los convección juega un papel importante en la termorregulación del cuerpo. Caracteriza el transporte de calor en el cuerpo y la liberación de calor al mundo exterior. Las alteraciones en el intercambio de calor pueden ser causadas por enfermedades y tener un impacto severo en el equilibrio térmico del cuerpo.
Que es la conveccion
Con la convección, la energía térmica de la fuente de calor es transportada a todas las partes del cuerpo por la sangre que fluye en los vasos sanguíneos.En la termorregulación de organismos, la convección representa una cierta forma de transporte de calor durante el intercambio de calor, el cual tiene lugar aquí a través de un medio material. De esta manera, el calor puede transportarse a través de un líquido como el agua y luego transferirse a un medio gaseoso, el aire.
En el caso de la regulación de la temperatura corporal, el medio líquido es la sangre en el torrente sanguíneo y el medio gaseoso es el aire exterior. Como parte de la termorregulación, el cuerpo intenta mantener su temperatura corporal fisiológica siempre que sea posible. En los seres humanos es de unos 37 grados.
El calor se genera principalmente a través de procesos metabólicos y, en segundo lugar, a través de la fricción durante el trabajo muscular. La energía mecánica del trabajo muscular también se obtiene originalmente de las actividades metabólicas.
Con la convección, la energía térmica de la fuente de calor es transportada a todas las partes del cuerpo por la sangre que fluye en los vasos sanguíneos. Hay un transporte de calor constante para equilibrar la temperatura corporal, que, sin embargo, debe ser regulada por procesos hormonales.
Además, existe un intercambio de calor entre el cuerpo y el mundo exterior, y el cuerpo emite calor al medio ambiente. Este transporte de calor se restringe a través de la termorregulación en caso de una gran pérdida de calor debido a las bajas temperaturas exteriores o se promueve en el caso de una producción excesiva de calor en el cuerpo.
Función y tarea
El intercambio de calor por convección debería ayudar a mantener constante la temperatura corporal. Además de la convección, también hay intercambio de calor por evaporación (evaporación) o radiación (radiación).
El cuerpo controla el intercambio de calor a través de mecanismos de regulación de tal manera que la temperatura corporal no se sobrepasa ni se baja. Todos los procesos fisiológicos dependen de la temperatura y solo funcionan de manera óptima a la temperatura corporal. Si la temperatura corporal es demasiado baja, los procesos metabólicos se ralentizan. Las temperaturas demasiado altas tienen un gran impacto en la estructura de las biomoléculas. La desnaturalización de las propias proteínas del cuerpo comienza a temperaturas superiores a los 40 grados. Las estructuras secundarias, terciarias y cuaternarias de las proteínas se destruyen perdiendo su eficacia biológica. Las enzimas en particular se ven afectadas en su funcionalidad.
Además, cambia la fluidez, el comportamiento de difusión y el comportamiento de ósmosis de las membranas celulares. A temperaturas más altas, la afinidad de unión de la hemoglobina por el oxígeno continúa disminuyendo, por lo que el suministro de oxígeno ya no estaría adecuadamente garantizado.
Para asegurar una temperatura corporal constante, es necesaria la secuencia coordinada de varios procesos. Esto se refiere, entre otras cosas, a la producción constante de calor, el aislamiento térmico y la capacidad del cuerpo para aumentar la disipación de calor en caso de sobreproducción de calor.
Cuando el cuerpo se sobrecalienta, el hipotálamo hace que el tono simpático disminuya. Hay vasodilatación periférica y aumento de la transpiración. La formación de sudor provoca un aumento de la pérdida de calor por evaporación y la vasodilatación aumenta la disipación de calor por convección.
La vasodilatación es la expansión de los vasos sanguíneos para aumentar su superficie. Esto hace que la disipación de calor sea más eficaz. La convección también es necesaria para el calentamiento uniforme del cuerpo. El núcleo del cuerpo, que consiste en el abdomen y el cráneo, se calienta con más fuerza por el metabolismo que los acres y las extremidades. Las diferencias se compensan mediante convección forzada a través del torrente sanguíneo.
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La convección en la termorregulación depende en gran medida de la funcionalidad de los vasos sanguíneos. En el caso de los trastornos circulatorios, incluso el calentamiento de todas las partes del cuerpo ya no funciona de manera óptima. Las partes del cuerpo que se enfrían rápidamente y no se calientan tanto al mismo tiempo permanecen más frías que las regiones vecinas. Por ejemplo, las manos o los pies fríos a menudo ocurren en la aterosclerosis. No pueden alcanzar la temperatura corporal tan rápidamente, incluso mediante el calentamiento pasivo desde el exterior. Siempre hay un enfriamiento rápido.
La actividad física puede mejorar la circulación sanguínea. En casos graves, sin embargo, existe el riesgo de un suministro insuficiente de oxígeno y, en casos extremos, necrosis de las extremidades correspondientes. Los pacientes con diabetes, en particular, sufren a menudo trastornos circulatorios, que pueden provocar la pérdida de determinadas extremidades.
La reducción del flujo sanguíneo (isquemia) también afecta el grado de vasodilatación. Las fuerzas de corte dentro de los vasos sanguíneos se modifican por isquemia. Las fuerzas de cizallamiento median la expansión de los vasos sanguíneos. Sin embargo, la disminución del flujo sanguíneo reduce las fuerzas de cizallamiento, por lo que también hay menos vasodilatación. Las personas mayores en particular a menudo sufren de un equilibrio térmico alterado. Los mecanismos de control ya no funcionan de manera óptima. Por un lado, se reduce la producción general de calor y, por otro lado, el transporte de calor está restringido por procesos de convección, ya que a menudo hay un flujo sanguíneo reducido. El cuerpo se enfría más particularmente en las áreas con menor flujo sanguíneo.
Sin embargo, el mecanismo regulador también puede colapsar si el cuerpo se sobrecalienta. El sobrecalentamiento puede resultar, entre otras cosas, de una mayor producción de calor durante un esfuerzo físico intenso en condiciones de clima húmedo. Cuando la temperatura central sube por encima de los 41 grados, la producción de sudor se detiene al mismo tiempo. El cuerpo intentará disipar el calor aumentando el flujo sanguíneo a las extremidades y acra y así bajar la temperatura central. Como resultado, puede amenazar un colapso circulatorio. Esta condición se conoce como golpe de calor. La regulación del calor del cuerpo también se puede desactivar si la fiebre es intensa.