Geleiding

De Geleiding is een soort warmtetransport en een van de vier mechanismen waarmee het lichaam warmte uitwisselt met de omgeving in het kader van thermoregulatie. De geleiding is gebaseerd op Brownse bewegingen. Ze zorgen ervoor dat de warmte in het geïsoleerde lichaam kan migreren van gebieden met hogere temperaturen naar gebieden met lagere temperaturen.

Wat is de geleiding?

Volgens de wet van behoud van energie is energie een conserveringsgrootheid. Als gevolg hiervan verandert de totale energie van een geïsoleerd systeem niet, maar wordt deze hooguit omgezet in verschillende vormen van energie. De wet van behoud van energie is ook van toepassing op warmtetransport in het geïsoleerde systeem van het menselijk lichaam.

De geleiding van warmte in het menselijk organisme wordt ook wel geleiding genoemd en komt overeen met de warmtestroom in een vaste stof die plaatsvindt in het kader van temperatuurverschillen. Volgens de tweede wet van de thermodynamica stroomt warmte altijd in de richting van de lagere temperatuur. In tegenstelling tot convectie, vereist geleiding geen materiaalstroom voor thermisch transport. Warmtetransport vindt plaats in het kader van geleiding, dus zonder materiaaltransport via weefsel. Huidcontact met een materiaal zorgt ook voor warmtegeleiding.

De hoeveelheid warmte die tijdens geleiding wordt getransporteerd, is afhankelijk van de thermische geleidbaarheid en de temperatuurverschillen. De geleiding wordt ook wel genoemd Warmteverspreiding en is een van de vier warmteoverdrachtsmechanismen in het menselijk lichaam.

Functie en taak

De vier fysische mechanismen voor warmtetransport in het menselijk lichaam zijn straling, convectie, verdamping en geleiding.

Verdamping is warmteverlies door zweten als onderdeel van thermoregulatie. Straling verwijst naar het infrarode deel van de warmtestraling en is dus niet aan materie gebonden. Geleiding betekent het warmtetransport in een rustlichaam en convectie is het warmtetransport door middel van een bewegend medium.

Biologie maakt onderscheid tussen een intern en extern warmtetransport. De externe warmte-uitwisseling is de permanente warmte-uitwisseling die via de huid plaatsvindt met de omgeving. Het interne warmtetransport betekent het transport van lichaamswarmte vanaf de plaats van warmtebron tot aan het lichaamsoppervlak. Convectie en geleiding spelen een rol bij de interne warmtestroom.

In het geval van geleiding wordt warmte getransporteerd via de Brownse moleculaire beweging van een stof. De schokkerige, onregelmatige thermische bewegingen van deeltjes in een stroperig medium staan ​​bekend als Brownse beweging. Het kwadraat van de afgelegde afstand neemt gemiddeld evenredig toe met de absolute temperatuur en de tijdspanne. Het is omgekeerd evenredig met de deeltjesstraal en viscositeit. Dit principe ligt ten grondslag aan elke biologische verspreiding.

Wanneer warmte wordt overgedragen via Brownse moleculaire beweging, wordt de warmtegradiënt gecompenseerd, aangezien de deeltjes in de richting van de lagere temperatuurgebieden bewegen. De fysische eigenschappen van het materiaal bepalen de grootte van de resulterende warmtestroom. In fysiologische weefsels is de waterbalans de leidende factor. De thermische geleidbaarheid wordt bepaald door de warmtegeleidingscoëfficiënt. Net als alle andere warmtewisselingsmechanismen veroorzaakt geleiding permanent warmteverlies en tegelijkertijd passieve verwarming.

Het menselijk organisme is afhankelijk van een constante lichaamstemperatuur om alle stofwisselingsprocessen perfect te laten functioneren. De temperatuur wordt constant gehouden door constante warmteproductie in de zin van thermogenese, evenals door isolatie van de omgeving en het vermogen om de lichaamstemperatuur te verlagen.

De lichaamswarmte ontstaat door de energieomzetting in twee systemen. De spieren en de stofwisseling zijn hierbij betrokken. De spieren zetten chemische energie om in kinetische energie. Het warmtetransport van deze energieën vindt voornamelijk plaats door middel van geforceerde convectie via het bloed.

Uw medicatie vindt u hier

Ziekten en aandoeningen

Een verstoorde thermoregulatie kan talrijke orgaanstoornissen in het menselijk lichaam veroorzaken en dus een systemische ziekte zijn. Omdat geleiding een van de vele oorzaken van warmteverlies is, kan het verband houden met onderkoeling. Onderkoeling is onderkoeling die optreedt na blootstelling aan kou. De warmteproductie in het lichaam is minder dan het vrijkomen van warmte gedurende een bepaalde periode. In extreme gevallen kan onderkoeling fataal zijn.

Lokale blootstelling aan kou veroorzaakt bevriezing, die het weefsel permanent beschadigt. Onderkoeling speelt bijvoorbeeld een rol bij bergsporters die een ongeval hebben gehad en wordt automatisch overwogen op intensive care-afdelingen met de juiste medische geschiedenis en een passend ziektebeeld.

De geneeskunde maakt onderscheid tussen verschillende stadia van onderkoeling. Milde onderkoeling is aanwezig bij een lichaamstemperatuur tussen 32 en 35 graden Celsius. Spiertrillingen, tachycardieën, tachypneu's en vasoconstricties of apathie en ataxie kunnen gewoonlijk bij deze temperaturen worden waargenomen.

Bij matige onderkoeling is de temperatuur gedaald tot 28 graden Celsius. Naast een verminderd bewustzijn, bradycardie en verwijde pupillen heeft de patiënt een verminderde kokhalsreflex, hyporeflexie of koude idiotie.

Ernstige onderkoeling wordt genoemd bij temperaturen onder de 28 graden Celsius, die naast bewusteloosheid hartstilstand, verminderde hersenactiviteit, stijve pupillen en hartritmestoornissen of ademhalingsstilstand kan veroorzaken.

Onderkoeling kan optreden na ongevallen op het water, in de bergen en in grotten, of na een verblijf in een behoorlijk koude omgeving. Verschillende ziekten, zittend gedrag als gevolg van neurologische defecten, extreme fysieke inspanning of shocktoestanden kunnen onderkoeling veroorzaken. Hetzelfde geldt voor overmatig alcoholgebruik en de daarmee gepaard gaande verwijding van bloedvaten in de huid.

Patiënten met het zeldzame Shapiro-syndroom lijden ook aan fundamentele en terugkerende defecten in thermoregulatie. Als thermoregulerend centrum wordt uw hypothalamus aangetast door stoornissen.