Informasjon

Varmeproduksjon og temperaturregulering

Hvordan lager kroppen varme? Og hvordan klarer den å holde temperaturen så konstant?

Hopp til innhold

Normal kroppstemperatur

Temperaturen i de dypere vevslagene i kroppen - kjernetemperaturen - holdes meget konstant innenfor +/- 0,60C dag ut og dag inn, med unntak av når vi har feber. Selv om vi utsettes for sterk kulde eller sterk varme, så vil kjernetemperaturen holdes nesten konstant på mellom 36,0 og 37,50C. Måten kroppen regulerer temperaturen på er kompleks.

I motsetning til kjernetemperaturen så stiger og faller hudtemperaturen med temperaturen til omgivelsene.

Kroppstemperaturen øker under fysiske anstrengelser, og den påvirkes til en viss grad av temperaturen til omgivelsene. Kroppens temperaturkontroll er ikke perfekt. Når kroppen produserer overskuddsvarme ved tunge fysiske anstrengelser, kan temperaturen forbigående øke til opptil 400C. Motsatt, når kroppen utsettes for ekstrem kulde, kan temperaturen falle til verdier under 360C.

Når produksjonen av varme i kroppen overgår kroppens evne til å kvitte seg med overskuddsvarmen, så bygger det seg opp varme i kroppen, og kroppstemperaturen stiger. Motsatt, når varmetapet er større, så synker både kroppsvarmen og kroppstemperaturen.

Varmeproduksjon

Metabolisme, stoffskifte, er en fellesbetegnelse for de forskjellige kjemiske prosessene i en levende organisme der tilførte eller selvproduserte stoffer brytes ned til enklere forbindelser (katabolisme), og nye, komplekse molekyler bygges opp (anabolisme). Nedbrytningen frigjør energi som cellene trenger for å utføre sine funksjoner. Varmeproduksjon er i hovedsak et biprodukt av kroppens metabolisme. Intensiteten i kroppens metabolisme, hvor raskt kroppen omsetter næringsstoffer, avhenger av en rekke faktorer, men de viktigste er:

  • Den basale metabolismen i alle kroppens celler. Hver celle i kroppen fungerer som en liten kjemisk fabrikk som produserer energi for å kunne drive alle cellenes funksjoner. En vesentlig del av energien som skapes, er varme. Den kjemiske omsettingen i cellen kan variere fra lav til høy, dermed vil også varmeproduksjonen i den enkelte celle variere fra lav til høy. Det virker som en trinnløs termostat som kan være stilt fra lavt til høyt. En høy metabolisme produserer mye energi og varme. En lav metabolisme lager lite energi og varme.
  • Muskelaktivitet. Høy muskelaktivitet øker produksjonen av varme.
  • Hormoners påvirkning av cellene. Økt utskilling av hormonet tyroksin fra skjoldkjertelen øker metabolismen. Det samme gjør i mindre grad veksthormon og testosteron.
  • Ekstra metabolisme oppstår også ved økt utskillelse av stresshormonene adrenalin og noradrenalin, samt økt aktivitet i det som kalles det sympatiske nervesystemet.
  • Økt kjemisk aktivitet i cellene.
  • Metabolismen øker også under og etter måltid som følge av kroppens anstrengelser for å ta opp og lagre næring fra maten vi spiser.

Varmetap

Det meste av varmen som kroppen produserer, skapes i indre organer som lever, hjerne og hjerte, samt i skjelettmuskulaturen under anstrengelser. Denne varmen overføres fra de dypere organene og vevene til huden, der varmen tapes til luften og andre omgivelser. Derfor bestemmes varmetapet nesten utelukkende av to faktorer:

  1. Hvor raskt varmen kan føres fra der den blir produsert i kroppens indre, til huden.
  2. Hvor raskt varmen kan overføres fra huden til omgivelsene.

Kroppens isolasjonssystem

Huden, underhuden og særlig fettet i underhuden fungerer som kroppens isolasjonssystem. Fettet er særlig viktig fordi det leder varmen bare en tredjedel så lett som annet vev. Denne isolasjonen under huden er avgjørende for å opprettholde en normal indre kjernetemperatur.

Blodstrømmen til huden

Små blodårer danner et tett nettverk under hudoverflaten. Særlig på de mest eksponerte delene av kroppen - hender, føtter, ører - er dette nettverket særlig tett. Mengden blod som strømmer til huden, kan variere fra nesten null til å utgjøre 30% av alt blodet som pumpes ut fra hjertet. Ved høy transport av blod til huden kan betydelige mengder varme ledes fra kroppens indre til huden og avgis til omgivelsene. Motsatt, ved å begrense blodstrømmen til huden, kan varmetapet reduseres.

Varmeledningen til huden via blodet kan kontrolleres gjennom graden av sammentrekning (vasokonstriksjon) av de små blodårene (arterioler og arteriovenøse anastomoser) som fører blodet ut til huden. Graden av vasokonstriksjon styres nesten i sin helhet av det sympatiske nervesystemet basert på endringer i kroppens kjernetemperatur og endringer i omgivelsenes temperatur.

Varmetap gjennom huden

Varmetapet gjennom huden skjer ved stråling, varmeledning og fordampning.

Hos en naken person som sitter inne i et rom med normal romtemperatur, skjer omtrent 60% av varmetapet ved stråling. Tap av varme ved stråling skjer i form av infrarøde varmestråler, en type elektromagnetiske bølger. Motsatt kan kroppen motta varme fra omgivelsene i form av infrarøde stråler dersom kroppen er kaldere.

Kroppen kan tåle store temperatursvingninger, men kun i kortere perioder.
Kroppen kan tåle store temperatursvingninger, men kun i kortere perioder.

Tap av varme fra kroppen skjer også i form av varmeledning fra huden til gjenstander vi har direkte kontakt med, for eksempel en stol, men først og fremst til luften. Dette varmetapet utgjør ca. 15% av det totale under normale forhold. Når kroppen utsettes for vind, vil luftlaget nærmest huden bli raskere erstattet av ny luft, noe som øker varmetapet.

Når vann fordamper fra kroppens overflate, tapes 0,6 kcal varme for hvert gram vann som fordamper. Selv når vi ikke svetter, fordamper mellom 600 og 700 milliliter vann fra huden og lungene hver dag. Dette fører til et vedvarende varmetap som ikke lar seg regulere. Når vi svetter derimot, er det kroppens mekanismer for temperaturregulering som bestemmer hvor mye varme som skal tapes gjennom å svette. Imidlertid, hvis omgivelsenes temperatur er høyere enn kroppstemperaturen, vil det føre til at den indre kroppstemperaturen stiger, noe som øker risikoen for heteslag.

Regulering av kroppstemperaturen

Kroppstemperaturen reguleres nesten i sin helhet av feedback-systemer formidlet gjennom nervesystemet. Disse styres av temperaturregulerende sentre som vi finner i hypothalamus i hjernen. For at disse feedbackmekanismene skal fungere, må det finnes temperatursensorer som fastslår om kroppstemperaturen er for høy eller for lav. I hypothalamus finnes både varmesensitive og kuldesensitive nerveendinger. Disse nervene antas å fungere som kroppens temperatursensorer. De varmesensitive nervecellene sender ut signaler hvis kroppstemperaturen blir for høy, og de kuldesensitive nervecellene varsler nå temperaturen blir for lav.

Det finnes temperatursensorer også i andre deler av kroppen, særlig i huden. Disse registerer først og fremst fall i temperaturen.