Ciało człowieka to w gruncie rzeczy piekielnie skomplikowana maszyna chemiczna. Żeby te wszystkie procesy działały jak trzeba, potrzebujemy jednej, bardzo stabilnej wartości. Chodzi o temperaturę. Znasz to uczucie, kiedy termometr pokazuje trzydzieści sześć i sześćdziesiąt kresek. To nie jest przypadkowa liczba. W takiej temperaturze nasze białka, czyli główne klocki, z których jesteśmy zbudowani, pracują najwydajniej. Wystarczy kilka kresek w górę albo w dół i cały ten system zaczyna się sypać. Dlatego natura wyposażyła nas w system chłodzenia i ogrzewania, który działa w tle przez całą dobę, niezależnie od tego, czy śpisz, czy grasz w szachy.
Szef całego zamieszania
Za całą tę logistykę odpowiada mózg, a konkretnie jego mały fragment zwany podwzgórzem. Możesz go traktować jak domowy termostat, tyle że o wiele bardziej czuły. Podwzgórze dostaje meldunki z całego organizmu. Specjalne czujniki temperatury mamy rozsypane wszędzie – w skórze, rdzeniu kręgowym, a nawet w samych narządach wewnętrznych. Kiedy krew przepływa przez te rejony, termostat sprawdza, czy wszystko jest w porządku. Jeśli jest za ciepło albo za zimno, podwzgórze natychmiast wysyła sygnał do odpowiednich wykonawców w ciele.
To trochę jak w biurowcu z nowoczesną klimatyzacją. Pracownicy nie biegają sami do okien, tylko czujniki dają znać centrali, a ta uruchamia wiatraki albo ogrzewanie. U nas rolę wiatraków i grzejników pełni układ krążenia oraz mięśnie.
Gdy robi nam się za gorąco
Zacznijmy od lata albo mocnego treningu, bo wtedy łatwiej zauważyć, jak to działa. Kiedy temperatura zaczyna rosnąć, podwzgórze musi szybko oddać nadmiar ciepła do otoczenia. Pierwszym ruchem, jaki wykonuje organizm, jest wysłanie krwi bliżej powierzchni skóry. Naczynia krwionośne się rozszerzają, robi się nam ciepło w twarz, a skóra nabiera rumieńców. W ten sposób krew działa jak chłodziwo w samochodzie – odbiera ciepło z głębi ciała i oddaje je na zewnątrz przez skórę.
Jeśli to nie wystarcza, uruchomiamy ciężką artylerię w postaci potu. Pot sam w sobie nie chłodzi. Chłodzi dopiero moment, w którym paruje z powierzchni skóry. Fizyka jest tu nieubłagana – żeby woda zmieniła stan skupienia z płynnego w gazowy, musi pobrać energię, a pobiera ją wprost z naszego rozgrzanego ciała. Dlatego w suche dni czujemy się lepiej niż w wilgotne, bo w suchym powietrzu pot paruje błyskawicznie. W dżungli albo w polskiej, parnej sierpniowej dusznej dżumie pot spływa strumieniami, ale nie chłodzi, bo powietrze jest już pełne wilgoci. Wtedy organizm wpada w panikę, a my czujemy się jak w piekarniku.
Gdy zaczyna mrozi zima
Zimą sytuacja wygląda zupełnie odwrotnie. Głównym zadaniem staje się zatrzymanie ciepła i wyprodukowanie nowego. Pierwszy odruch obronny to zwężenie naczyń krwionośnych na obrzeżach. Krew odpływa z rąk i stóp w stronę najważniejszych narządów wewnętrznych – serca, płuc, mózgu. Palce u rąk mogą zdrętwieć i zrobić się blade, bo organizm uznał je za mniej ważne w tej bitwie o przetrwanie. Najważniejsze to utrzymać przy życiu silnik i centralę.
Kiedy samo zwężenie naczyń to za mało, wkracza mechanizm zwany potocznie gęsią skórką. U naszych kudłatych przodków stroszenie włosów tworzyło warstwę izolacyjną, która zatrzymywała ciepłe powietrze przy skórze. My mamy z tego głównie estetyczną ciekawostkę, bo parę marnych włosków na przedramieniu nie ogrzeje nas w zimowy poranek.
Na szczęście mamy jeszcze dreszcze. Dreszcze to nic innego jak bardzo szybkie, mimowolne napinanie i rozluźnianie mięśni. Organizm zmusza je do pracy bez ruchu całego ciała. Skoro praca mięśni generuje ciepło, to podwzgórze po prostu włącza ten silnik na wolnych obrotach, żeby podbić temperaturę od środka. Czasem trzęsie nas z zimna tak mocno, że trudno utrzymać kubek z herbatą, ale z punktu widzenia biologii to czysta perfekcja.
Gorączka to nie wróg
Warto wspomnieć o sytuacji, kiedy nasza temperatura rośnie celowo. Mowa o gorączce. Kiedy dopada nas infekcja, układ odpornościowy wydaje rozkaz podniesienia temperatury ciała. Podwzgórze przesuwa normę z trzydziestu sześciu i sześciu na przykład na trzydzieści osiem i pół stopnia. Wtedy zaczyna nam trząść, robimy się słabi i jest nam zimno, bo nasz wewnętrzny termostat uważa, że aktualna temperatura jest za niska.
Dlaczego organizm to robi? Ponieważ większość wirusów i bakterii czuje się kiepsko w wyższych temperaturach, a nasze własne komórki odpornościowe zaczynają wtedy działać na turbo doładowaniu. Gorączka nie jest chorobą samą w sobie. To narzędzie walki. Zbijanie każdej lekko podwyższonej temperatury od razu po jej pojawieniu się często mija się z celem, bo robimy wrogowi przysługę, ułatwiając mu namnażanie.
Kiedy system zawodzi
Jak każdy skomplikowany mechanizm, termoregulacja może się zepsuć albo po prostu przeciągnąć strunę. Kiedy spędzasz zbyt wiele godzin na słońcu bez wody, dochodzi do wyczerpania cieplnego. Potu brakuje, krew nie nadąża z chłodzeniem, a temperatura ciała rośnie do niebezpiecznych wartości. Jeszcze gorszy jest udar cieplny. Wtedy system chłodzenia całkowicie się poddaje. Skóra staje się sucha i gorąca, bo organizm przestał się pocić, a temperatura ciała może skoczyć do ponad czterdziestu stopni. To stan zagrożenia życia, który wymaga natychmiastowej pomocy lekarza.
Z drugiej strony mamy hipotermię, czyli wychłodzenie. Kiedy temperatura głęboka ciała spada poniżej trzydziestu pięciu stopni, mózg zaczyna zwalniać. Człowiek staje się ospały, traci zdolność logicznego myślenia, a w skrajnych przypadkach może nawet zacząć zdejmować ubrania, bo paradoksalnie czuje fale gorąca. To ostatni akord przed utratą przytomności.
Podsumowując to wszystko, nasza termoregulacja to cichy bohater codzienności. Dba o to, żebyśmy przetrwali mrozy i upały, wykonując setki małych korekt na sekundę. Warto o tym pamiętać, kiedy następnym razem zrobi nam się gorąco w autobusie albo zmarzną nam uszy w drodze do sklepu – to po prostu biologia w najlepszym, sprawdzonym przez miliony lat ewolucji wydaniu.
Zostaw komentarz