الامارات 7 - الاتزان الحراري في جسم الإنسان
يستطيع جسم الإنسان الحفاظ على درجة حرارته الداخلية من خلال عملية تُعرف بالتنظيم أو الاتزان الحراري. تلعب هذه العملية دوراً حيوياً في المحافظة على صحة الجسم وحمايته من الأمراض، خصوصاً في ظل العوامل الخارجية التي قد تؤثر على حرارته. تُعتبر درجة حرارة جسم الإنسان ثابتة، حيث تتراوح بين 36.5 إلى 37.5 درجة مئوية. ومن المعروف أن 60% من الطاقة الناتجة عن عملية التنفس الخلوي تُحوّل إلى طاقة حرارية تساهم في استقرار درجة حرارة الجسم.
عوامل تؤثر في حرارة الجسم
تتأثر درجة حرارة الجسم بعدة عوامل، منها التعرض لدرجات حرارة مرتفعة أو منخفضة. ومن العوامل التي تُساهم في زيادة حرارة الجسم: الإصابة بالحمى، ممارسة الرياضة، وعمليات الهضم. في المقابل، يمكن أن تؤدي عوامل مثل شرب الكحول، تعاطي المخدرات، وضعف عمليات الأيض إلى انخفاض درجة حرارة الجسم.
طرق التبادل الحراري
تساعد طرق التبادل الحراري الجسم على التكيف مع البيئة المحيطة به. وتعتمد آليات التبادل الحراري على فرق التركيز، حيث تنتقل الحرارة من مناطق التركيز العالي إلى المنخفض. وفيما يلي أبرز طرق التبادل الحراري في جسم الإنسان:
التوصيل: يتمثل في انتقال الحرارة بين سطحين متلاصقين. على سبيل المثال، عند الشعور بالبرد وشرب كوب من القهوة، تنتقل حرارة الكوب إلى اليدين مما يُشعر الشخص بالدفء. وعلى العكس، عندما يُحمل كوب بارد، تنتقل حرارة اليدين إلى الكوب، مما يؤدي إلى ذوبان الثلج.
الحمل الحراري: يُعرف بأنه انتقال الحرارة من الهواء أو الماء المحيط إلى جسم الإنسان. فعندما يكون الجسم محاطاً بماء بارد، يسخن الماء القريب من الجلد، مما يؤدي إلى فقدان الجسم للحرارة، ثم يتحرك الماء الساخن بعيداً ليحل محله ماء بارد. وقد تصل نسبة فقدان الجسم للحرارة من خلال هذه العملية إلى 15%.
الإشعاع: يحدث بين جسمين مختلفين في درجة الحرارة، حيث تنتقل الحرارة عبر الأشعة تحت الحمراء. يُمكن ملاحظة هذه الآلية عندما تدفئ أشعة الشمس جلد الإنسان في يوم مشمس.
التبخر: يتضمن تحويل الماء من الحالة السائلة إلى الغازية، مما يتطلب كمية كبيرة من الطاقة. يظهر ذلك بشكل واضح عند تعرق الجسم، حيث يُعد العرق الوسيلة الأساسية لفقدان الحرارة، خاصة أثناء ممارسة التمارين الرياضية. يعتمد الجسم على عملية التبخر في فقدان 20% من حرارته، خصوصاً عندما لا تكون وسائل الحمل الحراري والإشعاع كافية.
يستطيع جسم الإنسان الحفاظ على درجة حرارته الداخلية من خلال عملية تُعرف بالتنظيم أو الاتزان الحراري. تلعب هذه العملية دوراً حيوياً في المحافظة على صحة الجسم وحمايته من الأمراض، خصوصاً في ظل العوامل الخارجية التي قد تؤثر على حرارته. تُعتبر درجة حرارة جسم الإنسان ثابتة، حيث تتراوح بين 36.5 إلى 37.5 درجة مئوية. ومن المعروف أن 60% من الطاقة الناتجة عن عملية التنفس الخلوي تُحوّل إلى طاقة حرارية تساهم في استقرار درجة حرارة الجسم.
عوامل تؤثر في حرارة الجسم
تتأثر درجة حرارة الجسم بعدة عوامل، منها التعرض لدرجات حرارة مرتفعة أو منخفضة. ومن العوامل التي تُساهم في زيادة حرارة الجسم: الإصابة بالحمى، ممارسة الرياضة، وعمليات الهضم. في المقابل، يمكن أن تؤدي عوامل مثل شرب الكحول، تعاطي المخدرات، وضعف عمليات الأيض إلى انخفاض درجة حرارة الجسم.
طرق التبادل الحراري
تساعد طرق التبادل الحراري الجسم على التكيف مع البيئة المحيطة به. وتعتمد آليات التبادل الحراري على فرق التركيز، حيث تنتقل الحرارة من مناطق التركيز العالي إلى المنخفض. وفيما يلي أبرز طرق التبادل الحراري في جسم الإنسان:
التوصيل: يتمثل في انتقال الحرارة بين سطحين متلاصقين. على سبيل المثال، عند الشعور بالبرد وشرب كوب من القهوة، تنتقل حرارة الكوب إلى اليدين مما يُشعر الشخص بالدفء. وعلى العكس، عندما يُحمل كوب بارد، تنتقل حرارة اليدين إلى الكوب، مما يؤدي إلى ذوبان الثلج.
الحمل الحراري: يُعرف بأنه انتقال الحرارة من الهواء أو الماء المحيط إلى جسم الإنسان. فعندما يكون الجسم محاطاً بماء بارد، يسخن الماء القريب من الجلد، مما يؤدي إلى فقدان الجسم للحرارة، ثم يتحرك الماء الساخن بعيداً ليحل محله ماء بارد. وقد تصل نسبة فقدان الجسم للحرارة من خلال هذه العملية إلى 15%.
الإشعاع: يحدث بين جسمين مختلفين في درجة الحرارة، حيث تنتقل الحرارة عبر الأشعة تحت الحمراء. يُمكن ملاحظة هذه الآلية عندما تدفئ أشعة الشمس جلد الإنسان في يوم مشمس.
التبخر: يتضمن تحويل الماء من الحالة السائلة إلى الغازية، مما يتطلب كمية كبيرة من الطاقة. يظهر ذلك بشكل واضح عند تعرق الجسم، حيث يُعد العرق الوسيلة الأساسية لفقدان الحرارة، خاصة أثناء ممارسة التمارين الرياضية. يعتمد الجسم على عملية التبخر في فقدان 20% من حرارته، خصوصاً عندما لا تكون وسائل الحمل الحراري والإشعاع كافية.