Vadīšana ir siltuma transportēšanas veids un viens no četriem mehānismiem, ar kuru ķermenis termoregulācijas ietvaros apmainās ar siltumu ar apkārtējo vidi. Pamatvadība ir Brauna kustības. Tie ļauj siltumam izolētajā ķermenī pāriet no augstākas temperatūras uz zemākas temperatūras reģioniem.
Kas ir vadīšana?
Vadīšana ir siltuma transporta veids. Tas ļauj ķermenim būt siltuma apmaiņā ar vidi kā daļu no termoregulācijas. Saskaņā ar enerģijas saglabāšanas likumu enerģija ir saglabāšanas daudzums. Attiecīgi izolētās sistēmas kopējā enerģija nemainās, bet maksimāli pārveidojas dažādās enerģijas formās. Enerģijas saglabāšanas likums attiecas arī uz siltuma transportēšanu cilvēka ķermeņa izolētajā sistēmā. Siltuma vadīšanu cilvēka organismā sauc arī par vadīšanu un tā atbilst siltuma plūsmai cietā vielā, kas notiek temperatūras atšķirību kontekstā. Saskaņā ar otro termodinamikas likumu siltums vienmēr plūst zemākās temperatūras virzienā. Atšķirībā no konvekcijas, vadīšanai nav nepieciešama materiāla plūsma siltuma transportēšanai. Tāpēc siltuma transportēšana notiek vadīšanas apstākļos bez materiāla transportēšanas caur audiem. Āda saskare ar materiālu arī nosaka siltuma vadītspēju. Pārvadītā siltuma daudzums vadīšanas laikā ir atkarīgs no siltuma vadītspējām un temperatūras atšķirībām. Vadīšana ir pazīstama arī kā siltuma difūzija, un tā ir viena no četriem cilvēka ķermeņa siltuma pārneses mehānismiem.
Funkcija un mērķis
Četri fiziskie mehānismi siltuma transportēšanai cilvēka ķermenī ir radiācija, konvekcija, iztvaikošana un vadīšana. Iztvaikošana ir siltuma zudumi svīšanas rezultātā kā daļa no termoregulācijas. Radiācija attiecas uz termiskā starojuma infrasarkano staru daļu un tādējādi nav saistīta ar matēriju. Vadīšana attiecas uz siltuma transportēšanu ķermenī miera stāvoklī, un konvekcija ir siltuma pārnese ar kustīgu vidi. Bioloģija izšķir iekšējo un ārējo siltuma transportu. Ārējais siltuma transports ir pastāvīga siltuma apmaiņa, kas ar vidi notiek caur āda. Iekšējais siltuma transports nozīmē ķermeņa siltuma transportēšanu, sākot no siltuma rašanās vietas uz ķermeņa virsmu. Konvekcijai un vadīšanai ir nozīme iekšējā siltuma plūsmā. Vadībā siltuma transports notiek ar vielas Brauna molekulāro kustību. Brauna kustība ir pazīstama kā saraustītas neregulāras daļiņu siltuma kustības viskozā vidē. Veiktā attāluma kvadrāts vidēji palielinās proporcionāli absolūtai temperatūrai un laika intervālam. Tas ir apgriezti proporcionāls daļiņu rādiusam un viskozitātei. Šis princips ir visas bioloģiskās difūzijas pamatā. Siltuma pārnesē ar Brauna molekulāro kustību notiek siltuma gradienta izlīdzināšana, daļiņām virzoties uz zemākas temperatūras reģioniem. Šajā procesā vielas fizikālās īpašības noteica iegūtās siltuma plūsmas lielumu. Fizioloģiskajos audos ūdens līdzsvarot ir vadošais faktors. Siltumvadītspēju nosaka siltumvadītspējas koeficients. Tāpat kā visi citi siltuma apmaiņas mehānismi, arī vadīšana vienlaikus rada pastāvīgus siltuma zudumus un pasīvo apkuri. Visu vielmaiņas procesu ideālai darbībai cilvēka organisms ir atkarīgs no nemainīgas ķermeņa temperatūras. Pastāvīga temperatūras uzturēšana notiek gan ar pastāvīgu siltuma ražošanu termoģenēzes izpratnē, gan ar izolāciju pretēji videi un spēju pazemināt ķermeņa temperatūru. Ķermeņa siltums rodas enerģijas pārveidošanas rezultātā divās sistēmās. Ir iesaistīti muskuļi un vielmaiņa. Muskuļi ķīmisko enerģiju pārvērš kinētiskajā enerģijā. Šo enerģiju siltuma transportēšana notiek galvenokārt piespiedu konvekcijas ceļā caur asinis.
Slimības un kaites
Termoregulācijas traucējumi var izraisīt daudzu orgānu darbības traucējumus cilvēka ķermenī, padarot to par sistēmisku slimību. Tā kā vadītspēja ir viens no vairākiem siltuma zudumu cēloņiem, tas var būt saistīts ar hipotermija. Hipotermija ir hipotermija, kas rodas pēc saskares ar auksts. Šajā gadījumā siltuma ražošana organismā ir mazāka nekā siltuma izdalīšanās uz noteiktu laiku.Hipotermija ekstremālos gadījumos var būt letāls. Vietējais auksts sekas izraisa apsaldējumus, kas neatgriezeniski bojā audus. Hipotermijai ir nozīme, piemēram, saistībā ar ievainotiem kalnu sportistiem, un tā tiek automātiski izskatīta intensīvās terapijas nodaļās, ja pacients medicīniskā vēsture un ir pieejama piemērota klīniskā aina. Medicīnā izšķir dažādas hipotermijas stadijas. Viegla hipotermija ir ķermeņa temperatūrā no 32 līdz 35 grādiem pēc Celsija. Parasti muskuļu trīce, tahikardija, pie šīm temperatūrām var novērot tahipniju un vazokonstrikciju vai apātiju un ataksiju. Mērenas hipotermijas laikā temperatūra ir pazeminājusies līdz 28 grādiem pēc Celsija. Papildus apziņas apmākšanai bradikardijaun paplašinātiem skolēniem pacientiem ir samazināts gag reflekss, hiporefleksija vai aukstsatņemšana. Tiek apgalvots, ka smaga hipotermija rodas temperatūrā, kas zemāka par 28 grādiem pēc Celsija, jo tā var izraisīt asinsrites apstāšanos, smadzenes aktivitāte, fiksēti skolēni un sirds aritmijas vai elpošanas apstāšanās papildus bezsamaņai. Hipotermija var rasties pēc nelaimes gadījumiem ūdens, kalnos un alās vai pēc uzturēšanās ievērojami aukstā vidē. Dažādas slimības, mazkustīga uzvedība neiroloģisku defektu dēļ, ārkārtēja fiziska piepūle vai šoks var izraisīt arī hipotermiju. Tas pats attiecas uz pārmērīgu alkohols patēriņu un ar to saistīto asinis asinsvadu paplašināšanās āda. Arī pacienti, kas cieš no retā Šapiro sindroma, cieš no fundamentāliem un atkārtotiem termoregulācijas defektiem. Kā termoregulācijas centrs viņu hipotalāmu ietekmē disfunkcija.
