Termogeneza: funkcija, naloge, vloga in bolezni

Termogeneza je proizvodnja toplote v telesu, kot se to počne pri termoregulaciji za vzdrževanje telesne temperature. Termogeneza se pojavi bodisi v mišicah bodisi v rjavem maščobnem tkivu. Zmanjšana in povečana termogeneza ima lahko resne posledice za telo.

Kaj je termogeneza?

Termogeneza je proizvodnja toplote v telesu, kot se to počne pri termoregulaciji za vzdrževanje telesne temperature. Človeško telo neprestano poteka v procesih izmenjave toplote z okoljem. Ti procesi se imenujejo termoregulacija in zagotavljajo nespremenljivost telesne temperature. Stalna telesna temperatura zagotavlja idealne delovne temperature za telesne procese. Na primer pri močno spreminjajočih se visokih in nizkih temperaturah kri ni mogel več teči in telesna tkiva bi umrla zaradi pomanjkanja kisik. Če želite na primer vzdrževati konstantno telesno temperaturo, višje kot so zunanje temperature, več toplote človek razgradi. Podobno proizvaja toploto, ko je hladno zunaj. Tvorba telesa v telesu je znana kot termogeneza in poteka predvsem kot del presnovnih procesov. Na primer, toplota se neizogibno proizvaja kot stranski produkt presnova energije, mišična aktivnost in prebava. V tem okviru ločimo mišično, biokemijsko in postprandialno termogenezo. Glede na temperaturo okolice se toplota, ki nastane med termogenezo, bodisi shrani ali sprosti, da ohrani telesno temperaturo.

Funkcija in naloga

Številne živalske vrste imajo posebne mehanizme za termoregulacijo. Proizvodnja toplote običajno ustreza bodisi mišični kot biokemični termogenezi. V skeletnih mišicah med delom nastaja toplota, povečan mišični tonus in hladno drgetanje. Redko učinkovitost skeletnih mišic preseže 20 odstotkov. Zato se večina energije iz fizičnega dela pretvori v toploto. V telesu to povzroči ogrevanje, če se toplota ne sprosti. Če napete mišice v a hladno okolju in tako dvignete mišični tonus, v telesu ustvarjate toploto. Ta princip je ključnega pomena za hladno tresenje termoregulacije, ki v določeni meri ščiti organizem pred ohlajanjem. Vidno trepetanje mišic je značilno za visok mišični tonus. Hladno drhtenje samodejno sproži možganov v hladnih okoljih za ohranjanje telesne temperature kljub mrazu. Aktivirane mišice se krčijo, hkrati s tem popadki mišičnih skupin agonistov in antagonistov. Pri fizioloških gibih sočasna aktivacija agonistov in antagonistov v drugih okoliščinah ni mogoča. Toplotna moč, dosežena s hladnim drhtenjem, se lahko giblje med 320 in 400 vati. Ta vrednost je približno petkrat večja od vrednosti bazalne presnove toplote. Z energetskega vidika je resnično hladno tresenje težko delo, zato ga lahko vzdržujemo največ dve uri. Biokemično termogenezo je treba ločevati od tega mišičnega ustvarjanja toplote. V mirovanju ljudje ustvarjamo bazalno hitrost presnove telesne toplote kot del bazalne termogeneze. Ko se hitrost presnove poveča, pride do termogeneze. Torej, kadar je potrebno za vzdrževanje telesne temperature, telo opekline dodatna maščobne kisline za proizvodnjo toplote v jetra in rjavega maščobnega tkiva. Termogeneza v maščobnem tkivu ni povezana s sintezo ATP in je zato najučinkovitejša. Delovanje termogenina, ki proizvaja toploto, se v rjavem maščobnem tkivu sproži z močnimi hladnimi dražljaji. To vrsto proizvodnje toplote je treba razlikovati od termogeneze po obroku, ki se pojavi med prebavo. Energija se uporablja za vnos hrane, razgradnjo, transport in shranjevanje hranil. Bazalni metabolizem toplote se poveča, da se ohrani telesna temperatura takoj po zaužitju hrane. Vse vrste termogeneze so pomembno sredstvo za prilagajanje spreminjajočim se zunanjim temperaturam. Hladno tresenje in s tem mišična termogeneza se začne najhitreje po padcu temperature. Biokemijski procesi se dlje časa prilagajajo padajočim temperaturam.

Bolezni in bolezni

Zmanjšana aktivnost termogeneze lahko spodbuja debelost.Znižana bazalna hitrost presnove je običajno značilna za porabo energije prekomerno telesno težo ljudi. Ta nizek promet je v veliki meri genetsko pogojen. Vendar je zmanjšana termogeneza zaradi premajhne telesne aktivnosti enako odločilen parameter. Bazalna hitrost presnove človeškega telesa je tesno povezana z mišicami masa, ki se imenuje tudi brezmastna masa. Več mišic masa v telesu je večja bazalna hitrost presnove energije zaradi termogeneze, tudi v mirovanju. V tem pogledu gradimo mišice masa vedno pomaga pri izgorevanju maščob. Podobno tudi pomanjkanje gibanja, tudi v mirovanju, podpira nizko hitrost bazalne presnove z nizko termogenezo. V kolikšni meri ljudje s patološkimi debelost zmanjšala termogenezo zaradi prehranskih dejavnikov, še ni dokončno določena. Hladna termogeneza je zdaj odkrita kot sredstvo za izgubo teže. Poleg povečanja izgorevanje maščob, usmerjena izpostavljenost mrazu in termogeneza, ki jo povzroča, lahko izboljšata imunski sistem, povečati hormon ravnovesje, nižje kri sladkorjain zmanjšajo hrepenenje. V tem kontekstu so že preizkušali hladne prhe, hladne kopeli in celo ledene kopeli. Termogeneza ima tudi vlogo pri dietah. Na primer, nepravilna prehrana lahko zmanjša aktivnost termogeneze. Motnje termogenih procesov lahko zaznamo tudi v okviru številnih presnovnih motenj ali bolezni ščitnice. Povečana termogeneza je na primer prisotna v okviru hipertiroidizem. Poleg povečanja bazalne hitrosti presnove se pri tej bolezni pojavi tudi zvišanje telesne temperature. Klinično sliko zaznamujejo potenje in preobčutljivost za toploto. Analogno v hipotiroidizem pride do zmanjšanja termogeneze. Bazalna hitrost presnove in telesna temperatura se zmanjšata. Občutljivost na mraz in poslabšanje sposobnosti prilagajanja temperaturnim spremembam sta lahko sočasna simptoma pri bolnikih z hipotiroidizem.