The Termogeneza je proizvodnja toplote v telesu, kot jo med termoregulacijo izvajamo za vzdrževanje telesne temperature. Termogeneza poteka bodisi v mišicah bodisi v rjavem maščobnem tkivu. Zmanjšana in povečana termogeneza ima lahko resne posledice za telo.
Kaj je termogeneza?
Človeško telo je stalno v procesih izmenjave toplote z okoljem. Te procese imenujemo termoregulacija in zagotavljajo stalnost telesne temperature. Stalna telesna temperatura telesu nudi idealne delovne temperature. Na primer pri visokih in nizkih temperaturah kri ne bi mogla več teči in telesna tkiva bi umrla zaradi pomanjkanja kisika.
Na primer, za vzdrževanje konstantne telesne temperature, višja kot je zunanja temperatura, več toplote odvaja. Podobno proizvaja toploto, ko je zunaj hladno.
Proizvodnja toplote v telesu je poznana kot termogeneza in poteka predvsem v okviru presnovnih procesov. Toplota, na primer, neizogibno nastane kot stranski produkt energijskega metabolizma, mišične aktivnosti in prebave. V tem okviru se razlikuje med mišično, biokemično in postprandialno termogenezo.
Odvisno od temperature okolice se toplota, proizvedena med termogenezo, bodisi shrani ali sprosti za vzdrževanje telesne temperature.
Funkcija in naloga
Mnoge živalske vrste imajo specializirane mehanizme za termoregulacijo. Proizvodnja toplote običajno ustreza bodisi mišični kot biokemični termogenezi. Skeletne mišice med delom ustvarjajo toploto, povečajo mišični tonus in tresenje.
Učinkovitost skeletnih mišic redko presega 20 odstotkov. Energija iz fizičnega dela se zato v veliki meri pretvori v toploto. Na ta način telo postane toplo, če se toplota ne oddaja. Če napete mišice v hladnem okolju in tako povečate mišični tonus, v telesu ustvarjate toploto. To načelo je ključno za tresenje termoregulacije, ki organizem do neke mere ščiti pred ohlajanjem.
Vidna tremor mišic je značilen za visok mišični tonus. Tresenje možgani samodejno sprožijo v hladnem okolju, da lahko ohranijo telesno temperaturo kljub mrazu. Aktivirane mišice se skrčijo, pri čemer se agonistične in antagonistične mišične skupine hkrati krčijo. V primeru fizioloških gibalnih sekvenc je hkratna aktivacija agonistov in antagonistov v drugih okoliščinah nepredstavljiva.
Toplotna moč, dosežena s tresenjem, je lahko med 320 in 400 vatov. Ta vrednost ustreza približno petkratni vrednosti porabe toplote. Prava drhtenja so naporna, kar zadeva energijo, zato jih lahko vzdržujemo največ dve uri.
Biokemijsko termogenezo je treba ločiti od te mišične proizvodnje toplote. V stanju počitka človek ustvarja bazalno hitrost presnove telesne toplote kot del bazalne termogeneze. Ko se hitrost presnove poveča, pride do termogeneze. Kadar je torej potrebno vzdrževati telesno temperaturo, telo izgoreva dodatne maščobne kisline in tako ustvarja toploto v jetrih in rjavi maščobni tkivi. Termogeneza v maščobnem tkivu ni povezana s sintezo ATP in je zato najučinkovitejša. Dejavnost beljakovin, ki proizvajajo toploto, termogenin sproži v rjavem maščobnem tkivu z močnimi hladnimi dražljaji.
To vrsto proizvodnje toplote je treba razlikovati od postprandialne termogeneze, kot se pojavlja med prebavo. Energija se uporablja za zaužitje, cepljenje, transport in shranjevanje hranil. Bazalna hitrost presnove toplote se poveča takoj po jedi, da se ohrani telesna temperatura.
Vse vrste termogeneze so pomembno sredstvo za prilagajanje spreminjajočim se zunanjim temperaturam. Drhtanje in s tem mišična termogeneza se začne najhitreje po padcu temperature. Biokemični procesi potrebujejo daljši prehodni čas, da se prilagodijo padajočim temperaturam.
Tu lahko najdete svoja zdravila
➔ Zdravila za prehladna stopala in rokeBolezni in bolezni
Zmanjšana termogena aktivnost lahko spodbuja debelost. Znižana bazalna hitrost presnove običajno kaže na porabo energije pri prekomerni telesni teži. Ta nizek promet je v veliki meri genetsko določen. Vendar je zmanjšana termogeneza zaradi pomanjkanja gibanja telesa prav tako kritičen parameter.
Bazalna hitrost presnove v človeškem telesu je tesno povezana z mišično maso, ki je znana tudi kot masa brez maščob. Več mišične mase je v telesu, večja je osnovna hitrost presnove energije zaradi termogeneze, tudi med fazami počitka. Krepitev mišične mase vedno pomaga pri kurjenju maščob.
Podobno pomanjkanje vadbe, tudi v obdobjih počitka, spodbuja zmanjšano bazalno hitrost presnove z nizko termogenezo. V kolikšni meri ljudje s patološko debelostjo trpijo zaradi zmanjšane tvorbe toplote zaradi prehranskih dejavnikov, še niso dokončno pojasnjeni.
Zdaj je bila odkrita hladna termogeneza kot sredstvo za hujšanje. Poleg povečanega izgorevanja maščob lahko ciljna izpostavljenost mrazu in termogenezi, ki jo povzroča, izboljšajo imunski sistem, zvišajo raven hormona, znižajo sladkor v krvi in zmanjšajo apetit. V tem okviru so že bili izvedeni poskusi s hladnimi prhami, hladnimi kopeli in celo z ledenimi kopelmi. Termogeneza igra tudi vlogo pri dietah. Na primer, napačna dieta lahko zmanjša termogeno delovanje.
Motnje termogenih procesov je mogoče zaznati tudi ob številnih presnovnih motnjah ali boleznih ščitnice. Na primer, v kontekstu hipertiroidizma je povečana termogeneza. Poleg povečanja osnovne vrednosti presnove ta bolezen povzroča tudi zvišanje telesne temperature. Znojenje in preobčutljivost za vročino sta značilni za klinično sliko. Analogno temu je zmanjšanje termogeneze pri hipotiroidizmu. Znižata se osnovna hitrost presnove in telesna temperatura. Občutljivost na mraz in poslabšana sposobnost prilagajanja temperaturnim nihanjem se lahko pojavita pri bolnikih s hipotiroidizmom.
