التوصيل

ال التوصيل هو نوع من نقل الحرارة وواحد من أربع آليات يتبادل بها الجسم الحرارة مع البيئة في إطار التنظيم الحراري. يعتمد التوصيل على الحركات البراونية. إنها تسمح للدفء في الجسم المعزول بالهجرة من المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة إلى المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة.

ما هو التوصيل؟

وفقًا لقانون الحفاظ على الطاقة ، تعد الطاقة كمية حفظ. نتيجة لذلك ، لا تتغير الطاقة الإجمالية لنظام معزول ، ولكنها تتحول في الغالب إلى أشكال مختلفة من الطاقة. ينطبق قانون حفظ الطاقة أيضًا على نقل الحرارة في النظام المعزول لجسم الإنسان.

يُعرف التوصيل الحراري في الكائن البشري أيضًا بالتوصيل ويتوافق مع تدفق الحرارة في مادة صلبة يحدث في نطاق اختلافات درجة الحرارة. وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، تتدفق الحرارة دائمًا في اتجاه درجة الحرارة المنخفضة. على عكس الحمل الحراري ، لا يتطلب التوصيل أي تدفق للمواد للنقل الحراري. يتم نقل الحرارة في إطار التوصيل ، أي بدون نقل المواد عبر الأنسجة. يؤدي ملامسة الجلد للمادة أيضًا إلى حدوث توصيل للحرارة.

تعتمد كمية الحرارة المنقولة أثناء التوصيل على الموصلية الحرارية والاختلافات في درجات الحرارة. يسمى التوصيل أيضًا انتشار الحرارة وهي واحدة من أربع آليات لنقل الحرارة في جسم الإنسان.

الوظيفة والمهمة

الآليات الفيزيائية الأربعة لنقل الحرارة في جسم الإنسان هي الإشعاع والحمل الحراري والتبخر والتوصيل.

التبخر هو فقدان الحرارة من خلال التعرق كجزء من التنظيم الحراري. يشير الإشعاع إلى جزء الأشعة تحت الحمراء من الإشعاع الحراري وبالتالي فهو غير مرتبط بالمادة. التوصيل يعني نقل الحرارة في جسم مستريح والحمل الحراري هو نقل الحرارة عن طريق وسط متحرك.

يميز علم الأحياء بين النقل الحراري الداخلي والخارجي. التبادل الحراري الخارجي هو التبادل الحراري الدائم الذي يحدث من خلال الجلد مع البيئة. يعني النقل الحراري الداخلي نقل حرارة الجسم بدءًا من مكان مصدر الحرارة حتى سطح الجسم. يلعب الحمل والتوصيل دورًا في تدفق الحرارة الداخلي.

في حالة التوصيل ، يتم نقل الحرارة عبر الحركة الجزيئية البراونية للمادة. تُعرف الحركات الحرارية المتشنجة وغير المنتظمة للجزيئات في وسط لزج بالحركة البراونية. يزداد مربع المسافة المقطوعة في المتوسط ​​بما يتناسب مع درجة الحرارة المطلقة والفترة الزمنية. يتناسب عكسيا مع نصف قطر الجسيم واللزوجة. هذا المبدأ يكمن وراء كل انتشار بيولوجي.

عندما يتم نقل الحرارة من خلال الحركة الجزيئية البراونية ، يتم تعويض التدرج الحراري لأن الجسيمات تتحرك في اتجاه مناطق درجة الحرارة المنخفضة. تحدد الخصائص الفيزيائية للمادة حجم التدفق الحراري الناتج. في الأنسجة الفسيولوجية ، يعتبر توازن الماء هو العامل الرئيسي. يتم تحديد الموصلية الحرارية بواسطة معامل التوصيل الحراري. مثل جميع آليات التبادل الحراري الأخرى ، يتسبب التوصيل في فقد دائم للحرارة وفي نفس الوقت تسخين سلبي.

يعتمد الكائن البشري على درجة حرارة ثابتة للجسم حتى تعمل جميع عمليات التمثيل الغذائي بشكل مثالي. يتم الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة من خلال إنتاج ثابت للحرارة بمعنى التوليد الحراري ، وكذلك من خلال العزلة عن البيئة والقدرة على خفض درجة حرارة الجسم.

تنتج حرارة الجسم من تحويل الطاقة في نظامين. تشارك العضلات والتمثيل الغذائي. تقوم العضلات بتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة حركية. يتم النقل الحراري لهذه الطاقات بشكل رئيسي من خلال الحمل الحراري القسري عبر الدم.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الامراض والاعتلالات

يمكن أن يسبب اضطراب التنظيم الحراري العديد من الخلل الوظيفي في الجسم البشري وبالتالي يكون مرضًا جهازيًا. نظرًا لأن التوصيل هو أحد أسباب فقدان الحرارة ، فقد يكون مرتبطًا بانخفاض درجة حرارة الجسم. انخفاض حرارة الجسم هو انخفاض حرارة الجسم الذي يحدث بعد التعرض للبرد. يكون إنتاج الحرارة في الجسم أقل من إطلاق الحرارة خلال فترة زمنية معينة. في الحالات القصوى ، يمكن أن يكون انخفاض حرارة الجسم قاتلاً.

يتسبب التعرض المحلي للبرد في الإصابة بقضمة الصقيع ، والتي تتلف الأنسجة بشكل دائم. يلعب انخفاض حرارة الجسم دورًا ، على سبيل المثال ، فيما يتعلق بالرياضيين الجبليين الذين تعرضوا لحادث ويتم اعتبارهم تلقائيًا في وحدات العناية المركزة مع التاريخ الطبي المناسب والصورة السريرية المناسبة.

يميز الطب بين مختلف مراحل انخفاض حرارة الجسم. يوجد انخفاض خفيف في درجة حرارة الجسم في درجة حرارة الجسم بين 32 و 35 درجة مئوية. يمكن عادة ملاحظة رعاش العضلات ، تسرع القلب ، تسرع النفس وتضيق الأوعية أو اللامبالاة والترنح في درجات الحرارة هذه.

في حالة انخفاض حرارة الجسم المعتدل ، تنخفض درجة الحرارة إلى 28 درجة مئوية. بالإضافة إلى ضعف الوعي وبطء القلب واتساع حدقة العين ، يعاني المريض من انخفاض منعكس البلع أو ضعف المنعكسات أو البلاهة الباردة.

يشار إلى انخفاض درجة حرارة الجسم الشديد عند درجات حرارة أقل من 28 درجة مئوية ، والتي ، بالإضافة إلى فقدان الوعي ، يمكن أن تسبب السكتة القلبية ، وانخفاض نشاط الدماغ ، وتصلب حدقة العين ، وعدم انتظام ضربات القلب أو توقف التنفس.

يمكن أن يحدث انخفاض حرارة الجسم بعد وقوع حوادث في المياه أو في الجبال أو في الكهوف أو بعد البقاء في بيئة شديدة البرودة. يمكن أن تؤدي الأمراض المختلفة ، والسلوك الخامل بسبب العيوب العصبية ، والمجهود البدني الشديد أو حالات الصدمة إلى انخفاض حرارة الجسم. الأمر نفسه ينطبق على الاستهلاك المفرط للكحول وما يرتبط به من تمدد للأوعية الدموية في الجلد.

يعاني مرضى متلازمة شابيرو النادرة أيضًا من عيوب أساسية ومتكررة في التنظيم الحراري. كمركز تنظيم حراري ، يتأثر الوطاء بالاضطرابات.