กลไกการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย


                                                       

กลไกการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย

"หมอชาวบ้าน"

ฉบับที่ 44 ผู้เขียนได้กล่าวถึง การเคลื่อนไหวส่วนต่างๆ ของร่างกายมีศูนย์คำสั่งการเคลื่อนไหว ทำหน้าที่สั่งงาน แต่ที่เราไม่รู้สึกตัว เป็นเพราะเราทำทุกอย่างจนเคยชิน จึงไม่รู้สึกว่ามีอะไรมาสั่งงาน

ฉบับนี้จะพาท่านมาพบกับความมหัศจรรย์ของร่างกายมนุษย์ในเรื่องการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย
ปกติคนเราเมื่อยังมีชีวิตอยู่ ร่างกายของคนเราจะมีการสร้างความร้อน ทำให้ร่างกายมีความอบอุ่นขณะเดียวกันความร้อนก็จะถ่ายเทไปให้กับสิ่งแวดล้อม ทำให้ร่างกายของคนเรามีอุณหภูมิคงที่ เราเรียกคนหรือสัตว์ที่มีอุณหภูมิของร่างกายคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงไปตามสภาพแวดล้อมนี้ว่า สัตว์เลือดอุ่น (ได้แก่ นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม)

ส่วนสัตว์ที่มีอุณหภูมิไม่คงที่ เปลี่ยนแปลงไปตามสภาพแวดล้อม เรียกสัตว์ประเภทนี้ว่า สัตว์เลือดเย็น (มีสัตว์ต่างๆ ยกเว้นนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม)

อุณหภูมิปกติของร่างกายคนประมาณ 36.3-37.1 องศาเซลเซียส เฉลี่ยประมาณ 37 องศาเซลเซียสหรือ 98.7 องศาฟาเรนไฮด์

ความร้อนในร่างกายเกิดขึ้นได้อย่างไร
ความร้อนในร่างกายเกิดขึ้นหลายทางด้วยกัน โดยปกติแล้วเกิดขึ้นจากการทำงานของกล้ามเนื้อ การหดและการคลายตัวของกล้ามเนื้อทำให้เกิดพลังงานความร้อนได้

ถ้าลองสังเกตในเวลาอากาศหนาวเย็น เนื้อตัวจะสั่นไปหมด เนื่องจากการหดตัวของกล้ามเนื้อทำให้เกิดพลังงานเพื่อให้เกิดความอบอุ่น

ความร้อนยังอาจเกิดขึ้นจากการย่อยอาหารในกระเพาะลำไส้ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญของร่างกาย

                            

กลไกการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย

นอกจากนี้ยังมีฮอร์โมนบางชนิด เช่น เอพิเนฟรีน(epinephrine) นอร์เอพิเนฟรีน (norepinephrine) และ ธัยร็อกซิน (thyroxin) ซึ่งกระตุ้นให้มีการเผาผลาญให้เกิดพลังงาน ฮอร์โมนเหล่านี้จะหลั่งในขณะที่ตื่นเต้น ตกใจ

อะไรเป็นศูนย์ควบคุมความร้อนในร่างกาย
จากการศึกษาค้นคว้าในปัจจุบัน ทราบว่า สิ่งที่อยู่เบื้องหลังการควบคุมความร้อนหรือกลไกต่างๆ อยู่ที่สมองส่วนที่เรียกว่า ฮัยโปธาลามัส (Hypothalamus)

สมองส่วนฮัยโปธาลามัสนี้อยู่ตอนล่างของสมองส่วนควบคุมอุณหภูมิของร่างกายของฮัยโปธาลามัสนี้อยู่ส่วนหน้าและส่วนหลัง ส่วนหน้าควบคุมไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไป ส่วนหลังจะควบคุมไม่ให้อุณหภูมิต่ำเกินไป

กลไกการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย

ในสภาพอากาศที่ร้อนระอุในประเทศไทยตอนนี้ ทำให้เราเห็นข่าวว่ามีคนที่เกิดอาการชักจนเสียชีวิต เพราะอากาศที่ร้อนมากเกินไปหรือโรคลมแดด (Heat Stroke) แม้กระทั่งสัตว์เลี้ยงเองก็พบว่าเวลาที่อากาศร้อนจะมีสัตว์เลี้ยงจำนวนมากที่มีอาการ Heat Stroke ได้เช่นเดียวกัน เพราะว่าร่างกายมีการตอบสนองเพื่อรักษาสมดุลอุณหภูมิ ถ้าหากร่างกายมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมากจนเกินไปไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิต่ำหรือสูงก็อาจจะส่งผลที่เป็นอันตรายต่อร่างกายหรืออาจจะรุนแรงจนถึงแก่ชีวิตดังที่เป็นข่าว

โดยปกติร่างกายของสัตว์เลือดอุ่นรวมไปถึงมนุษย์นั้น จะรักษาอุณหภูมิคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามสิ่งแวดล้อม ดังนั้นร่างกายจึงจำเป็นที่จะต้องมีการรักษาสมดุลความร้อน หรือการสร้างความร้อนที่ได้สัดส่วนกับการกำจัดความร้อนนั่นเอง ซึ่งร่างกายจะถูกควบคุมด้วยสมองส่วนไฮโปทาลามัส (Hypotalamus) ให้มีอุณหภูมิประมาณ 37 °C และร่างกายจะมีตัวรับ (Receptor) ที่ใช้ในการรับอุณหภูมิร้อนเย็น เมื่อร่างกายได้รับความร้อนผ่านตัวรับ ร่างกายจะมีการลดความร้อนและระบายความร้อนออกมา โดยการลดกระบวนการเผาผลาญลง หลั่งเหงื่อพร้อมกับมีการขยายตัวของหลอดเลือด เพื่อระบายความร้อน ซึ่งเป็นสาเหตุที่เหงื่อออกและหน้าแดงเวลาที่อากาศร้อน เพื่อให้อุณหภูมิร่างกายลดลง ส่วนเวลาที่ร่างกายได้รับความเย็นผ่านตัวรับร่างกายจะตอบสนอง เพื่อสร้างความร้อนและลดการระบายความร้อนโดยการหนาวสั่นพร้อมกับมีการหดตัวของหลอดเลือด กล้ามเนื้อยึดเส้นขนบริเวณผิวหนังหดตัวดึงเส้นขนบริเวณผิวหนังให้ตั้งขึ้น เรียกว่าขนลุก อากาศจะไม่สามารถสัมผัสกับผิวหนังได้ช่วยลดการถ่ายเทความร้อนในร่างกายออกสู่สิ่งแวดล้อมได้มากขึ้น

ปกติอุณหภูมิที่ร่างกายรับการเปลี่ยนแปลงได้ เมื่ออุณหภูมิอยู่ในช่วง 36-40 °C ซึ่งถ้าร่างกายมีอุณหภูมิที่ผิดปกติ ร่างกายจะเกิดการเปลี่ยนแปลงและแสดงออกในรูปแบบต่าง ๆ สามารถแบ่งออกเป็น 3 กรณี คือ

  1. อุณหภูมิร่างกายสูงกว่าปกติ

เมื่ออุณหภูมิร่างกายสูงถึง 41°C ระบบประสาทบางส่วนจะถูกทำลายอย่างถาวร ทำให้เกิดอาการมึนงงและชักอย่างรุนแรง ถ้าอุณหภูมิยังสูงถึง 45°C ซึ่งเป็นขีดสุดที่ร่างกายจะทนไหว หากไม่มีการช่วยลดอุณหภูมิ เซลล์ทั่วไปของร่างกายจะถูกทำลายและอาจส่งผลให้เสียชีวิตได้ในที่สุด

2. การมีไข้

เกิดจากการมีอุณหภูมิสูงกว่าปกติ โดยไม่เกี่ยวข้องกับระบบการทำงานของร่างกาย แต่เกิดจากการที่ร่างกายได้รับเชื้อแบคทีเรีย ไวรัส หรือโปรตีนของเชื้อ ร่างกายจึงตอบสนองต่อภูมิต้านทาน โดยจะไปปรับอุณหภูมิในศูนย์ควบคุมอุณหภูมิให้สูงขึ้นเป็น 38 °C ร่างกายจึงต้องสร้างความร้อนด้วยการหดตัวของหลอดเลือด เกิดอาการหนาวสั่น เมื่อความร้อนเพิ่มมากขึ้นร่างกายก็จะรีบปรับสมดุลด้วยการหลั่งเหงื่อ เพื่อให้ร่างกายกลับสู่ภาวะปกติ โดยไม่ต้องใช้ยาหรือเช็ดตัวเพื่อระบายความร้อน

3. อุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ

ถ้าหากร่างกายมีอุณหภูมิต่ำกว่า 34 °C จะมีอาการอยู่ในสภาพที่ไม่รู้สึกตัว อัตราการสร้างความร้อนจะลดลงถึงสองเท่า และถ้าอุณหภูมิต่ำจนถึง 28 °C ศูนย์ควบคุมอุณหภูมิของร่างกายจะเสียไปอย่างถาวร ร่างกายจะเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิตามสิ่งแวดล้อมเช่นเดียวกับสัตว์เลือดเย็น

นอกจากกลไกการทำงานของร่างกายจะช่วยรักษาอุณหภูมิได้แล้ว การปรับเปลี่ยนพฤติกรรมก็เป็นตัวช่วยให้เรารับมือกับอันตรายที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิร่างกายได้ ถ้าต้องอยู่ในที่หนาวเย็นก็ใส่เสื้อผ้าหนา ๆ ห่มผ้าอุ่น ๆ หากรู้สึกว่าอากาศร้อนมากเราก็เลือกที่จะใส่เสื้อผ้าที่ไม่มิดชิดจนเกินไป ดื่มน้ำให้มากขึ้น ลดการทำกิจกรรมที่สร้างความร้อน หรือย้ายไปอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เย็นขึ้น และเช่นเดียวกันเราสามารถที่จะดูแลสัตว์เลี้ยงของเราไม่ให้เสียชีวิตจากอากาศร้อนได้โดยพาไปนอนแช่น้ำ พาไปว่ายน้ำเล่น หรืออาจจะเปิดเครื่องปรับอากาศ เพื่อลดอุณหภูมิให้กับสัตว์เลี้ยงของเรา เพียงเท่านี้เราก็สามารถรู้ทันและปรับตัวกับภัยร้ายจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศได้

อ้างอิง

https://bit.ly/3sFB0B8
https://bit.ly/384qYzQ
https://bit.ly/3y9vqIg
พนารัตน์ จำปา.2548.การพัฒนาแนวปฎิบัติทางคลินิกในการป้องกันภาวะหนาวสั่นในผู้ป่วยหลังผ่าตัดในโรงพยาบาลลำปาง.เชียงใหม่: บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.