Miten aineenvaihdunta toimii ihmisen sisällä?

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

Ensimmäinen solu ei voisi selviytyä ilman meren luomaa elämän erityistä "ilmastoa". Samoin jokainen sadoista biljoonista soluista, jotka muodostavat ihmiskehon, kuolisi ilman verta ja imunestettä. Miljoonien vuosien aikana elämän ilmestymisestä luonto on kehittänyt sisäisen kuljetusjärjestelmän, joka on mittaamattoman omaperäisempi, tehokkaampi ja selkeämmin hallittu kuin mikään ihmisen koskaan luoma kulkuväline.

Itse asiassa veri koostuu useista kuljetusjärjestelmistä. Plasma toimii esimerkiksi kulkuvälineenä verisoluille, mukaan lukien punasoluille, leukosyyteille ja verihiutaleille, jotka siirtyvät tarvittaessa kehon eri osiin. Punasolut puolestaan ovat keino kuljettaa happea soluihin ja hiilidioksidia soluista.

Nesteplasma kuljettaa liuenneessa muodossa monia muita aineita sekä omia komponenttejaan, jotka ovat erittäin tärkeitä kehon elintärkeille prosesseille. Plasma kuljettaa ravinteiden ja jätteiden lisäksi lämpöä, kerää tai vapauttaa sitä tarpeen mukaan ja ylläpitää näin kehon normaalia lämpötilaa. Tämä ympäristö sisältää monia tärkeimpiä suoja-aineita, jotka suojaavat kehoa taudeilta, sekä hormoneja, entsyymejä ja muita monimutkaisia kemiallisia ja biokemiallisia aineita, joilla on monenlaisia rooleja.

Nykyajan lääketieteellä on melko tarkkaa tietoa siitä, kuinka veri suorittaa luetellut kuljetustoiminnot. Mitä tulee muihin mekanismeihin, ne ovat edelleen teoreettisen spekuloinnin kohteena, ja joitain niistä ei ole epäilemättä vielä löydetty.

On hyvin tunnettua, että jokainen yksittäinen solu kuolee ilman jatkuvaa ja suoraa olennaisten materiaalien toimitusta ja yhtä kiireellistä myrkyllisen jätteen hävittämistä. Tämä tarkoittaa, että veren "kuljetuksen" on oltava suorassa kosketuksessa kaikkien näiden monien biljoonien "asiakkaiden" kanssa, tyydyttäen jokaisen tarpeet. Tämän tehtävän valtava määrä todella uhmaa ihmisen mielikuvitusta!

Käytännössä lastaus ja purku tässä mahtavassa kuljetusorganisaatiossa tapahtuu mikroverenkierron kautta - kapillaarijärjestelmät … Nämä pienet suonet tunkeutuvat kirjaimellisesti kaikkiin kehon kudoksiin ja lähestyvät soluja enintään 0,125 millimetrin etäisyydellä. Siten jokaisella kehon solulla on oma pääsy Elämänjokeen.

Kehon kiireellisin ja jatkuva tarve on hapen. Ihmisen ei onneksi tarvitse jatkuvasti syödä, koska suurin osa aineenvaihduntaan tarvittavista ravintoaineista voi kertyä eri kudoksiin. Hapen kanssa tilanne on toinen. Tätä elintärkeää ainetta kertyy elimistöön mitättömiä määriä, ja sen tarve on jatkuva ja kiireellinen. Siksi henkilö ei voi lopettaa hengitystä muutamaksi minuutiksi - muuten se aiheuttaa vakavimmat seuraukset ja kuoleman.

Täyttääkseen tämän jatkuvan hapen saannin kiireellisen tarpeen veri on kehittänyt erittäin tehokkaan ja erikoistuneen jakelujärjestelmän, joka käyttää punasolut, tai punasolut … Järjestelmä perustuu hämmästyttävään ominaisuuteen hemoglobiiniimeytyä suuria määriä ja sitten heti luovuttaa happea. Itse asiassa veren hemoglobiini kuljettaa kuusikymmentä kertaa enemmän happea kuin se määrä happea, joka voi liueta veren nestemäiseen osaan. Ilman tätä rautaa sisältävää pigmenttiä tarvittaisiin noin 350 litraa verta toimittamaan happea soluillemme!

Mutta tämä ainutlaatuinen ominaisuus absorboida ja siirtää suuria määriä happea keuhkoista kaikkiin kudoksiin on vain yksi puoli hemoglobiinin todella korvaamattomasta panoksesta verensiirtojärjestelmän operatiiviseen työhön. Hemoglobiini kuljettaa myös suuria määriä hiilidioksidia kudoksista keuhkoihin ja osallistuu siten hapettumisen alku- ja loppuvaiheeseen.

Vaihtaessaan happea hiilidioksidiksi elimistö käyttää nesteille ominaisia piirteitä hämmästyttävällä taidolla. Kaikki nesteet - ja kaasut tässä suhteessa käyttäytyvät kuin nesteet - pyrkivät siirtymään korkeapainealueelta matalapainealueelle. Jos kaasu on huokoisen kalvon molemmilla puolilla ja sen toisella puolella paine on korkeampi kuin toisella, niin se tunkeutuu huokosten läpi korkeapainealueelta pienemmän paineen puolelle. Ja vastaavasti kaasu liukenee nesteeseen vain, jos tämän kaasun paine ympäröivässä ilmakehässä ylittää nesteessä olevan kaasun paineen. Jos kaasun paine nesteessä on korkeampi, kaasu ryntää nesteestä ilmakehään, kuten tapahtuu esimerkiksi kun samppanja- tai kivennäisvesipullo avataan.

Nesteiden taipumus siirtyä alemman paineen alueelle ansaitsee erityistä huomiota, koska se liittyy verenkuljetusjärjestelmän muihin osa-alueisiin ja vaikuttaa myös useisiin muihin ihmiskehossa tapahtuviin prosesseihin.

On mielenkiintoista jäljittää hapen reitti siitä hetkestä lähtien, kun hengitämme. Hengitetty ilma, jossa on runsaasti happea ja sisältää pienen määrän hiilidioksidia, pääsee keuhkoihin ja saavuttaa pienten pussien järjestelmän ns. alveolit … Näiden alveolien seinämät ovat erittäin ohuita. Ne koostuvat pienestä määrästä kuituja ja hienoimmasta kapillaariverkostosta.

Alveolien seinämät muodostavissa kapillaareissa laskimoveri virtaa, joka tulee keuhkoihin sydämen oikealta puolelta. Tämä veri on väriltään tumma, sen hemoglobiini, joka on melkein hapenpuute, on kyllästetty hiilidioksidilla, joka tuli jätteenä kehon kudoksista.

Merkittävä kaksinkertainen vaihto tapahtuu sillä hetkellä, kun keuhkorakkuloissa oleva happirikas ja lähes hiilidioksiditon ilma joutuu kosketuksiin hiilidioksidipitoisen ja lähes hapettoman ilman kanssa. Koska hiilidioksidin paine veressä on korkeampi kuin alveoleissa, tämä kaasu tulee keuhkojen alveoleihin kapillaarien seinämien kautta, jotka uloshengitettäessä poistavat sen ilmakehään. Hapen paine alveoleissa on korkeampi kuin veressä, joten elämän kaasu tunkeutuu välittömästi kapillaarien seinämien läpi ja joutuu kosketuksiin veren kanssa, jonka hemoglobiini imee sen nopeasti.

Veri, jonka väri on kirkkaan punainen hapen vuoksi, joka nyt kyllästää punasolujen hemoglobiinia, palaa sydämen vasempaan puoliskoon ja pumpataan sieltä systeemiseen verenkiertoon. Heti kun se saapuu kapillaareihin, punasolut kirjaimellisesti "pään takaosassa" puristavat kapeaan ontelonsa läpi. Ne liikkuvat soluja ja kudosnesteitä pitkin, jotka normaalin elämän aikana ovat jo käyttäneet happivarantonsa ja sisältävät nyt suhteellisen korkean hiilidioksidipitoisuuden. Happi vaihdetaan jälleen hiilidioksidiksi, mutta nyt päinvastaisessa järjestyksessä.

Koska hapen paine näissä soluissa on alhaisempi kuin veressä, hemoglobiini luovuttaa nopeasti hapen, joka tunkeutuu kapillaarien seinämien läpi kudosnesteisiin ja sitten soluihin. Samaan aikaan korkeapaineinen hiilidioksidi siirtyy soluista vereen. Vaihto tapahtuu ikään kuin happi ja hiilidioksidi liikkuisivat eri suuntiin pyöröovien kautta.

Tämän kuljetus- ja vaihtoprosessin aikana veri ei koskaan vapauta kaikkea happeaan tai kaikkea hiilidioksidiaan. Laskimoverikin pitää sisällään pienen määrän happea, ja hiilidioksidia on aina happipitoisessa valtimoveressä, vaikkakin vähäisessä määrin.

Vaikka hiilidioksidi on solujen aineenvaihdunnan sivutuote, se on myös välttämätöntä elämän ylläpitämiseksi. Pieni määrä tätä kaasua liukenee plasmaan, osa siitä liittyy hemoglobiiniin ja tietty osa yhdessä natriumin kanssa muodostaa natriumbikarbonaattia.

Hapot neutraloivaa natriumbikarbonaattia tuottaa itse organismin "kemianteollisuus", ja se kiertää veressä elintärkeän happo-emästasapainon ylläpitämiseksi. Jos ihmiskehon happamuus nousee sairauden aikana tai jonkin ärsyttävän aineen vaikutuksesta, veri lisää automaattisesti kiertävän natriumbikarbonaatin määrää palauttaakseen halutun tasapainon.

Veren hapen kuljetusjärjestelmä ei ole lähes koskaan tyhjäkäynnillä. On kuitenkin syytä mainita yksi rikkomus, joka voi olla erittäin vaarallinen: hemoglobiini yhdistyy helposti happeen, mutta vielä nopeammin se imee hiilimonoksidia, jolla ei ole mitään arvoa solujen elintärkeille prosesseille.

Jos ilmassa on yhtä suuri määrä happea ja hiilimonoksidia, hemoglobiini yhdelle osalle kehon tarvitsemaa happea imee 250 osaa täysin hyödytöntä hiilimonoksidia. Siksi jopa suhteellisen alhaisella hiilimonoksidipitoisuudella ilmakehässä hemoglobiinivehikkelit kyllästyvät nopeasti tällä hyödyttömällä kaasulla, mikä riistää kehon hapen. Kun hapen saanti putoaa solujen selviytymiselle välttämättömän tason alapuolelle, kuolee niin sanottu burnout.

Lukuun ottamatta tätä ulkoista vaaraa, josta ei täysin tervettäkään ole vakuutettu, hemoglobiinia käyttävä hapenkuljetusjärjestelmä vaikuttaa tehokkuutensa kannalta täydellisyyden huipulta. Tämä ei tietenkään sulje pois mahdollisuutta parantaa sitä tulevaisuudessa joko jatkuvan luonnonvalinnan tai tietoisten ja määrätietoisten ihmisten ponnistelujen kautta. Lopulta luonto kesti luultavasti ainakin miljardi vuotta virheitä ja epäonnistumisia ennen kuin se loi hemoglobiinia. Ja kemia tieteenä on ollut olemassa vain muutaman vuosisadan!

* * *

Ravinteiden – ruuansulatuksen kemiallisten tuotteiden – kuljettaminen veren mukana on yhtä tärkeää kuin hapen kuljetus. Ilman sitä elämää ruokkivat aineenvaihduntaprosessit pysähtyisivät. Jokainen kehomme solu on eräänlainen kemiallinen kasvi, joka tarvitsee jatkuvaa raaka-aineiden täydentämistä. Hengittäminen toimittaa happea soluille. Ruoka toimittaa heille peruskemiallisia tuotteita - aminohappoja, sokereita, rasvoja ja rasvahappoja, kivennäissuoloja ja vitamiineja.

Kaikki nämä aineet sekä happi, jonka kanssa ne yhdistyvät solunsisäisessä palamisprosessissa, ovat aineenvaihduntaprosessin tärkeimpiä komponentteja.

Kuten tiedetään, aineenvaihduntaaaineenvaihdunta koostuu kahdesta pääprosessista: anabolismija katabolia, kehon aineiden luominen ja tuhoaminen. Anabolisessa prosessissa yksinkertaiset ruoansulatustuotteet, jotka tulevat soluihin, käyvät läpi kemiallisen käsittelyn ja muuttuvat keholle välttämättömiksi aineiksi - vereksi, uusiksi soluiksi, luiksi, lihaksiksi ja muiksi elämälle, terveydelle ja kasvulle välttämättömiksi aineiksi.

Katabolismi on kehon kudosten tuhoutumisprosessi. Vaurioituneet ja kuluneet solut ja kudokset, jotka ovat menettäneet arvonsa, hyödyttömiä, prosessoidaan yksinkertaisiksi kemikaaleiksi. Ne joko kerääntyvät ja käytetään sitten uudelleen samassa tai samankaltaisessa muodossa - aivan kuten hemoglobiinin rautaa käytetään uudelleen uusien punasolujen luomiseen - tai ne tuhoutuvat ja erittyvät kehosta jätteenä.

Energiaa vapautuu hapettumisen ja muiden katabolisten prosessien aikana. Juuri tämä energia saa sydämen lyömään, antaa ihmisen suorittaa hengitys- ja ruuan pureskeluprosesseja, juosta lähtevän raitiovaunun jälkeen ja suorittaa lukemattomia fyysisiä toimintoja.

Kuten tästäkin lyhyestä kuvauksesta voidaan nähdä, aineenvaihdunta on itse elämän biokemiallinen ilmentymä; tähän prosessiin osallistuvien aineiden kuljetuksella tarkoitetaan veren ja siihen liittyvien nesteiden toimintaa.

Ennen kuin syömämme ravintoaineet pääsevät kehon eri osiin, ne on hajotettava prosessin aikana ruoansulatuspienimpiin molekyyleihin, jotka voivat kulkea suoliston kalvojen huokosten läpi. Kummallista kyllä, ruoansulatuskanavaa ei pidetä osana kehon sisäistä ympäristöä. Itse asiassa se on valtava putkien ja niihin liittyvien elinten kompleksi, jota kehomme ympäröi. Tämä selittää, miksi voimakkaat hapot toimivat ruoansulatuskanavassa, kun taas kehon sisäisen ympäristön on oltava emäksinen. Jos nämä hapot todella olisivat ihmisen sisäisessä ympäristössä, ne muuttaisivat sitä niin paljon, että se voisi johtaa kuolemaan.

Ruoansulatusprosessin aikana ruoassa olevat hiilihydraatit muuttuvat yksinkertaisiksi sokereiksi, kuten glukoosiksi, ja rasvat hajoavat glyseriiniksi ja yksinkertaisiksi rasvahapoiksi. Monimutkaisimmat proteiinit muuttuvat aminohappokomponenteiksi, joista tunnemme jo noin 25 lajia. Tällä tavalla näiksi yksinkertaisimmiksi molekyyleiksi jalostettu ruoka on valmis tunkeutumaan kehon sisäiseen ympäristöön.

Ohuimmat puumaiset kasvaimet, jotka ovat osa ohutsuolen sisäpintaa reunustavaa limakalvoa, kuljettavat sulavaa ruokaa vereen ja imusolmukkeeseen. Nämä pienet kasvaimet, joita kutsutaan villiksi, koostuvat keskeisesti sijaitsevasta yksinäisestä imusuonesta ja kapillaarisilmukasta. Jokainen villi on peitetty yhdellä kerroksella limaa tuottavia soluja, jotka toimivat esteenä ruoansulatusjärjestelmän ja villien sisällä olevien verisuonten välillä. Yhteensä villoita on noin 5 miljoonaa, jotka sijaitsevat niin lähellä toisiaan, että ne antavat suolen sisäpinnalle samettisen ulkonäön. Ruoan assimilaatioprosessi perustuu samoihin perusperiaatteisiin kuin hapen assimilaatio keuhkoissa. Kunkin ravintoaineen pitoisuus ja paine suolistossa on korkeampi kuin villien läpi virtaavassa veressä ja imusolmukkeessa. Siksi pienimmät molekyylit, joista ruokamme muuttuu, tunkeutuvat helposti villien pinnalla olevien huokosten läpi ja pääsevät niiden sisällä oleviin pieniin suoniin.

Glukoosi, aminohapot ja osa rasvoista tunkeutuvat kapillaarien vereen. Loput rasvat tulevat imusolmukkeisiin. Villien avulla veri imee vitamiineja, epäorgaanisia suoloja ja hivenaineita sekä vettä; osa vedestä pääsee verenkiertoon ja paksusuolen kautta.

Verenkierron mukana kulkeutuvat välttämättömät ravintoaineet kulkeutuvat porttilaskimoon ja kuljetetaan suoraan sinne maksa, ihmiskehon suurin rauhanen ja suurin "kemiallinen kasvi". Täällä ruoansulatustuotteet jalostetaan muiksi keholle välttämättömiksi aineiksi, varastoidaan tai lähetetään jälleen vereen ilman muutoksia. Maksassa joutuessaan yksittäiset aminohapot muunnetaan veren proteiineiksi, kuten albumiiniksi ja fibrinogeeniksi. Toiset prosessoidaan proteiiniaineiksi, jotka ovat välttämättömiä kudosten kasvulle tai korjaamiselle, kun taas loput yksinkertaisimmassa muodossaan lähetetään kehon soluihin ja kudoksiin, jotka poimivat ne ja käyttävät välittömästi tarpeidensa mukaan.

Osa maksaan tulevasta glukoosista lähetetään suoraan verenkiertoelimistöön, joka kuljettaa sen plasmaan liuenneena. Tässä muodossa sokeria voidaan toimittaa mihin tahansa soluun ja kudokseen, joka tarvitsee energialähdettä. Glukoosi, jota elimistö ei tällä hetkellä tarvitse, prosessoidaan maksassa monimutkaisemmaksi sokeriksi - glykogeeniksi, joka varastoituu maksaan varaan. Heti kun sokerin määrä veressä laskee normaalin alapuolelle, glykogeeni muuttuu takaisin glukoosiksi ja siirtyy verenkiertoelimistöön.

Joten, kiitos maksan reaktion verestä tuleviin signaaleihin, kuljetettavan sokerin pitoisuus kehossa pysyy suhteellisen vakiona.

Insuliini auttaa soluja imemään glukoosia ja muuttamaan sen lihakseksi ja muuksi energiaksi. Tämä hormoni tulee verenkiertoon haiman soluista. Insuliinin yksityiskohtaista vaikutusmekanismia ei vielä tunneta. Tiedetään vain, että sen puuttuminen ihmisverestä tai riittämätön aktiivisuus aiheuttaa vakavan sairauden - diabetes mellituksen, jolle on ominaista kehon kyvyttömyys käyttää hiilihydraatteja energialähteinä.

Noin 60 % sulatetusta rasvasta joutuu maksaan veren mukana, loput imusuonijärjestelmään. Nämä rasva-aineet varastoituvat energiavarannoiksi ja niitä käytetään joissakin ihmiskehon kriittisimmistä prosesseista. Jotkut rasvamolekyylit esimerkiksi osallistuvat biologisesti tärkeiden aineiden, kuten sukupuolihormonien, muodostumiseen.

Rasva näyttää olevan tärkein energian varastoinnin väline. Noin 30 grammaa rasvaa voi tuottaa kaksi kertaa enemmän energiaa kuin sama määrä hiilihydraatteja tai proteiineja. Tästä syystä ylimääräinen sokeri ja proteiini, joka ei poistu elimistöstä, muunnetaan rasvaksi ja varastoituvat varantoiksi.

Yleensä rasva kerääntyy kudoksiin, joita kutsutaan rasvavarastoksi. Kun lisäenergiaa tarvitaan, varastosta tuleva rasva pääsee verenkiertoon ja siirtyy maksaan, jossa se jalostetaan aineiksi, jotka voidaan muuntaa energiaksi. Nämä maksan aineet puolestaan joutuvat verenkiertoon, joka kuljettaa ne soluihin ja kudoksiin, joissa niitä käytetään.

Yksi tärkeimmistä eroista eläinten ja kasvien välillä on eläinten kyky varastoida energiaa tehokkaasti tiheän rasvan muodossa. Koska tiheä rasva on paljon kevyempää ja vähemmän tilaa vievää kuin hiilihydraatit (kasvien pääasiallinen energiavarasto), eläimet sopivat paremmin liikkumiseen - ne voivat kävellä, juosta, ryömiä, uida tai lentää. Suurin osa reservien taakan alle taipuneista kasveista on ketjutettu yhteen paikkaan vähäaktiivisten energialähteiden ja monien muiden tekijöiden vuoksi. Tietysti on poikkeuksia, joista suurin osa viittaa mikroskooppisesti pieniin merikasveihin.

Veri kuljettaa ravintoaineiden ohella soluihin erilaisia kemiallisia alkuaineita sekä pienimpiä määriä tiettyjä metalleja. Kaikilla näillä hivenaineilla ja epäorgaanisilla kemikaaleilla on ratkaiseva rooli elämässä. Olemme jo puhuneet raudasta. Mutta jopa ilman kuparia, joka toimii katalyyttinä, hemoglobiinin tuotanto olisi vaikeaa. Ilman kobolttia kehossa luuytimen kyky tuottaa punaisia verisoluja saattaa laskea vaarallisille tasoille. Kuten tiedät, kilpirauhanen tarvitsee jodia, luut kalsiumia ja fosforia hampaiden ja lihasten työhön.

Veri kuljettaa myös hormoneja. Nämä voimakkaat kemialliset reagenssit tulevat verenkiertoon suoraan umpieritysrauhasista, jotka valmistavat niitä verestä saaduista raaka-aineista.

Jokaisella hormonilla (tämä nimi tulee kreikan verbistä, joka tarkoittaa "kiihottaa, indusoida") on ilmeisesti erityinen rooli jonkin kehon elintärkeän toiminnon hallinnassa. Jotkut hormonit liittyvät kasvuun ja normaaliin kehitykseen, kun taas toiset vaikuttavat henkisiin ja fyysisiin prosesseihin, säätelevät aineenvaihduntaa, seksuaalista aktiivisuutta ja ihmisen lisääntymiskykyä.

Endokriiniset rauhaset toimittavat vereen tarvittavat annokset tuottamiaan hormoneja, jotka kulkeutuvat verenkiertoelimistön kautta niitä tarvitseviin kudoksiin. Jos hormonituotannossa esiintyy keskeytyksiä tai tällaisten voimakkaiden aineiden liika- tai puute veressä, se aiheuttaa monenlaisia poikkeavuuksia ja johtaa usein kuolemaan.

Ihmisen elämä riippuu myös veren kyvystä poistaa hajoamistuotteita kehosta. Jos veri ei kestäisi tätä toimintoa, henkilö kuolisi itsensä myrkytykseen.

Kuten olemme huomauttaneet, hiilidioksidi, hapettumisprosessin sivutuote, erittyy kehosta keuhkojen kautta. Muut jätteet imeytyvät hiussuonissa olevaan vereen ja kuljetetaan niihin munuaisetjotka toimivat kuin valtavia suodatinasemia. Munuaisissa on noin 130 kilometriä putkia, jotka kuljettavat verta. Joka päivä munuaiset suodattavat noin 170 litraa nestettä erottaen urean ja muun kemiallisen jätteen verestä. Viimeksi mainitut keskittyvät noin 2,5 litraan virtsaa, joka erittyy vuorokaudessa ja poistuvat elimistöstä. (Pienet määrät maitohappoa ja ureaa erittyvät hikirauhasten kautta.) Jäljelle jäänyt suodatettu neste, noin 467 litraa vuorokaudessa, palautetaan vereen. Tämä veren nestemäisen osan suodatusprosessi toistetaan monta kertaa. Lisäksi munuaiset toimivat veren mineraalisuolojen pitoisuuden säätelijänä, joka erottaa ja heittää pois ylimääräisen aineen.

Se on myös elintärkeää ihmisten terveydelle ja elämälle ylläpitää kehon vesitasapainoa … Jopa normaaleissa olosuhteissa elimistö erittää jatkuvasti vettä virtsan, syljen, hien, hengityksen ja muiden reittien kautta. Tavallisessa ja normaalissa lämpötilassa ja kosteudessa noin 1 milligramma vettä vapautuu joka kymmenes minuutti 1 neliösenttimetriä kohden ihoa. Esimerkiksi Arabian niemimaan aavikoilla tai Iranissa ihminen menettää noin 10 litraa vettä päivittäin hien muodossa. Tämän jatkuvan vesihäviön kompensoimiseksi kehoon tulee jatkuvasti virrata nestettä, joka kuljetetaan veren ja imusolmukkeiden läpi ja edistää siten tarvittavan tasapainon muodostumista kudosnesteen ja kiertävän nesteen välillä.

Vettä tarvitsevat kudokset täydentävät varastojaan saamalla vettä verestä osmoosiprosessin seurauksena. Veri puolestaan, kuten olemme todenneet, yleensä vastaanottaa vettä ruuansulatuskanavasta kuljetettavaksi ja kuljettaa mukanaan käyttövalmiita aineita, jotka sammuttavat kehon janon. Jos henkilö menettää sairauden tai tapaturman aikana suuren määrän verta, veri yrittää korvata kudoshäviön veden kustannuksella.

Veren tehtävä veden toimittamisessa ja jakelussa liittyy läheisesti kehon lämmönsäätöjärjestelmä … Keskimääräinen ruumiinlämpö on 36,6 °C. Eri vuorokaudenaikoina se voi vaihdella hieman yksilöillä ja jopa samalla henkilöllä. Varhain aamulla ruumiinlämpö voi tuntemattomasta syystä olla yhdestä puoleentoista astetta illan lämpötilaa alhaisempi. Jokaisen ihmisen normaali lämpötila pysyy kuitenkin suhteellisen vakiona, ja sen äkilliset poikkeamat normista ovat yleensä merkki vaarasta.

Elävissä soluissa jatkuvasti tapahtuviin aineenvaihduntaprosesseihin liittyy lämmön vapautuminen. Jos se kerääntyy elimistöön eikä poistu siitä, kehon sisäinen lämpötila voi nousta liian korkeaksi normaalille toiminnalle. Onneksi samaan aikaan kun lämpö kerääntyy, myös keho menettää osan siitä. Koska ilman lämpötila on yleensä alle 36,6 °C, eli kehon lämpötila, lämpö, joka tunkeutuu ihon läpi ympäröivään ilmakehään, poistuu kehosta. Jos ilman lämpötila on korkeampi kuin kehon lämpötila, ylimääräinen lämpö poistuu kehosta hikoilun kautta.

Yleensä ihminen erittää keskimäärin noin kolme tuhatta kaloria päivässä. Jos hän siirtää yli kolme tuhatta kaloria ympäristöön, hänen ruumiinsa lämpötila laskee. Jos alle kolme tuhatta kaloria vapautuu ilmakehään, kehon lämpötila nousee. Kehossa syntyvän lämmön on tasapainotettava ympäristöön vapautuvan lämmön määrää. Lämmönvaihdon säätely on kokonaan uskottu verelle.

Aivan kuten kaasut siirtyvät korkeapainealueelta matalapainealueelle, lämpöenergia ohjataan lämpimältä alueelta kylmälle alueelle. Siten kehon lämmönvaihto ympäristön kanssa tapahtuu fysikaalisten prosessien, kuten säteilyn ja konvektion, kautta.

Veri imee ja kuljettaa pois ylimääräistä lämpöä samalla tavalla kuin auton jäähdyttimessä oleva vesi imee ja kuljettaa pois ylimääräistä moottorin lämpöä. Keho suorittaa tämän lämmönvaihdon muuttamalla ihon verisuonten läpi virtaavan veren määrää. Kuumana päivänä nämä verisuonet laajenevat ja iholle virtaa tavallista suurempi määrä verta. Tämä veri kuljettaa lämpöä pois ihmisen sisäelimistä, ja kun se kulkee ihon verisuonten läpi, lämpö säteilee viileämpään ilmakehään.

Kylmällä säällä ihon verisuonet supistuvat, mikä vähentää kehon pinnalle tulevan veren määrää ja lämmön siirtyminen sisäelimistä vähenee. Tämä tapahtuu niissä kehon osissa, jotka ovat piilossa vaatteiden alla ja suojassa kylmältä. Kuitenkin ihon alttiiden alueiden, kuten kasvojen ja korvien, verisuonet laajenevat suojatakseen niitä kylmältä lisälämmöllä.

Kaksi muuta veren mekanismia osallistuvat myös kehon lämpötilan säätelyyn. Kuumina päivinä perna supistuu ja vapauttaa ylimääräisen osan verta verenkiertoelimistöön. Tämän seurauksena iholle virtaa enemmän verta. Kylmänä vuodenaikana perna laajenee, mikä lisää verivarastoa ja vähentää siten veren määrää verenkiertoelimessä, jolloin lämpöä siirtyy kehon pintaan vähemmän.

Säteily ja konvektio lämmönvaihtokeinoina toimivat vain niissä tapauksissa, joissa keho luovuttaa lämpöä kylmempään ympäristöön. Erittäin kuumina päivinä, kun ilman lämpötila ylittää normaalin kehon lämpötilan, nämä menetelmät siirtävät lämpöä vain kuumasta ympäristöstä vähemmän lämmitettyyn kehoon. Näissä olosuhteissa hikoilu säästää meidät kehon liialliselta ylikuumenemiselta.

Hikoilun ja hengityksen kautta keho luovuttaa lämpöä ympäristöön nesteiden haihtumisen kautta. Kummassakin tapauksessa verellä on keskeinen rooli nesteiden toimittamisessa haihduttavaksi. Kehon sisäelinten lämmittämä veri luovuttaa osan vedestään pintakudoksille. Näin hikoilu tapahtuu, hikeä vapautuu ihohuokosten kautta ja haihtuu sen pinnalta.

Samanlainen kuva havaitaan keuhkoissa. Erittäin kuumina päivinä alveolien läpi kulkeva veri yhdessä hiilidioksidin kanssa antaa niille osan vedestään. Tämä vesi vapautuu uloshengityksen aikana ja haihtuu, mikä auttaa poistamaan ylimääräistä lämpöä kehosta.

Näillä ja monella muulla, meille vielä epäselvällä tavalla, Elämänjoen kuljetus palvelee ihmistä. Ilman hänen energisiä ja erinomaisesti organisoituja palvelujaan monet biljoonat solut, jotka muodostavat ihmiskehon, voisivat hajota, tuhlata ja lopulta tuhoutua.