Jak działa metabolizm wewnątrz człowieka?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Pierwsza komórka nie mogłaby przetrwać, gdyby nie szczególny „klimat” życia stworzony przez morze. Podobnie każda z setek bilionów komórek tworzących ludzkie ciało umarłaby bez krwi i limfy. Przez miliony lat, odkąd pojawiło się życie, natura wypracowała wewnętrzny system transportu, który jest niezmiernie bardziej oryginalny, wydajny i lepiej kontrolowany niż jakikolwiek inny środek transportu stworzony kiedykolwiek przez człowieka.

W rzeczywistości krew składa się z różnych systemów transportowych. Na przykład osocze służy jako nośnik krwinek, w tym erytrocytów, leukocytów i płytek krwi, które w razie potrzeby przemieszczają się do różnych części ciała. Z kolei krwinki czerwone są środkiem transportu tlenu do komórek i dwutlenku węgla z komórek.

Plazma płynna niesie w postaci rozpuszczonej wiele innych substancji, a także własne składniki, które są niezwykle ważne dla procesów życiowych organizmu. Oprócz składników odżywczych i odpadów, osocze przenosi ciepło, gromadząc lub uwalniając je w razie potrzeby, utrzymując w ten sposób normalny reżim temperaturowy w ciele. W tym środowisku znajduje się wiele głównych substancji ochronnych, które chronią organizm przed chorobami, a także hormony, enzymy i inne złożone substancje chemiczne i biochemiczne, które odgrywają różnorodne role.

Współczesna medycyna ma dość dokładne informacje o tym, jak krew spełnia wymienione funkcje transportowe. Jeśli chodzi o inne mechanizmy, nadal pozostają one przedmiotem spekulacji teoretycznych, a niektóre niewątpliwie nie zostały jeszcze odkryte.

Powszechnie wiadomo, że każda pojedyncza komórka umiera bez stałego i bezpośredniego dostarczania niezbędnych materiałów i nie mniej pilnego usuwania toksycznych odpadów. Oznacza to, że „transport” krwi musi być w bezpośrednim kontakcie z tymi wszystkimi bilionami „klientów”, zaspokajając potrzeby każdego z nich. Ogrom tego zadania naprawdę przeczy ludzkiej wyobraźni!

W praktyce załadunek i rozładunek w tej świetnej organizacji transportu odbywa się poprzez mikrokrążenie - systemy kapilarne … Te maleńkie naczynia penetrują dosłownie każdą tkankę ciała i zbliżają się do komórek na odległość nie większą niż 0,125 milimetra. W ten sposób każda komórka ciała ma swój własny dostęp do Rzeki Życia.

Najbardziej pilną i stałą potrzebą organizmu jest tlen. Człowiek na szczęście nie musi stale jeść, ponieważ większość składników odżywczych niezbędnych do metabolizmu może gromadzić się w różnych tkankach. Inaczej jest z tlenem. Ta niezbędna substancja gromadzi się w organizmie w znikomych ilościach, a potrzeba jej jest stała i pilna. Dlatego osoba nie może przestać oddychać dłużej niż kilka minut - w przeciwnym razie spowoduje to najpoważniejsze konsekwencje i śmierć.

Aby zaspokoić tę pilną potrzebę stałego dostarczania tlenu, krew opracowała niezwykle wydajny i wyspecjalizowany system dostarczania, który wykorzystuje: erytrocyty, lub Czerwone krwinki … System oparty jest na niesamowitej właściwości hemoglobinawchłaniać w dużych ilościach, a następnie natychmiast oddawać tlen. W rzeczywistości hemoglobina we krwi przenosi sześćdziesiąt razy więcej tlenu niż ilość tlenu, którą można rozpuścić w płynnej części krwi. Bez tego pigmentu zawierającego żelazo potrzeba około 350 litrów krwi, aby dostarczyć tlen do naszych komórek!

Ale ta wyjątkowa właściwość pochłaniania i przenoszenia dużych ilości tlenu z płuc do wszystkich tkanek to tylko jedna strona naprawdę nieocenionego wkładu, jaki hemoglobina wnosi do pracy operacyjnej systemu transportu krwi. Hemoglobina transportuje również duże ilości dwutlenku węgla z tkanek do płuc, a tym samym uczestniczy zarówno w początkowym, jak i końcowym etapie utleniania.

Wymieniając tlen na dwutlenek węgla, organizm z niezwykłą wprawą wykorzystuje charakterystyczne cechy płynów. Dowolna ciecz - i pod tym względem gazy zachowują się jak ciecze - mają tendencję do przemieszczania się z obszaru wysokiego ciśnienia do obszaru niskiego ciśnienia. Jeżeli gaz znajduje się po obu stronach porowatej membrany i po jednej jej stronie ciśnienie jest wyższe niż po drugiej, to przenika przez pory z obszaru wysokiego ciśnienia do strony, w której ciśnienie jest niższe. I podobnie gaz rozpuszcza się w cieczy tylko wtedy, gdy ciśnienie tego gazu w otaczającej atmosferze przekracza ciśnienie gazu w cieczy. Jeśli ciśnienie gazu w cieczy jest wyższe, gaz wylatuje z cieczy do atmosfery, jak to ma miejsce np. po odkorkowaniu butelki szampana lub wody gazowanej.

Na szczególną uwagę zasługuje skłonność płynów do przemieszczania się do obszaru o niższym ciśnieniu, ponieważ jest ona związana z innymi aspektami systemu transportu krwi, a także odgrywa rolę w wielu innych procesach zachodzących w organizmie człowieka.

Interesujące jest śledzenie drogi tlenu od momentu wdechu. Wdychane powietrze, bogate w tlen i zawierające niewielką ilość dwutlenku węgla, dostaje się do płuc i dociera do systemu maleńkich worków zwanych pęcherzyki … Ściany tych pęcherzyków są niezwykle cienkie. Składają się z niewielkiej liczby włókien i najdelikatniejszej sieci kapilarnej.

W naczyniach włosowatych, które tworzą ściany pęcherzyków, płynie krew żylna, wchodząc do płuc z prawej połowy serca. Ta krew ma ciemny kolor, jej hemoglobina, prawie pozbawiona tlenu, jest nasycona dwutlenkiem węgla, który pochodzi z tkanek ciała.

Niezwykła podwójna wymiana zachodzi w momencie, gdy powietrze bogate w tlen i prawie pozbawione dwutlenku węgla w pęcherzykach płucnych styka się z powietrzem bogatym w dwutlenek węgla i prawie pozbawionym tlenu. Ponieważ ciśnienie dwutlenku węgla we krwi jest wyższe niż w pęcherzykach, gaz ten przedostaje się do pęcherzyków płucnych przez ściany naczyń włosowatych, które podczas wydechu usuwają go do atmosfery. Ciśnienie tlenu w pęcherzykach płucnych jest wyższe niż we krwi, więc gaz życia natychmiast przenika przez ściany naczyń włosowatych i wchodzi w kontakt z krwią, której hemoglobina szybko ją wchłania.

Krew, która ma jasnoczerwony kolor z powodu tlenu, który teraz nasyca hemoglobinę czerwonych krwinek, wraca do lewej połowy serca, a stamtąd jest pompowana do krążenia ogólnoustrojowego. Gdy tylko dostanie się do naczyń włosowatych, czerwone krwinki dosłownie „z tyłu głowy” przeciskają się przez ich wąskie światło. Poruszają się wzdłuż komórek i płynów tkankowych, które w toku normalnego życia zużyły już zapas tlenu i zawierają obecnie stosunkowo wysokie stężenie dwutlenku węgla. Tlen jest ponownie wymieniany na dwutlenek węgla, ale teraz w odwrotnej kolejności.

Ponieważ ciśnienie tlenu w tych komórkach jest niższe niż we krwi, hemoglobina szybko oddaje swój tlen, który przenika przez ściany naczyń włosowatych do płynów tkankowych, a następnie do komórek. W tym samym czasie dwutlenek węgla pod wysokim ciśnieniem przemieszcza się z komórek do krwi. Wymiana odbywa się tak, jakby tlen i dwutlenek węgla przemieszczały się w różnych kierunkach przez obrotowe drzwi.

Podczas tego procesu transportu i wymiany krew nigdy nie uwalnia całego tlenu ani całego dwutlenku węgla. Nawet krew żylna zatrzymuje niewielką ilość tlenu, a dwutlenek węgla jest zawsze obecny w natlenionej krwi tętniczej, aczkolwiek w znikomej ilości.

Chociaż dwutlenek węgla jest produktem ubocznym metabolizmu komórkowego, sam jest również niezbędny do podtrzymania życia. Niewielka ilość tego gazu rozpuszcza się w plazmie, część jest związana z hemoglobiną, a pewna część w połączeniu z sodem tworzy wodorowęglan sodu.

Wodorowęglan sodu, który neutralizuje kwasy, jest wytwarzany przez „przemysł chemiczny” samego organizmu i krąży we krwi w celu utrzymania niezbędnej równowagi kwasowo-zasadowej. Jeśli podczas choroby lub pod wpływem jakiegoś czynnika drażniącego wzrośnie kwasowość w organizmie, to we krwi automatycznie zwiększy się ilość krążącego wodorowęglanu sodu, aby przywrócić pożądaną równowagę.

System transportu tlenu we krwi prawie nigdy nie jest bezczynny. Należy jednak wspomnieć o jednym naruszeniu, które może być niezwykle niebezpieczne: hemoglobina łatwo łączy się z tlenem, ale jeszcze szybciej pochłania tlenek węgla, który nie ma absolutnie żadnej wartości dla procesów życiowych w komórkach.

Jeśli w powietrzu jest taka sama ilość tlenu i tlenku węgla, hemoglobina na jedną część tlenu bardzo potrzebnego organizmowi przyswoi 250 części całkowicie bezużytecznego tlenku węgla. Dlatego nawet przy stosunkowo niskiej zawartości tlenku węgla w atmosferze nośniki hemoglobiny szybko nasycają się tym bezużytecznym gazem, tym samym pozbawiając organizm tlenu. Gdy podaż tlenu spada poniżej poziomu niezbędnego do przetrwania komórek, następuje śmierć w wyniku tzw. wypalenia.

Pomijając to zewnętrzne niebezpieczeństwo, od którego nawet absolutnie zdrowy człowiek nie jest ubezpieczony, system transportu tlenu wykorzystujący hemoglobinę z punktu widzenia jego skuteczności wydaje się szczytem doskonałości. Oczywiście nie wyklucza to możliwości jego udoskonalenia w przyszłości, czy to poprzez trwającą dobór naturalny, czy też poprzez świadome i celowe wysiłki człowieka. W końcu natura potrzebowała prawdopodobnie co najmniej miliarda lat błędów i niepowodzeń, zanim stworzyła hemoglobinę. A chemia jako nauka istnieje dopiero od kilku stuleci!

* * *

Transport składników odżywczych – chemicznych produktów trawienia – przez krew jest tak samo ważny jak transport tlenu. Bez tego procesy metaboliczne, które karmią życie, zatrzymałyby się. Każda komórka naszego ciała jest rodzajem rośliny chemicznej, która potrzebuje ciągłego uzupełniania surowców. Oddychanie dostarcza tlen do komórek. Żywność dostarcza im podstawowych produktów chemicznych - aminokwasów, cukrów, tłuszczów i kwasów tłuszczowych, soli mineralnych i witamin.

Wszystkie te substancje, a także tlen, z którym łączą się w procesie spalania wewnątrzkomórkowego, są najważniejszymi składnikami procesu metabolicznego.

Jak wiadomo, metabolizm, czyli metabolizm, składa się z dwóch głównych procesów: anabolizmoraz katabolizm, tworzenie i niszczenie substancji ustrojowych. W procesie anabolicznym proste produkty trawienne wchodzące do komórek ulegają obróbce chemicznej i zamieniają się w substancje niezbędne dla organizmu - krew, nowe komórki, kości, mięśnie i inne substancje niezbędne do życia, zdrowia i wzrostu.

Katabolizm to proces niszczenia tkanek organizmu. Dotknięte i zużyte komórki i tkanki, które straciły swoją wartość, bezużyteczne, są przetwarzane na proste chemikalia. Są one albo gromadzone, a następnie ponownie wykorzystywane w tej samej lub podobnej formie – tak jak żelazo z hemoglobiny jest ponownie wykorzystywane do tworzenia nowych krwinek czerwonych – lub są niszczone i wydalane z organizmu jako odpady.

Energia uwalniana jest podczas utleniania i innych procesów katabolicznych. To właśnie ta energia sprawia, że serce bije, pozwala przeprowadzać procesy oddychania i żucia jedzenia, biegać za odjeżdżającym tramwajem i wykonywać niezliczone czynności fizyczne.

Jak widać nawet z tego krótkiego opisu, metabolizm jest biochemiczną manifestacją samego życia; transport substancji biorących udział w tym procesie odnosi się do funkcji krwi i powiązanych płynów.

Zanim składniki odżywcze z pożywienia, które spożywamy, dotrą do różnych części ciała, muszą zostać rozłożone w tym procesie trawieniedo najmniejszych cząsteczek, które mogą przejść przez pory błon jelitowych. Co dziwne, przewód pokarmowy nie jest uważany za część wewnętrznego środowiska organizmu. W rzeczywistości jest to ogromny kompleks rurek i powiązanych narządów, otoczony przez nasze ciało. To wyjaśnia, dlaczego silne kwasy działają w przewodzie pokarmowym, podczas gdy środowisko wewnętrzne organizmu musi być zasadowe. Gdyby te kwasy rzeczywiście znajdowały się w środowisku wewnętrznym człowieka, zmieniłyby je tak bardzo, że mogłyby doprowadzić do śmierci.

W procesie trawienia węglowodany zawarte w pożywieniu są przekształcane w cukry proste, takie jak glukoza, a tłuszcze w glicerynę i proste kwasy tłuszczowe. Najbardziej złożone białka przekształcane są w składniki aminokwasowe, z których około 25 gatunków jest nam już znanych. Żywność przetworzona w ten sposób w te najprostsze cząsteczki jest gotowa do przeniknięcia do wewnętrznego środowiska organizmu.

Najcieńsze drzewopodobne wyrostki, które są częścią błony śluzowej wyścielającej wewnętrzną powierzchnię jelita cienkiego, dostarczają strawiony pokarm do krwi i limfy. Te maleńkie wyrostki, zwane kosmkami, składają się z centralnie położonego, samotnego naczynia limfatycznego i pętli kapilarnej. Każde kosmki pokryte są pojedynczą warstwą komórek wytwarzających śluz, które służą jako bariera między układem pokarmowym a naczyniami wewnątrz kosmków. W sumie istnieje około 5 milionów kosmków, położonych tak blisko siebie, że nadają wewnętrznej powierzchni jelita aksamitny wygląd. Proces przyswajania pokarmu opiera się na tych samych podstawowych zasadach, co przyswajanie tlenu w płucach. Stężenie i ciśnienie każdego składnika odżywczego w jelicie jest wyższe niż we krwi i limfie przepływającej przez kosmki. Dlatego najmniejsze cząsteczki, w które zamienia się nasz pokarm, z łatwością przenikają przez pory na powierzchni kosmków i dostają się do znajdujących się w nich małych naczyń.

Glukoza, aminokwasy i część tłuszczów wnikają do krwi naczyń włosowatych. Reszta tłuszczów dostaje się do limfy. Za pomocą kosmków krew przyswaja witaminy, sole nieorganiczne i mikroelementy, a także wodę; część wody dostaje się do krwiobiegu i przez okrężnicę.

Niezbędne składniki odżywcze przenoszone przez krwioobieg przedostają się do żyły wrotnej i są dostarczane bezpośrednio do wątroba, największy gruczoł i największa „roślina chemiczna” ludzkiego ciała. Tutaj produkty trawienia są przetwarzane na inne substancje niezbędne dla organizmu, przechowywane w rezerwie lub ponownie przesyłane do krwi bez zmian. Poszczególne aminokwasy w wątrobie są przekształcane w białka krwi, takie jak albumina i fibrynogen. Inne są przetwarzane na substancje białkowe niezbędne do wzrostu lub naprawy tkanek, podczas gdy pozostałe w najprostszej postaci wysyłane są do komórek i tkanek organizmu, które pobierają je i natychmiast wykorzystują zgodnie ze swoimi potrzebami.

Część glukozy wchodzącej do wątroby trafia bezpośrednio do układu krążenia, który przenosi ją w stanie rozpuszczonym w osoczu. W tej postaci cukier może być dostarczany do dowolnej komórki i tkanki potrzebującej źródła energii. Glukoza, której organizm w tej chwili nie potrzebuje, przetwarzana jest w wątrobie na bardziej złożony cukier - glikogen, który jest magazynowany w wątrobie w rezerwie. Gdy tylko ilość cukru we krwi spadnie poniżej normy, glikogen jest ponownie przekształcany w glukozę i dostaje się do układu krążenia.

Dzięki temu, że wątroba reaguje na sygnały płynące z krwi, zawartość cukru przewoźnego w organizmie utrzymuje się na stosunkowo stałym poziomie.

Insulina pomaga komórkom wchłaniać glukozę i przekształcać ją w energię mięśniową i inną. Hormon ten dostaje się do krwiobiegu z komórek trzustki. Szczegółowy mechanizm działania insuliny jest wciąż nieznany. Wiadomo jedynie, że jej brak we krwi ludzkiej lub niewystarczająca aktywność powoduje poważną chorobę - cukrzycę, która charakteryzuje się niezdolnością organizmu do wykorzystywania węglowodanów jako źródeł energii.

Około 60% strawionego tłuszczu wraz z krwią dostaje się do wątroby, reszta trafia do układu limfatycznego. Te substancje tłuszczowe są przechowywane jako rezerwy energii i są wykorzystywane w niektórych z najważniejszych procesów zachodzących w ludzkim ciele. Na przykład niektóre cząsteczki tłuszczu biorą udział w tworzeniu ważnych biologicznie substancji, takich jak hormony płciowe.

Tłuszcz wydaje się być najważniejszym nośnikiem magazynowania energii. Około 30 gramów tłuszczu może wytworzyć dwa razy więcej energii niż taka sama ilość węglowodanów lub białek. Z tego powodu nadmiar cukru i białka, które nie są wydalane z organizmu, jest przekształcany w tłuszcz i przechowywany jako rezerwa.

Zazwyczaj tłuszcz odkłada się w tkankach zwanych magazynami tłuszczu. Ponieważ potrzebna jest dodatkowa energia, tłuszcz z magazynu dostaje się do krwiobiegu i jest przenoszony do wątroby, gdzie jest przetwarzany na substancje, które można zamienić w energię. Z kolei te substancje z wątroby przedostają się do krwiobiegu, który przenosi je do komórek i tkanek, gdzie są wykorzystywane.

Jedną z głównych różnic między zwierzętami a roślinami jest zdolność zwierząt do efektywnego magazynowania energii w postaci gęstego tłuszczu. Ponieważ gęsty tłuszcz jest znacznie lżejszy i mniej obszerny niż węglowodany (główny magazyn energii w roślinach), zwierzęta lepiej nadają się do ruchu – mogą chodzić, biegać, czołgać się, pływać lub latać. Większość roślin uginających się pod ciężarem rezerw jest przykuta do jednego miejsca ze względu na ich małoaktywne źródła energii oraz szereg innych czynników. Istnieją oczywiście wyjątki, z których większość odnosi się do mikroskopijnie małych roślin morskich.

Krew wraz ze składnikami odżywczymi przenosi do komórek różne pierwiastki chemiczne, a także najmniejsze ilości niektórych metali. Wszystkie te pierwiastki śladowe i chemikalia nieorganiczne odgrywają kluczową rolę w życiu. Mówiliśmy już o żelazie. Ale nawet bez miedzi, która pełni rolę katalizatora, produkcja hemoglobiny byłaby trudna. Bez kobaltu w organizmie zdolność szpiku kostnego do wytwarzania czerwonych krwinek mogłaby zostać zmniejszona do niebezpiecznych poziomów. Jak wiadomo, tarczyca potrzebuje jodu, kości potrzebują wapnia, a fosfor do pracy zębów i mięśni.

Krew przenosi również hormony. Te silne odczynniki chemiczne dostają się do układu krążenia bezpośrednio z gruczołów dokrewnych, które wytwarzają je z surowców uzyskanych z krwi.

Każdy hormon (nazwa ta pochodzi od greckiego czasownika oznaczającego „podniecać, wywoływać”) najwyraźniej odgrywa szczególną rolę w zarządzaniu jedną z funkcji życiowych organizmu. Niektóre hormony są związane ze wzrostem i prawidłowym rozwojem, podczas gdy inne wpływają na procesy psychiczne i fizyczne, regulują metabolizm, aktywność seksualną i zdolność do reprodukcji.

Gruczoły dokrewne dostarczają do krwi niezbędne dawki wytwarzanych przez siebie hormonów, które poprzez układ krążenia trafiają do potrzebujących ich tkanek. Przerwa w produkcji hormonów, nadmiar lub niedobór tak silnych substancji we krwi powoduje różnego rodzaju anomalie i często prowadzi do śmierci.

Życie ludzkie zależy również od zdolności krwi do usuwania produktów rozpadu z organizmu. Gdyby krew nie poradziła sobie z tą funkcją, osoba umarłaby z powodu zatrucia się.

Jak już zauważyliśmy, dwutlenek węgla, produkt uboczny procesu utleniania, jest wydalany z organizmu przez płuca. Inne odpady są wychwytywane przez krew w naczyniach włosowatych i transportowane do nerkiktóre działają jak ogromne stacje filtrujące. Nerki mają około 130 kilometrów rurek, przez które przepływa krew. Codziennie nerki filtrują około 170 litrów płynów, oddzielając mocznik i inne odpady chemiczne z krwi. Te ostatnie są skoncentrowane w około 2,5 litrach moczu wydalanego dziennie i są usuwane z organizmu. (Niewielkie ilości kwasu mlekowego i mocznika są wydalane przez gruczoły potowe.) Pozostały przefiltrowany płyn, około 467 litrów dziennie, jest zawracany do krwi. Ten proces filtrowania płynnej części krwi powtarza się wielokrotnie. Ponadto nerki pełnią funkcję regulatora zawartości soli mineralnych we krwi, oddzielając i usuwając ewentualny nadmiar.

Ma również kluczowe znaczenie dla zdrowia i życia człowieka utrzymanie równowagi wodnej organizmu … Nawet w normalnych warunkach organizm nieustannie wydala wodę z moczem, śliną, potem, oddechem i innymi drogami. W zwykłej i normalnej temperaturze i wilgotności co dziesięć minut na 1 centymetr kwadratowy skóry uwalnia się około 1 miligrama wody. Na przykład na pustyniach Półwyspu Arabskiego czy w Iranie człowiek traci codziennie około 10 litrów wody w postaci potu. Aby zrekompensować tę ciągłą utratę wody, płyn musi stale napływać do organizmu, który będzie transportowany przez krew i limfę, przyczyniając się w ten sposób do ustanowienia niezbędnej równowagi między płynem tkankowym a płynem krążącym.

Tkanki potrzebujące wody uzupełniają swoje zapasy, pozyskując wodę z krwi w wyniku procesu osmozy. Z kolei krew, jak powiedzieliśmy, zwykle otrzymuje wodę do transportu z przewodu pokarmowego i zawiera gotowy do użycia zapas, który gasi pragnienie organizmu. Jeśli podczas choroby lub wypadku osoba traci dużą ilość krwi, krew próbuje zastąpić utraconą tkankę kosztem wody.

Funkcja krwi w dostarczaniu i dystrybucji wody jest ściśle związana z system kontroli temperatury ciała … Średnia temperatura ciała wynosi 36,6 ° C. W różnych porach dnia może się nieznacznie różnić u poszczególnych osób, a nawet u tej samej osoby. Z nieznanego powodu temperatura ciała wczesnym rankiem może być o półtora stopnia niższa niż temperatura wieczorna. Jednak normalna temperatura każdej osoby pozostaje względnie stała, a jej nagłe odchylenia od normy zwykle służą jako sygnał niebezpieczeństwa.

Procesom metabolicznym stale zachodzącym w żywych komórkach towarzyszy wydzielanie ciepła. Jeśli gromadzi się w ciele i nie jest z niego usuwany, wewnętrzna temperatura ciała może stać się zbyt wysoka dla normalnego funkcjonowania. Na szczęście wraz z narastaniem ciepła organizm traci również jego część. Ponieważ temperatura powietrza jest zwykle poniżej 36,6°C, czyli temperatura ciała, ciepło przenikające przez skórę do otaczającej atmosfery opuszcza ciało. Jeśli temperatura powietrza jest wyższa niż temperatura ciała, nadmiar ciepła jest usuwany z ciała poprzez pocenie się.

Zwykle osoba wydala średnio około trzech tysięcy kalorii dziennie. Jeśli przekazuje do środowiska więcej niż trzy tysiące kalorii, temperatura jego ciała spada. Jeśli do atmosfery uwolnionych zostanie mniej niż trzy tysiące kalorii, temperatura ciała wzrasta. Ciepło wytwarzane w ciele musi równoważyć ilość ciepła oddanego do otoczenia. Regulacja wymiany ciepła jest całkowicie powierzona krwi.

Tak jak gazy przemieszczają się z obszaru o wysokim ciśnieniu do obszaru o niskim ciśnieniu, energia cieplna jest kierowana z obszaru ciepłego do obszaru zimnego. Zatem wymiana ciepła organizmu z otoczeniem odbywa się poprzez takie procesy fizyczne jak promieniowanie i konwekcja.

Krew pochłania i odprowadza nadmiar ciepła w taki sam sposób, jak woda w chłodnicy samochodowej pochłania i odprowadza nadmiar ciepła z silnika. Ciało dokonuje tej wymiany ciepła poprzez zmianę objętości krwi przepływającej przez naczynia skóry. W upalny dzień naczynia te rozszerzają się i do skóry napływa większa niż zwykle ilość krwi. Ta krew odprowadza ciepło z narządów wewnętrznych człowieka, a gdy przechodzi przez naczynia skóry, ciepło jest wypromieniowywane do chłodniejszej atmosfery.

W chłodne dni naczynia skóry kurczą się, zmniejszając w ten sposób objętość krwi dostarczanej na powierzchnię ciała, a także zmniejsza się oddawanie ciepła z narządów wewnętrznych. Dzieje się tak w tych częściach ciała, które są ukryte pod ubraniem i chronione przed zimnem. Jednak naczynia odsłoniętych obszarów skóry, takich jak twarz i uszy, rozszerzają się, aby chronić je przed zimnem dodatkowym ciepłem.

W regulację temperatury ciała zaangażowane są również dwa inne mechanizmy krwi. W upalne dni śledziona kurczy się, uwalniając dodatkową porcję krwi do układu krążenia. Dzięki temu do skóry napływa więcej krwi. W zimnych porach śledziona rozszerza się, zwiększając rezerwę krwi, a tym samym zmniejszając ilość krwi w układzie krążenia, dzięki czemu mniej ciepła jest przenoszone na powierzchnię ciała.

Promieniowanie i konwekcja jako środek wymiany ciepła działają tylko w tych przypadkach, gdy ciało oddaje ciepło do chłodniejszego środowiska. W bardzo upalne dni, kiedy temperatura powietrza przekracza normalną temperaturę ciała, metody te przenoszą ciepło tylko z gorącego otoczenia do mniej nagrzanego ciała. W takich warunkach pocenie się chroni nas przed nadmiernym przegrzaniem organizmu.

Poprzez proces pocenia się i oddychania organizm oddaje ciepło do otoczenia poprzez parowanie płynów. W obu przypadkach krew odgrywa kluczową rolę w dostarczaniu płynów do odparowania. Krew podgrzana przez narządy wewnętrzne organizmu oddaje część wody do tkanek powierzchniowych. W ten sposób powstaje pot, pot jest uwalniany przez pory skóry i odparowuje z jej powierzchni.

Podobny obraz obserwuje się w płucach. W bardzo upalne dni krew przechodząca przez pęcherzyki wraz z dwutlenkiem węgla oddaje im część swojej wody. Woda ta uwalniana jest podczas wydechu i odparowuje, co pomaga usunąć nadmiar ciepła z organizmu.

Na te i wiele innych sposobów, które nie są jeszcze do końca dla nas jasne, transport Rzeki Życia służy człowiekowi. Bez jego energicznych i doskonale zorganizowanych usług wiele bilionów komórek, z których składa się ludzkie ciało, mogłoby się rozpaść, zmarnować i ostatecznie zginąć.