วันนี้ขอ [[มีสาระหน่อย]]

อุณหภูมิร่างกาย(Body Temperature)

          ในร่างกายของคนเราจะมีความร้อนเกิดขึ้นเนื่องจากการใช้พลังงานของเซลล์หรืออวัยวะต่างๆ ของร่างกาย เช่น การทำงานของกล้ามเนื้อเมื่อมีการหดตัว การย่อยอาหาร และจากกระบวนการอื่นๆ ที่จำเป็นต่อร่างกาย ความร้อนที่เกิดขึ้นดังกล่าวจะต้องถูกระบายหรือสูญเสียออกจาก ร่างกาย ทั้งนี้เพื่อควบคุมความร้อนในร่างกายให้คงที่เหมาะสมสำหรับการทำงานของอวัยวะต่างๆ ภายในร่างกาย โดยเฉพาะปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ของร่างกายจะมีอุณหภูมิที่เหมาะสม
         ความสมดุลระหว่างการสร้างความร้อนในร่างกายและการระบายความร้อนออกจากร่างกาย จะถูกกำหนดโดยอุณหภูมิของร่างกาย (body temperature)      

           อุณหภูมิร่างกายปกติ (Normal Body Temperature)
           อุณหภูมิร่างกายของมนุษย์แบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน คือ
           1) อุณหภูมิแกน (core temperature) เป็นอุณหภูมิที่เกิดจากอวัยวะที่อยู่ในส่วนลึกของ ร่างกาย ซึ่งสามารถทราบค่าอุณหภูมิแกนได้โดยการวัดทางทวารหนัก ปกติจะมีค่าเปลี่ยนแปลงน้อยมาก คือไม่เกิน 1 องศาฟาเรนไฮต์ หรือ 0.6 องศาเซลเซียส แม้ว่าอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมภายนอกร่างกายจะเปลี่ยนไป อุณหภูมิแกนโดยเฉลี่ยจะมีค่าเท่ากับ 37.1 องศาเซียลเซียส เมื่อวัดทางปากจะมีค่าประมาณ 97 องศาฟาเรนไฮต์ หรือ 36 องศาเซลเซียส ถึง 99.5 องศาฟาเรนไฮต์ หรือ 37.5 องศาเซลเซียส อุณหภูมิแกนจะมีการเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาระหว่างวัน โดยจะสูงสุดในช่วงตอนเย็นและต่ำสุดในช่วงตอนเช้า
           2) อุณหภูมิเปลือกหรืออุณหภูมิผิวหนัง (shell temperature or skin temperature) เป็นอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงขึ้นลงตามสภาวะแวดล้อมภายนอกร่างกายและภายในร่างกาย แต่มีความสำคัญในการควบคุมอุณหภูมิแกนให้คงที่

          การวัดอุณหภูมิแกน
          การวัดอุณหภูมิแกนของร่างกายที่นิยมมีด้วยกัน 3 วิธี คือ
           1) การวัดอุณหภูมิทางปาก (oral temperature or sublingual temperature) เป็นการวัดโดยการอมปรอทวัดไข้ไว้ใต้ลิ้นเป็นเวลาประมาณ 2 - 5 นาที สำหรับค่าปกติโดยเฉลี่ยจะประมาณ 37 องศาเซลเซียส
           2) การวัดอุณหภูมิทางทวารหนัก (rectal temparature) เป็นการวัดอุณหภูมิที่ได้ค่าใกล้เคียงกับค่าอุณหภูมิแกนของร่างกาย วิธีนี้มักใช้ในเด็กเล็กที่ไม่สามารถอมปรอททางปากได้ ค่าที่วัดได้จะสูงกว่าการวัดทางปากประมาณ 0.65 องศาเซลเซียส
           3) การวัดอุณหภูมิทางรักแร้ (axillary temparature) วิธีนี้มักใช้วัดในกรณีที่ผู้ถูกวัดไม่รู้สึกตัว (unconscious) โดยการสอดปรอทวัดไข้แบบวัดทางปากไว้ใต้รักแร้และจับแขนให้แนบชิดลำตัว ค่าที่วัดได้จะต่ำกว่าค่าที่วัดทางปากประมาณ 0.65 เซลเซียส
           นอกจากนี้ยังมีการวัดอุณหภูมิทางหลอดอาหาร (esophageal tempareture) และวัดทางรูเปิดของหูชั้นนอก (meatus temparature) แต่ไม่เป็นที่นิยมและมักใช้ในการทดลองเท่านั้น

          การกำหนดอุณหภูมิของร่างกาย (Determinant of Body Temparature)
          การควบคุมอุหภูมิร่างกายเกิดขึ้นโดยการควบคุมความสมดุลระหว่าง การสร้างความร้อนในร่างกาย (heat production) และการสูญเสียหรือการระบายความร้อนออกจากร่างกาย (heat loss) เมื่อภายในร่างกายมีการสร้างความร้อนเพิ่มขึ้นมากกว่าการระบายความร้อนออกจากร่างกาย ก็จะทำให้อุณหภูมิแกนของร่างกายเพิ่มสูงขึ้น ในทางตรงข้าม เมื่อร่างกายมีการสูญเสียความร้อนมากเกินไปก็จะทำให้อุณหภูมิแกนของร่างกายลดลง
         
           การสร้างความร้อน (Heat production)
          การสร้างความร้อนในร่างกายเกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการเผาผลาญสารอาหารต่างๆ (metabolism) เพื่อทำให้เกิดพลังงานในร่างกาย ดังนั้น การสร้างความร้อนในร่างกายจึงขึ้นอยู่กับอัตราการเผาผลาญในร่างกาย (metabolic rate of the body, MRB) ซึ่งปัจจัยที่เป็นตัวกำหนดอัตราการเผาผลาญดังกล่าว ได้แก่
          1) การเผาผลาญที่เกิดขึ้นจากเซลล์ทุกเซลล์ในร่างกาย
          2) การเผาผลาญที่เกิดขึ้นจากการทำงานของกล้ามเนื้อ เช่น การหดตัวของกล้ามเนื้อ
          3) การเผาผลาญที่เกิดขึ้นจากฮอร์โมนทัยโรซีน (thyroxine) จากต่อมทัยรอยด์ (thyroid gland)
          4) การเผาผลาญที่เกิดขึ้นเนื่องจากการทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติก
          5) การเผาผลาญที่เกิดขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ เข่น การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิร่างกาย
          การสร้างความร้อนที่เกิดในร่างกายส่วนมากเกิดจากอวัยวะที่อยู่ภายในส่วนลึกของร่างกาย โดยเฉพาะจาก ตับ สมอง หัวใจ และกล้ามเนื้อลายต่างๆ เมื่อมีการออกกำลังกายเป็นต้น

             การสูญเสียความร้อนหรือการระบายความร้อน (Heat Loos)
          การสร้างความร้อนที่เกิดในร่างกายส่วนมากเกิดจากภายในอวัยวะส่วนลึกของร่างกาย ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว จากนั้นความร้อนจะถูกพามายังผิวหนังเพื่อระบายออกนอกร่างกายไปยังอากาศ และสิ่งแวดล้อมรอบๆ ร่างกาย ดังอัตราการระบายความร้อนจึงขึ้นอยู่กับ ปัจจัย 2 ประการ คือ
            1) ความเร็วของการนำเอาความร้อนจากอวัยวะภายในร่างกายไปยังผิวหนัง
            2) ความเร็วในการระบายความร้อนจากผิวหนังออกไปยังสิ่งแวดล้อมรอบๆ ร่างกาย
             ที่ผิวหนัง โดยเฉพาะไขมันในเนื้อเยื่อชั้นใต้ผิวหนัง (subcutaneous tissue) นับว่าเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดีของร่างกาย เนื่องจากนำความร้อนได้ช้ากว่าเนื้อเยื่ออื่นๆ ของร่างกาย จึงทำหน้าที่ในการรักษาระดับอุณหภูมิแกนของร่างกายให้คงที่ได้ดี ในขณะที่อุณหภูมิของผิวหนังเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม
     
             - การระบายความร้อนโดยหลอดเลือดที่ผิวหนัง
             หลอดเลือดที่ผิวหนังจะฝังอยู่ในไขมันชั้นใต้ผิวหนังและแตกแขนงไปยังชั้นผิวหนัง (รูปที่ 1) โดยเฉพาะหลอดเลือดที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง คือ ร่างแหของหลอดเลือดดำขนาดเล็ก (venous plexus) ที่เรียงตัวต่อเนื่องกันและรับเลือดมาจากหลอดเลือดฝอยของผิวหนัง อัตราการไหลของเลือดในร่างแหหลอดเลือดดำขนาดเล็ก ดังกล่าวมีความเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของร่างกาย โดยอาจมีค่าต่ำมากเมื่ออุณหภูมิของร่างกายต่ำ หรืออาจจะมีค่าสูงถึง 30% ของผลงานของหัวใจ (cardiac output) เมื่ออุณหภูมิร่างกายสูงขึ้น การที่มีอัตราการไหลของเลือดมาที่ผิวหนังมากก็จะเป็นการเพิ่มการนำความร้อนจากแกน หรือภายในของร่างกายมาที่ผิวหนังได้ดียิ่งขึ้น ในขณะที่การลดอัตราการไหลของเลือดมาที่ผิวหนัง ก็จะเป็นการทำให้การนำความร้อนจากแกนหรือภายในของร่างกายมาที่ผิวหนังลดลง
             การควบคุมการไหลของเลือดที่ผิวหนังจะถูกควบคุมโดยระดับการหดตัว และคลายตัวของหลอดเลือดแดงขนาดเล็ก (arterioles) ถ้าหลอดเลือดแดงขนาดเล็กหดตัว (vasoconstriction) ก็จะทำให้อัตราการไหลของเลือดในร่างแหหลอดเลือดดำขนาดเล็กลดลง แต่ถ้าหลอดเลือดแดงขนาดเล็กคลายตัวหรือขยายตัว (vasodilation) ก็จะทำให้อัตราการไหลของเลือดในร่างแหหลอดเลือดดำขนาดเล็กเพิ่มขึ้น
             การหดตัวของหลอดเลือดแดงขนาดเล็กดังกล่าวจะถูกควบคุมโดยระบบประสาทซิมพา เทติกชนิดอะดรีเนอร์จิก (sympathetic adrenergic nerve) ในขณะที่ประสาทซิมพาเทติกชนิด โคลิเนอร์ จิก (sympathetic cholinergic nerve) จะทำให้หลอดเลือดขยายตัว ดังนั้นระบบประสาทซิมพาเทติกจึงเป็นตัวที่จะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลง ของอุณหภูมิแกนของร่างกาย และอุณหภูมิของ สิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนไป
             
                          หลักการในการระบายความร้อนออกจากผิวหนัง
             การระบายความร้อนจากผิวหนังไปยังสิ่งแวดล้อมรอบๆ ร่างกายเกิดขึ้นได้หลายวิธี ได้แก่
             1) การแผ่รังสี (radiation) ประมาณ 60% ของการระบายความร้อนโดยผิวหนังเกิดขึ้นโดยวิธีการแผ่รังสี การระบายความร้อนโดยการแผ่รังสีดังกล่าวเกิดขึ้นโดยการระบายคลื่นความร้อน ซึ่งเป็นรังสีความร้อน อินฟาเรด ออกจากร่างกายเมื่อร่างกายมีอุณหภูมิที่สูงกว่าสิ่งแวดล้อมรอบๆ ร่างกาย นอกจากนี้คลื่นความร้อนดังกล่าว ยังสามารถแผ่จากผนังหรือวัตถุที่มีความร้อนเข้าสู่ร่างกายได้เช่นเดียวกัน
             2) การนำความร้อน (conduction) เป็นการระบายความร้อนจากผิวหนังของร่างกายไปกับตัวนำความร้อน
ซึ่งมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่าอุณหภูมิร่างกาย และตัวนำความร้อนนั้นสัมผัสอยู่กับร่างกาย เช่น เสื้อผ้า เก้าอี้และเตียงนอน หรือการใช้วิธีประคบเย็น (cold compress) ในผู้ป่วยที่มีอุณหภูมิร่างกายสูงกว่าปกติ นอกจากนี้อากาศก็นับว่าเป็นตัวนำความร้อนชนิดหนึ่งด้วย การระบายความร้อนโดยใช้ตัวนำดังกล่าวจะเกิดขึ้นประมาณ 15 - 18% ของการระบายความร้อนของร่างกาย
            3) การพาความร้อน (convection) เป็นการระบายความร้อนของร่างกายที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของอากาศ นั่นหมายถึงเมื่ออากาศนำความร้อนออกมาจากร่างกาย
แล้วก็จะต้องมีการพาความร้อนจากร่างกายเกิดขึ้นด้วยเสมอ จึงจะทำให้การนำความร้อนเกิดขึ้นได้ สำหรับการพาความร้อนจากร่างกายจะเกิดมากขึ้นเมื่อมีลมพัด โดยเฉพาะลมที่มีอุณหภูมิที่ต่ำ
            4) การระเหยความร้อน (evaporation) เมื่อมีน้ำระเหยออกจากร่างกายทุกๆ 1 กรัม จะมีการระบายความร้อนออกไป 0.58 กิโลแคลอรี การระบายความร้อนโดยวิธีนี้จะเกิดขึ้นประมาณ 22% ของการระบายความร้อนทั้งหมด

             การระบายความร้อนโดยเหงื่อ (Sweating)
          การขับเหงื่อถูกควบคุมโดยต่อมไฮโปธาลามัสส่วนหน้าบริเวณพรีออปติก (anterior hypothalamus-preoptic area) การกระตุ้นต่อมดังกล่าวจะทำให้เกิดการคัดหลั่งของเหงื่อ (sweat) อย่างมาก โดยจะทำให้มีการส่งสัญญาณประสาทผ่านระบบประสาทซิมพาเทติกชนิดโคลิเนอร์จิก (sympathetic cholinergic nerve) ไปยังต่อมเหงื่อทั่วร่างกาย ซึ่งกลไกดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อมีการออกกำลังกาย โดยจะไปทำให้ต่อมเหงื่อ (sweat glands) ในส่วนปลายท่อที่เป็นขด (coiled portion) มีการสร้างและคัดหลั่งเหงื่อมากขึ้นและลดการดูดกลับในส่วนที่เป็นท่อ (druct portion) ของต่อมเหงื่อ ดังนั้นจึงทำให้มีการคัดหลั่งเหงื่อออกมามากขึ้น ซึ่งจะช่วยในการนำความร้อนออกมาจากร่างกายด้วย
  
             การควบคุมอุณหภูมิร่างกายโดยต่อมไฮโปธาลามัส
           การควบคุมอุณหภูมิของร่างกายถูกควบคุมโดยกลไกย้อนกลับของระบบประสาท (nervous feedback mecchanisms) กลไกดังกล่าวจะทำงานโดยศูนย์ควบคุมอุณหภูมิ (temperature regulating centers) ที่ตั้งอยู่ในไฮโปธาลามัส การทำงานแบบย้อนกลับนี้จะต้องมีตัวรับ (receptors) ที่จะตรวจสอบว่าเมื่อใดร่างกายร้อนหรือเย็นเกินไป ซึ่งจากการศึกษาพบว่าที่ต่อมไฮโปธาลามัสส่วนหน้าบริเวณพรีออปติก จะมีเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่เป็นตัวรับรู้ความร้อนของร่างกายอยู่เป็นจำนวนมาก ที่เหลืออีก 1 ใน 3 จะเป็นตัวรับรู้ความเย็นที่เกิดขึ้นในร่างกาย จึงเชื่อว่าบริเวณดังกล่าวเป็นศูนย์ในการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย
             นอกจากนี้ยังพบว่ามีตัวรับอื่นๆ ในร่างกายที่มีความสำคัญต่อการควบคุมอุณหภูมิ เช่น ตัวรับอุณหภูมิที่ผิวหนัง ซึ่งได้แก่ ตัวรับรู้ความเย็นและความร้อนที่ผิวหนัง

             กลไกของระบบประสาทเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิร่างกาย
             เมื่อศูนย์ควบคุมอุณหภูมิของร่างกายในไฮโปธาลามัสตรวจสอบได้ว่า อุณหภูมิของร่างกายสูงหรือต่ำกว่าปกติ ก็จะมีการปรับตัวเพื่อให้อุณหภูมิกลับสู่ค่าปกติ ซึ่งได้แก่
             1. กลไกการลดอุณหภูมิของร่างกายเมื่อร่างกายมีอุณหภูมิสูงเกินไป โดย
                     1.1 มีการขยายของหลอดเลือด (vasodilation) เกิดขึ้นทั่วร่างกายโดยเฉพาะที่ ผิวหนัง ซึ่งเกิดจากการยับยั้งการทำงานของศูนย์ประสาทซิมพาเทติก ที่ทำให้เกิดการหดตัวของหลอดเลือดในไฮโปธาลามัสส่วนหลัง (posterior hypothalamus) การขยายของหลอดเลือดจะทำให้มีการระบายความร้อนออกจากร่างกายทางผิวหนังเพิ่มขึ้นถึง 8 เท่า
                     1.2 การขับเหงื่อ (sweating) การเพิ่มการขับเหงื่อจะทำให้มีการระบายความร้อนออกจากร่างกายโดยการระเหยไปกับน้ำ
                     1.3 การลดการสร้างความร้อนในร่างกาย (decrease in heat production)
             2. กลไกการเพิ่มอุณหภูมิของร่างกายเมื่อร่างกายมีอุณหภูมิต่ำเกินไป โดย
                     2.1 มีการหดตัวของหลอดเลือดที่ผิวหนัง (skin vasoconstriction) เกิดขึ้นโดยการกระตุ้นการทำงานของศูนย์ประสาทซิมพาเทติก ที่ทำให้เกิดการหดตัวของหลอดเลือดในไฮโปธาลามัสส่วนหลัง
                     2.2 ภาวะขนลุก (piloerection) จากการกระตุ้นของประสาทซิมพาเทติกทำให้มีการหดตัวของกล้ามเนื้อขนลุก (arrector pili muscles) การเกิดภาวะขนลุกดังกล่าวจะทำให้การนำความร้อนจากผิวหนังสู่สิ่งแวดล้อมลดลง อย่างไรก็ตามกลไกดังกล่าวไม่ค่อยมีความสำคัญในมนุษย์เท่าใด แต่จะพบในสัตว์ชั้นต่ำ
                     2.3 การเพิ่มการสร้างความร้อนในร่างกาย (increase in heat production) เช่น การกระตุ้นให้เกิดการสั่นของกล้ามเนื้อ (shivering) การกระตุ้นให้เกิดการเผาผลาญในร่างกายเพิ่มขึ้น โดยระบบประสาทซิมพาเทติกและฮอร์โมนทัยโรซีนจากต่อมทัยรอยด์

             ค่ากำหนด (Set - Point) ในการควบคุมอุณหภูมิ
          จากการศึกษาพบว่าระดับอุณหภูมิแกนที่ถูกกำหนดในการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย
จะเท่ากับ 37.1 องศาเซลเซียส ดังนั้นถ้ามีอุณหภูมิแกนของร่างกายเปลี่ยนแปลงไปจากค่าดังกล่าว
ก็จะมีการกระตุ้นให้เกิดการควบคุมอุณหภูมิขึ้น ระดับอุณหภูมิแกนดังกล่าวนี้เรียกว่า set - point ค่า set - point ดังกล่าวจะถูกควบคุมให้คงที่ถึงแม้ว่าอุณหภูมิภายนอกจะเปลี่ยนไป โดยใช้กลไกแบบย้อยกลับดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ซึ่งพบว่าเมื่ออุณหภูมิภายนอกร่างกายเปลี่ยนไป 25 - 30 องศาเซลเซียส อุณหภูมิแกนจะเปลี่ยนไปเพียง 1 องศาเซลเซียสเท่านั้น
    
    &