توليد الحرارة

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث


توليد الحرارة هي عملية إنتاج الحرارة في الكائنات الحية. وغالبًا ما تحدث في الحيوانات ذوات الدم الحار, إلا أنه يوجد عدد قليل من النباتات المولدة للحرارة، مثل كرنب الظربان الشرقي و وزنبق فودو.

الأنواع[عدل]

بناءً على إذا ما كانت قد بدأت عن طريق الحركة المتنقلة والمتعمدة للعضلات أم لا، يمكن تصنيف الطرق المولدة للحرارة بوصفها إحدى ما يلي:

  • توليد حرارة المرتبط بالتدريب (EAT)
  • توليد حرارة غير مرتبط بنشاط تدريبي (NEAT)
  • الحرارة الناجمة عن النظام الغذائي (DIT)

الرعشة[عدل]

تُعد الرعشة هي إحدى طرق رفع درجة حرارة الجسم. حيث تنتج الحرارة عن طريق هذه الحركة بسبب تحويل طاقة ثلاثي فوسفات الأدينوسين الكيميائية إلى طاقة حركية مما يؤدي إلى توليد بعض الطاقة لتظهر في شكل حرارة. وهذه الطريقة ليست فعالة بنسبة 100% . ولا توجد حركة فعلية تنتج عند الارتعاش لأنه يتم تنشيط زوج العضلات (المتضاد) في نفس الوقت مما يؤدي إلى حدوث الرعشة. ومثال توليد الحرارة عن طريق الرعشة، وهي العملية التي من خلالها رفع درجة حرارة جسم الثدييات السباتية (مثل الخفافيش، وبعض السناجب البرية، وما إلى ذلك) و"الاستيقاط" من السبات.

توليد الطاقة الحرارية من غير الارتعاش[عدل]

التنشيط المنظم للحرارة في خلايا النسيج البني الدهني

يحدث توليد الحرارة من غير الارتعاش في النسيج البني الدهني (الدهون البنية) الموجودة في جميع الثدييات (ويُعتبر الخنزير هو الاستثناء الوحيد المعروف حاليًا). يوجد بالنسيج الدهني البني نوع فريد من البروتين (البروتين غير المقترن-1) الذي يسمح بعدم اقتران الإلكترونات التي تتحرك أسفل التدرج الميتوكوندري من تخليق ثلاثي فوسفات الأدينوسين (ATP)، وبالتالي السماح بإطلاق الطاقة في صورة حرارة.[1]

وفي هذه العملية، تقوم مواد مثل الأحماض الدهنية (المشتقة من ثلاثي أسيل جليسرول) بنقل البيورين (ADP، GDP، وغيرها) وتثبيط حرارة (البروتين غير المقترن-1), مما يؤدي إلى تدفق H+ داخل مصفوفة الميتوكندريا وتجاوز قناة تخليق ATP. ويعمل هذا على فك ارتباط الفسفرة التأكسدية, ثم تنطلق قوة دفع البروتون في صورة حرارة بدلاً من إنتاج ATP من ADP, الذي سيقوم بتخزين الطاقة الكيميائية ليستخدمها الجسم. كما يمكن إنتاج الحرارة عن طريق تسرب مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ومضخة Ca2+ . يساهم توليد الحرارة في دورات عديمة الجدوى، مثل تزامن تكون الدهون وتحلل الدهون أوتحلل الجلوكوز وإنتاج الجلوكوز.

يشير انخفاض طلب توليد الحرارة إلى انخفاض الأحماض الدهنية الحرة عند تحلل الدهون ، في الغالب، كطريقة لإنتاج الطاقة.

التنظيم[عدل]

يتم تنظيم الحرارة غير الارتعاشية بشكل رئيسي عن طريق هرمون الغدة الدرقية والجهاز العصبي الودي. وقد تحاكي بعض الهرمونات، مثل النورإبينفرين واللبتين, الطاقة الحرارية عن طريق تنشيط الجهاز العصبي الودي. وقد تكون مستويات الأنسولين المرتفعة في الدم بعد تناول الطعام مسؤولة عن الحرارة الناجمة عن النظام الغذائي الأثر الحراري للغذاء).

إمكانية الاستخدام في السمنة[عدل]

كمكون هام لمعدل الأيض، فمن الممكن محاكاة توليد الحرارة لزيادة نفقات الطاقة وأكسدة الدهون (راجع دراسة بلير وإليسون التي تحمل عنوان, "قوانين توليد الحرارة السبعة" (عام 1998). مبحث توليد الطاقة يتكون عادةً من مادة الإيفيدرا, النارنج, الفلفل الحلو, الزنجبيل, علكة الغار, و البيروفات. وقد يعمل الكافيين و EGCG, وكلاهما موجود في الشاي الأخضر, على زيادة تنظيم توليد الحرارة عن طريق كاتيكولامينات مثل النورإبينفرين. كما يقوم الباحثون بدراسة إمكانية زيادة النسيج الدهني البني في الجسم، موضع توليد الحرارة. وقد تعمل دفعات اللبتين , التي تتم دراستها نتيجة مقاومة اللبتين الملاحظة في السمنة, على تعزيز التمثيل الغذائي عن طريق محاكاة توليد الحرارة وكذلك تقليل الجوع والشهية.

وعلى الرغم من أن تركيبات بناء الأجسام تتضمن أكثر استخدامات مولدات الحرارة شيوعًا، إلا أن الأدوية تمثل المجال الرئيسي للنظام الغذائي .

انظر أيضًا[عدل]

  • تنظيم الحرارة
  • منصة جهاز الجري
  • فيم هوف
  • حمام الثلج

وصلات خارجية[عدل]

المراجع[عدل]

  1. ^ Cannon، B.؛ Nedergaard, J. (2004). "Brown Adipose Tissue: Function and Physiological Significance". Physiol. Rev. (84): 277–359.