तापमान-नियंत्रक नियंत्रण और त्वचा में रक्त प्रवाह

शरीर का तापमान एक प्रतिपुष्टि प्रणाली (feedback system) द्वारा नियंत्रित होता है जो आंतरिक (core) और त्वचा के तापमान के बारे में संकेतों को एकीकृत करता है और एक विनियमित स्तर की रक्षा के लिए प्रभावकारी प्रतिक्रियाओं को संचालित करता है। इसके प्रमुख प्रभावकों में से एक त्वचीय परिसंचरण (cutaneous circulation) है: त्वचा तक कितना गर्म रक्त पहुंचाया जाता है, इसे समायोजित करके शरीर यह नियंत्रित करता है कि कोर से सतह तक गर्मी कितनी आसानी से गुजरती है, जहां यह पर्यावरण में खो सकती है।

Definition

तापमान-नियंत्रक नियंत्रण शरीर के तापमान का प्रतिपुष्टि विनियमन है जिसमें एकीकृत तापीय संकेत स्वायत्त और व्यवहारिक प्रभावकों को संचालित करते हैं, और त्वचा (त्वचीय) रक्त प्रवाह वह प्रभावक है जो शरीर के कोर से त्वचा की सतह तक संवहन ऊष्मा स्थानांतरण (convective heat transfer) को नियंत्रित करता है।

Scope

यह विषय बताता है कि आंतरिक और त्वचा के तापमान को कैसे महसूस किया जाता है और एकीकृत किया जाता है, कैसे विनियमित स्तर की स्वायत्त प्रभावकों (autonomic effectors) के माध्यम से रक्षा की जाती है, और विशेष रूप से त्वचा में रक्त प्रवाह को वाहिकासंकीर्णक टोन (vasoconstrictor tone) की वापसी और एक सक्रिय वाहिकाविस्फारक प्रणाली (active vasodilator system) दोनों द्वारा कैसे नियंत्रित किया जाता है। यह व्यवहारिक तापमान-नियंत्रण (behavioural thermoregulation) को एक पूरक प्रतिक्रिया के रूप में भी नोट करता है। यह इन्हें नैदानिक या पर्यावरणीय मार्गदर्शन के बजाय नियंत्रण शरीर विज्ञान के रूप में मानता है।

Core questions

• शरीर के तापमान को विनियमित करने के लिए आंतरिक और त्वचा के तापमान को कैसे महसूस और संयोजित किया जाता है?
• त्वचीय परिसंचरण कोर से सतह तक गर्मी को कैसे स्थानांतरित करता है?
• वाहिकासंकीर्णक वापसी सक्रिय त्वचीय वाहिकाविस्फारण से कैसे भिन्न है?
• व्यवहार स्वायत्त तापमान-नियंत्रण का पूरक कैसे है?

Key concepts

• आंतरिक और त्वचा के थर्मोरिसेप्टर
• केंद्रीय एकीकरण और विनियमित तापमान
• स्वायत्त प्रभावक प्रतिक्रियाएं
• त्वचीय वाहिकासंकीर्णन (नॉरएड्रीनर्जिक) और इसकी वापसी
• सक्रिय त्वचीय वाहिकाविस्फारण
• कोर से त्वचा तक संवहन ऊष्मा स्थानांतरण
• व्यवहारिक तापमान-नियंत्रण

Mechanisms

त्वचा और गहरे तथा केंद्रीय स्थलों से तापीय अभिवाही (thermal afferents) हाइपोथैलेमिक एकीकरण क्षेत्रों (hypothalamic integrating regions) पर अभिसरित होते हैं, जो प्रचलित तापीय स्थिति की तुलना एक विनियमित स्तर से करते हैं और प्रभावक बहिर्वाह (effector outflow) को समायोजित करते हैं। मानव त्वचीय परिसंचरण में, दो अलग-अलग सहानुभूति तंत्रिका तंत्र (sympathetic neural systems) अधिकांश त्वचा की सतह पर काम करते हैं: एक नॉरएड्रीनर्जिक वाहिकासंकीर्णक प्रणाली (noradrenergic vasoconstrictor system) जिसकी टोन त्वचा में रक्त प्रवाह बढ़ाने के लिए कम की जाती है, और एक सक्रिय वाहिकाविस्फारक प्रणाली, जो गर्मी के तनाव के दौरान पसीने के साथ संलग्न होती है, जो त्वचीय प्रवाह को कई गुना बढ़ा सकती है। त्वचा में रक्त प्रवाह बढ़ाने से कोर और त्वचा के बीच तापमान प्रवणता (temperature gradient) कम हो जाती है और गर्मी को सतह पर अपव्यय के लिए पहुंचाया जाता है; इसे कम करने से गर्मी संरक्षित होती है। व्यायाम के दौरान ये प्रतिक्रियाएं संशोधित होती हैं क्योंकि त्वचा का परिसंचरण कार्डियक आउटपुट (cardiac output) के लिए मांसपेशियों के साथ प्रतिस्पर्धा करता है, और व्यवहारिक समायोजन - गति, मुद्रा, कपड़े या पर्यावरण को बदलना - शरीर के तापमान की रक्षा में मदद करने के लिए स्वायत्त प्रतिक्रियाओं के साथ कार्य करते हैं।

Clinical relevance

त्वचा में रक्त प्रवाह का नियंत्रण यह निर्धारित करता है कि कोई व्यक्ति कितनी प्रभावी ढंग से गर्मी को नष्ट करता है, और बिगड़ी हुई त्वचीय संवहनी प्रतिक्रियाएं कुछ स्थितियों में और पूरे जीवनकाल में कम गर्मी सहनशीलता से संबंधित हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए नियामक शरीर विज्ञान का वर्णन करती है; यह नैदानिक मानदंड या प्रबंधन सलाह प्रदान नहीं करती है।

Evidence & guidelines

केंद्रीय एकीकरण और त्वचीय संवहनी नियंत्रण का विवरण मूलभूत हृदय संबंधी शरीर विज्ञान (रोवेल, 1974) और तापमान-नियंत्रण में त्वचा में रक्त प्रवाह (चारकौडियन, 2003) और त्वचीय वाहिकाविस्फारक और वाहिकासंकीर्णक तंत्र (जॉनसन और केलॉग, 2014) की विस्तृत समीक्षाओं पर आधारित है। व्यायाम के दौरान व्यवहारिक तापमान-नियंत्रण की पूरक भूमिका का फ्लोरिस और श्लैडर (2015) द्वारा समीक्षा की गई है। ये वर्णनात्मक समीक्षाएं हैं, नैदानिक दिशानिर्देश नहीं।

History

यह पहचान कि मानव त्वचा में वाहिकासंकीर्णक टोन की वापसी के अतिरिक्त एक सक्रिय, तंत्रिका-मध्यस्थता वाली वाहिकाविस्फारक प्रणाली होती है, बीसवीं सदी के त्वचीय परिसंचरण के अध्ययनों से उभरी और रोवेल के तापीय तनाव के लिए हृदय संबंधी समायोजन पर काम में संश्लेषित हुई। बाद की समीक्षाओं ने त्वचीय वाहिकाविस्फारण और वाहिकासंकीर्णन के सेलुलर और तंत्रिका तंत्र को परिष्कृत किया और समग्र नियंत्रण योजना के भीतर व्यवहारिक तापमान-नियंत्रण को स्थापित किया।

Key figures

• Loring B. Rowell
• Nina Charkoudian
• John M. Johnson
• Andreas D. Flouris

Seminal works

• rowell-1974
• charkoudian-2003
• johnson-2014

Frequently asked questions

त्वचा में रक्त प्रवाह बढ़ाने से शरीर को ठंडा करने में कैसे मदद मिलती है?

कोर से त्वचा तक अधिक गर्म रक्त पहुंचाने से त्वचा का तापमान बढ़ता है और ठंडी सतह तक प्रवणता कम हो जाती है, जिससे गर्मी अधिक आसानी से त्वचा तक पहुंचती है जहां यह संवहन, विकिरण और पसीने के वाष्पीकरण से खो सकती है।

क्या त्वचा में रक्त प्रवाह एक तंत्र या दो तंत्रों द्वारा नियंत्रित होता है?

अधिकांश त्वचा पर, दो सहानुभूति प्रणालियाँ कार्य करती हैं: नॉरएड्रीनर्जिक वाहिकासंकीर्णक टोन को कम करने से प्रवाह में मध्यम वृद्धि होती है, जबकि एक अलग सक्रिय वाहिकाविस्फारक प्रणाली, जो गर्मी के तनाव के दौरान पसीने के साथ संलग्न होती है, बड़ी वृद्धि उत्पन्न करती है।