Đổ mồ hôi và làm mát bằng bay hơi

Khi các con đường thải nhiệt khô trở nên không đủ, cơ thể người dựa vào sự bay hơi của mồ hôi để tản nhiệt. Các tuyến mồ hôi eccrine, được kích hoạt bởi hệ thống điều hòa nhiệt, tiết ra một chất lỏng loãng lên da; khi chất lỏng đó bay hơi, nó hút nhiệt ẩn hóa hơi từ cơ thể, cung cấp con đường làm mát chính trong quá trình tập luyện và tiếp xúc với nhiệt.

Definition

Đổ mồ hôi là sự tiết chất lỏng bởi các tuyến mồ hôi eccrine dưới sự kiểm soát điều hòa nhiệt (cholinergic giao cảm), và làm mát bằng bay hơi là nhiệt được loại bỏ khỏi cơ thể khi chất lỏng đó bay hơi từ da, hấp thụ nhiệt ẩn hóa hơi.

Scope

Chủ đề này bao gồm phản ứng đổ mồ hôi eccrine, sự kích hoạt thần kinh của nó, thành phần của mồ hôi và cách nó được điều chỉnh, vật lý của quá trình làm mát bằng bay hơi và những yếu tố hạn chế nó, cũng như cách tập luyện và thích nghi với nhiệt làm thay đổi phản ứng. Nó coi việc đổ mồ hôi là sinh lý điều hòa nhiệt chứ không phải là cơ sở cho các khuyến nghị về hydrat hóa hoặc điện giải.

Core questions

• Các tuyến mồ hôi eccrine được kích hoạt như thế nào và yếu tố nào chi phối tốc độ đổ mồ hôi?
• Yếu tố nào xác định thể tích và thành phần (đặc biệt là natri) của mồ hôi?
• Sự bay hơi của mồ hôi loại bỏ nhiệt như thế nào và yếu tố nào hạn chế quá trình làm mát bằng bay hơi?
• Sự thích nghi với nhiệt và tập luyện làm thay đổi phản ứng đổ mồ hôi như thế nào?

Key concepts

• Tuyến mồ hôi eccrine
• Kích hoạt đổ mồ hôi cholinergic giao cảm
• Tốc độ đổ mồ hôi và các yếu tố quyết định
• Thành phần mồ hôi và sự tái hấp thu natri trong ống dẫn
• Nhiệt ẩn hóa hơi và làm mát bằng bay hơi
• Độ ẩm của da và độ ẩm môi trường xung quanh là những giới hạn
• Thích nghi với nhiệt (đổ mồ hôi tăng cường, loãng hơn)

Mechanisms

Các tuyến mồ hôi eccrine được chi phối bởi các sợi cholinergic giao cảm; khi nhiệt độ tăng, nhiều tuyến hơn được huy động và mỗi tuyến tiết ra nhanh hơn, làm tăng tốc độ đổ mồ hôi toàn thân. Cuộn tiết của tuyến sản xuất một chất lỏng tiền chất giống huyết tương, và khi nó đi qua ống dẫn, natri và clorua được tái hấp thu, do đó mồ hôi đến da là nhược trương - càng nhược trương hơn ở tốc độ dòng chảy thấp hơn và sau khi thích nghi. Bản thân quá trình làm mát là vật lý: mỗi gam mồ hôi bay hơi loại bỏ một lượng nhiệt cố định (nhiệt ẩn hóa hơi), do đó quá trình làm mát bằng bay hơi thực sự đạt được phụ thuộc vào lượng mồ hôi bay hơi chứ không chỉ đơn thuần là lượng được tiết ra. Sự bay hơi bị hạn chế bởi độ ẩm của da và bởi gradient hơi nước giữa da và không khí, do đó trong điều kiện ẩm ướt, mồ hôi có thể chảy giọt mà không góp phần làm mát. Với việc tiếp xúc nhiệt lặp đi lặp lại, phản ứng đổ mồ hôi thích nghi - bắt đầu ở nhiệt độ lõi thấp hơn, đạt tốc độ cao hơn và trở nên loãng hơn - cải thiện sự mất nhiệt bằng bay hơi trong khi bảo tồn natri.

Clinical relevance

Phản ứng đổ mồ hôi thiết lập cả khả năng làm mát chính của cơ thể và mức độ mất dịch và natri trong quá trình tập luyện, điều này liên quan đến việc hiểu khả năng chịu nhiệt và các rối loạn liên quan đến tập luyện về nước và điện giải trong cơ thể. Mục này mô tả sinh lý học để tham khảo và không cung cấp hướng dẫn về hydrat hóa, điện giải hoặc điều trị.

Evidence & guidelines

Sinh lý học về chức năng tuyến mồ hôi, thành phần mồ hôi và giới hạn của quá trình làm mát bằng bay hơi được Baker (2019) xem xét toàn diện; sự tích hợp của nó với lưu lượng máu dưới da và với tăng thân nhiệt và hiệu suất dựa trên Charkoudian (2003) và Nybo et al. (2014), và hậu quả của việc mất dịch do mồ hôi dựa trên Cheuvront và Kenefick (2014). Đây là những đánh giá mô tả chứ không phải hướng dẫn.

History

Nghiên cứu về đổ mồ hôi eccrine ở người đã phát triển qua sinh lý học thế kỷ XX, thiết lập sự kiểm soát cholinergic giao cảm của nó, sự tái hấp thu ở ống dẫn làm cho mồ hôi trở nên nhược trương, và cách tiếp xúc nhiệt lặp đi lặp lại tăng cường và làm loãng phản ứng. Các đánh giá đương đại đã củng cố sự hiểu biết này về chức năng tuyến mồ hôi và vai trò của nó trong quá trình làm mát bằng bay hơi.

Key figures

• Lindsay B. Baker
• Nina Charkoudian
• Michael N. Sawka
• Lars Nybo

Seminal works

• baker-2019
• charkoudian-2003

Frequently asked questions

Bản thân việc đổ mồ hôi có làm mát cơ thể không?

Mồ hôi chỉ làm mát cơ thể khi nó bay hơi; sự bay hơi hấp thụ nhiệt ẩn hóa hơi từ da. Mồ hôi chảy giọt mà không bay hơi đóng góp rất ít vào việc làm mát, đó là lý do tại sao độ ẩm cao làm giảm hiệu quả của việc đổ mồ hôi.

Tại sao mồ hôi lại mặn hơn trong một số trường hợp so với những trường hợp khác?

Mồ hôi bắt đầu như một chất lỏng giống huyết tương và mất natri khi nó đi qua ống dẫn của tuyến; ở tốc độ đổ mồ hôi cao, có ít thời gian hơn cho sự tái hấp thu, do đó mồ hôi mặn hơn, trong khi sự thích nghi với nhiệt cải thiện sự tái hấp thu và làm cho mồ hôi loãng hơn.