איך עובד חילוף החומרים בתוך האדם?

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

התא הראשון לא יכול היה לשרוד אלמלא ה"אקלים" המיוחד של החיים שיצר הים. כמו כן, כל אחד ממאות טריליוני התאים המרכיבים את גוף האדם ימות ללא דם ולימפה. במהלך מיליוני השנים שחלפו מאז הופיעו החיים, הטבע פיתח מערכת תחבורה פנימית מקורית, יעילה ונשלטת בצורה ברורה יותר לאין שיעור מכל כלי תחבורה שנוצר אי פעם על ידי האדם.

למעשה, הדם מורכב ממגוון מערכות הובלה. הפלזמה, למשל, משמשת כלי לגופי גוף, לרבות אריתרוציטים, לויקוציטים וטסיות דם, הנעים לחלקים שונים בגוף לפי הצורך. בתורו, תאי דם אדומים הם אמצעי להובלת חמצן לתאים ופחמן דו חמצני מהתאים.

פלזמה נוזלית נושאת בצורה מומסת חומרים רבים אחרים, כמו גם מרכיבים משלה, החשובים ביותר לתהליכים החיוניים של הגוף. בנוסף לחומרי הזנה ופסולת, הפלזמה נושאת חום, צוברת או משחררת אותו לפי הצורך ובכך שומרת על משטר טמפרטורה תקין בגוף. סביבה זו נושאת רבים מחומרי ההגנה העיקריים המגנים על הגוף מפני מחלות, כמו גם הורמונים, אנזימים וחומרים כימיים וביוכימיים מורכבים אחרים הממלאים מגוון רחב של תפקידים.

לרפואה המודרנית יש מידע מדויק למדי על האופן שבו הדם מבצע את פונקציות ההובלה המפורטות. באשר למנגנונים אחרים, הם עדיין נותרו מושא לספקולציות תיאורטיות, וחלקם, ללא ספק, טרם התגלו.

כידוע כל תא בודד מת ללא אספקה קבועה וישירה של חומרים חיוניים וסילוק דחוף לא פחות של פסולת רעילה. המשמעות היא ש"הובלה" של דם חייבת להיות במגע ישיר עם כל הטריליונים הרבים הללו של "לקוחות", תוך סיפוק הצרכים של כל אחד מהם. גודלה של משימה זו באמת נוגד את הדמיון האנושי!

בפועל, הטעינה והפריקה בארגון התחבורה הנהדר הזה מתבצעת באמצעות מיקרו-סירקולציה - מערכות קפילריות … הכלים הזעירים הללו חודרים ממש לכל רקמה בגוף ומתקרבים לתאים במרחק של לא יותר מ-0, 125 מילימטרים. לפיכך, לכל תא בגוף יש גישה משלו לנהר החיים.

הצורך הדחוף והקבוע ביותר של הגוף הוא בחמצן. אדם, למרבה המזל, לא צריך לאכול כל הזמן, כי רוב החומרים המזינים הדרושים לחילוף החומרים יכולים להצטבר ברקמות שונות. המצב שונה עם חמצן. חומר חיוני זה מצטבר בגוף בכמויות זניחות והצורך בו מתמיד ודחוף. לכן, אדם לא יכול להפסיק לנשום יותר מכמה דקות - אחרת זה יגרום לתוצאות החמורות ביותר ולמוות.

כדי לענות על צורך דחוף זה באספקה מתמדת של חמצן, הדם פיתח מערכת אספקה יעילה ומיוחדת במיוחד המשתמשת אריתרוציטים, או תאי דם אדומים … המערכת מבוססת על נכס מדהים הֵמוֹגלוֹבִּין לספוג בכמויות גדולות, ואז מיד לוותר על חמצן.למעשה, ההמוגלובין של הדם נושא פי שישים יותר מכמות החמצן שניתן להמיס בחלק הנוזלי של הדם. ללא הפיגמנט המכיל ברזל, יידרש בערך 350 ליטר דם כדי לספק חמצן לתאים שלנו!

אבל התכונה הייחודית הזו של ספיגה והעברת כמויות גדולות של חמצן מהריאות לכל הרקמות היא רק צד אחד של התרומה החשובה באמת שההמוגלובין תורם לעבודה התפעולית של מערכת הובלת הדם. המוגלובין גם מעביר כמויות גדולות של פחמן דו חמצני מהרקמות לריאות ובכך משתתף גם בשלב הראשוני וגם בשלב הסופי של החמצון.

כאשר מחליפים חמצן בפחמן דו חמצני, הגוף משתמש בתכונות האופייניות של נוזלים במיומנות מדהימה. כל נוזל - וגזים מהבחינה הזו מתנהגים כמו נוזלים - נוטים לעבור מאזור בלחץ גבוה לאזור בלחץ נמוך. אם הגז נמצא משני צידי הקרום הנקבובי ומצד אחד שלו הלחץ גבוה יותר מאשר בצד השני, אז הוא חודר דרך הנקבוביות מאזור הלחץ הגבוה אל הצד בו הלחץ נמוך יותר. ובדומה לכך, גז מתמוסס בנוזל רק אם לחץ הגז הזה באטמוספירה שמסביב עולה על לחץ הגז בנוזל. אם לחץ הגז בנוזל גבוה יותר, הגז זוהר החוצה מהנוזל לאטמוספירה, כפי שקורה, למשל, כאשר מוציאים את הפקק של בקבוק שמפניה או מים מוגזים.

הנטייה של נוזלים לנוע לאזור לחץ נמוך יותר ראויה לתשומת לב מיוחדת, מכיוון שהיא קשורה להיבטים אחרים של מערכת הובלת הדם, וכן משחקת תפקיד במספר תהליכים נוספים המתרחשים בגוף האדם.

מעניין להתחקות אחר נתיב החמצן מהרגע שאנו שואפים. אוויר בשאיפה, עשיר בחמצן ומכיל כמות קטנה של פחמן דו חמצני, חודר לריאות ומגיע למערכת של שקים זעירים הנקראים alveoli … הקירות של alveoli אלה הם דקים ביותר. הם מורכבים ממספר קטן של סיבים ורשת נימי הטובה ביותר.

בנימים המרכיבים את דפנות המכתשות זורם דם ורידי, הנכנס לריאות מהחצי הימני של הלב. צבעו של דם זה כהה, ההמוגלובין שלו, כמעט חסר חמצן, רווי בפחמן דו חמצני, שהגיע כפסולת מרקמות הגוף.

החלפה כפולה יוצאת דופן מתרחשת ברגע שבו אוויר, עשיר בחמצן וכמעט נקי מפחמן דו חמצני, במכתש בא במגע עם אוויר עשיר בפחמן דו חמצני וכמעט נטול חמצן. מכיוון שלחץ הפחמן הדו-חמצני בדם גבוה יותר מאשר במכתשיות, גז זה חודר אל המכתשיות של הריאות דרך דפנות הנימים, אשר בנשיפה מוציאים אותו לאטמוספירה. לחץ החמצן במכשכת גבוה יותר מאשר בדם, ולכן גז החיים חודר מיידית דרך דפנות הנימים ובא במגע עם הדם, שההמוגלובין שלו סופג אותו במהירות.

הדם, שצבעו אדום בוהק בגלל החמצן, שמרווה כעת את ההמוגלובין של התאים האדומים, חוזר לחצי השמאלי של הלב ומשם מוזרם למחזור הדם. ברגע שהוא חודר לנימים, תאי דם אדומים ממש "בחלק האחורי של הראש" נלחצים דרך הלומן הצר שלהם. הם נעים לאורך תאים ונוזלי רקמות, שבמהלך החיים הרגילים כבר ניצלו את אספקת החמצן שלהם וכיום מכילים ריכוז גבוה יחסית של פחמן דו חמצני. חמצן מוחלף שוב בפחמן דו חמצני, אך כעת בסדר הפוך.

מכיוון שלחץ החמצן בתאים אלו נמוך יותר מאשר בדם, המוגלובין מוותר במהירות על החמצן שלו, שחודר דרך דפנות הנימים לתוך נוזלי הרקמה ולאחר מכן לתוך התאים. במקביל, פחמן דו חמצני בלחץ גבוה עובר מהתאים לדם.ההחלפה מתרחשת כאילו חמצן ופחמן דו חמצני נעים בכיוונים שונים דרך דלתות מסתובבות.

במהלך תהליך זה של הובלה והחלפה, הדם לעולם לא משחרר את כל החמצן שלו או את כל הפחמן הדו חמצני שלו. אפילו דם ורידי שומר על כמות קטנה של חמצן, ופחמן דו חמצני קיים תמיד בדם עורקי מחומצן, אם כי בכמות לא משמעותית.

למרות שפחמן דו חמצני הוא תוצר לוואי של חילוף חומרים תאי, הוא עצמו הכרחי גם כדי לקיים חיים. כמות קטנה של גז זה מומסת בפלזמה, חלק ממנו קשור להמוגלובין, וחלק מסוים בשילוב עם נתרן יוצר נתרן ביקרבונט.

סודיום ביקרבונט, המנטרל חומצות, מיוצר על ידי "התעשייה הכימית" של האורגניזם עצמו ומסתובב בדם כדי לשמור על איזון חומצה-בסיס חיוני. אם במהלך מחלה או בהשפעה של חומר גירוי כלשהו, החומציות בגוף האדם עולה, אז הדם מגביר אוטומטית את כמות הנתרן ביקרבונט המסתובב כדי להחזיר את האיזון הרצוי.

מערכת הובלת החמצן בדם כמעט אף פעם אינה בטלה. עם זאת, יש להזכיר הפרה אחת, שיכולה להיות מסוכנת ביותר: המוגלובין מתחבר בקלות עם חמצן, אך מהר יותר הוא סופג פחמן חד חמצני, שאין לו שום ערך לתהליכים חיוניים בתאים.

אם יש נפח שווה של חמצן ופחמן חד חמצני באוויר, המוגלובין עבור חלק אחד מהחמצן הנחוץ לגוף יטמיע 250 חלקים של פחמן חד חמצני חסר תועלת לחלוטין. לכן, אפילו עם תכולה נמוכה יחסית של פחמן חד חמצני באטמוספירה, כלי רכב של המוגלובין רוויים במהירות בגז חסר תועלת זה, ובכך מונעים מהגוף חמצן. כאשר אספקת החמצן יורדת מתחת לרמה הדרושה לתאים כדי לשרוד, מוות מתרחש ממה שנקרא שחיקה.

מלבד הסכנה החיצונית הזו, שגם אדם בריא לחלוטין אינו מבוטח ממנה, נראה שמערכת הובלת החמצן המשתמשת בהמוגלובין מבחינת יעילותו היא שיא השלמות. כמובן, זה לא שולל את האפשרות לשיפור שלו בעתיד, בין אם באמצעות ברירה טבעית מתמשכת, או באמצעות מאמצים אנושיים מודעים ותכליתיים. בסופו של דבר, הטבע לקח כנראה לפחות מיליארד שנים של שגיאות וכישלונות לפני שיצר המוגלובין. וכימיה כמדע קיימת רק כמה מאות שנים!

* * *

הובלת חומרים מזינים - התוצרים הכימיים של העיכול - על ידי הדם חשובה לא פחות מהובלת החמצן. בלעדיו, התהליכים המטבוליים המזינים את החיים ייפסקו. כל תא בגופנו הוא מעין צמח כימי הזקוק לחידוש מתמיד של חומרי גלם. הנשימה מספקת חמצן לתאים. המזון מספק להם מוצרים כימיים בסיסיים - חומצות אמינו, סוכרים, שומנים וחומצות שומן, מלחים מינרלים וויטמינים.

כל החומרים הללו, כמו גם החמצן איתו הם משתלבים בתהליך הבעירה התוך תאית, הם המרכיבים החשובים ביותר בתהליך המטבולי.

כידוע, חילוף חומרים מטבוליזם, מורכב משני תהליכים עיקריים: אנבוליזם ו יְרִידַת חֳמָרִים, יצירה והרס של חומרי גוף. בתהליך האנאבולי, תוצרי עיכול פשוטים, הנכנסים לתאים, עוברים עיבוד כימי והופכים לחומרים הנחוצים לגוף – דם, תאים חדשים, עצמות, שרירים ועוד חומרים הנחוצים לחיים, לבריאות ולצמיחה.

קטבוליזם הוא תהליך ההרס של רקמות הגוף. תאים ורקמות מושפעים ושחוקים שאיבדו מערכם, חסרי תועלת, מעובדים לכדי כימיקלים פשוטים.או שהם מצטברים ואז משתמשים בהם שוב באותה צורה או דומה - בדיוק כפי ששוב משתמשים בברזל של המוגלובין ליצירת תאים אדומים חדשים - או שהם נהרסים ומופרשים מהגוף כפסולת.

אנרגיה משתחררת במהלך חמצון ותהליכים קטבוליים אחרים. האנרגיה הזו היא שגורמת ללב לפעום, מאפשרת לאדם לבצע תהליכי נשימה ולעיסת מזון, לרוץ אחרי החשמלית היוצאת ולבצע אינספור פעולות פיזיות.

כפי שניתן לראות אפילו מתיאור קצר זה, חילוף החומרים הוא ביטוי ביוכימי של החיים עצמם; ההובלה של חומרים המעורבים בתהליך זה מתייחסת לתפקוד של דם ונוזלים קשורים.

לפני שהרכיבים התזונתיים מהמזון שאנו אוכלים יכולים להגיע לחלקי הגוף השונים, עליהם להתפרק תוך כדי התהליך. אִכּוּל למולקולות הקטנות ביותר שיכולות לעבור דרך הנקבוביות של ממברנות המעי. באופן מוזר, מערכת העיכול אינה נחשבת לחלק מהסביבה הפנימית של הגוף. למעשה, מדובר במכלול עצום של צינורות ואיברים קשורים, המוקפים בגופנו. זה מסביר מדוע חומצות חזקות מתפקדות במערכת העיכול, בעוד שהסביבה הפנימית של הגוף חייבת להיות בסיסית. אם החומצות הללו היו באמת בסביבה הפנימית של אדם, הן היו משנות אותה עד כדי כך שזה עלול להוביל למוות.

בתהליך העיכול, הפחמימות במזון מומרות לסוכרים פשוטים, כמו גלוקוז, והשומנים מתפרקים לגליצרין וחומצות שומן פשוטות. החלבונים המורכבים ביותר מומרים למרכיבי חומצות אמינו, מתוכם כבר מוכרים לנו כ-25 מינים. מזון המעובד בדרך זו למולקולות הפשוטות ביותר הללו מוכן לחדירה לתוך הסביבה הפנימית של הגוף.

הצמחים הדקים ביותר דמויי עץ, שהם חלק מהקרום הרירי המצפה את פני השטח הפנימיים של המעי הדק, מספקים מזון מעוכל לדם וללימפה. הצמחים הזעירים הללו, הנקראים villi, מורכבים מכלי לימפה בודד הממוקם במרכז ומלולאה נימית. כל וילי מכוסה בשכבה אחת של תאים מייצרי ריר המשמשים מחסום בין מערכת העיכול לכלי בתוך הווילי. בסך הכל, ישנם כ-5 מיליון וילי, הממוקמים כל כך קרוב זה לזה עד שהם נותנים למשטח הפנימי של המעי מראה קטיפתי. תהליך הטמעת המזון מבוסס על אותם עקרונות בסיסיים כמו הטמעת חמצן בריאות. הריכוז והלחץ של כל חומר תזונתי במעי גבוהים יותר מאשר בדם ובלימפה הזורמים דרך הווילי. לכן, המולקולות הקטנות ביותר שהמזון שלנו הופך להן חודרות בקלות דרך הנקבוביות שעל פני הווילי וחודרות לכלים הקטנים המצויים בתוכם.

גלוקוז, חומצות אמינו וחלק מהשומנים חודרים לדם הנימים. שאר השומנים נכנסים ללימפה. בעזרת villi, הדם מטמיע ויטמינים, מלחים אנאורגניים ומיקרו-אלמנטים, כמו גם מים; חלק מהמים נכנס לזרם הדם ודרך המעי הגס.

חומרים מזינים חיוניים הנישאים על ידי זרם הדם נכנסים לווריד השער ומועברים ישירות אליו כָּבֵד, הבלוטה הגדולה ביותר ו"הצמח הכימי" הגדול ביותר של גוף האדם. כאן, תוצרי העיכול מעובדים לחומרים אחרים הדרושים לגוף, מאוחסנים ברזרבה, או שוב נשלחים לדם ללא שינויים. חומצות אמינו בודדות, פעם אחת בכבד, מומרות לחלבוני דם כמו אלבומין ופיברינוגן. אחרים מעובדים לחומרי חלבון הנחוצים לגדילה או לתיקון של רקמות, ואילו השאר בצורתם הפשוטה ביותר נשלחים לתאי ולרקמות הגוף, אשר קולטים אותם ומשתמשים בהם מיד בהתאם לצרכיהם.

חלק מהגלוקוז הנכנס לכבד נשלח ישירות למערכת הדם, הנושאת אותו במצב מומס בפלזמה. בצורה זו ניתן להעביר סוכר לכל תא ורקמה הזקוקים למקור אנרגיה. הגלוקוז, שהגוף אינו זקוק לו כרגע, מעובד בכבד לסוכר מורכב יותר - גליקוגן, שנאגר בכבד ברזרבה. ברגע שכמות הסוכר בדם יורדת מתחת לנורמה, הגליקוגן הופך בחזרה לגלוקוז ונכנס למערכת הדם.

לכן, הודות לתגובת הכבד לאותות המגיעים מהדם, תכולת הסוכר הניידת בגוף נשמרת ברמה קבועה יחסית.

אינסולין עוזר לתאים לספוג גלוקוז ולהמיר אותו לשרירים ולאנרגיה אחרת. הורמון זה חודר לזרם הדם מתאי הלבלב. מנגנון הפעולה המפורט של אינסולין עדיין לא ידוע. רק ידוע שהיעדרו בדם אנושי או פעילות לא מספקת גורמים למחלה קשה - סוכרת, המאופיינת בחוסר יכולת של הגוף להשתמש בפחמימות כמקורות אנרגיה.

כ-60% מהשומן המעוכל נכנס לכבד עם הדם, השאר עובר למערכת הלימפה. חומרים שומניים אלו מאוחסנים כמאגרי אנרגיה ומשמשים בכמה מהתהליכים הקריטיים ביותר בגוף האדם. חלק ממולקולות השומן, למשל, מעורבות ביצירת חומרים בעלי חשיבות ביולוגית כמו הורמוני מין.

נראה ששומן הוא הכלי החשוב ביותר לאגירת אנרגיה. כ-30 גרם שומן יכולים לייצר פי שניים אנרגיה מכמות שווה של פחמימות או חלבונים. מסיבה זו, עודפי סוכר וחלבון שאינם מופרשים מהגוף הופכים לשומן ונאגרים כרזרב.

בדרך כלל שומן מופקד ברקמות הנקראות מאגרי שומן. ככל שיש צורך באנרגיה נוספת, השומן מהמחסן נכנס למחזור הדם ומועבר לכבד, שם הוא מעובד לחומרים שניתן להמיר לאנרגיה. בתורם, חומרים אלו מהכבד נכנסים לזרם הדם, המוביל אותם לתאים ולרקמות, שם הם משמשים.

אחד ההבדלים העיקריים בין בעלי חיים לצמחים הוא היכולת של בעלי חיים לאגור ביעילות אנרגיה בצורה של שומן צפוף. מכיוון ששומן צפוף קל ופחות מגושם מפחמימות (המחסן העיקרי של אנרגיה בצמחים), בעלי חיים מתאימים יותר לתנועה - הם יכולים ללכת, לרוץ, לזחול, לשחות או לעוף. רוב הצמחים הכפופים לנטל הרזרבות כבולים למקום אחד בשל מקורות האנרגיה הנמוכים שלהם ומספר גורמים נוספים. ישנם, כמובן, יוצאי דופן, שרובם מתייחסים לצמחים ימיים קטנים מיקרוסקופית.

יחד עם חומרים מזינים, הדם נושא לתאים יסודות כימיים שונים, כמו גם את הכמויות הקטנות ביותר של מתכות מסוימות. כל יסודות הקורט והכימיקלים האנאורגניים הללו ממלאים תפקיד קריטי בחיים. כבר דיברנו על ברזל. אבל גם בלי נחושת, הממלאת את התפקיד של זרז, ייצור המוגלובין יהיה קשה. ללא קובלט בגוף, יכולתו של מח העצם לייצר תאי דם אדומים עלולה להיות מופחתת לרמות מסוכנות. כידוע, בלוטת התריס זקוקה ליוד, העצמות זקוקות לסידן, וזרחן נחוץ לעבודת השיניים והשרירים.

הדם נושא גם הורמונים. ריאגנטים כימיים חזקים אלה נכנסים למערכת הדם ישירות מהבלוטות האנדוקריניות, אשר מייצרות אותם מחומרי גלם המתקבלים מדם.

כל הורמון (שם זה בא מהפועל היווני שפירושו "לרגש, לעורר"), ככל הנראה, ממלא תפקיד מיוחד בניהול אחד מהתפקודים החיוניים של הגוף.חלק מההורמונים קשורים לגדילה ולהתפתחות תקינה, בעוד שאחרים משפיעים על תהליכים נפשיים ופיזיים, מווסתים את חילוף החומרים, הפעילות המינית ויכולת ההתרבות של האדם.

הבלוטות האנדוקריניות מספקות לדם את המינונים הדרושים של ההורמונים שהם מייצרים, אשר דרך מערכת הדם מגיעים לרקמות הזקוקות להם. אם יש הפרעה בייצור ההורמונים, או שיש עודף או מחסור של חומרים חזקים כאלה בדם, הדבר גורם לסוגים שונים של חריגות ולעיתים קרובות מוביל למוות.

חיי אדם תלויים גם ביכולתו של הדם להסיר תוצרי ריקבון מהגוף. אם הדם לא היה מתמודד עם התפקוד הזה, האדם ימות מהרעלה עצמית.

כפי שציינו, פחמן דו חמצני, תוצר לוואי של תהליך החמצון, מופרש מהגוף דרך הריאות. פסולת אחרת נספגת בדם בנימים ומועברת אל כליות שמתנהגים כמו תחנות סינון ענקיות. לכליות יש כ-130 קילומטרים של צינורות הנושאים דם. מדי יום, הכליות מסננות כ-170 ליטר נוזלים, תוך הפרדה של אוריאה ופסולת כימית אחרת מהדם. האחרונים מרוכזים בכ-2.5 ליטר שתן המופרשים ביום ומוסרים מהגוף. (כמויות קטנות של חומצה לקטית וכן אוריאה מופרשות דרך בלוטות הזיעה.) שאר הנוזל המסונן, כ-467 ליטר ליום, מוחזר לדם. תהליך זה של סינון החלק הנוזלי של הדם חוזר על עצמו פעמים רבות. בנוסף, הכליות פועלות כמווסת של תכולת המלחים המינרליים בדם, מפרידות ומשליכות כל עודף.

זה גם חיוני לבריאות האדם וחיי האדם שמירה על מאזן המים בגוף … אפילו בתנאים רגילים, הגוף מפריש ללא הרף מים דרך שתן, רוק, זיעה, נשימה ודרכי פעולה אחרות. בטמפרטורה ולחות הרגילים והרגילים משתחררים כמיליגרם מים כל עשר דקות לכל סנטימטר רבוע אחד של העור. במדבריות של חצי האי ערב או באיראן, למשל, אדם מאבד מדי יום כ-10 ליטר מים בצורת זיעה. כדי לפצות על אובדן מתמיד זה של מים, נוזל חייב לזרום כל הזמן לתוך הגוף, שיובל דרך הדם והלימפה ובכך יתרום לביסוס האיזון הדרוש בין נוזל הרקמה לנוזל במחזור.

רקמות הזקוקות למים ממלאות את המאגרים שלהן על ידי השגת מים מהדם כתוצאה מתהליך האוסמוזה. בתורו, הדם, כפי שאמרנו, מקבל בדרך כלל מים להובלה ממערכת העיכול ונושא אספקה מוכנה לשימוש המרווה את צימאונו של הגוף. אם במהלך מחלה או תאונה אדם מאבד כמות גדולה של דם, הדם מנסה להחליף את אובדן הרקמה על חשבון המים.

תפקידו של הדם לאספקה והפצה של מים קשור קשר הדוק ל מערכת בקרת חום הגוף … טמפרטורת הגוף הממוצעת היא 36.6 מעלות צלזיוס. בשעות שונות של היום היא יכולה להשתנות מעט אצל אנשים בודדים ואפילו אצל אותו אדם. מסיבה לא ידועה, טמפרטורת הגוף המוקדמת בבוקר יכולה להיות נמוכה באחת עד מעלות וחצי מטמפרטורת הערב. עם זאת, הטמפרטורה הרגילה של כל אדם נשארת קבועה יחסית, והסטיות הפתאומיות שלה מהנורמה משמשות בדרך כלל אות לסכנה.

תהליכים מטבוליים המתרחשים כל הזמן בתאים חיים מלווים בשחרור חום. אם הוא מצטבר בגוף ולא יוסר ממנו, אזי טמפרטורת הגוף הפנימית עלולה להיות גבוהה מדי לתפקוד תקין. למרבה המזל, במקביל להצטברות החום, הגוף גם מאבד חלק ממנו. מכיוון שטמפרטורת האוויר היא בדרך כלל מתחת ל-36.6 מעלות צלזיוס, כלומר, טמפרטורת הגוף, חום, החודר דרך העור לאטמוספירה שמסביב, עוזב את הגוף.אם טמפרטורת האוויר גבוהה מטמפרטורת הגוף, חום עודף מוסר מהגוף באמצעות הזעה.

בדרך כלל, אדם מפריש בממוצע כשלושת אלפים קלוריות ביום. אם הוא מעביר יותר משלושת אלפים קלוריות לסביבה, אז טמפרטורת הגוף שלו יורדת. אם פחות משלושת אלפים קלוריות משתחררות לאטמוספירה, טמפרטורת הגוף עולה. החום הנוצר בגוף חייב לאזן את כמות החום המופקת לסביבה. ויסות חילופי החום מופקד כולו על הדם.

בדיוק כפי שגזים עוברים מאזור בלחץ גבוה לאזור בלחץ נמוך, אנרגיית החום מופנית מאזור חם לאזור קר. לפיכך, חילופי החום של הגוף עם הסביבה מתרחשים באמצעות תהליכים פיזיקליים כמו קרינה והסעה.

דם סופג וסוחף חום עודף בערך כמו מים ברדיאטור של המכונית סופגים ומובילים את עודפי חום המנוע. הגוף מבצע חילופי חום זה על ידי שינוי נפח הדם הזורם דרך כלי העור. ביום חם, כלים אלו מתרחבים ונפח דם גדול יותר זורם לעור מהרגיל. דם זה מעביר חום מהאיברים הפנימיים של האדם, וכשהוא עובר דרך כלי העור, החום מוקרן לאטמוספירה קרירה יותר.

במזג אוויר קר, כלי העור מתכווצים, ובכך מפחיתים את נפח הדם המסופק לפני השטח של הגוף, והעברת החום מהאיברים הפנימיים מצטמצמת. זה מתרחש באותם חלקים בגוף המוסתרים מתחת לבגדים ומוגנים מפני הקור. עם זאת, הכלים של אזורים חשופים בעור, כמו הפנים והאוזניים, מתרחבים כדי להגן עליהם מהקור בחום נוסף.

שני מנגנוני דם נוספים מעורבים אף הם בוויסות טמפרטורת הגוף. בימים חמים, הטחול מתכווץ, ומשחרר חלק נוסף של דם למערכת הדם. כתוצאה מכך, יותר דם זורם לעור. בעונה הקרה הטחול מתרחב, מגדיל את מאגר הדם ובכך מפחית את כמות הדם במערכת הדם, כך שפחות חום מועבר אל פני הגוף.

קרינה והסעה כאמצעי לחילופי חום פועלים רק באותם מקרים בהם הגוף פולט חום לסביבה קרה יותר. בימים חמים מאוד, כאשר טמפרטורת האוויר עולה על טמפרטורת הגוף הרגילה, שיטות אלו מעבירות רק חום מסביבה חמה לגוף פחות מחומם. בתנאים אלו, הזעה חוסכת מאיתנו התחממות יתר של הגוף.

בתהליך ההזעה והנשימה, הגוף פולט חום לסביבה באמצעות אידוי נוזלים. בכל מקרה, הדם ממלא תפקיד מפתח באספקת נוזלים לאידוי. הדם המחומם על ידי האיברים הפנימיים של הגוף מוותר על חלק מהמים שלו לרקמות פני השטח. כך נוצרת הזעה, הזיעה משתחררת דרך נקבוביות העור ומתנדפת מפני השטח שלו.

תמונה דומה נצפית בריאות. בימים חמים מאוד, הדם, העובר דרך המכתשים, יחד עם פחמן דו חמצני, נותן להם חלק מהמים שלו. מים אלו משתחררים בנשיפה ומתאדים, מה שעוזר להסיר עודפי חום מהגוף.

בדרכים אלו ובדרכים רבות אחרות, שעדיין לא לגמרי ברורות לנו, משרתת הובלת נהר החיים את האדם. ללא שירותיו הנמרצים והמאורגנים בצורה יוצאת דופן, טריליוני התאים הרבים המרכיבים את גוף האדם עלולים להתכלות, להתבזבז ולבסוף לגווע.