તાપમાન-નિયમન (આયુર્વિજ્ઞાન)

તાપમાન-નિયમન (આયુર્વિજ્ઞાન) : શરીરનું તાપમાન (temperature) જાળવવું તે. માનવશરીરમાં પેટ, છાતી તથા માથાના પોલાણમાં અવયવો આવેલા છે. તેને શરીરનું મધ્યદળ (core) કહે છે. તેમાં ચયાપચય(metabolism)ની પ્રક્રિયા દ્વારા વિવિધ ક્રિયાઓ માટેની ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે. તે શરીરનું તાપમાન વધારે છે. ચામડીની સપાટી બહારના વાતાવરણના સીધા સંસર્ગમાં છે. તેથી તેનું તાપમાન શરીરમાં ઉત્પન્ન થતી ગરમી તથા બહારના વાતાવરણમાંની ગરમી એમ બંનેની સંયુક્ત અસર વડે નિશ્ચિત થાય છે. વળી ચામડી શરીરમાંની ગરમીને બહાર કાઢવાનું મહત્વનું કાર્ય પણ કરે છે. તેથી માથું, છાતી અને પેટમાંના અવયવોના બનેલા શરીરનું મધ્યદળ(core)નું તાપમાન ચામડીના તાપમાન કરતાં વધુ હોય છે.

સામાન્ય તાપમાન : દરેક વ્યક્તિનું જુદા જુદા સમયે જુદું જુદું તાપમાન હોય છે. વળી તેનું મોઢામાંનું, બગલમાંનું કે અંદરના અવયવો — અન્નનળી કે મળાશય(rectum)—નું તાપમાન અલગ અલગ હોય છે. તેથી સામાન્ય તાપમાનનો કોઈ ચોક્કસ આંકડો નથી. પરંતુ સામાન્ય રીતે મોઢાનું તાપમાન 97° F(36° C)થી સહેજ ઓછુંથી માંડીને 99.5° F (37.5°C)થી સહેજ વધુ—એવા નાનકડા ગાળામાં રહે છે. તેથી 98.6° F(37° C)ને સરેરાશ સામાન્ય તાપમાન ગણવામાં આવે છે (આકૃતિ 1). તેનાથી બગલમાંનું તાપમાન 1°F (0.55°C) જેટલું ઓછું તથા અન્નનળી કે મળાશયનું તાપમાન 1°F (0.55°C) જેટલું વધુ હોય છે. અન્નનળી કે મળાશયમાં લેવાતું તાપમાન ‘‘મધ્યદળનું તાપમાન’’ સૂચવે છે અને તે મોંમાંના તાપમાન કરતાં 1° F કે 0.55°C જેટલું વધુ હોય છે. અન્નનળી કે મળાશયનું તાપમાન ખરેખરું તાપમાન સૂચવે છે પરંતુ અનુકૂળતા ખાતર મોઢાનું તાપમાન રોજિંદા વ્યવહારમાં ઉપયોગી ગણાય છે. તેની અવેજીમાં બગલના તાપમાનની નોંધ પણ વપરાય છે. સામાન્ય રીતે નિદાનલક્ષી તાપમાપક(clinical thermometer)ને જીભ નીચે 1થી 2 મિનિટ મૂકીને તાપમાનની નોંધ લેવાય છે. હૃદય કે મગજ પરની કેટલીક શસ્ત્રક્રિયાઓ વખતે ઘનિષ્ઠ સારવાર કક્ષ(intensive care unit)માં કે સંશોધનક્ષેત્રે ચોક્કસ તાપમાનની જાણકારીની જરૂર હોવાથી ઉષ્ણતા-યુગ્મક (thermocouple) નામના સાધનનો ઉપયોગ કરાય છે. કસરત કરતી વખતે અને વાતાવરણનું તાપમાન એકદમ ઓછું કે એકદમ વધુ હોય ત્યારે પણ શરીરનું તાપમાન બદલાય છે; કેમ કે તાપમાનનું નિયમન કરતું તંત્ર 100 % જેટલું કાર્યદક્ષ નથી. ક્યારેક ખૂબ પરિશ્રમ કરવામાં આવે ત્યારે થોડાક સમય માટે શરીરનું તાપમાન 101°થી 104° F જેટલું વધી જાય છે અને તેવી જ રીતે અતિશય ઠંડકમાં તે 96° F જેટલું ઘટી પણ જાય છે. વાતાવરણના બદલાતા તાપમાનમાં શરીરનું તાપમાન મહદ્અંશે જાળવી રાખનાર પ્રાણીઓને ઉષ્ણરુધિરી (warm blooded) કે સમતાપી (homoiothermic) કહે છે.

માણસ કરતાં ઉત્ક્રાંતિના નીચલા ક્રમે આવતાં ઘણાં પ્રાણીઓ વાતાવરણથી અલગ પોતાનું આગવું તાપમાન જાળવી શકતાં નથી. તેમને વિષમતાપી (poikilothermic) કે શીતરુધિરી (cold-blooded) પ્રાણીઓ કહે છે. દેડકાં જેવાં પ્રાણીઓ શિયાળામાં શીતસમાધિ(hibernation)ની અવસ્થામાં જાય છે અને ઉનાળામાં ઉષ્ણરુધિરી પ્રાણીઓની માફક વર્તે છે. તેમને શીતસમાધિક (hibernant) પ્રાણીઓ કહે છે.

માણસના શરીરમાં થતા વિવિધ રોગો કે વિકારો તેના તાપમાન નિયમનને વિક્ષિપ્ત કરે છે ત્યારે કાં તો તાવ આવે છે અથવા તો જવલ્લે થતો અલ્પઉષ્ણતા(hypothermia)નો વિકાર થાય છે, જેમાં શરીર ઠંડું પડી જાય છે.

શરીરના તાપમાનને અસર કરતાં પરિબળો : વિવિધ દેહધાર્મિક પરિબળો શરીરના તાપમાનને બદલે છે. દિવસ-રાતના જુદા જુદા સમયે શરીરનું તાપમાન જુદું જુદું હોય છે. (1) આખા દિવસના શ્રમને અંતે સાંજે 5થી 7 કલાકની વચ્ચે શરીરનું તાપમાન સૌથી વધુ હોય છે, જ્યારે વહેલી સવારે, રાત્રીના આરામ પછી, તે સૌથી નીચું હોય છે. જેઓ રાત્રે કામ કરતા હોય તેમાં આ ચક્ર બદલાઈ જાય છે. સામાન્ય રીતે દિવસ દરમિયાન તાપમાનમાં થતી વધ-ઘટ 1°થી 1.5° F (0.55થી 0.83 °C) જેટલી હોય છે. (2) પ્રોટીનવાળો ખોરાક લીધા પછી પણ તાપમાન વધે છે. તેવી જ રીતે ખાવાની પ્રક્રિયા પણ તાપમાન વધારે છે. તેથી આરામ કરતી કે ભૂખી રહેતી (ઉપવાસ કરતી) વ્યક્તિનું તાપમાન આવી રીતે બદલાતું નથી. દિવસમાં જુદા જુદા સમયે જુદું જુદું તાપમાન હોય તેવી સ્થિતિને દૈનિક વધ-ઘટ (diurnal variation) કહે છે. (3) નવજાત શિશુમાં તાપમાનનું નિયમન બરાબર વિકસેલું હોતું નથી અને તેથી તે રડે તો તે વધે છે અને ઠંડા પાણીએ નવડાવવામાં આવે તો ઘટે છે. વૃદ્ધાવસ્થામાં શરીરનું તાપમાન ઓછું રહે છે. નાનાં બાળકોમાં શરીરની સપાટી તેમના દળ (mass) કરતાં વધુ હોય છે અને તેથી તે વધુ ઊર્જા ગુમાવે છે. (4) સ્ત્રીઓનો પાયાનો અથવા તલીય કે ન્યૂનતમ ચયાપચયી દર (basal metabolic rate) ઓછો હોય છે અને તેથી તેમનું તાપમાન ઓછું રહે છે. વળી તેમની ચામડી નીચે ચરબીનું જાડું અવાહક પડ હોય છે. ઋતુસ્રાવ વખતે તેમનું તાપમાન 0.3° F (0.17° C) જેટલું ઘટે છે અને અંડકોષ છૂટો પડે તે પછી 24થી 48 કલાકમાં તે વધે છે. તેથી રોજ સવારે તાપમાન નોંધીને સ્ત્રીના શરીરમાં કયે દિવસે અંડકોષ છૂટો પડે છે તે જાણી શકાય છે. જેમને બાળક ન થતું હોય તેવી સ્ત્રીમાં આ રીતે અંડકોષના છૂટા પડવાનો દિવસ જાણીને તેનું ફલન (fertilization) કરાવી શકાય છે. (5) કસરત કરવાથી શરીરનું તાપમાન વધે છે. સ્નાયુઓમાં ઉત્પન્ન થતી 75 % ઊર્જાનું ઉષ્ણતામાં પરિવર્તન થતું હોય છે. (6) વાતાવરણનું તાપમાન, તેનો ભેજ (humidity) તથા પવનનો વેગ પણ શારીરિક તાપમાન ઘટાડે છે. ઠંડા કે ગરમ પાણીથી નહાવાથી શરીરનું તાપમાન ઝડપથી અને સારું એવું ઘટે કે વધે છે; પરંતુ તે ટૂંકા ગાળાની પ્રક્રિયા હોવાથી રોજિંદા જીવનમાં વધુ પડતી અસર કરતું નથી. (7) ઊંઘમાં તાપમાન ઘટે છે, જ્યારે લાગણીઓના ઉશ્કેરાટમાં ક્યારેક 2° C જેટલું તાપમાન વધી જાય છે. (8) કેટલીક દવાઓ, જેમ કે શસ્ત્રક્રિયા વખતે વ્યક્તિને બેભાન કરવા વપરાતા નિશ્ચેતકો(anaesthetics), ક્લોરપ્રોમેઝિન, ટ્યૂબોક્યુરારિન, તાવ ઉતારતી દવાઓ વગેરે શરીરનું તાપમાન ઘટાડે છે. (9) ટૂંટિયું વાળીને સૂવાથી કે સંકોચાઈને બેસવાથી શરીરનું તાપમાન ઘટતું અટકે છે. તેવી જ રીતે કપડાંથી અને રૂંવાડાં ઊભાં થવાથી પણ તાપમાન ઘટતું અટકે છે.

તાપમાનનું સંતુલન : શરીરના તાપમાનનું સંતુલન મુખ્યત્વે બે પ્રકારની પ્રક્રિયાઓ વડે થાય છે : (1) ઊર્જાનું ઉત્પાદન અને (2) ઊર્જાનો વ્યય. જ્યારે ઉત્પાદન કરતાં વ્યય વધુ હોય ત્યારે શરીર ઠંડું પડે છે અને જ્યારે ઉત્પાદન કરતાં વ્યય ઓછો હોય ત્યારે શરીર ગરમ થાય છે (આકૃતિ 2).

ગરમી ઉત્પન્ન કરતી પ્રક્રિયાને ઉષ્ણતાસર્જન (thermogenesis) કહે છે અને ગરમી ગુમાવવાની પ્રક્રિયાને ઉષ્ણતાલયન(thermolysis) કહે છે. શરીરનું તાપમાન ગરમ ખોરાક, ધ્રુજારી, વાતાવરણનું વધેલું તાપમાન, ચયાપચયી પ્રક્રિયાઓ તથા સ્નાયુઓ વડે કરાતી કસરતથી વધે છે. શરીરમાંની ગરમી વિકિરણન (radiation), ઉત્સર્જન (excretion), ઉષ્ણતાનયન (convection), ઉષ્ણતાવહન (conduction) તથા બાષ્પીભવન(evaporation)થી ઘટે છે. તેનું ચેતાકીય (nervous) નિયંત્રણ મગજનો અધશ્ચેતક (hypothalamus) નામનો ભાગ કરે છે, જ્યારે તેનું રાસાયણિક નિયંત્રણ ગલગ્રંથિ (thyroid gland) તથા અન્ય અંત:સ્રાવ (endocrine) ગ્રંથિઓ કરે છે.

ઉષ્ણતાનું ઉત્પાદન : શરીરમાં વિવિધ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ગરમીનું ઉત્પાદન થાય છે : (1) કાબોહાઇડ્રેટ્સ, પ્રોટીન અને ચરબીના જારક દહન (aerobic combustion) દ્વારા ઊર્જા અને ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે. ઊર્જા ઉત્પન્ન કરતી ઑક્સિજનની હાજરીમાં થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને જારક દહન કહે છે. શરીરમાં ઉદભવતી મોટાભાગની ઊર્જા ગરમીમાં પરિણમે છે.  ઠંડા વાતાવરણમાં વ્યક્તિ ચરબીવાળો પુષ્કળ ખોરાક લે છે તેનું કારણ ઠંડીમાં ભૂખ ઊઘડે તે છે. તેને કારણે ગરમીનું ઉત્પાદન વધે છે. ખોરાકના દહનમાં એડિનોસાઇન ટ્રાઇફૉસ્ફેટ (ATP) નામનું દ્રવ્ય ઉત્પન્ન થાય છે. તેને શરીરમાંનું શક્તિનું રાસાયણિક ચલણ અથવા નાણું (currency) કહે છે. (2) સ્નાયુઓનું સંકોચન ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. શરીરમાં ઉત્પન્ન થતી ગરમીનો અર્ધો ભાગ સ્નાયુઓના સંકોચનથી થાય છે. શરીરનું તાપમાન એકદમ ઊંચું લઈ જવાનું થાય ત્યારે ધ્રુજારી થવી, રૂંવાડાં ઊભાં થઈ જવાં, સ્નાયુઓનાં સંકોચનો થવાથી અતિકંપનો (rigors) થવાં વગેરે પ્રક્રિયાઓે થાય છે. સ્વૈચ્છિક કસરત કરવાથી ઉત્પન્ન થતી ગરમીનું પ્રમાણ ધ્રુજારી કે ટાઢ વાતી વખતે થતાં સંકોચનોથી ઉત્પન્ન થતી ગરમીથી ઘણું વધારે હોય છે. (3) ગલગ્રંથિના અંત:સ્રાવો અને એડ્રિનાલિન (એપિનેક્રિન) નામના અંત:સ્રાવો શરીરમાં ગરમી ઉત્પન્ન કરતી પ્રક્રિયાઓને ઉત્તેજે છે. (4) ગરમ પીણાં કે ગરમ ખોરાક તથા આંતરડાની લહરગતિ (peristalsis) બહુ જ ઓછા પ્રમાણમાં ગરમી વધારે છે.

મોટાભાગની ગરમી યકૃત (liver) અને સ્નાયુઓમાં ઉદભવે છે. સ્નાયુઓના સંકોચનનું પ્રમાણ નિશ્ચિત કરીને જરૂરી પ્રમાણમાં વધારાની ગરમી ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. તે માટે ચેતાકીય આવેગો(nerve impulses)માં વધારો-ઘટાડો કરાય છે અને તેથી વ્યક્તિ તણાવ કે શિથિલતા અનુભવતી નથી. ક્યારેક મલેરિયા જેવા તાવમાં જ્યારે એકદમ ટૂંકા ગાળામાં પુષ્કળ ગરમી ઉત્પન્ન કરવાની હોય ત્યારે વ્યાપક રૂપે શરીરમાં સ્નાયુઓનું સંકોચન–શિથિલન કરાય છે, જેને કારણે વ્યક્તિને ટાઢ વાય કે સખત ધ્રુજારી થાય છે.

ઉષ્ણતાનો વ્યય : શરીરમાંથી વિવિધ રીતે ગરમી બહાર જાય છે. લીધેલા ખોરાક કે પ્રવાહીને ગરમ કરવામાં તથા શ્વસનમાર્ગને ભીનો રાખવા માટે ઝરતા પ્રવાહીના બાષ્પીભવનથી થોડાક પ્રમાણમાં ગરમી વપરાય છે, પરંતુ મોટાભાગની ગરમી શરીરની સપાટી પરથી ઉષ્ણતાનયન(convection)ના રૂપમાં બહાર જાય છે. તે રીતે શરીરમાંની ગરમી આસપાસની હવામાં જાય છે. શરીરની ચામડીને સ્પર્શતી બેઠક કે ભીંતની સપાટીમાં સીધેસીધી જતી ગરમીને ઉષ્ણતાવહન (conduction) કહે છે. થોડી ગરમી કિરણોના રૂપે બહાર જાય છે તેને વિકિરણન કહે છે, અને તેવી જ રીતે ચામડી પરનો પરસેવો સુકાવાથી બાષ્પીભવનના રૂપમાં પણ થોડી ગરમી જાય છે. જ્યારે આસપાસનું વાતાવરણ વધુ ગરમ હોય ત્યારે ઉષ્ણતાનયન તથા ઉષ્ણતાવહનની રીતે ગરમી બહાર જવાની શક્યતા ઘટે છે માટે બાષ્પીભવન જ ગરમી કાઢવાની મુખ્ય રીત બને છે. જીભ બહાર કાઢીને હાંફતો કૂતરો તથા મોટા કાન ઊંચા કરતું સસલું તેના શરીરની ગરમીને બહાર કાઢે છે.

શરીરમાંથી ગરમી કાઢવાની મુખ્ય પ્રક્રિયા શરીરની સપાટી પર થતી હોવાથી ચામડીમાંનું લોહીનું ભ્રમણ અગત્યનું પરિબળ બને છે (આકૃતિ 3 અને 4). ચામડી અને તેની નીચેની અવત્વકીય પેશી(subcutaneous tissue)માં લોહીની નાની નાની નસો વિપુલ પ્રમાણમાં આવેલી છે.

તેમનાં સંકોચન અને વિસ્ફારણ વડે તેમાં ફરતા લોહીનું પ્રમાણ અનુક્રમે ઘટાડી-વધારી શકાય છે. આ ઉપરાંત પરસેવો ઉત્પન્ન કરતી પ્રસ્વેદગ્રંથિઓના સ્રાવ(પરસેવા)નું ઉત્પાદન પણ નિયંત્રિત કરી શકાય છે. નસોના સ્નાયુઓ પર સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર(autonomic nervous system)ના પરાઅનુકંપી(parasympathetic) ચેતાતંતુઓ તથા પ્રસ્વેદગ્રંથિ પર કોલિનર્જિક અનુકંપી ચેતાતંતુઓ(sympathetic nerves) દ્વારા નિયંત્રણ કરાય છે. જરૂર પડ્યે 1 કલાકમાં 1 લિટર જેટલો પરસેવો ઉત્પન્ન થઈ શકે તેવી ચામડીમાં વ્યવસ્થા છે માટે પરસેવાના બાષ્પીભવન દ્વારા તાપમાન ઘટાડવાનું ખૂબ ઝડપી અને સરળ બને છે. જ્યારે શરીરમાં ગરમી જાળવી રાખવાની હોય ત્યારે અનુકંપી ચેતાતંતુઓ ચામડી અને તેની નીચેની નસોનું સંકોચન કરીને લોહીનો પુરવઠો ઘટાડે છે.

શરીરમાંથી ગરમી મુખ્ય ત્રણ માર્ગે બહાર જાય છે : (1) ચામડી, (2) ફેફસાં અને (3) ઉત્સર્ગતંત્ર (excretory system). ચામડીની નીચે આવેલું ચરબીનું પડ તેની અવાહકતા વધારે છે, જ્યારે તેમાંની નસોનું સંકોચન-વિસ્ફારણ ગરમીને ચામડીની સપાટી સુધી લઈ જવામાં કે જતી રોકવામાં મદદ કરે છે. રૂંવાડાં ઊભાં થઈ જવાથી કે કપડાં પહેરવાથી પણ શરીરની ગરમી જળવાય છે. કપડાં અને ચામડી વચ્ચેની હવા ઉષ્ણતાના વિનિમયને અસરકારક રીતે રોકે છે. કાળાં કપડાં વાતાવરણની ગરમી ગ્રહણ કરે છે અને સફેદ કપડાં તેને પાછી ફેંકે છે. જોકે ચામડીના રંગને આવાં કિરણો દ્વારા આવતી ગરમી પર કોઈ અસર થતી નથી. તેથી શ્વેત અને અશ્વેત ચામડી લગભગ એકસરખી રીતે વાતાવરણમાંથી  આવતાં ગરમીનાં કિરણોનું શોષણ કરે છે. શરીરની 60 % ગરમી વિકિરણ દ્વારા બહાર જાય છે. શરીરમાંની ગરમીનો 15 % ભાગ ઉષ્ણતાવહન કે ઉષ્ણતાનયન દ્વારા થાય છે. શરીરમાંથી 22 % ગરમી બાષ્પીભવન દ્વારા બહાર જાય છે. ચામડીમાંથી નીકળતું પ્રવાહી બે રીતે બહાર જાય છે : (1) અજ્ઞાત પ્રસ્વેદન (insensible perspiration) અને (2) જ્ઞાત પ્રસ્વેદન (sensible perspiration). પરસેવો થવાની પ્રક્રિયા જ્ઞાત પ્રસ્વેદનની પ્રક્રિયા છે, જ્યારે ચામડીના ઉપલા સ્તરોમાંનું પ્રવાહી વાતાવરણમાં સુકાઈ જાય તેને અજ્ઞાત પ્રસ્વેદન કહે છે (450–600 મિલી. % દિવસ). તેથી દર કલાકે 12થી 16 કિલો કૅલરી જેટલી ગરમી બહાર વહી જાય છે. શરીર પરથી 1 ગ્રામ જેટલા પ્રવાહીનું બાષ્પીભવન થાય ત્યારે શરીરમાંથી 580 જેટલી કિલોકૅલરી ગરમી ઓછી થાય છે. પરસેવાના બાષ્પીભવન પર શરીર અને વાતાવરણના તાપમાનનો તફાવત, વાતાવરણના ભેજ તથા પવનના વેગની અસર થાય છે. શ્વાસોચ્છવાસની હવાને ગરમ કરવા માટે લગભગ 2 % જેટલી ગરમી વપરાય છે. કૂતરામાં તથા ઘેટામાં ઉષ્ણતાવ્યયની આ મુખ્ય રીત ગણાય છે. પેશાબ અને મળ દ્વારા લગભગ 2 % જેટલી ગરમી બહાર જાય છે, પરંતુ મુખ્યત્વે ચામડીની સપાટી પરથી જ ગરમીનો વ્યય થાય છે.

શરીરમાંની ગરમી ગુમાવવાની પ્રક્રિયામાં શરીરના મધ્યદળમાં ઉત્પન્ન થતી ગરમીને ચામડીની સપાટી સુધી લાવવાની પ્રક્રિયા મહત્ત્વની ગણાય છે. તે કાર્ય રુધિરાભિસરણ કરે છે. રુધિરાભિસરણનું નિયમન ચેતાતંત્ર કરે છે. શરીરમાંથી ઉષ્ણતાવહન, ઉષ્ણતાનયન કે ઉષ્ણતા-વિકિરણ વડે થતો ગરમીનો વ્યય ભૌતિક પરિબળો પર આધાર રાખે છે, જ્યારે પરસેવા વાટે થતો ગરમીનો વ્યય શરીરની પ્રક્રિયા પર આધાર રાખે છે. તેથી પરસેવો થવાની પ્રક્રિયાનું નિયંત્રણ પણ તાપમાન નિયમનમાં ઉપયોગી રહે છે. આમ ચેતાતંત્ર તથા અંત:સ્રાવી તંત્રો રુધિરાભિસરણ અને પ્રસ્વેદન(perspiration)ની પ્રક્રિયાઓનું નિયંત્રણ કરીને ગરમી ગુમાવવાની પ્રક્રિયાનું નિયંત્રણ કરે છે.

ઉષ્ણતાનિયંત્રણ (thermotaxis) : વિવિધ રાસાયણિક અને ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા શરીરમાં ઊર્જાનું ઉત્પાદન કરવાનું તથા તેના અપવ્યય(dissipation)નું કાર્ય કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના નિયંત્રણ હેઠળ થાય છે. તે માટેનાં સર્વોચ્ચ કેન્દ્રો અધશ્ચેતક (hypotharamus) નામના મોટા મગજના વિસ્તારમાં આવેલાં છે. આ ચેતાકેન્દ્રો પર વિવિધ પ્રકારની સંવેદનાઓ અસર કરે છે; દા. ત., તીખો અને મસાલેદાર ખોરાક લેતી વખતે ગરમીનો ઝબકારો (flash) અને પરસેવો થઈ આવે છે. તેવી જ રીતે કેટલીક ચામડીમાંથી ઉદભવતી સંવેદનાઓ, થાઇરૉઇડ ગ્રંથિ જેવી અંત:સ્રાવ ગ્રંથિઓ(endocrine glands)ના સ્રાવ વગેરે પણ શરીરના તાપમાનને અસર કરે છે. તેથી ઋતુસ્રાવચક્રના પાછલા 14 દિવસમાં શરીરનું તાપમાન સહેજ વધુ રહે છે.

અધશ્ચેતક ઉપરાંત સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રની ચેતાઓ, સ્નાયુઓનું નિયંત્રણ કરતી પરિઘીય (peripheral) ચેતાઓ, અગ્ર પીયૂષિકા (anterior pituitary) ગ્રંથિ, અધિવૃક્ક (adrenal) ગ્રંથિની મજ્જા (medula) તથા બહિ:સ્તર (cortex) વગેરે પણ તાપમાનનું નિયંત્રણ કરે છે. જ્યારે વ્યક્તિ ગરમ પ્રદેશમાં લાંબો સમય રહેવા માંડે (1થી 6 અઠવાડિયાં) ત્યારે તેની પરસેવા ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા 1 લિટર/એક કલાકથી વધીને 2થી 3 લિટર/કલાક થાય છે, જે લગભગ 10 ગણા દરે શરીરમાંની ગરમીનું નિષ્કાસન કરે છે; પરંતુ તે સમયે તેના પરસેવાના ક્ષારનું પ્રમાણ ઘટે છે. આ પ્રકારની વાતાવરણ સાથે ગોઠવાઈ જવાની પ્રક્રિયા, જેમાં પરસેવો વધે પણ ક્ષારનું પ્રમાણ જળવાઈ રહે તેવી સ્થિતિને વાતાવરણ-સુગમ્યતા (acclimatization) કહે છે. તે મુખ્યત્વે આલ્ડોસ્ટીરોન નામના અંત:સ્રાવ વડે થાય છે. ઘણાં નીચલા સ્તરનાં પ્રાણીઓમાં પરસેવાની ગ્રંથિ હોતી નથી અથવા તેમના શરીર પર જાડી રુવાંટી (fur) હોય છે. તેઓ હાંફવાની ક્રિયા દ્વારા શરીરની ગરમી ઘટાડે છે. તેઓના અધશ્ચેતકમાં હાંફવાનું એક ચેતાકેન્દ્ર આવેલું હોય છે (દા. ત., કૂતરો, ઘેટું વગેરે).

શરીરના તાપમાનનું નિયંત્રણ કરી શકાય તે માટે ચામડી તથા અંદરની પેશીમાં ચેતાકીય સંવેદના સ્વીકારકો (nervous receptor) આવેલા હોય છે જે પેશીનું તાપમાન વધે કે ઘટે ત્યારે ઉત્તેજિત થાય છે અને વિવિધ ચેતાઓ દ્વારા મગજના અધશ્ચેતકને ખબર પહોંચાડે છે. તે માટે શીત સંવેદના સ્વીકારક અને ઉષ્ણ સંવેદના સ્વીકારક – એમ બે પ્રકારના સ્વીકારકો ચામડીમાં આવેલા છે. તેમની માહિતી(આવેગો)ને આધારે ધ્રુજારી આવવી, રૂંવાડાં ઊભાં થઈ જવાં, ચામડીની નસો સંકોચાવી તથા પરસેવો થવો કે બંધ થવો વગેરે વિવિધ પ્રક્રિયાઓ થાય છે. કરોડરજ્જુ તથા પેટમાંના અવયવોમાં પણ આવા સ્વીકારકો આવેલા છે. પાતળી ગરમી વહન કરતી સોય અધશ્ચેતકમાં મૂકીને તેના દ્વારા ગરમી કે ઠંડીની સંવેદના પહોંચાડવામાં આવે તો તેવી સોયને ઉષ્ણાગ્ર (thermode) કહે છે. અધશ્ચેતકના આગળના ભાગમાં આવેલા ચેતાકોષો ગરમી–ઠંડી વડે સીધેસીધા ઉત્તેજિત થઈને કાર્ય કરે છે, જ્યારે શરીરમાં અન્યત્ર ફેલાયેલા સ્વીકારકો દ્વારા આવતી સંવેદનાઓનું વિશ્લેષણ અધશ્ચેતકના પાછલા ભાગમાં થાય છે. અધશ્ચેતક પરસેવો વધારી, ચામડીની નસોનું સંકોચન કરી તથા ચયાપચયી અવયવો તથા સ્નાયુઓમાં ગરમીનું ઉત્પાદન ઘટાડી ગરમ શરીરને ઠંડું પાડે છે. ઠંડા શરીરને ગરમ કરવા તેનાથી બરાબર વિપરીત ક્રિયાઓ થાય છે.

(અ) તીવ્ર વિકાર, (આ) મધ્યમ વિકાર, (ઇ) લૂ લાગવી  મગજનો રોગ, (ઉ) જ્વરચિકિત્સા, (એ) સામાન્ય તણાવ અને અતિશય શ્રમ, (ઓ) સામાન્ય સ્થિતિ.

શરીરમાંના તાપમાનનું નિશ્ચિત બિન્દુ (set point) : 31.7° Cના શરીરના મધ્યદળનું તાપમાન શરીર માટે અતિ મહત્વનો (critical) તાપમાન સ્તર છે. તેથી વધુ તાપમાન હોય તો પરસેવાના બાષ્પીભવન દ્વારા ઉષ્ણતાવ્યયનો દર એકદમ વધે છે અને તેથી ઓછું તાપમાન હોય તો ધ્રુજારી ઉત્પન્ન થઈને ઉષ્ણતા-ઉત્પાદનનો દર પણ એકદમ વધે છે. તેથી 31.7° Cના અતિ મહત્વના તાપમાનને તાપમાનનું નિશ્ચિત બિંદુ કહે છે. શરીરની તાપમાન નિયમન કરતી બધી જ પ્રક્રિયાઓ શરીરના તાપમાનને આ નિશ્ચિત બિન્દુની આસપાસ રાખવા કાર્યશીલ હોય છે. વાતાવરણનું તાપમાન 25°થી 30° C જેટલું થાય ત્યારે માણસના શરીરનું તાપમાન 10° C વધે છે. શરીરમાંની તાપમાન પ્રતિપોષી પ્રણાલી (temperature feed back system) દ્વારા મળતી માહિતીને આધારે વાતાવરણના બદલાતા તાપમાન સામે શરીરના તાપમાનનો મેળ બેસાડાય છે. જોકે ચામડીનું તાપમાન શરીરના મધ્યદળના તાપમાનના નિશ્ચિત બિન્દુ પર બહુ જ થોડી અસર કરે છે; છતાં જ્યારે ચામડી ઠંડી હોય ત્યારે ટાઢ વાઈને ધ્રુજારી થાય છે અને ગરમીમાં ચામડી ગરમ થવાથી પરસેવો વધે છે.

તાપમાન–નિયમનની પ્રકીર્ણ પ્રક્રિયાઓ : જ્યારે શરીરનું તાપમાન વધે છે ત્યારે વ્યક્તિનું મગજ સભાનપણે તેનાથી માહિતગાર થાય છે. તેવી જ રીતે શરીર ઠંડું પડે ત્યારે પણ મનશ્ચેતનાકીય (psychic) સંવેદના ઉદભવે છે તેને કારણે વ્યક્તિ પોતે પોતાની સ્થિતિમાં યોગ્ય ફેરફાર કરે છે; દા. ત., ઠંડા પાણીથી નહાય, ઠંડી જગ્યામાં જતો રહે, ઊનનાં કપડાં પહેરે, વાતાવરણને ગરમ કરવાના પ્રયત્નો કરે વગેરે. આ પ્રકારના તાપમાનના નિયંત્રણને વર્તનજન્ય તાપમાન-નિયંત્રણ કહે છે. જ્યારે શરીરના કોઈ એક ભાગ પર વધુ પડતી ગરમી પડે – દા.ત., ગરમ દીવા પાસે હાથ રાખવામાં આવે ત્યારે સ્થાનિક પરાવર્તી ક્રિયાઓ (reflexes) વડે સ્થાનિક પરસેવો થાય છે અને તાપમાન જાળવી રખાય છે. જોકે આવી સ્થાનિક પ્રક્રિયાઓ પર પણ કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રનું નિયંત્રણ હોય છે.

તાપમાન–નિયમનના વિકારો : તાપમાન-નિયમનના વિકાર થાય ત્યારે શરીરનું તાપમાન કાં તો વધી જાય છે અથવા ઘટી જાય છે, તેને અનુક્રમે અતિઉષ્ણતાવિકાર (hyperthermia) કે અલ્પઉષ્ણતાવિકાર (hypothermia) કહે છે. કરોડરજ્જુમાં જ્યાંથી અનુકંપી ચેતાતંત્ર (sympathetic nervous system)ના તંતુઓ નીકળે છે તેની ઉપર જો કરોડરજ્જુને ઈજા થઈ હોય તો તાપમાનનું નિયંત્રણ જતું રહે છે. આવા દર્દીઓમાં વર્તનજન્ય તાપમાનનિયંત્રણ મુખ્ય ભાગ ભજવે છે.

તાપમાન નિયમનના વિકારોમાં તાવ, ધ્રુજારી (drill), અતિકંપનો (rigors), લૂ લાગવી (heat stroke), શીતદાહ (frost bite), કૃત્રિમ અલ્પઉષ્ણતાવિકાર, કૃત્રિમ અતિઉષ્ણતાવિકાર વગેરેનો સમાવેશ થાય છે (આકૃતિ 5). શરીરનું તાપમાન સામાન્ય સ્થિતિ કરતાં વધે ત્યારે તેને તાવ આવ્યો કહે છે. તે કાં તો મગજનાં કેન્દ્રોના વિકારમાં કે તેના પરની ઝેરી અસર કરતી સ્થિતિઓમાં જોવા મળે છે. તેમાં જીવાણુજન્ય ચેપ, મગજની ગાંઠો તથા વાતાવરણના તાપમાનની આત્યંતિકતા (extremes of environmental temperatures) મુખ્ય છે. ચેપ લાગે ત્યારે શરીરમાંના પ્રોટીનના અણુઓના છૂટા પડેલા ઘટકો તાવ લાવે છે. તેમને જ્વરજન (pyrogen) કહે છે. તાવ આવવાની સ્થિતિ વખતે શરીરનું નિશ્ચિત તાપમાનબિંદુ ઉપર તરફ ખસેલું હોય છે. તેથી અધશ્ચેતકમાંના તાપમાનસ્થાપક (thermostat) કોષો શરીરની બધી પ્રક્રિયાઓને સામાન્ય કરતાં વધુ તાપમાન જળવાઈ રહે તેવી રીતે નિયંત્રિત કરે છે. તે સમયે ઝડપથી તાપમાન વધારવા રુધિરાભિસરણ વધે છે, ચયાપચય વધે છે અને સ્નાયુઓનાં વારંવાર સંકોચનોથી ધ્રુજારી કે અતિકંપનો થઈ આવે છે; તેથી થોડીક જ મિનિટોમાં તાપમાન 103° F થઈ જાય છે. 103° Fના તાપમાને ધ્રુજારી અને ટાઢ વાવી બંધ થાય છે અને વ્યક્તિ ગરમી કે ઠંડી કશું જ અનુભવતી નથી. શરીરના શ્વેતકોષો તથા અન્ય કોષભક્ષી કોષો (phagocytes) જ્યારે જીવાણુઓનું ભક્ષણ કરે છે ત્યારે  ઇન્ટરલ્યુકિન 1 નામનો કોષગતિક પદાર્થ (cytokine) ઉત્પન્ન થાય છે. તે અધશ્ચેતક પર અસર કરીને 8થી 10 મિનિટમાં શરીરનું તાપમાન વધારી દે છે. ઇન્ટરલ્યુકિન 1 નામનું દ્રવ્ય પ્રોસ્ટાગ્લેન્ડિન E₂ નામના દ્રવ્ય દ્વારા અધશ્ચેતક પર અસર કરે છે. એસ્પિરિન અને અન્ય તાવ ઘટાડતી દવાઓ પ્રૉસ્ટ્રાગ્લેન્ડિન E₂ના ઉત્પાદનને ઘટાડીને તાવ ઘટાડે છે. મગજના વિકારોમાં અધશ્ચેતકના કોષો સીધેસીધા ઉત્તેજિત થઈને તાપમાનના નિશ્ચિત બિન્દુને ઉપર લઈ જાય છે.

જ્યારે શરીરનું તાપમાન વધારતાં પરિબળો  અચાનક જતાં રહે ત્યારે શરીરના તાપમાનનું નિશ્ચિત બિન્દુ એકદમ નીચે ઊતરી જાય છે. તે સમયે તાપમાન 103° Fથી ઘટીને 98.6° F થઈ જાય છે ત્યારે શરીરમાંની નસો પહોળી થઈ જાય છે અને  એકદમ પરસેવો થઈ જાય છે. તેને તાપમાનીય સંકટ (crisis) કહે છે. ઍન્ટિબાયૉટિક દવાઓ શોધાઈ ન હતી ત્યારે ઘણા પ્રકારનો તાવ આ રીતે ઊતરતો હતો.

સૂકી પવનવાળી હવામાં વ્યક્તિ લાંબા સમય સુધી 100° F જેટલું તાપમાન સહી શકે છે પરંતુ 100 % ભેજવાળા વાતાવરણમાં તો વાતાવરણનું તાપમાન 94° Fથી વધે કે તે સાથે શરીરનું તાપમાન વધે છે. જો વ્યક્તિ અતિશય શ્રમવાળું કાર્ય કરતી હોય તો 85°થી 80° Fના તાપમાને પણ શરીરનું તાપમાન વધે છે. શરીર પોતાની ગરમી ગુમાવવાનો દર અમુક હદથી વધારી શકાતું નથી. વળી 105°થી 108° F તાપમાને ગરમ થયેલું અધશ્ચેતક પણ બરાબર કામ કરી શકતું નથી. ત્યાર પછી શરીરનું તાપમાન આપોઆપ વધ્યા કરે છે. તેથી તેની ઉપરના તાપમાનને થતા વિકારને લૂ લાગવી કહે છે. ત્યારે વ્યક્તિને અંધારાં આવે છે, પેટમાં તકલીફ થાય છે, ઊલટી થાય છે, લવરી થાય છે તથા તે બેભાન થઈ જાય છે. તેનું લોહીનું દબાણ ઘટે છે. અતિજ્વર(hyperpyrexia)ની આ સ્થિતિમાં શરીરના બધા જ પ્રોટીનના અણુઓ અસરગ્રસ્ત થાય છે, તેના અવયવોનું કામ વિષમ બને છે અને વ્યક્તિ મૃત્યુ  પામે  છે. વ્યક્તિ પરસેવા વડે તાપમાન ઘટાડી શકતી નથી માટે તેને બરફના ઠંડા પાણીમાં, મોં બહાર રાખીને, મૂકવામાં આવે છે. શરીર પર પોતાં મૂકવાં, ઠંડા પાણીનો છંટકાવ કરવો વગેરે પદ્ધતિઓ પણ  અપનાવાય છે.

જો વ્યક્તિને યોગ્ય સારવાર ન અપાય તો બરફના પાણીનો 20થી 30 મિનિટનો સંસર્ગ હૃદયના ધબકારાને બંધ કરીને મૃત્યુ નિપજાવે છે. ત્યારે સામાન્ય રીતે અંદરનું તાપમાન 77° F જેટલું ઘટી જાય છે. બહારથી ગરમી આવવાથી જીવનને રક્ષણ મળે છે. જ્યારે શરીરનું તાપમાન 85° F થાય છે ત્યારે અધશ્ચેતક કામ કરતું બંધ થઈ જાય છે અને જ્યારે તે 94° Fથી ઓછું હોય ત્યારે પણ તેનું કાર્ય વિષમ થઈ જાય છે. દર 10° Fના તાપમાનના ઘટાડાએ શરીરમાંનું ગરમી ઉત્પન્ન કરવાનું કાર્ય અડધું થતું જાય છે. વ્યક્તિની ઊંઘ ઘટે છે અને પાછળથી તે બેભાન થાય છે તેને કારણે તેની ધ્રુજારીની ક્ષમતા ઘટે છે. અતિશય ઠંડીના સમયે ચામડીનો કેટલોક ભાગ ઈજા પામે છે. તેને શીતદાહ કહે છે. બહારના કાનની ઝાલર (ear lobe) તથા હાથપગની આંગળીઓમાંના કોષોમાંનું પ્રવાહી થીજીને બરફના સ્ફટિક રૂપ થઈ જાય છે. તેથી કાયમી ઈજા થાય છે. જ્યારે તેને ફરીથી ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે પેશીનાશ (gangrene) થઈ જાય છે.

કેટલાક રોગોની સારવારમાં શરીરનું તાપમાન કૃત્રિમ રીતે વધારવામાં કે ઘટાડવામાં આવે છે. કૅન્સરની સારવારમાં કૃત્રિમ અતિઉષ્ણતા (hyperthermia) અને હૃદયની કેટલીક શસ્ત્રક્રિયાઓમાં અલ્પઉષ્ણતા (hypothermia)  કરાય છે. તાપમાન ઘટાડવું સહેલું છે. ઘટેલા તાપમાને શરીરની ચયાપચયી ક્રિયાઓ ઘટે છે અને તેથી 30 મિનિટથી 1 કલાક સુધી વગર લોહીએ શરીરના કોષો જીવતા રહી શકે છે. તે કારણે કૃત્રિમ અલ્પઉષ્ણતાની સ્થિતિ હૃદયની શસ્ત્રક્રિયામાં ઉપયોગી ગણાય છે.

શિલીન નં. શુક્લ