Håll huvudet kallt!

Sandra Ullberg

Thomsongasellen håller huvudet kallt (copyright 1996 © Corel Corporation)

Skulle inte du också vilja kunna hålla huvudet kallt när det hettar till? Experter på området hjärnkylning är en del afrikanska gaseller som lever i varma miljöer. De kan låta kroppstemperaturen stiga under dagen samtidigt som hjärnan hålls flera grader kallare!

Gasellerna är däggdjur och har en normal kroppstemperatur på ca 37 grader Celsius (eller någon grad högre). De lever i miljöer där temperaturen är mycket hög under dagen. När det är varmt och de rör sig mycket, kan deras kroppstemperatur stiga till ca 44 grader Celsius, medan deras hjärna inte alls blir lika varm.

Varför hålls just hjärnan kall?
Hjärnan är mycket mer känslig för värme än andra organ i kroppen, och när hjärnan hålls kall kan resten av kroppen tillåtas bli varm utan att djuret tar skada.

Varför är det bra att kunna öka kroppstemperaturen?
När djurets kroppstemperatur tillåts öka behöver det inte kyla sig genom avdunstning av vatten (d.v.s. svettning eller flämtning). Detta gör att djuret förlorar mindre vatten. Att kunna hålla nere vattenförlusterna är viktigt när man tänker på att djuren lever i varma och torra miljöer i Afrika där det är ont om vatten. Det kan också vara så att djuret inte har något val, utan är tvungen att låta kroppstemperaturen att stiga, eftersom den inte har något effektivt kylsystem för hela kroppen. En gasell som springer fort, förföljd av ett lejon, blir ordentligt överhettad, men kan fortsätta i hög fart tack vare att hjärnan hålls kyld.

Det finns en värmeväxlare inne i gasellens huvud. Bild av Sandra Ullberg.

Hur hålls hjärnan kall när resten av kroppen blir varm?
Hjärnan kyls med hjälp av blodomloppet. Se ovanstående figur. Venöst (syrgasfattigt) blod kyls ned genom avdunstning när det passerar i de inre väggarna i djurets nos. Blodet återvänder sedan till hjärtat. Innan det kylda och syrefattiga blodet når hjärtat möter det, i skallen, arteriellt (syrgasrikt) och varmt blod på väg till hjärnan. Artärerna med det varma blodet till hjärnan delar upp sig i ett fint nätverk som omsköljes av det kalla venösa blodet. Det arteriella blodet kommer på så sätt i nära kontakt med kylan från det venösa blodet. Värme överförs från arteriellt till venöst blod och blodet som sedan når hjärnan kyler den, så att hjärnan blir ca 2-3 grader kallare än resten av kroppen. Fenomenet när värme överförs från en vätskeström till en annan som går i motsatt riktning kallas motströms värmeväxling.

Finns det fler djur som kan kyla sin hjärna på liknande sätt?
Det är inte bara gaseller som kan kyla hjärnan, utan fenomenet har även observerats hos tamboskap och är kanske vanligt hos djur som flämtar när de blir varma. Det verkar till och med som om vi människor kan kyla våra hjärnor, om än inte lika effektivt som de afrikanska gasellerna. Vår hjärna kyls genom att blodet i de ytliga venerna i ansiktet kyls ned av luften utanför eller genom svettning i ansiktet. Kylan överförs sedan från detta venösa blod till arteriellt blod på väg till hjärnan, alltså på ungefär samma sätt som hos gasellerna. Vi håller alltså våra huvuden kalla när det hettar till även om det inte alltid känns så!

Källor

R.W. Hill och G.A. Wyse: Animal Physiology (2:a upplagan, HarperCollins, 1989).

K. Schmidt-Nielsen: Animal physiology (5:e upplagan, Cambridge University Press, 1997).

Åter till "Artiklar om djur"