Терморегуляція

ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ. pic].

Температура тіла багатьох тварин змінюється залежно від температури довкілля. Такі тварини називаються пойкилотермными, т. е. тваринами з непостійної температурою тіла. Їх активність істотно залежить від температури довкілля, т. до. остання визначає швидкість біохімічних реакцій, що протікають в організмі (їх швидкість зростає у 2−3 разу у разі підвищення температури на кожні 10 градусов).

Температура тіла людини та вищих тварин підтримується на сталому рівні, попри значні коливання температури довкілля. Такі тварини із постійною температурою тіла називаються гомойотермными. Гомойотермные організми, маючи постійну температуру тіла, ведуть активний спосіб життя при значних коливаннях температури зовнішньої середовища. Деякі гомойотермные тварини можуть час вимикати терморегуляцию і ставати пойкилотермными.

Изотермия — сталість температури тіла — має для організму велике значення, т. до. вона, по-перше, забезпечує незалежність обмінних процесів в тканинах і органах від коливань температури довкілля; удругих, забезпечує температурні умови для оптимальної активності ферментов.

Температура окремих ділянок тіла людини різна, що пов’язані з неоднаковими умовами теплопродукции і віддачі тепла. У стані спокою і помірного фізичного навантаження найбільша теплопродукция і найменша тепловіддача відбувається в внутрішні органи, тому їх температура висока (найвища печени—37,8−38 °З). Від внутрішніх органів тепло переноситься кров’ю до тіла, де теплопродукция невеличка, але висока тепловіддача, тому температура шкірних покровів не висока. Найбільш низька температура шкіри в людини йдеться у області пензлів і стоп, значно вища вона у пахвової западині, де зазвичай вимірюється (температуру можна вимірювати в ротовій порожнині, в пахової складці, у прямій кишці). У нормальних умов у здорової людини температура в пахвової западині дорівнює 36,5−36,9 °З. Протягом діб температура тіла людини коливається: мінімальна в 3−4 години, максимальна — в 16−18 часов.

Здатність гомойотермных тварин підтримувати температуру тіла на сталому рівні забезпечується двома взаємопов'язаними процесами — теплообразованием і теплоотдачей, рівність яких забезпечує изотермию организма.

Процеси, пов’язані із заснуванням тепла в організмі, об'єднують поняттям хімічна терморегуляція, а процеси, щоб забезпечити віддачу тепла — фізична терморегуляция.

Хімічна терморегуляція. Хімічна терморегуляція забезпечує певний рівень теплопродукции, необхідний нормального здійснення ферментативних процесів в тканинах. Освіта тепла в організмі відбувається внаслідок безупинно совершающихся екзотермічних реакцій, які проходять переважають у всіх органах і тканинах, але з різноманітною інтенсивністю. Найбільш інтенсивне освіту тепла відбувається у м’язах. Навіть якщо людина лежить нерухомо, але з напруженої мускулатурою, то теплотворення підвищується на 10%. Незначна рухової активності приводить до підвищення теплотворення на 50−80%, а важка м’язова робота — на 400−500%.

У разі холоду теплотворення в м’язах різко зростає. Це обумовлена тим, що охолодження поверхні тіла призводить до рефлекторному безладного скорочення м’язів — м’язової дрожи.

У процесах теплотворення, крім м’язів, значної ролі грають печінку та нирки. При охолодженні тіла теплопродукция у печінці возрастает.

Фізична терморегуляція. Фізична терморегуляція здійснюється шляхом зміни віддачі тепла организмом.

Тепловіддача здійснюється такими путями:

• випромінюванням (радиацией);

• проведенням (кондукцией);

• конвекцией;

• испарением.

Тепловипромінювання (радіація) забезпечує віддачу тепла організмом оточуючої його середовищі з допомогою інфрачервоних променів із поверхні тіла. Шляхом радіації організм віддає більшу частину тепла. У стані спокою й у умовах температурного комфорту з допомогою радіації виділяється більш 60% тепла, що утворюється в организме.

Теплопроведение відбувається за контакту з предметами, температура яких набагато нижчий температури тіла. Шляхом теплопроведения організмом втрачається близько 3% тепла.

Конвекція забезпечує віддачу тепла що прилягав до тіла повітрю чи рідини. У процесі конвекції тепло несеться від поверхні коки потоком повітря чи рідини. Шляхом конвекції організмом віддається близько 15% тепла.

Віддача тепла організмом здійснюється також шляхом випаровування води з поверхні шкіри зі слизових оболонок дихальним шляхів у процесі дихання. Випаровування води із поверхні тіла відбувається за виділенні поту. Навіть у умовах температурного комфорту за відсутності видимого потовиділення через шкіру випаровується до 0,5 л води на добу. Випаровування 1 л поту в людини може понизити температуру тіла на 10 °C. Шляхом випаровування з організму видаляється близько 20% тепла. При температурі довкілля, рівної чи вище температури тіла людини, як інші способи віддачі тепла різко зменшуються, випаровування води став головним способом віддачі тепла. Віддача тепла випаром зменшується зі збільшенням вологості повітря зв повністю припиняється при 100% відносної влажности.

Регуляція сталості температури тіла. Температура тіла є константою організму, визначальною сталість швидкості біохімічних реакций—одного з найважливіших умов життєдіяльності організму. Підтримка сталості температури тіла здійснюється за принципом саморегуляції, шляхом формування функціональної системи терморегуляції. Системоутворюючим чинником (константою) цієї функціональної системи є температура крові у правому предсердии (37 «З). Рефлекторні зміни процесів терморегуляції відбуваються при роздратування теплових і холодових рецепторів, розміщених у шкірних покривах, в слизових оболонках дихальних шляхів, у внутрішні органи, у судинах, у різних відділах ЦНС (гіпоталамусі, ретикулярною формації, довгастому і спинному мозку, рухової корі та інших.). Особливо дуже багато центральних терморецепторов, які реагують зміну температури крові, перебуває у гипоталамусе.

У гіпоталамусі розташовані групи ядер, складових центр терморегуляції, який складається, своєю чергою, з єдиного центру теплотворення і центру тепловіддачі. Центр теплотворення лежить у каудальной частини гіпоталамуса. При руйнуванні цієї ділянки мозку в тваринного порушуються механізми теплотворення і такий тварина стає нездатним підтримувати температуру тіла при зниженні температури довкілля, і розвивається гіпотермія. Центр тепловіддачі лежить у передньому гіпоталамусі (між передній комиссурой та глядачевим перекрестом). При руйнуванні цій галузі тварина також втрачає здатність підтримувати изотермию, у своїй здатність переносити низькі температури в нього сохраняется.

Крім гіпоталамуса до процесів терморегуляції впливають і інші структури ЦНС: центри спинного мозку, смугасте тіло, ретикулярна формація стовбура мозку, кора великих півкуль мозку. З положень цих структур гіпоталамус, ретикулярна формація і осцилляторные центри спинного мозку грають провідної ролі в рефлекторної регуляції температури тіла. Наприклад, за незначного зниження температури довкілля порушення від холодових рецепторів надходить по афферентным нервах до центрів теплопродукции гіпоталамуса і осцилляторные центри спинного мозку. Звідси порушення йде з руховим нервах до м’язам, збільшуючи їх тонус, а потім викликає м’язову дрож, що зумовлює значного збільшення теплотворення. По вегетативним нервах порушення надходить до судинах (особливо шкірних покровів) і зменшення їх просвітку. Через війну цього поверхневі шари шкіри отримують менше теплою крові й, отже, віддають менше тепла.

У терморегуляції беруть участь і гуморальные чинники, колись всього, гормони щитовидної залози (тироксин та інших.) і надниркових залоз (адреналін та інших.). При зниженні температури довкілля кількість тироксину і адреналіну у крові зростає. Ці гормони разом із симпатичним нервовими впливами посилюють окисні процеси, збільшуючи цим кількість тепла, що утворюється в організмі. Адреналін, ще, звужує периферичні судини, що зумовлює подальшому зниження теплоотдачи.

Отже, за незначного зниження температури довкілля включаються нервно-гуморальные механізми, що призводять до значного посилення теплотворення і поступового зменшення тепловіддачі, у результаті температура тіла цих умовах залишається постоянной.

При підвищенні температури довкілля, розглянуті вище процеси, мають протилежний характер.

Якщо людина тривалий час перебуває у умовах значно високої або з низьким температури довкілля, то регуляторні механізми, з допомогою що у умовах підтримується изотермия, можуть виявитися недостатніми. Не застосувати поведінкові способи регуляції температури, створені задля охолодження чи зігрівання організму, вона може наступити перегрівання — гіпертермія — чи переохолодження — гипотермия.

Гіпертермія — стан, у якому температура тіла підвищується вище 37 °З. Вона виникає при тривалому дії високої температури довкілля, особливо в високої вологості повітря. Різка гіпертермія, коли він температура тіла сягає 40−41 °З супроводжується важким загальним станом організму, що називається теплового удара.

Гіпертермія може настати під впливом деяких ендогенних чинників, посилюючих процеси теплотворення (тироксин, жирні кислоти і ін.), і навіть під впливом мікроорганізмів, оскільки гипоталамические центри терморегуляції мають високої чутливістю до бактеріальних токсинам.

Гіпотермія — стан, у якому температура тіла знижується нижче 35 З. Найшвидше гіпотермія настає після занурення у холодну воду. При цьому спочатку спостерігається порушення симпатического відділу вегетативної нервової системи та рефлекторно обмежується тепловіддача посилюється теплопродукция, особливо з допомогою м’язової дрожу. Але через час температура тіла все-таки починає падати, у своїй спостерігається стан, подібне наркозу: зникнення чутливості, ослаблення рефлекторних реакцій, зниження збуджуваності нервових центрів, різке зниження інтенсивності обміну речовин, уповільнення дихання, урежение серцевої діяльності, зниження артеріального давления.

Нині штучна гіпотермія з охолодженням тіла до 24−28 З застосовується в хірургії під час операції на серце й ЦНС. Гіпотермія істотно знижує обмін речовин мозку і, отже, зменшує потреба їх у кисні. Тому мозок таких умов здатний переносити триваліший знекровлення (замість 3−5 хв при нормальної температурі до 15−20 хв при 25−28 З), але це отже, що з гіпотермії організм може легше переносити тимчасове вимикання серцевої роботи і зупинку дыхания.

Для вимикання пристосувальних реакцій, вкладених у підтримку температури тіла, при штучної гіпотермії застосовують препарати, выключающие передачу імпульсів в симпатическом відділі вегетативної нервової системи (ганглиоплегические препарати) і котрі припиняють передачу порушення з нервів на кісткові м’язи (міорелаксанти). Гипотермию припиняють шляхом швидкого зігрівання тела.

Кінець формы.

[pic].

1. Коробок А. В., Чеснокова С. А. Атлас по нормальної физиологиии.- М.:

Медицина, 1986.

2. Основи фізіології людини / Під ред.Б. И. Ткаченко.- Санкт.

Петербург: міжнародному фонду історії науки, 1994.

3. Практикум по нормальної фізіології / Під ред. Н. А. Агаджаняна и.

А.В.Коробкова.- М.: Вищу школу, 1983.

4. Судаков До. В. Функциональные системи організму. — М.: Медицина,.

1987.

5. Фізіологія людини / Під ред. Р. І. КосицкогоМ.: Медицина, 1985.

6. Фізіологія людини / Під ред. В. М. Покровського, Г. Ф. Коротько.;

М.: Медицина, 1997.

7. Шмідт Р., Тевс Р. Фізіологія людини: Пер. з анг. — М.: Мир,.

1996.