Терморегуляция

Терморегуляция

     Животные в зависимости от способности регулировать температуру тела делятся на теплокровных и холоднокровных. Большинство животных принадлежит к холоднокровным. Теплокровными являются только птицы и млекопитающие. У теплокровных температура тела сохраняется постоянной независимо от колебаний температуры окружающей среды. Температура тела холоднокровных непостоянна. Она повышается при увеличении температуры внешней среды и понижается при её снижении. Однако ввиду непрерывно идущего обмена веществ температура тела холоднокровных животных на десятые доли градуса выше окружающей, а при интенсивной мышечной деятельности, например у питона, может значительно превышать её. При падении температуры окружающей среды у холоднокровных животных снижается интенсивность всех функций: сердце сокращается реже, мышцы- медленнее, понижается обмен веществ. Насекомые, лягушки, змеи, крокодилы сначала становятся малоподвижными, а затем их двигательная активность полностью прекращается.

     Теплокровные животные способны сохранять постоянство температуры тела, а следовательно, и постоянство скорости течения всех физиологических процессов. Так, белый медведь на севере сохраняет температуру тела +41 оС при морозе – 50 оС, т.е. при разности температуры свыше 90 оС.

      Главным местом образования тепла являются мышцы, составляющие около 35% массы тела. При работе мышц теплообразование возрастает во много раз. Из внутренних органов наиболее интенсивно тепло образуется в печени, которую называют за многообразие и сложность протекающих в ней химических процессов  химической лабораторией организма.

      Отдача тепла организмом происходит через кожу, лёгкие и незначительно с мочой и калом.

       Нагретая кровь, притекая к коже от мышц и внутренних органов, приносит тепло, а оттекает от кожи охлаждённая. Через кожу тепло отдаётся: 1) путём теплопроведения –нагреваются воздух, вода или окружающие предметы, соприкасающиеся с телом; 2) путём теплоизлучения – нагретое тело  излучает тепло ( в виде инфракрасных лучей); 3) путём теплоиспарения –с поверхности кожи испаряется пропитывающая её вода и выделяющийся пот; испарение 1 мл воды сопровождается потерей 0,58 ккал тепла. В лёгких происходит нагревание выдыхаемого воздуха и испарение воды с поверхности альвеол. Как же происходит регуляция образования и отдачи тепла, обеспечивающая сохранение постоянства температуры тела в широком диапазоне колебаний температуры окружающей среды.

        Регуляция температуры тела. Регуляция постоянства температуры тела осуществляется нервным и гуморальным путём. В коже имеются холодовые и тепловые рецепторы – терморецепторы, улавливающие изменения окружающей температуры. В подбугорной области мозга находятся терморецепторы, воспринимающие температуру крови. Возбуждение от рецепторов по центростремительным нервам передаётся в центральную нервную систему к тепловому центру в промежуточном мозге, а от туда по эфферентным нервам – к различным органам, изменяя процессы теплоотдачи и теплообразования.

          Так, например, при понижении температуры внешней среды происходит возбуждение холодовых рецепторов. Нервные импульсы от рецепторов проводятся к тепловому центру, а от него по двигательным  нервам – к мышцам. В мышцах повышается тонус или возникает «мышечная дрожь», что значительно повышает обмен веществ и теплопродукцию. Одновременно с этим происходит сужение кожных сосудов, обусловливающее уменьшение теплоотдачи.

          При повышении окружающей температуры происходит снижение обмена веществ и расширение кожных сосудов, что способствует теплоотдаче. Если этого недостаточно, то происходит потоотделение и испарение воды с поверхности кожи. В условиях жаркого климата или работы в горячих цехах, когда теплопроведение и теплоизлучение  отсутствуют, главным средством охлаждения тела является испарение пота. Человек может в сутки терять с потом до 9-15 л воды, а так как испарение 1 мл воды отнимает 0,58 ккал, то человек при этом отдаёт 5000-9000 ккал тепла. Во влажном климате, когда пот ручьями стекает, не испаряясь, легко наступает перегревание тела- тепловой удар. В ванне при температуре воды 45 оС человек умер бы через несколько минут, так как у него оказались бы выключенными все пути теплоотдачи: проведение, излучение и испарение. При плавании происходит очень большая теплоотдача благодаря высокой теплопроводности воды, поэтому у пловцов очень большой расход энергии.

         При изменении температуры внешней среды рефлекторно изменяется работа желёз внутренней секреции: щитовидной железы, надпочечников и поджелудочной железы. Их гормоны усиливают окислительные процессы. Гипофиз тормозит секрецию гормона щитовидной железы, снижает обмен веществ и температуру тела.

         Температура тела человека, обычно измеряемая в подмышечной впадине, равная 36,6 оС (от 36 до 37 оС), у грудных детей температуру измеряют в прямой кишке, там она несколько выше (36,5-37,5 оС).

          Температура различных областей кожи непостоянна и неодинакова. Она зависит от многих факторов: кровоснабжения, температуры воздуха, его влажности и движения, защищённости одеждой. У человека строго постоянной сохраняется только температура мозга и внутренних органов. Температура конечностей ниже и непостоянно, поэтому для физкультурников важна разминка, повышающая течение физиологических процессов.

           На протяжении суток температура тела колеблется в пределах 1 оС, что обусловлено изменениями интенсивности обмена веществ. Самая низкая температура тела в 2-4 ч ночи, самая высокая - в 16-19 ч.

            Всякое повышение температуры выше нормальной вызывает учащение сердцебиений, повышение кровяного давления и возбудимости центральной нервной системы. При температуре выше 40 оС наступает расстройство сознания- бред, а выше     43 оС- смерть. Снижение температуры мозга на 2-3 оС приводит к потере сознания.

            Во время больших хирургических операций с искусственным кровообращением специально создают условия пониженной температуры- гипотермии (28-30 оС), чтобы снизить окислительные процессы и тем предотвратить возможность кислородного голодания мозга, которое ведёт к необратимым нарушениям его функций.

            Закаливание. У ребёнка процессы терморегуляции созревают к 2-3 годам. Тренировка (упражнения) терморегуляторных процессов- сосудистых реакций и обменных процессов- путём повторных регулярных термических раздражений ( купание, душ, холодное обтирание) повышает сопротивляемость простудным заболеваниям, укрепляет здоровье.