Повна версія

Головна arrow Медицина arrow АНАТОМІЯ І ФІЗІОЛОГІЯ ЛЮДИНИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ТЕРМОРЕГУЛЯЦІЯ

У процесах гомеостазу у всіх теплокровних тварин і людини велике значення має терморегуляція - здатність підтримувати температуру тіла на постійному рівні незалежно від коливань температури навколишнього середовища ( изотермия ). На відміну від тварин, температура тіла яких знаходиться в прямій залежності від температури навколишнього середовища (земноводні, плазуни, риби), рівень температури тіла теплокровних організмів дозволяє їм зберігати свою активність в різних умовах проживання, підвищуючи таким чином їх адаптаційні можливості.

Сталість температури тіла обумовлено процесами теплоутворення і тепловіддачі. Ці процеси регулюються складними рефлекторними актами, які виникають у відповідь на температурне подразнення рецепторів шкіри, шкірних і підшкірних судин, а також центральної нервової системи. Терморецептори, що сприймають холод чи тепло, знаходяться в передній частині гіпоталамуса, в ретикулярної формації середнього мозку, а також у спинному мозку (див. Нервова система).В гіпоталамусі розташовані основні центри терморегуляції, які координують складні процеси, що забезпечують изотермию. Центри деяких терморегуляторних рефлексів розташовані в спинному мозку, певну участь в процесах терморегуляції приймає кора головного мозку, залози внутрішньої секреції (перш за все щитовидна залоза і наднирники). При охолодженні щитовидна залоза більш активно виділяє гормон, що активізує обмін речовин і підсилює в результаті цього теплопродукцию. Наднирники підсилюють виділення адреналіну, який звужує шкірні судини, зменшуючи тепловіддачу, і підвищує теплотворення за рахунок посилення процесів окислення в тканинах.

Так як різні органи мають різну активність метаболізму, їх температура може відрізнятися. Найвищу температуру має печінку (37,8-38 ° С), так як вона розташована глибоко всередині тіла і має найвищий рівень обмінних процесів. Температура шкіри більш залежна від температури навколишнього середовища і внаслідок високої тепловіддачі найнижча (30-34 ° С), при цьому вона може істотно різнитися: найвища на тулуб і голові, найнижча - на кінцівках.

Температура тіла має циркадний (цілодобовий) режим і коливається в межах 0,5-0,7 ° С: максимум відзначається при м'язовій роботі і в 16-18 год вечора, мінімум - в покіс і в 3-4 годин ранку. Вимірюють температуру тіла в пахвовій западині (36,5-36,9 ° С), у грудних дітей часто в прямій кишці, де вона вища і становить 37,2-37,5 ° С.

Сталість температури тіла у людини зберігається лише при рівновазі процесів теплоутворення і тепловіддачі організму (рис. 1.25). Це досягається за допомогою фізичних і хімічних механізмів тепло- регуляції.

Хімічна терморегуляція відбувається за допомогою активізації обмінних процесів в тканинах організму, що призводить до посилення теплоутворення. У людини посилення теплоутворення відзначається при зниженні температури навколишнього середовища нижче оптимальної (так званої зони температурного комфорту). В одязі температура комфорту становить 18-20 ° С, без неї - 28 ° С. Найбільш інтенсивне теплоутворення спостерігається в м'язах, печінці та нирках.

Шляхи теплопродукції і тепловіддачі

Мал. 1.25. Шляхи теплопродукції і тепловіддачі

Фізична терморегуляція відбувається за допомогою зменшення або посилення тепловіддачі за рахунок зміни випромінювання тепла (радіаційна тепловіддача), конвекції (перемішування нагрівається тілом повітря) і випаровування води з поверхні шкіри і легенів. У стані спокою при температурі 20 ° С у людини радіація становить 66%, випаровування - 19%, конвекція - 15% загальної втрати тепла організмом. Перешкоджає тепловіддачі шар підшкірної жирової клітковини, оскільки її жирова тканина має малу теплопровідність, і одяг, що створює шар нерухомого повітря навколо тіла.

Тепловіддача шляхом радіації і конвекції можлива тільки в умовах температури навколишнього середовища до 35 ° С, при більш високій температурі повітря температура тіла підтримується тільки за рахунок випаровування поту; провідною стає тепловіддача шляхом випаровування і при інтенсивній м'язовій навантаженні. Ефективність цього виду тепловіддачі знаходиться в залежності від вологості повітря і повітропроникності одягу. У підтримці температури тіла бере участь і дихання: під час видиху легкі виділяють воду у вигляді водяної пари, цей вид тепловіддачі регулюється зміною частоти дихання.

Важливим механізмом терморегуляції є перерозподіл крові в судинах і об'єму циркулюючої крові. При низькій температурі артеріоли шкіри звужуються, більшу кількість крові надходить в судини черевної порожнини, в результаті чого обмежується тепловіддача, а внутрішні органи додатково зігріваються. При ще більш сильному охолодженні відкриваються судини, що забезпечують перехід крові з артерій в вени (артеріовенозні анастомози), і надходження крові в капіляри додатково зменшується. При підвищенні температури тіла судини шкіри розширюються, збільшується обсяг крові, що протікає по судинах шкіри, що призводить до охолодження крові в судинах шкіри за рахунок тепловіддачі з поверхні тіла (рис. 1.26).

Механізм тепловіддачі на холоді (Л) і в теплі (Б)

Мал. 1.26. Механізм тепловіддачі на холоді (Л) і в теплі (Б)

Додатковими засобами терморегуляції можуть служити зміна положення тіла, «гусяча шкіра», озноб. Так, коли людині холодно, він згортається в «клубочок», зменшуючи поверхню тепловіддачі. «Гусяча шкіра» - рудиментарний реакція, що збереглася у людини в процесі еволюції від тварин предків, покритих шерстю, - дозволяє підняти шерсть, збільшивши таким чином шар зігрітого нерухомого повітря навколо тулуба і закрити вивідні протоки потових залоз, зменшуючи випаровування води з поверхні тіла. Озноб, що виникає при переохолодженні, призводить до додаткового утворення тепла в результаті м'язової роботи (найменшого дрижання), що йде на зігрівання тіла.

Зміна терморегуляції в онтогенезі. У процесі онтогенезу здатність підтримувати постійну температуру тіла розвивається поступово. Новонароджена дитина відрізняється нестійкою терморегуляцией: у нього легко виникає охолодження або перегрівання організму при зміні температури навколишнього середовища, навіть невелика м'язова навантаження (тривалий плач) може привести до підвищення температури тіла. Дуже низька здатність до терморегуляції у недоношених дітей, тому вони потребують спеціальних умов для підтримки температури тіла.

Основні терморегуляторні реакції організму формуються в дитячому віці. У перші місяці життя захист від втрати тепла організмом здійснюється головним чином підшкірній жировій клітковиною. Такий статичний механізм не дозволяє в достатній мірі регулювати тепловіддачу в відповідно до поточної ситуації, тому діти дитячого віку легко схильні до переохолодження і перегрівання. Організм дитини пристосований до зменшення тепловіддачі з відносно великій поверхні тіла переважно за рахунок теплоізоляції підшкірної жирової клітковиною. Крім того, в цьому віці в організмі дитини функціонує бура жирова тканина. Вона насичена мітохондріями, які беруть участь у внутрішньоклітинних енергетичних процесах, і «зігріває» великі судини, розташовані уздовж хребта. Судиноруховий реакції, що визначають тонус поверхнево розташованих судин і регулюють тепловіддачу, активно формуються протягом першого року життя. Так як вони ще недосконалі, легко виникає переохолодження чи перегрівання організму, тому при догляді за немовлятами та їх вихованні тепловий режим повинен дотримуватися досить строго. Після року до виробництва тепла починають підключатися м'язи, а бура жирова тканина поступово перестає функціонувати. Однак механізми тепловіддачі ще недосконалі і температура комфорту залишається високою - близько 30 ° С. У віці від 3 до 7 років значне місце займають механізми хімічної (метаболічної) терморегуляції. З 6-річного віку починається швидке вдосконалення судинного реакцій периферичних судин і до 10 років фізична терморегуляція наближається по своїй ефективності до рівня дорослої людини. У підлітковому віці збільшується швидкість кровотоку, що призводить до підвищення температури шкіри. Крім цього, нестійкість посудину пето го тонусу, властива цього віку, знижує можливості фізичної терморегуляції і для підтримання сталості температури тіла знову стає необхідним збільшення виробництва тепла за рахунок активізації метаболічних процесів. Отже, в пубертатний період можливості терморегуляції знижуються, скорочуючи певним чином адаптаційні ресурси організму. У юнацькому віці температурний гомеостаз стає більш стійким, терморегуляторні реакції більш економічними. У похилому і старечому віці сповільнюються обмінні процеси, знижуються можливості адаптаційної регуляції тонусу судин і м'язового компонента фізичної терморегуляції, що призводить до зниження температури тіла, легкому виникненню переохолодження організму, запальних і простудних захворювань.

 
<<   ЗМІСТ   >>