Принципы регуляции температуры тела. Тепловой баланс

Циркадные колебания температуры. Ассиметрия и градиент.

Существуют циркадные, т. е. околосуточные колебания температуры тела — амплитуда колебаний достигает 1°. Температура тела минимальна в предутренние часы (3—4 часа), а максимальна — в дневное время. Эти сдвиги отражают колебание уровня регулирования, т. е. связаны с изменением в деятельности ЦНС. В условиях путешествия, связанного с пересечением земных меридианов, требуется 1—2 недели, для того, чтобы температурный ритм пришел в соответствие с тем жизненным укладом, который определяется новым мест­ным временем. У женщин в связи с функционированием желтого тела в лютеиновую фазу менструального цикла температура ядра (и ректальная температура) примерно на 0,5° выше, чем в фолликулиновую фазу цикла.

Известно явление асимметрии аксилярной температуры. Она встречается примерно в 54% случаев, причем в левой подмышечной впадине температура несколько выше, чем в правой.

Асимметрия может наблюдаться и на других участках кожи. Превышение асимме­трии на 0,5° свидетельствует о патологии.

Кожно-температурный коэффициент — это градиент температуры, который несет по­лезную информацию для врача. Он отражает разность температуры кожи, измеренной над подвздошной (или подмышечной) артерией и 1-м пальцем стопы или IV пальцем кисти. В норме его величина составляет 3,8—4° для верхних конечностей и 4,9—5,2° для нижних конечностей. В случае патологии, например, при ухудшении кровотока ко­нечности, градиент возрастает.

Температура ядра (тела) определяется двумя потоками — теплообразованием (тепло­продукцией) и теплоотдачей (тепловыделением). При термонейтральной, или комфортной зоне (при 27—32°С), существует баланс между теплопродукцией и теплоотдачей. Напри­мер, в условиях физиологического покоя в организме продуцируется около 1,18 ккал/минуту (или около 70 ккал в час) и такое же количество тепла отдается в окружающую среду. При низкой температуре среды, несмотря на механизм защиты, возрастает потеря тепла организмом. В этих условиях для сохранения температуры тела организм должен эквива­лентно повысить теплопродукцию. Таким образом, возникает новый уровень теплового ба­ланса. Например, при температуре воздуха 10°С теплоотдача достигает 120 ккал/час (в услови­ях комфорта — 70 ккал/час), поэтому для поддержания температуры тела на постоянном уров­не теплопродукция тоже должна возрастать до 120 ккал/час.

При высокой температуре окружающей среды, например, при 40°С, отдача тепла значительно уменьшается, например, до 40 ккал/час (вместо 70 ккал/час в условиях комфортной среды). Для поддержания постоянства температуры тела теплопродукция тоже должна сни­зиться примерно до 40 ккал/час. Устанавливается новый уровень теплового баланса, кото­рый и обеспечивает поддержание температуры тела.

Из приведенных примеров следует, что ведущим фактором, определяющим уровень теплового баланса, является температура окружающей среды. Учитывая, что продукция тепла меняется в зависимости от вида физической активности человека, а величина теплоотдачи во многом зависит от температуры окружающей среды, необходимы механизмы регуляции теплопродукции и теплоотдачи. Они осуществляются с участием специализированных структур мозга, объединенных в центр терморегуляции. Принцип регулирования заключается в том, что управляющее устройство (центр терморе­гуляции) получает информацию от терморецепторов. На основании этой информации оно вырабатывает такие команды, благодаря которым деятельность объектов управления (ра­бочие структуры, определяющие интенсивность теплопродукции и теплоотдачи) изменяет­ся так, что возникает новый уровень теплового баланса, в результате которого температура тела сохраняется на постоянном уровне. Система терморегуляции может работать в режи­ме слежения или по принципу рассогласования — изменилась температура крови, изменя­ется деятельность объектов управления. Однако в системе терморегуляции предусмотрен и более мягкий способ поддержания постоянства температуры тела, который основан на прин­ципе регуляции по возмущению: улавливается изменение температуры среды, и не дожида­ясь, когда она отразится на температуре крови, в системе возникают команды, меняющие работу объектов управления таким образом, что температура крови сохраняется постоян­ной. Кроме того, система терморегуляции может функционировать и в режиме управления по прогнозированию, т.е. досрочного управления (это условные рефлексы): человек еще только собирается выйти на зимнюю улицу, а у него уже возрастает продукция тепла, необ­ходимого для компенсации теплопотерь, которые произойдут у человека на улице в условиях низкой температуры. Во всех случаях для оптимального регулирования интенсивности теплопродукции и теплоотдачи необходима информация о температуре тела (ядра и оболочки). Она передается в ЦНС от терморецепторов.

Дата добавления: 2014-01-20