Физическая терморегуляция

Химическая терморегуляция

Механизмы терморегуляции

Для поддержания постоянной температуры тела необходимо поддержание баланса между теплопродукцией и теплоотдачей с помощью регуляторных механизмов: физических и химических.

Химическая терморегуляция осуществляется при усилении или ослаблении скорости обменных реакций; физическая – путем изменения интенсивности теплоотдачи организмом.

Ее значение важно при понижении температуры тела. Усиление теплообразования происходит при отклонении от комфортной температуры, которая для одетого легко человека составляет 18-20°С, для обнаженного – 26-28°С.

Наиболее интенсивно теплообразование происходит в мышцах при физических нагрузках: при легких нагрузках теплообразование увеличивается на 50-80%, при тяжелых – в 4-5 раз.

При охлаждении у человека благодаря возбуждению холодовых рецепторов рефлекторно возникает дрожь – беспорядочные непроизвольные мышечные сокращения, вызванные спазмом мелких сосудов. Уменьшение притока крови снижает кожную температуру на несколько градусов. Импульсы от колбочек Краузе по спино-таламическому тракту достигают подкорковых образований и коры больших полушарий, где возникает ощущение озноба. Эфферентные импульсы от центра терморегуляции гипоталамуса направляются по проводящим путям к мотонейронам спинного мозга и мышцам, ответственным за возникновение дрожи. Одновременно усиливается теплообразование в печени и легких. Повышаются энергетические затраты в целом, что приводит к увеличению теплопродукции и повышению температуры.

Увеличение теплопродукции может происходить в мышечной ткани и без ее сокращения, за счет рефлекторного повышения интенсивности обменных процессов.

Имеет значение в условиях повышенной температуры окружающей среды. У человека и животных теплообмен с окружающей средой включает проведение, излучение, конвекцию, испарение.

Проведение тепла происходит при непосредственном контакте тела с плотным субстратом (одеждой, поверхностью, с которой соприкасается тело в разных своих позах). Величина теплоотдачи при этом определяется температурой и теплопроводностью прилежащего субстрата. Одежда уменьшает и даже прекращает проведение тепла. В воде отдача тепла происходит быстрее, чем на воздухе.

Теплоотдача путем длинноволнового инфракрасного излучения испускаемого кожей, зависит от разности температур кожи и отражающих поверхностей. За счет излучения отдается основная масса тепла - до 60%.

Для теплоотдачи путем проведения и излучения тепла важно перераспределение крови в сосудах и изменение количества циркулирующей крови. Так, при понижении температуры кожи ее капилляры и артериолы суживаются, кожа становится бледной и холодной, теплоотдача уменьшается, и кровь через артерио-венозные анастомозы депонируется в сосудах брюшной полости, оберегая внутренние органы от переохлаждения. При повышении температуры кожи ее артериолы и капилляры расширяются, кожа краснеет, нагревается, что повышает все процессы теплоотдачи – проведение, излучение, конвекцию и испарение (в связи с увеличением потоотделения). Импульсы, изменяющие просвет сосудов и потоотделение поступают по эфферентным вегетативным волокнам.

Теплоотдача путем конвекции осуществляется, если кожа теплее окружающего воздуха. Прилежащий к коже более теплый и легкий воздух замещается холодным плотным воздухом. При ветре конвекция усиливается.

Теплоотдача с помощью испарения осуществляется с поверхности кожи (²/₃ влаги), со слизистых оболочек дыхательных путей (¹_/3 влаги). Перенос тепла от кожи зависит от разности давления водяного пара на ее поверхности и в окружающей среде. Чем выше температура окружающей среды, тем больше испарение. Установлено, что на испарение 1 г воды расходуется 2,4 кДж энергии. Испарение воды с поверхности тела происходит при выделении пота. Даже при отсутствии видимого потоотделения через кожу испаряется до 0,5 л воды/ сутки (невидимое потоотделение). Потери воды за счет ее диффузии через кожу и слизистые оболочки – чисто физический процесс. Функции потовых желез регулирует симпатический отдел ВНС.

Таким образом, в состоянии покоя взрослый человек выделяет во внешнюю среду 15% тепла путем теплопроведения, около 60% - посредством теплоизлучения и 19% - за счет испарения воды.

Дата добавления: 2014-11-07