Регуляция тепла

Организм располагает для поддержания постоянной темпера- | турой тела, несмотря на изменения внешней температуры, рядом приспособлений. Поскольку эти приспособления влияют на отдачу тепла, они объединяются под общим названием «физическая теплорегуляция». Увеличение или уменьшение образования тепла с целью сохранения постоянного баланса теплоты называют химической теплорегуляцией. Изменения в отдаче тепла связаны с совершающимися в организме с различной интенсивностью чисто физическими процессами, а именно со связы­ванием или выделением тепла (путем испарения воды) и отда­чей тепла (путем проведения и излучения в более холодную _; окружающую среду). В находящемся в покое организме испаре­ние воды играет менее значительную роль, по мере же возраста­ния мышечной работы оно все более выступает на первый план. Из органов, обслуживающих физическую теплорегуляцию, в первую очередь нужно назвать кожу, которая со своими многочисленными кровеносными сосудами может функциони­ровать как система холодильных трубок. Испарение воды также обеспечивается в большей своей части кожей, главным образом потом, но наряду с этим, может быть, играет роль еще испаре­ние воды через саму кожу. Отдача водяного пара легкими зави­сит от степени вентиляции (энергии дыхания), так как выдыхае­мый воздух (по крайней мере, в состоянии покоя) насыщен во­дяными парами. У молодого индивидуума с его хорошо функцио­нирующими, способными к расширению сосудами часто доста­точно сухой отдачи тепла, у стареющего же субъекта неподатливостью вые стенки сосудов не допускают сильного наполнения кожи кровью.

Кровообращение благодаря скорости и энергии движения крови в коже и легких может быть подспорьем теплорегуляции. Проблема химической теплорегуляции представля­ет много спорного. Еще подлежит сомнению, происходит ли у человека при холодной внешней температуре усиление окисли­тельных процессов в клетках исключительно с целью образования тепла при отсутствии видимой деятельности мышц. Если это и имеет место (Рубнер), то у человека оно играет лишь незначи­тельную роль. Местами, в которых, как полагают, совершается теплорегуляция, считаются поперечнополосатая мускулатура и печень; некоторые авторы приписывают косвенное влияние на регуляцию также и щитовидной железе. Тот факт, что организм с целью компенсации прибегает к образованию тепла путем произ­вольных и непроизвольных мышечных движений (дрожание) при больших потерях тепла, не может входить в узкие рамки понятия о химической теплорегуляции.

Внешняя температура только тогда приобретает непо­средственное влияние на обмен энергии, когда способность орга­низма к регуляции исчерпана. Термические раздражения могут дей­ствовать двояким путем. Проявляющие свое действие через посред­ство кожных нервов холод и тепло мобилизуют теплорегуляцию. На­против, когда действие холода при параличе теплорегуляции ведет к понижению температуры тела,крови, то оно понижает обмен ^; веществ, в то время как доставка тепла вместе с повышением темпе­ратуры тела усиливает обмен веществ. Интенсивность обмена энер­гии при этом изменяется по тому же закону, что и при лихорадке. Внешняя температура может при мышечном покое действовать на интенсивность окислительных процессов только окольным путем, а именно путем изменения температуры тела.

У новорожденного и у очень молодого грудного ре­бенка выработка возможностей теплорегуляции еще весьма не­совершенна; только при средней температуре окружающей среды организм в состоянии поддерживать свою собственную теплоту постоянно на нормальном уровне. Больше всего у них еще развита способность изменять степень кровенаполнения кожи; способность к видимому отделению пота (перспирации) в первые месяцы жиз­ни отсутствует; обычно не наблюдается также и рефлекторное дрожание от холода (озноб), если не считать за таковое появляю­щиеся иногда у грудных младенцев при распеленании клониче-ские судороги нижней челюсти. Мышечная работа, связанная с криком, несомненно, доставляет мерзнущему грудному ребен­ку тепло, хотя не следует думать, что эта реакция, возникающая от чувства неудовольствия.

Входит в организм		Из организма выделяется
1. Обмен веществ – белки, жиры, углеводы; 2. Вода; 3. Кислород; 4. Витамины; 5. Микроэлементы		Продукты метаболизма 1). Азотистые вещества; 2). Вода; 3) углекислый газ, многие из которых имеют специфическое действие
2. Обмен энергии: 1. световая; 2. Звуковая; 3. Механическая; 4. Тепловая 5. Электрическая и др.	1 клетка выделяет столько энергии подобно солнцу, КПД больше чем у солнца (работы с фотоэлектронным умножителем)	Выделяется энергия: !)Световая (в виде света); 2). Звуковая (сигналы, любой клетки, речь человека) 3).Механическая работа
3. Обмен информации: Человек получает информацию путём чтения книг, ребёнок путём контактка с матерью и окружающими		Выделение информации: Человек не может существовать не получая информацию, когда человека изолируют в сурдокамере, то через сутки у людей с сильной нервной системой начинают развиваться голлюцинации

Организм ребёнка развивается в конкретных условиях среды, непрерывно действующий на свойства организма ребёнка и в значительной мере определяющий ход его развития. Ход морфологических и функциональных перестроек организма ребёнка в разные возрастные периоды подвержен воздействию факторов среды. Существование организма возможно в определенных условиях внешней среды и зависит от следующих параметров:

- Температуры:

- Атмосферного давления;

- Площади (объема) - аудитория на 1000 человек

- Светового режима (солнца)

- Радиации

Условия существования, а значит, и условия существования ребёнка меняются в зависимости от возрастного периода. Итак, организм и внешняя среда едины. Человек сам, не замечая того, влияет на окружающую его среду. Поэтому воспроизводство среды, окружающей человека - это комплекс определенных мероприятий, направленных непосредственно на поддержание параметров среды в пределах благоприятных (оптимальных), которые нормируются гигиеной как наукой, для существования человека. При изменении некоторых параметров окружающей среды наблюдается так называемый синдром экологического напряжения – это комплекс взаимосвязанных симптомов, обусловленных резкими изменениями окружающей среды. Он характеризуется снижением иммунитета, ускорением развития в пубертатный период (период полового созревания), ускорением старения, широком распространением в настоящее время стертых, бессимптомных и хронических форм различных заболеваний, психических нарушений (депрессия, апатия). Организм ребёнка, развиваясь в конкретных условиях среды, непрерывно действующей на свойства организма ребёнка и в значительной мере определяющий ход его развития. Ход морфологических и функциональных перестроек организма ребёнка в разные возрастные периоды, в различных возрастно-половых группах. Ход морфологических и функциональных перестроек организма ребёнка зависит также от генетических, социальных факторов.

§ 2. Организм – единое целое.

Организм – сложное образование, состоящее из различных органов и тканей. Для его эффективной деятельности необходима согласованная работа всех его частей, поэтому необходимы механизма, обеспечивающие передачу информации от одних частей, к другим. Механизмы, обеспечивающие единство организма относятся к двум видам регуляции- химической (гуморальной), и нервной.

Гуморальная регуляция организма (лат. Humoralis – влага, жидкость) В организме это кровь, лимфа, межклеточная жидкость, тканевая жидкость) – регуляция жизнедеятельности органов и систем, осуществляемая биологически активными веществами, передающиеся через жидкую среду организма и направленную на достижение полезного результата. Гуморальная регуляция – это химическое взаимодействие между органами и частями организма, осуществляемое через внутреннюю среду организма

Нервная регуляция представляет собой высший этап развития регуляции и приспособления организма к непрерывно меняющимся условиям существования. Развитие нервной регуляции в эволюции – это борьба за точность, надежность, скорость. Нервная регуляция – это взаимодействие между органами и частями организма, осуществляемое нервной системой и направленная на достижение полезного результата

Надежность биологических систем – это свойства клеток, органов, систем организма выполнять специфические функции, сохраняя характерные для них величины в течение определенного времени. Основной характеристикой надежности биологической системы служит вероятность безопасной работы. Повышение надежности работы организма обеспечивается различными способами, а именно:

1).Путём усиления регенеративных процессов, восстанавливающих погибшие клетки;

2). Парностью органов;

3). Использованием клеток и капилляров.

Общая внутренняя среда, вернее ее общий отдел — кровь, это удивительнейшая по составу и свойствам жидкая ткань, заполняющая многочисленные сосуды нашего тела, магистральная система, питающая его клетки, несущая им кислород, белки, углеводы, жиры, соли, т. е. все то, без чего невозможно их существование. Состав и свойства ее отличаются относительным гматривать как чрезвычайно экономичное устройство. Оно составило один из важнейших разделов учения Кеннона о гомеостазе. Представления К. Бернара были расши­рены, его концепция получила прочное теоретическое и экспериментальное обоснование.

Почти одновременно р Кенноном свое слово о внут­ренней среде сказала Штерн. «В отличие от простейших у более сложных многоклеточных организмов обмен с ок­ружающей средой совершается при посредстве так назы­ваемой внутренней среды, из которой отдельные.ткани и органы черпают необходимый им материал и в которую они выделяют продукты своего метаболизма... по мере дифференциации и развития отдельных частей организма (органов и тканей) должна создаваться-и развиваться для каждого органа, для каждой ткани своя непосредст­венная питательная среда, состав и свойства которой дол-* жны соответствовать структурным и функциональным особенностям данного органа. Эта непосредственная пита­тельная, или интимная, среда каждого органа должна об­ладать определенным постоянством, обеспечивающим нор­мальную жизнедеятельность омываемого ею органа... Не­посредственной питательной средой отдельных органов и тканей является межклеточная, или тканевая, жид­кость» ⁶.

И это определение вытекает из концепции К. Бернара, но в нем выделена специфика состава и свойств непосред­ственной питательной среды каждого органа, каждой ткани. Отнюдь не универсальная тканевая Жидкость, всюду одинаковая, неразличимая по составу и свойствам во всех частях организма,,а тканевая жидкость диффе­ренцированная, "приспособленная к функциям отдельных органов или физиологических систем. Это принципиально новая добавка к учению о внутренней среде — фундамен­тальное обоснование созданной Штерн теории барьерных механизмов. Через несколько лет в литературе появился термин «микросреда» органов и тканей, по существу не внесший что-либо новое в представление о непосредствен­ной питательной среде.

Все сказанное относится не только к наиболее совер­шенному и наиболее сложно устроенному человеческому ⁶ (Штерн Л. С. Непосредстве'нная питательная среда -органов п тканей и регулирующие ее факторы. -~ Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР, 1960, с, 306)

Теперь разберём более подробно каждую из видов регуляций:

Жидкая среда содержит различные химические и биологические активные вещества:

1). Метаболиты – это химические соединения, возникающие в результате метаболизма (обмена веществ в организме) как продукта отхода,

Метаболизм – основное условие жизни, включает 2 разнонаправленных процесса: анаболизм и катаболизм. Анаболизм, обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур. В основе его лежит процесс ассимиляции, пластический обмен – синтез органических веществ.

В основе катаболизма лежат процессы диссимиляции, т.е расщепление сложных молекул пищевых белков, жиров, углеводов до простых веществ с выделением энергии, необходимой для обеспечения всех процессов жизнедеятельности. Движущей силой жизнедеятельности и существования организма служит катаболизм.

Например, - мочевина, аммиак и т.д. Некоторые из них имеют специфическое значение для регуляции функций – углекислый газ.

2).Электролиты – попадают в организм с пищей, действуя на все клетки или их часть. К ним относятся катионы – калий, натрий, магний, кальций. Анионы – SO₄ OH^- CL HCO₃ HPO₄ и другие.

Их воздействие связано с изменением проницаемости клеточных мембран.

3). Гормоны – физиологически активные вещества вырабатываемые в организме железистыми и нейросекреторными клетками, эндокринными железами, желудочно-кишечным трактом, нервными клетками, и оказывающие регулирующее влияние на функции организма, т.е. направленные на достижение определенного полезного результата. Существуют также гормоноподобные вещества (например – паратгормон).

Давно известно, что клетки, ткани, органы выделяют во внутреннюю среду продукты обмена веществ. Этот «продукт» обладает высокой биологической активностью, и, воздействуя на клетки и нервные окончания, способен вызывать различные физиологические процессы. К их числу принадлежат и гормоны – продукты жизнедеятельности желёз внутренней секреции. Это химические соединения, участвующие в передаче нервного импульса и возбуждении. Поступая в кровь и тканевую жидкость, гормоны участвуют в гуморальной регуляции функций, точнее в том взаимодействии между органами и системами, которое осуществляются через внутреннюю среду организма.

Внутренняя среда организма – это совокупность крови, лимфы, межклеточной, спинномозговой жидкости. Под постоянством внутренней среды организма понимают его биохимический состав, объём, состав форменных элементов крови и температуру.

Состав внутренней среды организма определяют её физиологические, химические, биологические константы, ьтакие как например:

1. pH артериальной крови – 7,4

2. -----венозной - 7,3

3. Осмотическое давление крови – 7,6 атмосфер;

4. Вязкость всех жидкостей организма, например у крови она в 4,5 – 5 раз больше, чем у воды;

5. Температуры;

6. Содержании глюкозы в крови.

В ЭВОЛЮЦИОННОМ ПЛАНЕ РАНЬШЕ ПОЯВИЛАСЬ ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ, ДОСТИГШАЯ У ЧЕЛОВЕКА НАИВЫСШЕГО РАЗВИТИЯ.

Итак, информация в гуморальной регуляции передаётся – химическими веществами и биологически активными веществами, а нервная регуляция – нервными импульсами.

Основные сходства и различия гуморальной и нервной регуляций

Гуморальная регуляция	Нервная регуляция
СХОДСТВА
1.Обе системы имеют сигналы, переносящие информацию
2. В основе обоих форм регуляции обмен энергии и веществ, т.е. процессы, имеют преимущественно химическую, а не биологическую природу.
Различия
1.Нет точного «адресата», действует по принципу «Всем, всем»	1.Имеет точного «адресата», сдвиги точные, быстрые (укол кожи – отдёргиваем руку, а не язык.
2.Скорость влияния- сдвиги нарастают постепенно и постепенно ослабевают (например, регуляция пищеварения)	2. Сдвиги - срочные, быстрые,мгновенно исполняющиеся и прекращающиеся.
3. Действие биологически активных веществ и гормонов по сравнению с н.с. медленное, постепенно нарастающее.	3. Действие раздражителя нервной системы (нервного импульса) имеет быстрые, точные, экономичные, согласованные ответные реакции
Действие раздражителя нервной системы имеет ведущее значение, а гуморальная регуляция дополняет деятельность нервной системы.

Нервные и гуморальные звенья регуляции настолько взаимосвязаны, что любое несоответствие между ними ведёт к перестройке всей гармоничности жизненноважных функций.

Следует отличать понятия «регулирование» и «влияние». Если сигналы нервной и гуморальной регуляций сопровождаются появлением целесообразных, биологически полезных в данном конкретном условии реакций, тот имеет место регулирование, в иных условиях – влияние.

Нервная система связывает и объединяет все клетки, ткани, органы в единое целое, осуществляя связь организма с внешней средой. Центральная нервная система и её ведущий отдел – кора больших полушарий головного мозга весьма тонко и точно воспринимая изменения окружающей среды, а также и внутреннего состояния организма, соей деятельностью обеспечивает развитие и приспособление изменения окружающей среды, а также внутреннего состояния организма, своей деятельностью обеспечивая развитие и приспособление организма.

Активные химические вещества, образующиеся в организме, способны оказывать своё воздействие на нервные клетки, изменяя их функциональное состояние. Образование и поступление в кровь многих активных химических веществ находятся в свою очередь, под регулирующим влиянием нервной системы. В этой связи правильно говорить о единой нервно-гуморальной регуляции функций организма, создающей условия для взаимодействия отдельных систем организма, связывающих в единое целое и обеспечивающий взаимодействие организма и среды.

Например, Раздражительность, подавленность, длительное повышение температуры, ожирение и исхудание, сонливость и тревожный сон, булимия (отвращение к пищи) или анорексия (отвращение от пищи) – часто встречается в подростковом возрасте во многих случаях вызываются перестройкой нейро-гуморальной-гормональной регуляции (например в подростковом возрасте). В одних случаях они являются результатом избыточного, в других – недостаточных образований гормонов и медиаторов, в третьих, могут быть обусловлены усилением или наоборот снижением их разрушениям. Часто разные причины могут привести к одним и тем же последствиям. В последнее время возрастает интерес ученых к изучению роли состояния здоровья родителей при изучении влияния факторов ОС на здоровье детей. Результаты проведенных исследований указывают на на­личие связи между уровнем резистентности организма по­томства к химическому веществу и состоянием здоровья родителей. Это делает оправданным и необходимым разра­ботку методических подходов к проведению широких эпи­демиологических исследований по установлению связи ро­дители — дети для определенных групп населения. Особое внимание приобретает в настоящее время изуче­ние влияния условий труда на организм женщины, так как доказана способность ряда химических соединений при попадании в организм женщи­ны вызывать генетические, иммунологические, гонадотропные, эмбриотропные нарушения.

В ряде исследований, выполненных в последние годы, были выявлены определенные особенности течения беремен­ности и родов у работниц нефтехимической промышленно­сти. У них достоверно чаще отмечаются преждевременные роды, слабость родовой деятельности, стремительные роды, несвоевременное излитие околоплодных вод, патологичес­кая кровопотеря, асфиксия, случаи перинатальной смерти и уродства плода.

Необходимо учитывать, что предельно допустимые кон­центрации, разработанные в отношении большинства хими­ческих соединений, определены относительно организма женщин вне беременности. В то же время данные литерату­ры свидетельствуют о том, что беременность существенно изменяет реактивность женского организма и нередко уси­ливает его чувствительность к неблагоприятным факторам ОС, к числу которых в первую очередь следует отнести химические вещества.

Satin Kenneth и соавт. исследовали содержание свинца в пуповинной крови у 723 младенцев в 5 родильных домах, у 14% недоношенных уровень свинца в концентрациях бо­лее 10 мкг/дл, причем связь между недоношенностью и по­вышенным уровнем свинца в пуповинной крови была от­мечена у младенцев во всех родильных домах.

Имеются работы, указывающие на высокую степень кор­реляции между содержанием свинца в крови новорожден­ных и их матерей. Исследовано содержание свинца в пла­центарной крови, плодных оболочках и пуповине при внут­риутробной гибели плода на поздних сроках беременности (1-я группа), при преждевременном родоразрешении (2-я группа) и преждевременном разрыве плодных оболочек (3-я группа) в когорте из 749 женщин, проживающих в городе, где расположен завод по выплавке свинца. Контролем слу­жили данные, полученные при исследовании женщин, про­живающих вне этого завода. Установлено, что содержание свинца было наиболее высоким в плацентарной ткани 1-й и 2-й групп и в пуповине во 2-й и 3-й группах. Средняя концентрация свинца в плодных оболочках 1-й группы была в 3,5 раза и 2-й группы — на 60% выше контрольных по­казателей. Учитывая тесную взаимосвязь организмов матери и плода и возможность влияния различных факторов на развивающийся плод опосредованно через организм мате­ри, единицей наблюдения при многих исследованиях явля­ется система мать — плод (новорожденный). Система мать — новорожденный является не только биологической моделью для изучения повреждающего действия экзогенных химичес­ких веществ и продуктов их биотрансформации на организм новорожденных, но и самой совершенной моделью для изучения изолированного, комплексного и комбинирован­ного воздействия ОС. Очень важно подчеркнуть, что ОС по сравнению с врожденными и наследственными факторами, влияющими на здоровье, является вторичным, но мощным фактором, оказывающим значительное воздействие на со­стояние здоровья человека.

Необходимо иметь в виду, что некоторые вещества, по­ступая в ОС в низких концентрациях, могут взаимодейство­вать между собой, приводя к суммации и потенцированию токсического эффекта. Среди основных критериев активно­сти загрязняющего агента в проблеме загрязнения биологи­ческой цепи существенное значение придается его способ­ности вызывать внутриутробную смерть, снижение рождае­мости и врожденные уродства.

Дата добавления: 2015-05-10