Обмен тепловой энергией между организмом и окружающей средой называется теплообменом

Тема: Процесс терморегуляции

Лекция № 35

Химические процессы, протекающие в клетках в процессе обмена веществ, сопровождаются образованием тепла. Одновременно с этим идёт процесс отдачи его в окружающую среду.

Одним из показателей теплообмена является температура тела, которая в любой момент зависит от 2-х факторов:

1. образование тепла, т.е. от интенсивности обменных процессов

2. отдача тепла в окружающую среду

Если теплообразование равно теплоотдаче, то температура тела остается постоянной. Это постоянство температуры тела называется изотермией. Температура тела человека, несмотря на температуру окружающей среды, непрерывно поддерживается на постоянном уровне.

В организме человека различают 2 температурные зоны: внутренняя – «ядро» и наружная – «оболочка».

«Ядро» - (мозг, органы грудной клетки, брюшной полости, малого таза) характеризуется относительно стабильной температурой в диапазоне 37-38,5 градусов.

«Оболочка» - (кожа, скелетные мышцы, костная система) имеют более низкую температуру в пределах 25-34 град. и призвана поддерживать изотермию «ядра». Температура внутренних органов зависит от интенсивности обменных процессов в них. Наиболее интенсивны они в печени, которая является самым горячим органом тела: температура ней = 38-38,5 град. в обычных условиях кровь, проходя по сосудам «ядра», нагревается в активных тканях, а проходя по сосудам «оболочки», отдаёт тепло тканям, согревает их, а сама охлаждается. Суточные колебания температуры тела в зависимости от биоритма организма таковы: наиболее высокая температура наблюдается в 16-18 часов, наиболее низкая в 3-4 часа утра. В течение суток она обычно колеблется в пределах 0,5-0,7 градусов

Механизмы терморегуляции

Способности организма человека поддерживать изотермию достигается с помощью физиологических механизмов терморегуляции. Их 2 – химический и физический.

Химическая терморегуляция – это процесс теплопродукции.

Физическая терморегуляция – это процесс теплоотдачи.

Химическая терморегуляция

Она имеет особенно большое значение при низкой температуре окружающей среды. Образование тепла происходит в результате окислительных экзотермических реакциях в различных органах и тканях. Но главную роль в теплопродукции при этом играют мышцы и печень.

Пути повышения теплопродукции при действии холода:

1. Произвольная мышечная деятельность; небольшая двигательная активность ведет к повышению теплообразования на 50-80%, а тяжелая мышечная работа на 400-500%.

2. Непроизвольные сокращения мышц, проявляющиеся в виде холодовой дрожи (озноба), повышает образование тепла в 2-3 раза.

3. Рефлекторное повышение интенсивности обменных процессов в мышечной ткани без её сокращения.

4. Интенсивное рефлекторное образование тепла печенью и почками.

При повышении температуры окружающей среды теплопродукция в организме уменьшается вследствие рефлекторного снижения обмена веществ за счет воздействия температуры воздуха на терморецепторы кожи.

Физическая терморегуляция

Осуществляется следующими физическими процессами:

1. Теплопроведение – это непосредственная отдача тепла прилегающим к коже предметам или воздуху. Отдача тепла чем интенсивнее, тем больше разница температур между теплом и окружающей средой. Интенсивность теплоотдачи во многом зависит от теплопроводности окружающей среды.

В воде отдача тепла происходит быстрее, чем в воздухе. Одежда уменьшает или даже прекращает теплоотдачу.

2. Радиация – т.е. излучении. За счет этого организм теряет основную массу тепла. В состоянии покоя за счет радиации из организма выделяется до 60% тепла. Рефлекторное изменение просвета кожных сосудов регулирует теплоотдачу. При повышении температуры окружающей среды происходит расширение её артериол и капилляров, кожа становится теплой и красной.

При понижении температуры воздуха артериолы и капилляры кожи суживаются, количество протекающей через её сосуды уменьшается, кожа становится бледной. Это приводит к понижению её температуры, теплоотдача уменьшается, организм сохраняет тепло.

3. Испарение воды с поверхности лёгких и кожи.

Испарение воды с поверхности тела происходит при выделении пота. Даже при отсутствии видимого потоотделения через кожу в сутки испаряется до 0,5 л воды – невидимое потоотделение. При дыхании человек также выделяет в сутки около 0,5 л воды. Энергия при этом тратится не только на испарения воды с поверхности дыхательных путей, но и на согревание выдыхаемого воздуха.

Регуляция процессов теплообмена

Осуществляется 2-мя механизмами:

1. Рефлекторный – путём безусловных рефлексов

2. Гуморальный

Рефлекторный механизм

Безусловнорефлекторная регуляция теплообмена состоит в том, что любые колебания температуры окружающей среды воспринимаются холодовыми и тепловыми рецепторами кожи. Они возбуждаются при повышении температуры среды на 0,007 град. и понижении на 0,012 град. От терморецепторов нервные импульсы по афферентным путям через спинной мозг достигают промежуточного мозга. Основным подкорковым центром терморегуляции является гипоталамус. Возбуждение из гипоталамуса по симпатическим нервам поступает к органам теплообразования (мышцы, печень и другие) и к органам теплоотдачи(сосуды, потовые железы) и изменяют их деятельность.

Гуморальный механизм

Гормон щитовидной железы тироксин, повышая обмен веществ, увеличивает теплообразование. Поэтому поступление тироксина в кровь увеличивается при охлаждении организма.

Гормон мозгового слоя надпочечников адреналин усиливает обменные процессы, увеличивая тем самым теплообразование. Одновременно с этим он суживает сосуды кожи, вызывая за счет этого уменьшение теплоотдачи. Таким образом, тироксин регулирует химическую терморегуляцию, адреналин, химическую и физическую.

Дата добавления: 2014-01-04