Механізми терморегулювання

Основною умовою підтримання постійної температури тіла є досягнен­ня стійкої рівноваги між теплопродукуванням і тепловіддачею. Регу­лювання температури і полягає в узгодженні процесів утворення та виділення тепла.

У всіх органах у результаті обмінних процесів відбувається теплопродукування, тому кров, яка відтікає від них, звичайно має вищу температу­ру, ніж та, що притікає. Найважливішим джерелом теплопродукування є м'язи, особливо під час скорочення (скоротливий термогенез). Зміна актив­ності обмінних процесів, інтенсивності м'язових локомоцій належать до ос­новних механізмів зміни теплопродукування. Серед різних локомоцій вар­то виділити особливу їх форму - тремтіння (тремор). Тремтіння повністю спрямоване на збільшення теплоутворення, у той час як під час звичайних рухів одна частина енергії витрачається на переміщення відповідної кінцівки, інша - на утворення тепла.

Тепловіддача здійснюється кількома шляхами. Проведення тепла (теплопроведення) відбувається за безпосереднього контакту тіла з більш холодним предметом. Швидкість передавання тепла від більш нагрітого тіла до менш нагрітого предмета визначається температурним градієнтом і їх теплопровідністю. Частково шляхом проведення тепло передається від внутрішніх органів до поверхні тіла, але цей процес ускладнюється низь­кою теплопровідністю підшкірної жирової клітковини.

Подібним до проведення є конвекція. За наявності градієнта температур повітря, яке дотикається до поверхні тіла, нагрівається. Нагріте повітря стає більш легким і піднімається від тіла, забираючи частину тепла. Інтен­сивність природної конвекції може бути збільшена шляхом додаткового руху повітря або (і) зменшення перешкоди доступу повітря до тіла відповідним одягом.

Тепло від тіла може відводитися і за допомогою довгохвильового інфрачервоного випромінювання. Для цього необхідний градієнт темпера­тур між тілом і навколишнім середовищем.

За кімнатної температури у роздягненої людини близько 60% тепла віддається за рахунок радіації, близько 12-15% - конвекцією повітря і 2-5% - проведенням.

Випаровування поту. За кімнатної температури в оголеної людини близько 20% тепла втрачається шляхом випаровування поту.

Теплопроведення, конвекція і випромінювання є пасивними шляхами тепловіддачі, які ґрунтуються на чисто фізичних законах. Вони ефективні лише за умови збереження позитивного температурного градієнта. За тем­ператури тіла, що дорівнює або вища, ніж температура навколишнього се­редовища, названі шляхи не лише неефективні, але й може відбуватися зворотнє - нагрівання тіла. За такої умови організм може віддавати тепло лише шляхом потовиділення (потовипаровування). У такому разі діють як фізичні закономірності, зумовлені необхідністю затрат енергії на процес випаровування, так і біологічні - потовиділення. Охолодженню шкіри сприяє те, що для випаровування 1 мл поту витрачається 0,58 ккал енергії, без потовипаровування ефективність тепловіддачі різко знижується.

Швидкість випаровування поту залежить від градієнта температур, ру­ху повітря і його вологості. Чим вища вологість, тим менш ефективним стає і цей шлях тепловіддачі. Різко зменшуються можливості цього шляху тепловіддачі під час перебування у воді або в щільному одязі. У такому разі організм змушений компенсувати відсутність потовипаровування інтенсивним потовиділенням.

Частину тепла людина віддає шляхом випаровування з поверхні альве­ол (нагріте повітря, яке видихається), а також з калом і сечею.

Дата добавления: 2014-01-04