Реферати » Реферати з біології » Терморегуляція

Терморегуляція

Температура тіла і изотермия

Температура тіла людини і вищих тварин підтримується на відносно постійному рівні, незважаючи на коливання температури навколишнього середовища. Ця сталість температури тіла зветься изотермии. Изотермия властива тільки так званим гомойотермним, або теплокровних, тваринам. Изотермия відсутня у пойкілотермних, або холоднокровних, тварин, температура тіла яких змінна і мало відрізняється від температури навколишнього середовища. Изотермия в процесі онтогенезу розвивається поступово. У новонародженої дитини здатність підтримувати сталість температури тіла далеко не досконала. Внаслідок цього може наступити охолодження {гіпотермія) або перегрівання (гіпертермія} організму при таких темпі-ратураА навколишнього середовища, які не роблять впливу на дорослої людини. Рівним чином навіть / невелика м'язова робота, наприклад, пов'язана з тривалим криком дитини, може підвищити температуру тіла . Організм недоношених дітей ще менш здатний підтримувати П0етоянство температури тіла, яка у них значною мірою залежить від температури середовища / проживання. Температура органів і тканин, як і всього організму в цілому, залежить від інтенсивності утворення тепла і від величини тепловтрат. Теплотворення відбувається внаслідок безперервно відбуваються екзотермічні реакцій. Ці реакції протікають у всіх органах і тканинах, але неоднаково інтенсивно. У тканинах і органах, що проводять активну роботу - в м'язовій тканині, печінці, нирках, виділяється більша кількість тепла, ніж в менш активних----сполучної тканини , кістках, хрящах. Втрата тепла органами та тканинами залежить великою мірою від їхнього місця розташування: поверхнево розташовані органи, наприклад шкіра, скелетні м'язи, віддають більше тепла і охолоджуються сильніше, ніж внутрішні органи, більш захищені від охолодження. Звідси ясно, що температура різних органів різна. Так, печінка, розташована глибоко всередині тіла і що дає велику теплопродукція, має у людини більш високу і постійну температуру (37,8-38 ° С) в порівнянні з шкірою, температура якої значно нижче (на покритих одягом ділянках 29,5-33, 9 ° С) і в більшій мірі залежить від навколишнього середовища. Тому справедливо говорити про те, що изотермия властива головним чином внутрішніх органів і головного мозку. Поверхня ж тіла і кінцівки, температура яких може дещо змінюватися в залежності від температури навколишнього середовища, є в деякій мірі пойкілотермнимі. При цьому різні ділянки шкірної поверхні мають неоднакову температуру. Зазвичай щодо вище температура шкіри тулуба і голови (33-34 ° С). Температура кінцівок нижче, причому вона найнижча в дистальних відділах. Зі сказаного випливає, що поняття «постійна температура тіла» є умовним. Найкраще середню температуру організму як цілого характеризує температура крові в найбільш великих судинах, так як циркулює в них кров нагрівається в активних тканинах (тим самим охолоджуючи їх) і охолоджується в шкірі (одночасно зігріваючи її). Про температуру тіла людини судять зазвичай на підставі її вимірювання в пахвовій западині. Тут температура у здорової людини дорівнює 36,5-36,9 ° С. У клініці часто (особливо у грудних дітей) вимірюють температуру в прямій кишці, де вона вища, ніж у пахвовій западині, і дорівнює у здорової людини в середньому 37,2-37,5 ° С. Температура тіла не залишається постійною, а коливається протягом доби в межах 0,5-0,7 ° С. Спокій і сон знижують температуру, м'язова діяльність підвищує її. Максимальна температура тіла спостерігається в 4-6 год вечора, мінімальна - в 3-4 год ранку. У робітників, які тривалий час працюють в нічних змінах, коливання температури можуть бути зворотними зазначеним вище. Сталість температури тіла у людини може зберігатися лише за умови рівності теплоутворення і тепловтрати всього організму. Це досягається за допомогою фізіологічних механізмів терморегуляції. Терморегуляція виявляється у формі взаімосочетанія процесів теплоутворення і тепловіддачі, регульованих нервово-ендокринною шляхом. Терморегуляцію прийнято розділяти на хімічну і фізичну. Хімічна терморегуляція здійснюється шляхом зміни рівня теплоутворення, тобто посилення або послаблення інтенсивності обміну речовин у клітинах організму. Фізична терморегуляція здійснюється шляхом зміни інтенсивності віддачі тепла.

Хімічна терморегуляція

Хімічна терморегуляція має важливе значення для підтримання сталості температури тіла, як в нормальних умовах, так і при зміні температури навколишнього середовища. У людини посилення теплоутворення внаслідок збільшення інтенсивності обміну речовин, зазначається, зокрема, тоді, коли температура навколишнього середовища стає нижче оптимальної температури, або зони комфорту. При звичайній легкому одязі ця зона знаходиться в межах 18-20 ° С, а для голої людини 28 ° С. Оптимальна температура під час перебування у воді вище, ніж на повітрі. Це обумовлено тим, що вода, що володіє високою теплоємністю і теплопровідністю, охолоджує тіло в 14 разів сильніше, ніж повітря. Тому в прохолодній ванні обмін речовин підвищується значно більше, ніж під час перебування на повітрі при тій же температурі. Найбільш інтенсивне теплоутворення в організмі відбувається в м'язах. Навіть якщо людина лежить нерухомо, але з напруженою мускулатурою, окислювальні нродес-си, а разом з тим і теплоутворення підвищуються на 10%. Невелика рухова активність веде до збільшення теплоутворення на 50-80%, а важка м'язова робота - на 400-500%. В умовах холоду теплоутворення в м'язах збільшується, навіть якщо людина знаходиться в нерухомому стані. Це обумовлено тим, що охолодження поверхні тіла, діючи на рецептори, що сприймають холодовий роздратування, рефлекторно збуджує безладні мимовільні скорочення м'язів, які у вигляді тремтіння (озноб). При цьому обмінні процеси організму значно посилюються, збільшується споживання кисню і вуглеводів м'язовою тканиною, що й спричиняє за собою підвищення теплоутворення. Навіть довільна імітація тремтіння збільшує теплоутворення на 200%. Якщо в організм введені міорелаксанти - речовини, що порушують передачу нервових імпульсів з нерва на м'яз і тим самим усувають рефлекторну м'язову тремтіння, при зниженні температури навколишнього середовища набагато швидше настає зниження температури тіла. У хімічній терморегуляції, крім м'язів, значну роль грають печінка і нирки. Температура крові печінкової вени вище температури крові печінкової артерії, що вказує на інтенсивне теплоутворення в цьому органі. При охолодженні тіла теплопродукція в печінці зростає. Звільнення енергії в організмі відбувається за рахунок окислювального розпаду білків, жирів і вуглеводів. Тому всі механізми, які регулюють окислювальні процеси, регулюють і теплоутворення.

Фізична терморегуляція

Фізична терморегуляція здійснюється шляхом змін віддачі тепла організмом. Особливо важливе значення вона набуває в підтримці сталості температури тіла під час перебування організму в умовах підвищеної температури навколишнього середовища. Тепловіддача здійснюється шляхом тепловипромінювання (радіаційна тепловіддача), конвекції, тобто руху та перемішування нагрівається тілом повітря, теплопроведе-ня, тобто віддачі тепла речовинам, безпосередньо стикаються з поверхнею тіла, / І випаровування води з поверхні шкіри і легень. У людини в звичайних умовах втрата тепла шляхом теплопроведения має невелике / значення, так як повітря й одяг є поганими провідниками тепла. Радіація, випаровування і конвекція протікають з різною інтенсивністю в залежності від температури навколишнього середовища. У людини в стані спокою при температурі повітря 'близько 20 ° С і сумарною тепловіддачі, рівний 419 кДж (100 ккал) на годину, радіація становить 66%, випаровування води-19%, конвекція-15% загальної втрати тепла організмом. При підвищенні температури навколишнього середовища до 35 ° С тепловіддача за допомогою радіації і конвекції стає неможливою і температура тіла підтримується на постійному рівні виключно за допомогою випаровування води з поверхні шкіри і альвеол легенів. Для того щоб було ясно значення випаровування в тепловіддачею, нагадаємо, що для випаровування 1 мл води необхідно 2,4 кДж (0,58 ккал). Отже, якщо в умовах основного обміну тілом людини віддається за допомогою випаровування близько 1675-2093 кДж (400-500 ккал), то з поверхні тіла повинно випаровуватися приблизно 700-850 мл води. З цієї кількості 300-350 мл випаровуються в легенях і 400-500 мл - з поверхні шкіри. Характер віддачі тепла тілом змінюється залежно від інтенсивності обміну речовин. При збільшенні теплоутворення в результаті м'язової роботи зростає значення тепловіддачі, що здійснюється за допомогою випаровування води. Так, після важкого спортивного змагання, коли сумарна тепловіддача сягала майже 2512 кДж (600 ккал) на годину, було знайдено, що 75% тепла було віддано шляхом випаровування, 12% - шляхом радіації і 13%-за допомогою конвекції. Одяг зменшує тепловіддачу. Втрати тепла перешкоджає той шар нерухомого повітря, що знаходиться між одягом і шкірою, так як повітря - поганий провідник тепла. Теплоізолюючі властивості одягу тим вище, чим більш дрібновічковими її структура, яка містить повітря. Цим пояснюються хороші теплоізоляційні властивості вовняної та хутряного одягу. Температура повітря під одягом досягає 30 ° С. Навпаки, оголене тіло втрачає тепло, тому що повітря на його поверхні весь час змінюється. Тому температура шкіри оголених частин тіла набагато нижче, ніж одягнених. Значною мірою перешкоджає тепловіддачі шар підшкірної жирової клітковини у зв'язку з малою теплопровідністю жиру. Температура шкіри, а отже, інтенсивність тепловипромінювання і теплопрове-дення можуть змінюватися в результаті перерозподілу крові в судинах і при зміні обсягу циркулюючої крові. На холоді кровоносні судини шкіри, головним чином артеріоли, звужуються; більшу кількість крові надходить в судини черевної порожнини і тим самим обмежується тепловіддача. Поверхневі шари шкіри, отримуючи менше теплої крові, випромінюють менше тепла-тепловіддача зменшується. При сильному охолодженні шкіри, крім того, відбувається відкриття артеріовенозних анастомозів, що зменшує кількість крові, що надходить в капіляри, і тим самим перешкоджає тепловіддачі. Перерозподіл крові, що відбувається на холоду-зменшення кількості крові, циркулюючої через поверхневі судини, і збільшення кількості крові, що проходить через судини внутрішніх органів, сприяє збереженню

Сторінки: 1 2 3

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар