Теплообмен проявляется в форме взаимосочетания процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нейроэндокринными механизмами.

⇐ ПредыдущаяСтр 74 из 82Следующая ⇒

Информация о температуре приходит от периферических и центральных терморецепторов по афферентным нервам к центру терморегуляции в гипоталамусе. Этот центр обрабатывает информацию и посылает команды эффекторам (исполнительным звеньям), т.е. активирует различные физические механизмы (кровообращение, дыхание, потоотделение и др), которые обеспечивают изменение теплопродукции и теплоотдачи. В терморегуляторном центре обнаружены различные по функции группы нервных клеток- термочувствительные нейроны( клетки, определяющие уровень поддерживаемой в организме температуры тела); в переднем гипоталамусе расположены нейроны управляющие процессами теплоотдачи, а в заднем гипоталамусе- процессами теплопродукции. После разрушения центров переднего гипоталамуса физиологическая активность в условиях холода сохраняется, но в условиях жары температура тела быстро повышается. Разрушение центров заднего гипоталамуса нарушает способность к усилению энергетического обмена в холодной среде, и температура тела в этих условиях падает.

Терморегуляторные рефлексы могут осуществляться и спинным мозгом. Важная роль в регуляции температуры тела принадлежит коре головного мозга, ретикуляроной формации среднего мозга.

В терморегуляции принимают участие и гуморальные факторы- прежде всего гормоны щитовидной железы(тироксин и трийодтиронин) и надпочечников (адреналин и норадреналин). Снижение температуры вызывает увеличение концентрации этих гормонов в крови. Эти гормоны усиливают окислительные процессы, что сопровождается увеличением теплообразования. Адреналин суживает периферические сосуды, что приводит к снижению теплоотдачи.

Температура тела человека и животных поддерживается на относительно постоянном уровне, несмотря на колебания температуры окружающей среды. Это постоянство температуры тела носит название изотермии.

Изотермия свойственна только гомойотермным (теплокровным) животным.

Если человек длительное время находится в условиях значительно повышенной или пониженной температуры окружающей среды, то механизмы физической и химической регуляции тепла, благодаря которым в обычных условиях сохраняется постоянство температуры тела, могут оказаться недостаточными: происходит переохлаждение -гипотермия, или перегревание-гипертермия.

Гипортермия- состояние, при котором температура тела ниже 35С.

Гипертермия- состояние , при котором температура тела поднимается выше 37С.

Вопрос 136. Термометрия, изменение показателей температуры тела при мышечной работе.

С точки зрения термодинамики живые организмы относятся к открытым системам, так как главное условие их существования- непрерывный обмен веществ и энергии, сопровождающийся выработкой тепла при биологическом окислении молекул б, ж, у. Существует непосредственная прямая взаимосвязь между обменов веществ и количеством образующегося тепла в организме: увеличение скорости обменных процессов вызывает рост теплообразования, а повышение температуры тела ускоряет биологическое окисление в организме. Поскольку прирост температуры тела сопровождается усилением отдачи организмом тепла в окружающую среду, это препятствует лавинообразному росту скорости обменных процессов и величины температуры.

Температура окружающей среды оказывает большое влияние на физиологическую активность живых организмов.

В животном мире существует несколько основных способов реагирования на внешнюю температуру. У пойкилотермных (холоднокровных)животных к которым относятся большинство беспозвоночных и низших позвоночных, температура тела зависит от окружающей среды. Интенсивность энергетических процессов и уровень активности этих организмов определяется температурой внешней среды; температура тела их изменяется в соответствии с температурой окружающей среды; они не имеют механизмов, обеспечивающих возможность поддержания постоянства температуры организма.

Температура тела млекопитающих и человека поддерживается на относительно постоянном уровне независимо от колебаний температуры окружающей среды (терморегуляция). Такое постоянство температуры тела носит название изотермии. Изотермия свойственна только гомойотермным, или теплокровным, животным, постоянство температуры внутренней среды которых является необходимым условием для функционирования ферментов, влияющих на скорость метаболических процессов.

Есть животные, которые обладают способностью переходить на некоторое время из гомойотермного состояния в пойкилотермное и наоборот. Такой переход наблюдается у животных, впадающих в зимнюю спячку, отчего они получили название гетеротермных. Гетеротермия- это особое состояние, при котором гомойотермные животные на время выключают терморегуляцию и температура их тела снижается до пределов, отличных приблизительно на 1С от окружающей среды.

Способность теплокровных животных и человека поддерживать температуру тела на относительно постоянном уровне в изменяющихся условиях внешней и внутренней среды обеспечивается за счёт непрерывной деятельности физиологической системы терморегуляции

Эта система включает в себя:

1)температурные рецепторы(терморецепторы), реагирующие на изменение температуры внешней и внутренней среды.

2)центр терморегуляции, расположенный в гипоталамусе;

3)эффекторное (исполнительное)звено терморегуляции(кровообращение, дыхание, потоотд. и др, кот. обеспеч. изменение теплопродукции и теплоотдачи).

Полезным для организма приспособительным результатом работы физиологической системы терморегуляции является определённая величина температуры крови, обеспечивающая нормальное течение обменных процессов в организме, с одной стороны, и определяющаяся интенсивность этих процессов-с другой. Обладая высокой теплоёмкостью, кровь переносит тепло от тканей с высоким уровнем теплообразования к тканям с более низким уровнем и, таким образом, содействует выравниванию уровня температуры в различных частях тела.

Температура тела зависит от двух факторов: интенсивности образования тепла (теплообразования) и величины потерь тепла (теплоотдачи). Теплопродукция и теплоотдача составляют теплообмен организма.

Одновременно с образованием тепла в организме происходит отдача его в окружающую среду. Одна часть аккумулированной в химических связях молекул жиров, белков и углеводов энергии в процессе биологического окисления используется на синтез АТФ, другая часть этой энергии превращается в тепловую. Эта теплота, выделяющаяся сразу же в процессе биологического окисления питательных веществ, получила название первичной.

Аккумулированная в АТФ энергия в последующем используется для осуществления в организме химических, транспортных, электрических процессов, производства механической работы и в конечном итоге тоже превращается в теплоту, получившую название вторичной.

Потеря тепла органами и тканями зависит в большей степени от их местоположения.

В теле человека принято различать сердцевину тела (ядро), температура которого сохраняется достаточно постоянной и оболочку тела, температура которой существенно колеблется в зависимости от температуры внешней среды. К сердцевине тела относят внутренние органы, головной и спинной мозг, мышцы и все ткани, лежащие на глубине более 2-2,5см от поверхности кожи. Температура внутренних органов зависит от интенсивности обменных процессов. Наиболее интенсивно обменные процессы протекают в печени, которая является самым «горячим» органом тела(38-38,5С). Все остальные ткани: кожу с подкожной жировой клетчаткой и все структуры, расположенные в подкожном слое, относят к оболочке тела.

Наиболее изменчива температура поверхности кожи. Даже в условиях помещения температура разных участков кожи составляет от25Сдо 35С (наиболее низкая температура кожи наблюдается на кистях и стопах, наиболее высокая- в подмышечной впадине).

Температура тела не остаётся постоянной, а колеблется в течение суток: максимальная температура наблюдается в 16-18ч вечера, минимальная- в 3-4ч утра. Покой и сон понижают, мышечная деятельность повышает температуру тела. В условиях температурного комфорта и физического покоя основной вклад в теплообразование вносят печень, почки, мышцы, мозг, а при физической нагрузке –мышцы.

В нашем регионе наиболее распространено измерение температуры тела с помощью термометра (есть ещё электротермометры) в области подмышечной впадины.

Наиболее интенсивное теплообразование в организме происходит в скелетных мышцах. Даже если человек лежит неподвижно, но с напряжённой мускулатурой, интенсивность окислительных процессов, а вместе с тем и теплообразование повышаются на 10%. Небольшая двигательная активность ведёт к усилению теплообразования на 50-80%, а тяжёлая мышечная работа- на 400-500%.

В условиях холода теплообразование в мышцах увеличивается, даже если человек находится в неподвижном состоянии. Образование тепла усиливается в этих условиях за счёт повышения сокращений мышечной ткани. Образование тепла, наблюдающееся в мышцах при этих условиях, получило название сократительного термогенеза(сократительной термопродукции).

Сокращения мышечной ткани могут вызываться произвольно и непроизвольно.

Непроизвольный сократительный термогенез подразделяют на :

-терморегуляторный тонус

-мышечную дрожь.

Терморегуляторный тонус проявляется в неощутимом для человека увеличении тонуса мышц и возрастании их теплопродукции(до 50% по отношению к теплопродукции в условиях комфорта).Терморегуляторный тонус начинает проявляться при снижении температуры окружающей среды на 1-3С относительно комфортного уровня.

Если охлаждающие влияния внешней среды продолжают нарастать и температура тела снижается, то механизмами терморегуляции запускается мышечная дрожь, которая раньше всего начинается в жевательных мышцах

(отсюда выражение «стучать зубами»).

Произвольный сократительный термогенез включается при осуществлении человеком движений с целью согревания при ощущении холода. Произвольная двигательная активность может увеличить теплопродукцию организма в 3-5 раз и способствовать от переохлаждения. (Однако теплопродукция, вызываемая произвольной двигательной активностью, осуществляется и при выполнении обычной физической работы в условиях температурного комфорта или жаркого климата. В таких условиях за счёт образования избыточного тепла в мышцах развивается рабочая гипертермия, проявляющаяся повышением температуры тела до 40-41С. Организм включает механизмы, увеличения выведения тепла: усиливает потоотделение, кожный кровоток и др.).

Одновременно через симпатический отдел вегетативной нервной системы и железы внутренней секреции происходит стимулирование обмена веществ в различных тканях, особенно бурой жировой ткани и печени, т.е.несократительный термогенез.

Бурая жировая ткань(более выражена у новорождённых) располагается между лопатками, на затылке, вдоль крупных сосудов грудной клетки и брюшной полости и в других местах. Клетки бурой жировой ткани тесно связаны с нервными окончаниями симпатической нервной системы. Бурый цвет обусловлен высоким содержанием в них митохондрий. В митохондриях имеются специальные белки участвующие в окислительных процессах, и благодаря им большая часть энергии окисления высвобождается в форме тепла, что обеспечивает лучшую адаптацию к холоду.

В терморегуляции принимают участие и гуморальные факторы- прежде всего гормоны щитовидной железы(тироксин и трийодтиронин) и гормоны коры надпочечников (адреналин и норадреналин). Снижение температуры вызывает увеличение концентрации этих гормонов в крови. Эти гормоны усиливают окислительные процессы, что сопровождается увеличением теплообразования. Адреналин суживает периферические сосуды, что приводит к снижению теплоотдачи.

Вопрос 137. Механизмы теплообразования.

Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 333; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 69 70 71 72 737475 76 77 78 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!