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).
Терморегуляцию принято разделять на химическую и физическую.
Процесс образования тепла в организме получил название химической терморегуляции(теплообразования), процесс обеспечивающий удаление из организма тепла- физической терморегуляцией(теплоотдача).
Химическая терморегуляция осуществляется путём изменения уровня теплообразования, т.е. усиления или ослабления интенсивности обмена веществ в клетках организма.
Физическая терморегуляция осуществляется путём изменения интенсивности отдачи тепла.
|
|
|
Механизмы теплообразования.
Химическая терморегуляция имеет важное значение для поддерж. постоянства темпер. тела как в нормальных условиях, так и при изменении темпер. окруж. среды.Этот вид регул. темпер. осущ. за счёт изменения уровня обмена веществ, что ведёт к повышению или понижению образов. тепла в организме.
Суммарная теплопродукция в организме складыв. из: первичной теплоты, выдел. в ходе постоянно протекающих во всех тканях реакций обмена веществ; вторичной теплоты, образующейся при расходовании энергии макроэнергетич. соед. на выполн. определённой мышечной работы.
Когда чел. наход. в комфортных темпер. условиях (18-20С), то рабочая активность механизмов терморегул. минимальна. В этих условиях в организме идут жизненные процессы, сопровожд. выдел. тепла, и этого тепла (термогенеза) достаточно, чтобы поддержать температуру тела на нормальном уровне. Если же темпер. среды ниже температуры комфорта и образующегося в организме тепла не достаточно, то терморегуляторные механизмы запускают целый ряд процессов, осущ. ради увелич. теплообразования.
Интенсивность метаболич. процессов неодинакова в различных органах и тканях, поэтому их вклад в общее теплообраз. неравнозначно. В условиях температурного комфорта и физического покоя основной вклад в теплообразование вносят печень, почки, мышцы, мозг, а при физической нагрузке –мышцы.
|
|
|
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.
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 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.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 210; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!