Химическая и физическая терморегуляция и ее механизмы.

Терморегуляция при физической работе.

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ГОМЕОСТАЗ.

Температура среды, окружающей организм, оказывает большое влияние на его физиологическую актив­ность. На Земле температура колеблется от -50 до +60^о С. Однако, температурный диапазон, в котором способны функционировать клет­ки, составляет всего около 50^о С.

Живые клетки замерзают при нескольких гарусах ниже 0^оС (при этом замерзании тканей, образующиеся кристаллы льда разрушают тонкие клеточные структуры). При температуре выше 45^о С происходит денатурация белков.

Температура сильно влияет на метаболизм живой ткани, так как скорость биохимических реакций зависит от температуры окружающей среды и обычно возрастает в два-три раза на 10 повышения темпе­ратуры.

В живом мире существует ДВА ОСНОВНЫХ СПОСОБА РЕАГИРОВАНИЯ НА ВНЕШНЮЮ ТЕМПЕРАТУРУ: ГОМОЙОТЕРМИЯ и ПОЙКИЛОТЕРМИЯ.

ГОМОЙОТЕРМИЯ - характеризуется поддержанием постоянного уровня температуры тела, независимо от температуры окружающей среды, поддержанием ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО состояния.

Такой способ реагирования на изменение температуры внешней среды, поддержание изотермии, свойственен высшим животным и чело­веку. Эти организмы называются гомойотермными или теплокровными. Изотермия обеспечивается механизмами терморегуляции, которые поз­воляют животным функционировать в температурных условиях, обеспе­чивающих оптимальную активность ферментов.

ПОЙКИЛОТЕРМИЯ - характеризуется изменением температуры тела в зависимости от температуры окружающей среды.

Пойкилотермия наблюдается у большинства беспозвоночных и низших позвоночных животных, иногда называемых - холоднокровными.

ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА ЗАВИСИТ ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛА И ОТ ВЕЛИЧИНЫ ТЕПЛОПОТЕРЬ.

ТЕПЛООБРАЗОВАНИЕ (ТЕРМОГЕНЕЗ) происходит вследствие непре­рывно совершающихся экзотермических реакций. Эти реакции протека­ют во всех органах и тканях, но неодинаково интенсивно. В тканях и органах, производящих активную работу - в мышечной ткани, пече­ни, почках, - выделяется большее количества тепла, чем в менее активных - соединительной, костной, хрящах - тканях.

ПОТЕРЯ ТЕПЛА ИЛИ ТЕПЛООТДАЧА органами и тканями зависит в большей степени от их месторасположения: Поверхностно расположен­ные органы, например кожа, скелетные мышцы, отдают больше тепла и охлаждаются сильнее, чем внутренние органы, более защищенные от охлаждения.

Отсюда следует, что температура разных органов различна. Распределение температуры тела весьма сложно, т.к. факторы, вли­яющие на локальные температуры в тканях, неодинаковы в разных частях тела и изменяются во времени.

Более глубоко расположенные ткани теплее, чем более поверх­ностные. Наибольшая разница (градиент) существует между темпера­турой поверхностного слоя тела (кожи) и глубокими (центральными) частями тела.

Хотя внутри тела температура несколько варьирует (разница в пределах 0,1^о С), для упрощения принимается, что она одинакова для расположенных там тканей. ОНИ СОСТАВЛЯЮТ ТЕМПЕРАТУРНОЕ ЯДРО ТЕЛА.

Это ядро окружено изолирующей оболочкой - слоем более по­верхностно расположенных тканей. Температурная оболочка тела включает те его части, в пределах которых имеются значительные температурные градиенты и которые изменяют свою температуру при различных тепловых воздействиях.

Термины "ТЕМПЕРАТУРНОЕ ЯДРО" и "ОБОЛОЧКА ТЕЛА" имеют функци­ональный, а не анатомический смысл, поскольку их размеры изменя­ются в зависимости от теплового режима тела и их нельзя строго связать с определенными частями тела.

ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ РАВНОВЕСИЕМ (БАЛАНСОМ) МЕЖДУ ТЕПЛООБРАЗОВАНИЕМ В ОРГАНИЗМЕ И ТЕПЛООТДАЧЕЙ ВО ВНЕШНЮЮ СРЕДУ.

Если оба эти процесса количественно одинаковы, температура тела остается неизменной, т.е. чтобы температура тела оставалась постоянной, необходимо, чтобы отдача тепла была равна его притоку (в результате метаболической теплопродукции или из внешней сре­ды). Такой баланс удобно описывать уравнением:

B = M + P + R + C + E (ккал/час/м²), где,

B - тепловой баланс;

М - собственная теплопродукция;

P - передача тепла за счет проведения;

R - передача тепла за счет излучения;

C - конвекция, т.е. передача тепла в движущийся поток воздуха (воды);