Гомойотермия как баланс теплопродукции и теплоотдачи
Показатели температурного гомеостаза. У человека, млекопитающих животных и птиц температура тела поддерживается на относительно постоянном уровне, несмотря на значительные изменения температуры окружающей среды. Таких животных и человека называют гомойотермными или теплокровными. Все другие животные относятся к холоднокровным (пойкилотермным). Температура тела холоднокровных животных изменяется в соответствии с температурой окружающей среды. Они не имеют механизмов, обеспечивающих возможность поддержания постоянства температуры организма.
У человека ярко выраженная гомойотермия присуща лишь сердцевине тела (применяется также название "ядро тела"). К сердцевине тела относят внутренние органы, головной и спинной мозг, мышцы и все ткани, лежащие на глубине более 2—2,5 см от поверхности кожи. Все остальные ткани: кожу с Подкожной жировой клетчаткой и все структуры, расположенные в подкожном слое, относят к оболочке тела. По массе ткани оболочки составляют до 50% массы тела.
Оболочка тела не является абсолютно гомойотермной. Ее температура может меняться в значительных пределах в зависимости от температуры окружающей среды. Наиболее изменчива температура поверхности кожи. Даже в условиях помещения температура разных участков кожи составляет от 25 °С до 35 °С, наименьшая — на дистальных участках конечностей, наибольшая на прикрытых одеждой участках груди и коже лица.
Температура ядра тела более стабильна. Она удерживается в диапазоне 35,5—37,5 °С, несмотря на колебания температуры окружающей среды. Однако надо иметь в виду, что ядро тела также не абсолютно однородно по температуре и показатели нормы для разных областей ядра различаются. О температуре сердцевины тела принято судить на основании ее измерения в подмышечной впадине (аксиллярная температура), прямой кишке (ректальная температура), ротовой полости под Языком (оральная температура) или в наружном слуховом проходе у барабанной перепонки. У грудных детей измеряют также температуру в паховой области.
Границы нормы аксиллярной температуры составляют 35,1—36,9 °С. Величина ректальной температуры составляет 37—37,8 °С (на 0,5—0,8 °С градуса выше, чем аксиллярной). Подъязычная температура обычно на 0,2—0,5 °С ниже ректальной и приближается к аксиллярной.
При оценке показателей термометрии необходимо учитывать наличие циркадных ритмов. Околосуточный ритм температуры тела взрослого человека ярко выражен. Обусловленный этим ритмом максимум температуры сердцевины тела приходится на время 16—20 ч, минимум на 3— 4 ч ночи. Различия между показателями минимума и максимума находятся в пределах 0,3—1,5 °С. Эти изменения температуры обусловлены функцией биологических часов организма, влияющих на состояние тер- морегуляторных центров гипоталамуса.
У женщин имеется также месячный ритм температуры тела. В первую фазу месячного цикла (фолликулиновую) температура сердцевины тела ниже, а с момента выхода яйцеклетки и формирования желтого тела повышается на 0,5—0,7 °С. Температурный скачок во время перехода от первой ко второй фазе цикла можно использовать для определения времени овуляции. Более надежно этот скачок можно определить по измерению ректальной температуры.
Методы измерения температуры тела. В нашем регионе наиболее распространено измерение температуры сердцевины тела с помощью ртутного медицинского термометра. Стандартная погрешность прибора составляет 0,1 °С. При измерении температуры подмышечной впадины датчик термометра должен находится по среднеаксиллярной линии и рука должна быть плотно прижата к туловищу. Время экспозиции — не менее 10 мин.
Электротермометры позволяют измерять не только температуру в замкнутых полостях, но и температуру поверхности кожи. Погрешность этих приборов — около 0,2 °С.
Метод тепловидения (с использованием приборов тепловизоров) позволяет просматривать и получать печатное изображение температуры относительно больших площадей кожи, выявлять наличие асимметрий левой и правой сторон тела. Такая асимметрия в норме не должна превышать 0,5 °С
Применяется также термометрия, основанная на использовании пленок с жидкокристаллическим слоем, изменяющим свою окраску в зависимости от температуры поверхности тела-
В ряде ситуаций приходится рассчитывать величину теплосодержания в организме и среднюю температуру кожи тела. Для этого определяют температуру кожи как минимум 7 стандартных зон: тыла кисти, плеча, спины, груди, лба, бедра и стопы. Средняя температура кожи обнаженного человека, находящегося в условиях температурного комфорта, составляет 33—34 °С.
Зона температурного комфорта для обнаженного человека находится в пределах 27—28 °С, для легко одетого человека — в пределах 20—26 °С. Эти границы зависят от влажности и подвижности воздуха, а также от температуры окружающих предметов (стен и других крупных предметов, между которыми идет теплообмен излучением). В обычных бытовых условиях для находящегося в помещении в обычной рабочей одежде человека температура комфорта составляет 18—22°С.
Теплопродукция в организме. Теплопродукция в организме осуществляется за счет процессов обмена веществ, химических процессов, дающих энергию для различных проявлений жизнедеятельности. Поэтому регуляцию теплопродукции некоторые авторы называют химической терморегуляцией. Если величину теплопродукции организма, находящегося в состоянии физического и эмоционального покоя в условиях температурного комфорта окружающей среды, принять за 100%, то 50% этой теплопродукции получается за счет энергии, расходуемой на синтез АТФ. Остальные 50% тепла образуются при распаде АТФ, когда запасенная в ней энергия расходуется на всевозможные процессы жизнедеятельности.
Когда человек находится в условиях среды, создающей условия температурного комфорта, то рабочая активность механизмов терморегуляции минимальна. В этих условиях в организме идут жизненные процессы, сопровождающиеся выделением тепла, и этого тепла (термогенеза) достаточно, чтобы поддержать температуру тела на нормальном уровне. Если же температура среды ниже температуры комфорта и образующегося в организме тепла недостаточно, то терморегулятор- ные механизмы запускают целый ряд процессов, осуществляемых ради увеличения теплопродукции. Это называют термо- регуляторной теплопродукцией (термогенезом).
Термогенез подразделяют на сократительный и несократительный.
Сократительный термогенез обеспечивается за счет тепла, образующегося при сокращении скелетных мышц. Их сокращения могут вызываться произвольно и непроизвольно. Непроизвольный сократительный термогенез подразделяют на терморегуляторный тонус и 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 —3 °С относительно комфортного уровня, даже при неизменной температуре сердцевины тела.
Если охлаждающие влияния внешней среды продолжают нарастать, или теплосодержание в организме и температура сердцевины тела начнут снижаться, то механизмами терморегуляции запускается мышечная дрожь, которая проявляется мелкими, асинхронными сокращениями отдельных групп мышечных волокон. Мышечная дрожь раньше всего начинает проявляться в жевательных мышцах (отсюда выражение "стучит зубами" как признак охлаждения), затем подключаются мышцы верхнего плечевого пояса, спины и рук. При этом человек испытывает ощущение температурного дискомфорта и может сознательно начать выполнять движения, способствующие большей теплопродукции в мышцах и согреванию организма.
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 (на короткое время даже в 10-12 раз) и способствовать защите 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 счет образования избыточного тепла в мышцах развивается рабочая гипертермия, проявляющаяся повышением температуры тела до 40—41 °С. Такая гипертермия в ряде случаев является фактором, ограничивающим интенсивность и дальнейшее выполнение работы. Организм включает механизмы, увеличивающие выведение тепла: усиливает потоотделение, кожный кровоток и др.
Несократительный термогенез проявляется увеличением интенсивности обменных процессов и теплопродукции в различных тканях, особенно бурой жировой ткани и печени. Бурая жировая ткань составляет около 1 % от массы тела. Ее относительное количество может нарастать до 5% при систематическом воздействии холода на организм. Эта ткань расположена в местах, требующих особой защиты от охлаждения: возле аорты, грудных вен, вдоль позвоночника, шеи и межлопаточной области. При действии холода на организм за счет усиления прихода к бурой жировой ткани импульсов по симпатическим нервным волокнам резко увеличивается распад жировых молекул и возрастает теплопродукция, способствующая местному согреванию органов, которые окружает эта ткань.
В условиях температурного комфорта и физического покоя основной вклад в теплообразование вносят печень, мышцы, мозг, а при физической нагрузке подавляющая часть теплопродукции обеспечивается мышцами.
Механизмы теплоотдачи организма. Отдача тепла от поверхности тела происходит за счет четырех физических процессов: излучения, испарения, конвекции и теплопроведения(кон- дукции). При обычных комнатных условиях до 60% тепла отводится за счет излучения, по 20% — за счет испарения и конвекции и незначительное количество — за счет теплопроведения.
Дата добавления: 2015-05-19 | Просмотры: 974 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 |
|