Физиологические механизмы терморегуляции человека

Введение 3
Глава I Температура тела человека 5
1.1 Понятие температуры и её распределение в организме 5
1.2 Тепловой баланс 9
Глава II Система терморегуляции 13
2.1. Терморецепторы 13
2.2. Центр терморегуляции 15
2.3.Механизмы теплообразования и теплоотдачи 17
Заключение 23
Библиографический список 24

Весь текст будет доступен после покупки

Понимание регуляции температуры тела необходимо для изучения ба-зовой концепции гомеостаза и для широкого спектра физиологических и кли-нических применений. Нормальная температура тела тоже меняется на про-тяжении всей жизни. Она часто поднимается с детства во взрослую жизнь, прежде чем опуститься в более поздние годы жизни. Постоянная низкая или высокая температура может сигнализировать о том, что в вашем организме происходит что-то еще. Некоторые заболевания, включая гипертиреоз и дру-гие эндокринные расстройства, могут повышать внутреннюю температуру те-ла.
Постоянное поддержание температуры тела достигается за счет способ-ности терморегуляции, при которой существует баланс между выделением тепла и теплопотерями:
Когда температура окружающей среды тела падает, собственная выра-ботка тепла организмом увеличивается или теплопотери уменьшаются. Это происходит, например, через произвольную мышечную активность (движе-ние, бег), непроизвольную мышечную активность (дрожь), регулирование кровотока кожи (сокращение сосудов) или изменение поведения (надевание теплой одежды или включение обогревателя).

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА I. ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

1.1. Понятие температуры и её распределение в организме

Температура (от лат. temperatura — надлежащее смешение, нормальное состояние) — физическая величина, характеризующая термодинамическую систему и количественно выражающая интуитивное понятие о различной сте-пени нагретости тела[11].
У здорового человека она постоянная с небольшими колебаниями в утренние и вечерние часы[4]. Взрослые млекопитающие, включая человека, точно поддерживают основную температуру тела в узком диапазоне.
Эта система необходима для выживания, поскольку значительное от-клонение температуры ядра может отрицательно повлиять на клеточный ме-таболизм. Тепло вырабатывается во всех клетках организма в результате пре-образования метаболической энергии в механическую и тепловую энергию. Этот процесс очень неэффективен, и, таким образом, примерно 30-70% энер-гии, высвобождаемой во время сокращения мышц, проявляется в виде тепло-вой энергии.
Изменения температуры окружающей среды активируют гомеостатиче-ские реакции, которые, в свою очередь, регулируют расход энергии, адаптив-ный термогенез и физическую активность в попытке поддерживать уровень температуры близкий к оптимальному[25].
Причинами могут быть генетические дефекты (злокачественная гипер-термия), кратковременное повышение температуры из-за дефицита жидкости у новорожденных (транзиторная гипертермия), нарушения центра терморегу-ляции (центральная гипертермия), недостаточное выделение тепла (тепловой удар) или искусственная гипертермия в контексте лечения рака.
Как правило, гипертермия возникает при высокой физической работо-способности в жаркой среде, тогда как в случае только внешнего теплового стресса без физической работы она встречается довольно редко.
Гипертермия проявляется, в дополнение к повышенной температуре те-ла, такими симптомами, как покрасневшая, перегретая, первоначально обыч-но сухая кожа, учащенное дыхание, учащенное сердцебиение (тахикардия) и иногда через изменения в сознании. Редко в качестве последствий возникают судороги или фебрильные судороги.
Тепловой удар
При тепловом ударе происходит перегрев тела, в то время как доста-точное рассеивание тепла уже невозможно. Таким образом, перегрев не мо-жет быть в достаточной степени компенсирован одним только потоотделени-ем. В результате нарушается функция сердечно-сосудистой системы. Серьез-ный последующий ущерб может включать опасный для жизни отек головного мозга и полиорганную недостаточность.
Лихорадка
Если температура основного тела превышает ок. 38,5 °C17, это называ-ется лихорадкой (пирексия). Здесь повышение температуры тела происходит в результате настройки заданного значения центра терморегуляции, т.е. орга-низм “намеревается” повысить основную температуру тела. Теплопродукция увеличивается, и в то же время тепловыделение поддерживается постоянным или уменьшается.
Во многих случаях лихорадка возникает из-за иммунной реакции орга-низма (например, для защиты от вирусов гриппа). Таким образом, активность многих иммунных клеток повышается при повышении температуры. В то же время подавляется рост некоторых патогенных микроорганизмов. Однако, ес-ли температура поднимается выше 41°C, собственные белки организма могут разрушаться (денатурация) и может нарушаться свертываемость крови.
Точка, в которой можно говорить о лихорадке, зависит, среди прочего, от места измерения и времени измерения. У здорового взрослого человека средняя нормальная температура, измеряемая перорально, составляет от 36,4 до 37,7 °C. Температура самая низкая утром (максимум 37,2 °C) и выше днем и вечером (максимум 37,7 °C). Исходя из этих значений, температура, изме-ренная устно утром или днем более 37,2 °C или более 37,7 °C, соответствен-но, может быть отрицательной.
Центральная температура, хотя и не может ни в коей мере быть всеобъ-емлющей характеристикой содержания и распределения тепла в организме, служит оптимальным индикатором температурного статуса человеческого ор-ганизма[11].

Рисунок 1 Температура кожи разных участков тела человека

Теплопродукция в динамически сокращающихся мышцах в условиях неограниченного потока оценивается путем измерения количества тепла, накопленного в сокращающихся мышцах, количества тепла, отводимого кро-вью к туловищу тела, и количества потерь тепла от кожи тренирующейся ко-нечности. При рассмотрении каждого подразделения (в условиях, когда теп-лообмен с окружающей средой бедра сведен к минимуму с помощью термо-статически изолированной системы и циркуляция к голени прекращена), накопление тепла в активных четырехглавых мышцах приводит к немедлен-ному увеличению выработки тепла, в то время как отвод тепла к туловищу через кровь доминирует в конце упражнения [7].
Суточный ритм температурной кривой поддерживается без каких-либо регулирующих факторов; он присущ самому организму и представляет собой истинно эндогенный ритм[13]. Постоянная температура (37°С), свойственная глубоким тканям тела - «Ядро» человека, сохраняется лишь на глубине 2,5 см. Накопление тепла в тканях организма зависит от взаимодействия между производством тепла, рассеиванием тепла и, в меньшей степени, энергией, обмениваемой во время механической работы. Чрезмерное накопление или выделение тепла ставит под угрозу физиологическую функцию клеточных си-стем и органов, что может привести к нарушению работоспособности челове-ка. Поэтому для регулирования теплообмена внутри тела и между кожей и окружающей средой требуется хорошо развитая система управления. Двумя путями теплообмена внутри организма являются ‘межклеточный кондуктив-ный теплообмен" и "сосудистый конвективный теплообмен". Теплопровод-ность через ткани в человеческом теле является медленным процессом и в конечностях в первую очередь зависит от температурного градиента между мышцами и кожей и теплопроводности мышц. Этот способ теплообмена осо-бенно важен в условиях физических упражнений в холодной среде, что созда-ет большой температурный градиент между глубокими мышцами и соседни-ми подкожными тканями и кожей. И наоборот, это не играет никакой роли, когда нет температурного градиента между мышцами и окружающей кожей, как при воздействии теплой среды. Напротив, конвективная теплопередача (массовый поток) от динамически сокращающихся мышц конечностей к серд-цевине тела и к окружающим подкожным тканям конечностей зависит от тка-невого кровотока и разницы температур артериовенозной крови. Следова-тельно, условия, которые изменяют кровоток в тканях конечностей и/или раз-ницу температур артериовенозной крови, такие как физическая нагрузка и/или стресс окружающей среды, вероятно, вызовут глубокие изменения в конвек-тивном теплообмене внутри тренирующихся конечностей и между трениру-ющимися конечностями и туловищем.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки