Температура тела человека и изотермия.

Способность организма человека сохранять постоянную температуру обусловлена сложными биологическими и физико-химическими процес-сами терморегуляции. В отличие от холоднокровных (пойкилотермных) животных температура тела теплокровных ( гомойотермных) животных при колебаниях температуры внешней среды поддерживается на опреде-ленном уровне, наиболее выгодном для жизнедеятельности организма. Поддержание теплового баланса осуществляется благодаря строгой сораз-мерности в образовании тепла и в ее отдаче.

Величина теплообразования зависит от интенсивности химических реакций, характеризующих уровень обмена веществ. Теплоотдача регули-руется преимущественно физическими процессами.

Химическая терморегуляция осуществляется путем изменения уров-ня теплообразования, т.е. усиления или ослабления интенсивности обмена веществ в клетках организма. Все механизмы, которые регулируют окис-лительные процессы, регулируют и теплообразование.

Физическая терморегуляция осуществляется путем изменения ин-тенсивности отдачи тепла организмом.

Центром терморегуляции в организме человека является гипоталамус.

Температура тела человека и изотермия

Температура тела человека и высших животных поддерживает - ся на относительно постоянном уровне, несмотря на колебания темпе - ратуры внешней среды. Это постоянство температуры тела носит назва-ние изотермии. Изотермия в процессе онтогенеза развивается постепенно. У новорожденных детей она далеко не совершенна и устойчивый характер приобретает с возрастом. Перераспределение тепла между тканями осуще-ствляется кровью. Кровь, обладая высокой теплоемкостью, переносит теп-ло от тканей с высоким уровнем теплообразования к тканям, где тепло об-разуется в небольших количествах. В результате выравнивается уровень температуры в различных частях тела.

58. Механизмы теплообразования

Образование тепла в организме происходит главным образом в ре-зультате химических реакций обмена веществ. При окислении пищевых компонентов и других реакций тканевого метаболизма образуется тепло.

Величина теплообразования находится в тесной связи с уровнем метабо-лической активности организма. Поэтому теплопродукцию называют так-же химической терморегуляцией. Химическая терморегуляция имеет особо важное значение для поддержания постоянства температуры тела в усло-виях охлаждения. При понижении температуры окружающей среды про-исходит увеличение интенсивности обмена веществ и, следовательно, теп-лообразования. У человека усиление теплообразования отмечается в том случае, когда температура окружающей среды становится ниже оптималь-ной температуры (или зоны комфорта). В обычной легкой одежде эта зона находится в пределах 18 – 20°, а для обнаженного человека – 28°С.

Суммарное теплообразование в организме происходит в ходе хими-ческих реакций обмена веществ (окисление, гликолиз), что составляет так называемое первичное тепло и при расходовании энергии макроэргиче-ских соединений (АТФ) на выполнение работы ( вторичное тепло ). В виде первичного тепла в тканях рассеивается 60 – 70 % энергии. Остальные 30 – 40 % после расщепления АТФ обеспечивают работу мышц, различные процессы синтеза, секреции и др. Но и при этом та или иная часть энергии переходит затем в тепло. Таким образом, и вторичное тепло образуется вследствие экзотермических химических реакций, а при сокращении мышечных волокон – в результате их трения. При продолжительном охлаждении организма возникают непроизвольные периодические сокращения скелетной мускулатуры (холодовая дрожь). При этом почти вся метаболическая энергия в мышце освобождается в виде тепла. Активация в условиях холода симпатической нервной системы стимулирует липолиз в жировой ткани. В кровоток выделяются и в последующем окисляются с образованием большого количества тепла свободные жирные кислоты. Наконец, повышение теплопродукции связано с усилением функций надпочечников и щитовидной железы. Гормоны этих желез, усиливая обмен веществ, вызывает повышенное теплообразование.

Механизмы теплоотдачи

Отдача тепла организмом осуществляется путем излучения, прове - дения и испарения.

Излучением путем лучеиспускания за счет инфракрасной части спектра теряется примерно 50 – 55 % тепла в окружающую среду. Количе-ство тепла, рассеиваемого организмом в окружающую среду с излучением, пропорционально площади поверхности частей тела, которые соприкаса-ются с воздухом, и разности средних значений температур кожи и окру-жающей среды. Отдача тепла излучением прекращается, если выравнива-ется температура поверхности кожи и окружающей среды.

Теплопроведение может происходить путем кондукции и конвек - ции. Кондукцией тепло теряется при непосредственном контакте участков тела человека с другими физическими средами. При этом количество те-ряемого тепла пропорционально разнице средних температур контакти-рующих поверхностей и времени теплового контакта. Конвекция – способ теплоотдачи организма, осуществляемый путем переноса тепла движущи-мися частицами воздуха. Конвекцией тепло рассеивается при обтекании поверхности тела потоком воздуха с более низкой температурой, чем тем-пература кожи. Движение воздушных потоков (ветер, вентиляция) увели-чивают количество отдаваемого тепла. Путем теплопроведения организм теряет 15 – 20 % тепла, при этом конвекция представляет более мощный механизм теплоотдачи, чем кондукция.

Теплоотдача путем испарения – это способ рассеивания организ-мом тепла (около 30 %) в окружающую среду за счет его затраты на испа-рение пота или влаги с поверхности кожи и слизистых дыхательных путей. При температуре внешней среды 20° испарение влаги у человека составля-ет 600 – 800 г в сутки. При переходе в воздух 1 г воды организм теряет 0,58 ккал тепла. Если внешняя температура превышает среднее значение температуры кожи, то организм не отдает во внешнюю среду тепло излуче-нием и проведением, а наоборот, поглощает тепло извне. Испарение жидко-сти с поверхности тела происходит при влажности воздуха менее 100 %.

Регуляция теплообмена

Регуляция теплообмена обеспечивает баланс между количеством продуцируемого в единицу времени тепла и количеством тепла, рассеи-ваемого организмом за то же время в окружающую среду. В результате температура тела человека поддерживается на относительно постоянном уровне. Восприятие и анализ температуры окружающей среды осуществ-ляется с помощью терморецепторов. Терморецепторы имеются в коже, мышцах, сосудах, во внутренних органах, дыхательных путях, спинном и среднем мозге. Одни из них реагируют на холод (холодовые рецепторы), которых на поверхности тела человека насчитывается около 250 000, дру-гие – на тепло, их примерно 30 000. Разветвленная сеть терморецепторов обеспечивает подробную информацию о темпера-турных сдвигах во внешней и внутренней среде организма, которая посту-пает в высшие центры теплообмена. Центральный аппарат терморегуляции находится в передней и задней части гипоталамуса, а также в ретикуляр-ной формации среднего мозга. Центр терморегуляции содержит различные по функциям группы нервных клеток. Термочувствительные нейроны пе-реднего гипоталамуса поддерживают базальный уровень температуры тела в организме человека. Эффекторные нейроны заднего гипоталамуса и среднего мозга управляют процессами теплопро-дукции и теплоотдачи. Важная роль в терморегуляции принадлежит высшим отделам ЦНС – коре и ближайшим подкорковым центрам. Эмоциональное возбуждение, изменения в психическом состоянии оказывают существенное влияние на уровень теплообразования и теплоотдачи. Отчетливые изменения темпера-туры тела наблюдаются у спортсменов при стартовом возбуждении. При длительной мышечной работе температура тела может повышаться до 39 – 40° и более. В осуществлении гуморальной регуляции теплообмена участвуют железы внутренней секреции, главным образом, щитовидная и надпочеч-ники. Участие щитовидной железы в терморегуляции обусловлено тем, что влияние пониженной температуры приводит к усиленному выделению ее гормонов, повышающих обмен веществ, и, следовательно, теплообразова-ние. Роль надпочечников связана с выделением ими в кровь катехолами-нов, которые, усиливая окислительные процессы в тканях, в частности, в мышцах, увеличивают теплопродукцию и суживают кожные сосуды, уменьшая теплоотдачу.

Свертывание крови.

Жидкое состояние крови и замкнутость кровеносного русла являют­ся необходимыми условиями жизнедеятельности организма. Эти условия создает система свертывания крови (система гемокоагуляции), сохраняю­щая циркулирующую кровь в жидком состоянии и предотвращающая ее потерю через поврежденные сосуды посредством образования кровяных тромбов; остановка кровотечения называется гемостазом.

Вместе с тем, при больших кровопотерях, некоторых отравлениях и заболеваниях возникает необходимость в переливании крови, которое должно осуществляться при строгом соблюдении ее совместимости.

Основоположником современной ферментативной теории свертыва­ния крови является профессор Дерптского (Тартуского) университета А. А. Шмидт (1872). В дальнейшем эта теория была значительно дополнена и в настоящее время считают, что свертывание крови проходит 3 фазы:

■ образование протромбиназы;

■ образование тромбина; - образование фибрина.

Образование протромбиназы осуществляется под влиянием тром-бопластина (тромбокиназы), представляющего собой фосфолипиды раз­рушающихся тромбоцитов, клеток тканей и сосудов. Тромбопластин фор­мируется при участии ионов Са²⁺ и некоторых плазменных факторов свер­тывания крови.

Вторая фаза свертывания крови характеризуется превращением не­активного протромбина кровяных пластинок под влиянием протромбиназы в активный тромбин. Протромбин является глюкопротеидом, образуется клетками печени при участии витамина К.

В третьей фазе свертывания из растворимого фибриногена крови, активированного тромбином, образуется нерастворимый белок фибрин, нити которого образуют основу кровяного сгустка (тромба), прекращаю­щего дальнейшее кровотечение. Фибрин служит также структурным мате­риалом при заживлении ран. Фибриноген представляет собой самый круп­номолекулярный белок плазмы и образуется в печени.