Знакомство с механизмами и регуляцией теплопродукции и теплоотдачи

Терморегуляция человека – набор чрезвычайно важных механизмов, поддерживающих стабильность температурного режима организма в разных условиях внешней среды.

Различные механизмы имеют различные способы и условия срабатывания, поэтому их активация зависит от времени дня, пола человека, числа прожитых лет.

Поддержание температурного режима тела на постоянном заданном уровне осуществляется при помощи двух противоположных механизмов терморегуляции организма человека — отдачи и продукции тепла.

Механизм теплопродукции, или химическая терморегуляция человека – процесс, способствующий повышению температуры организма. Он имеет место при всех обменах веществ, наиболее в мышечных волокнах, клетках печени и клетках бурых жировых отложений. В каждой клетке человеческого тела происходят окислительные процессы, расщепляющие органические вещества, в ходе которых какая-то доля выделяемой энергии уходит на нагревание организма, а основное количество – на синтезирование аденозинтрифосфатной кислоты (АТФ), которая является удобной формой для накопления, транспортировки и эксплуатации энергии.

Химическая регуляция активизируется в тех случаях, когда физической составляющей теплообмена не хватает для поддержания нормального температурного значения.

Механизм теплопродукции активизируется при поступлении сигналов от холодовых рецепторов - температура окружающей среды становится ниже «зоны комфорта» (для легко одетого человека от 17 до 21 градуса, а для голого - 27-28 градусов). Для каждого человека «зона комфорта» определяется индивидуально.

Чтобы повысить выработку тепла в организме включаются механизмы термогенеза:

1. Сократительный - активизируется за счет работы мышц, в ходе которой ускоряется разложение АТФ. При его расщеплении выделяется вторичная теплота, эффективно согревающая тело. Сокращения мышц происходят непроизвольно. В результат, можно наблюдать значительное (до пяти раз) повышение выработки тепла телом.

При незначительном понижении температуры увеличивается терморегуляционный тонус, что наглядно проявляется в появлении на коже «мурашек» и поднятии волосков.

Повысить температуру организма можно и осознанно – проявляя двигательную активность. Физическая нагрузка способствует повышению теплопродукции до 15 раз.

2. Несократительный - может повысить теплопродукцию почти втрое. В его основе лежит катаболизм (расщепление) жирных кислот. Этот механизм регулируется при помощи симпатической нервной системы и гормонов, выделяемых щитовидной железой и мозговым веществом надпочечников.

Механизм теплоотдачи – это процесс избавления организма от лишнего тепла. Постоянное значение температуры поддерживается за счет выведения тепла через кожу путем кондукции и конвекции, радиации и выведения влаги. Часть теплоотдачи происходит за счет теплопроводности кожи и слоя жировой клетчатки. Процесс регулируется по большей части кровообращением.

В случае, когда температура окружающей среды значительно превышает внутренний показатель организма, испарение остается единственным действенным механизмом охлаждения. Если же высокая внешняя температура еще сопровождается повышенной влажностью, которая затрудняет потоотделение (т.е. испарение воды), то человек может перегреться и получить тепловой удар.

Механизмы физической регуляции температуры тела:

Перспирация - энергия направляется в окружающую среду путем испарения влаги с кожного покрова и слизистых оболочек, устилающих дыхательные пути. Чем выше температура тела, тем активнее организм охлаждается при помощи испарения — поверхность тела покрывается потом.

Излучение электромагнитных волн - работает за счет излучения инфракрасных электромагнитных волн. Любой объект, температура которого поднимается выше температуры окружающей среды, начинает отдавать тепло посредством излучения.С излучением уходит до половины человеческого тепла.

Кондукция - происходит при прикосновении человека к любому другому предмету. Но избавление от излишка тепла может произойти только в том случае, если объект, с которым человек вступил в контакт, имеет более низкую температуру.

Конвекция - заключается в перенесении энергии циркулирующим вокруг тела воздухом, при условии, что его температура будет ниже температуры тела (25-30% человеческого тепла). Прохладный воздух в момент контакта с кожей прогревается и устремляется наверх, замещаясь новой дозой холодного воздуха, находящегося ниже из-за высокой плотности.

Одежда играет важную роль в том, чтобы при конвекции тело не отдало слишком много тепла. Она представляет собой барьер, замедляющий воздушную циркуляцию и, тем самым, конвекцию.

Центр терморегуляции человека находится в головном мозге, а именно – в гипоталамусе. Гипоталамус –часть промежуточного мозга, которая включает в себя множество клеток (около 30 ядер). Одной из самых важных функций гипоталамуса является обеспечение и контроль действий, направленных на терморегуляцию тела.

При выполнении этой функции в центре терморегуляции у человека происходят такие процессы:

1. Периферические и центральные терморецепторы передают информацию в передний отдел гипоталамуса.

2. В зависимости от того, в нагревании или в охлаждении нуждается наш организм, активизируется центр теплопродукции либо центр теплоотдачи.

В терморегуляции человека принимают участие также другие отделы центральной неравной системы, а именно кора больших полушарий мозга, лимбическая система и ретикулярная формация.

Основная функция температурного центра в головном мозге – поддержание постоянного температурного режима. Он определяется суммарным значением температуры организма, когда оба механизма (теплопродукция и теплоотдача) активны менее всего.

Органы внутренней секреции также играют немаловажную роль в терморегуляции тела человека. При пониженной температуре щитовидная железа увеличивает продукцию гормонов, которые ускоряют обменные процессы. Надпочечники владеют способностью контролировать теплоотдачу за счет гормонов, регулирующих процессы окисления.

Сенсо́рная систе́ма – совокупность периферических и центральных структур нервной системы, ответственных за восприятие сигналов различных модальностей из окружающей или внутренней среды. Сенсорная система состоит из рецепторов, нейронных проводящих путей и отделов головного мозга, ответственных за обработку полученных сигналов.

Наиболее известными сенсорными системами являются: зрение, слух, осязание, вкус и обоняние.

Также сенсорными системами называют анализаторы — совокупность образований, которые воспринимают, передают и анализируют информацию из окружающей и внутренней среды организма.

 

 

6. Морфофункциональная характеристика системы органов

Дыхания