Температурные «ядро» и «оболочка»

Организм человека состоит из внутреннего гомойотермного «ядра» и пойкилотермной «оболочки», относительно легко меняющей свою температуру в зависимости от условий внешней среды.

 Эти представления основаны на том, что постоянная температура (37⁰С), свойственная глубоким тканям тела человека, сохраняется лишь на глубине 2,5 см.

 Температура       поверхностного   слоя, в     отличие     от   внутренней температуры, легко изменяется под влиянием внутренних и внешних причин.

Ритмические изменения температуры

Температура тела днем выше, чем ночью, и в течение суток колеблется в пределах 0,5—3⁰С, снижаясь до минимального уровня в 3—4 часа утра и достигая максимума к 16—18 часам вечера.

Суточный ритм температурной кривой поддерживается без каких-либо регулирующих факторов; он присущ самому организму и представляет собой истинно эндогенный ритм.

У женщин имеются циклические колебания температуры во время овуляции, когда базальная (ректальная) температура возрастает до 37,2⁰ С.

Температура тела колеблется не только в течение суток, она зависит от времени года, при адаптации к холоду, при переходе к новому распорядку жизни, зависит от внешней температуры и от функционального состояния организма. Температура повышается после приема пищи, при мышечной работе, нервном напряжении, особенно при психоэмоциональном стрессе, а также у беременных и во время родов.

Температурная схема тела

С медицинской точки зрения значение имеет понятие температурной схемы тела, которая определяется различным уровнем обмена веществ в разных органах.

Температура тела в подмышечной впадине –36,8⁰С, на ладонных поверхностях руки — 25—34⁰ С, в прямой кишке —

37,2—37,5⁰С, в ротовой полости –36,9⁰ С. Самая низкая температура отмечается в пальцах стоп, самая высокая в печени.

       В печени    температура    равна    37,8—38⁰С,    а в мозге   —

36,9—37,8⁰ С.

 Пребывание в ванне при температуре воды 40⁰ С вызывает у человека повышение температуры головного мозга на 2⁰ С, а в прямой кишке — на

1,5⁰С.

 Интенсивная мышечная работа приводит к повышению температуры мозга на 0,4—0,6⁰ С, а температуры мышц на 7⁰ С.

В помещении, в котором около 30⁰ С, температура пальцев стоп поднимается до 35,5⁰ С. При купании в холодной воде температура стоп падает до 16⁰ С.

Таким образом, температура ядра проецируется на поверхность кожи, а ее распределение специфично отражает температуру внутренних органов.

Индивидуальные особенности температурной схемы тела:

1) здоровый человек имеет относительно постоянную температурную схему тела;

2) особенности температурной схемы тела генетически детерминированы индивидуальным для вида метаболизмом;

3) индивидуальные особенности температурной схемы тела определяются влияниями гуморальных факторов и тонусом вегетативной нервной системы;

4) температурная схема тела совершенствуется в процессе воспитания, определяется образом жизни и особенно закаливанием.

Температура крови

Истинной температурой тела, т.е. температурой, отклонение которой от нормы приводит к включению сложных механизмов саморегуляции, считают температуру крови правой половины сердца; она колеблется в пределах 37—

38⁰ С.

Рецепция результата

Локализация и свойства терморецепторов Выделяют три группы терморецепторов:

1) поверхностные терморецепторы кожи;

2) терморецепторы кровеносных сосудов;

3) терморецепторы ЦНС, расположенные в гипоталамусе, мозжечке, ретикулярной формации ствола мозга и в спинном мозге.

Кожные терморецепторы бывают холодовые, расположенные в толще кожи на глубине 0,17 мм и тепловые, на глубине 0,3 мм. Число рецепторов, воспринимающих холод значительно больше.

Сенсорная информация от терморецепторов распространяется по нервным волокнам типа А-дельта в таламус, гипоталамус и кору головного мозга.

Изменение температуры крови в различных областях кровяного русла в сторону, как снижения, так и повышения воспринимается терморецепторами сосудистой стенки и окружающих тканей.

Нервные центры

Поддержание температуры тела на оптимальном для метаболизма уровне осуществляется за счет регулирующего влияния ЦНС. Центры теплоотдачи — располагаются в гипоталамусе. Центры теплообразования — располагаются также в гипоталамусе, в заднебоковых отделах.

Взаимодействие этих центров терморегуляции. Между ними существуют реципрокные взаимоотношения. При усилении активности центров теплопродукции тормозится деятельность центров теплоотдачи и наоборот.

Установочная температурная точка. Некоторые авторы полагают, что на уровне гипоталамуса действует своеобразный кибернетический механизм — «установочная температурная точка».

«Установочная температурная точка» может сдвигаться на уровень низкой температуры, например, при охлаждении организма.

Исполнительные механизмы

При повышении температуры внутренней среды, в том числе крови, активируются терморецепторы тканей и переднего гипоталамуса. Это приводит к активации механизмов теплоотдачи с помощью физической теплоотдачи и торможения теплопродукции, в результате температура тела снижается.

При снижении температуры внутренней среды активируются механизмы теплопродукции и тормозятся механизмы теплоотдачи, и температура тела повышается.

В деятельность функциональной системы включается и внешнее поведенческое звено. Человек поддерживает постоянство температуры тела за счет одежды, жилища, обогрева.

Теплообразование

Теплообразование обусловлено увеличением интенсивности метаболизма в тканях. Это становится возможным благодаря ряду факторов:

1) генетические особенности объекта: рост, масса тела, пол, эндокринная система;

2) характер питания;

3) интенсивность мышечной работы;

4) окружающая температура;

5) психоэмоциональное состояние субъекта;

6) кислородное обеспечение организма (недостаток кислорода увеличивает теплообразование);

7) интенсивность видимого света — в темноте теплообразование снижается;

8) уровень солнечной активности.

Теплоотдача

Теплоотдачу определяют следующие физические процессы:

1) перемещение теплого воздуха с поверхности кожи путем конвенции;

2) теплоизлучение;

3) испарение жидкости с поверхности кожи и верхних дыхательных путей;

4) выделение мочи и кала.

Регуляция теплоотдачи

Конвенции, теплоизлучение и испарение тепла прямо пропорциональны теплоемкости окружающей среды. Теплоотдача зависит от объема поверхности тела. Известно, что многие животные на холоде сворачиваются в клубок, занимая меньший объем.

При действии высокой температуры сосуды расширяются, при действии низкой — сужаются.

Наиболее сложно меняются процессы теплоотдачи, также как и теплопродукции, в водной среде. Прохладная вода обладает наибольшей теплоемкостью. В воде исключается испарение. Одновременно вода оказывает физическое давление на покровы тела, происходит перераспределение массы тела. Температура воды раздражает рецепторы кожи.

Потоотделение

Наиболее существенным механизмом теплоотдачи является потоотделение. С 1 г пара организм теряет около 600 калл тепла. В горячих цехах при температуре 50⁰С человек теряет в сутки до 12 л пота и выделяет 8 тыс. ккал. Установлено, что не все люди в равной степени обладают способностью к усиленному потоотделению в условиях повышенной температуры.

Локальная терморегуляция

Разные отделы тела, например мошонка, обладают локальной саморегуляцией температуры. При низкой температуре мошонка укорачивается за счет сокращения соответствующих мышц, при высокой температуре — расслабляется. Такой механизм предохраняет яички от перегрева и охлаждения, оберегая сперматогенез.

Локальной температурной саморегуляцией обладает сосудистый аппарат кожи.

Гормональная терморегуляция

В процессах теплопродукции принимают участие гормоны гипофиза, щитовидной железы и надпочечников.

В процессах саморегуляции температуры тела при низкой окружающей температуре снижается секреция тиреотропного гормона гипофиза. В этом случае адреналин расширяет артериолы кожи.

У человека и приматов серотонин является доминирующим медиатором, регулирующим механизмы терморегуляции на холоде. Норадреналин усиливает теплоотдачу, серотонин — теплопродукцию при охлаждении организма.

Нейрогуморальная регуляция

Теплообразование регулируется симпатической нервной системой и связано с процессом окислительного фосфорилирования, гликогенолиза, гликолиза в печени и липолиза в буром жире. Процессы теплоотдачи определяются изменением тонуса кожных сосудов. При возбуждении симпатической нервной системы на холоде повышается продукция мозгового вещества надпочечников — адреналина и норадреналина, которые повышают продукцию тепла в печени, скелетных мышцах и буром жире.

Соматическая нервная система регулирует процессы термогенеза сокращения скелетных мышц.

Поскольку рецепторная функция температуры тела широко представлена по разным отделам ЦНС, каждый отдел мозга выполняет свои задачи. Лимбические структуры мозга определяют теплоощущение. Кора большого мозга, с помощью механизмов условных рефлексов обуславливает заблаговременную (опережающую) терморегуляцию. Например, у человека, собирающегося выйти на улицу зимой в холод или летом в жару, соответственно еще в помещении возрастает или, наоборот, снижается теплопродукция.