В химической терморегуляции, кроме мышц, значительную роль играют печень и почки.

Освобождение энергии в организме совершается за счет окисли­тельного распада белков, жиров и углеводов. Поэтому все механиз­мы, регулирующие окислительные процессы, регулируют и теплообра­зование.

ФИЗИЧЕСКАЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ осуществляется путем изменения от­дачи тепла организмом.

ТЕПЛООТДАЧА ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПУТЕМ:

§ теплоизлучения (радиационная теплоотдача),

§ теплопроведения, т.е. отдачи тепла веществам, соприкасаю­щимся с поверхностью тела,

§ испарения воды с поверхности кожи и легких.

§ конвекции, т.е. движения и перемешивания нагретого теплом воздуха,

У человека потеря тепла путем теплопроведения имеет неболь­шое значение, вследствие наличия одежды.

Радиация, испарение и конвекция протекают с различной интен­сивностью в зависимости от температуры окружающей среды. У чело­века при температуре воздуха около 20^оС и суммарной теплоотдаче, равной 419 кДж (100 ккал) в час,

радиация составляет - 66 %,

испарение воды - 19 %,

конвекция - 15 % общей потери тепла организмом.

При повышении температуры окружающей среды до 35^оС теплоот­дача посредством радиации и конвекции становится невозможной и теплоотдача осуществляется исключительно посредством испарения воды с поверхности кожи (60 %) и альвеол легких (40 %).

Характер отдачи тепла телом изменяется в зависимости от ин­тенсивности обмена веществ. При мышечной работе возрастает значе­ние теплоотдачи, посредством испарения воды.

Одежда уменьшает теплоотдачу. В значительной мере препятствует теплоотдаче слой жировой клетчатки в связи с малой теплоп­роводностью жира.

 

Механизмы тплооотдачи

1. ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ КРОВОТОКА.

Температура кожи, а следовательно, интенсивность теплоизлу­чения и теплопроведения могут изменяться в результате перераспре­деления крови в сосудах и при изменении объема циркулирующей кро­ви.

На холоде кровеносные сосуды кожи (главным образом артерио­лы) сужаются: большее количество крови поступает в сосуды брюшной полости и тем самым ограничивается теплоотдача.

При повышении температуры окружающей среды сосуды кожи рас­ширяются, количество циркулирующей крови в них увеличивается. Возрастает также объем циркулирующей крови во всем организме вследствие перехода воды из тканей в сосуды, а также вследствие перехода крови из депо в общий кровоток.

Увеличение количества крови, циркулирующей через сосуды по­верхности тела, способствует теплоотдаче посредством РАДИАЦИИ и КОНВЕКЦИИ.

2. ИСПАРЕНИЕ ЖИДКОСТИ (ПОТА).

Для сохранения постоянства температуры тела человека при вы­сокой температуре окружающей среды основное значение имеет испа­рение пота с поверхности кожи. Испарение воды зависит от относи­тельной влажности воздуха.

На высокую эффективность потоотделения указывает тот факт, что 1 л пота у человека весом 75 кг понижает температуру тела на 10^оС. В сутки человек может выделить 10 - 15 л пота, а уже испа­рение 5 - 6 л пота способно полностью обеспечить изотермию.

Для превращения 1 мл жидкости (пота) в пар при нормальной температуре тела организм должен расходовать 0,58 ккал, или 580 ккал на испарение 1 л пота. Эта тепловая энергия, необходимая для парообразования, называется ЛАТЕНТНЫМ ТЕПЛОМ ПАРООБРАЗОВАНИЯ.

Зная общие потери жидкости, в определенных условиях, можно рассчитать теплопотери. Общие потери жидкости возможно определить весьма простым способом - точным взвешиванием.

При интенсивном потоотделении, вместе с водой из организма выводятся и некоторые соли, минеральные вещества, которые играют важную роль в нормальном функционировании организма. Вследствие этого нарушается водно-солевой баланс организма.

Как уже отмечалось, потоотделение является решающим элемен­том в защите организма от перегревания. Объем потоотделения повы­шается пропорционально интенсивности физической нагрузки. В сред­нем спортсмен теряет 1 литр воды за 1 час тренировки и от 1,6 до 2,4 литра за 1 час соревнований.

С другой стороны потеря 1 литра воды приводит к снижению фи­зических возможностей приблизительно на 20 %. Потеря жидкости, составляющая 10% от массы тела, может быть фатальной. Это ведет к уменьшению объема крови, падает объем сердечного выброса. Кровь в большей мере поступает к работающим мышцам, а кровоток к коже уменьшается, что вызывает опасное повышение температуры тела.

Отмечается, что при потере воды в количестве 750 г в 1 час питье восстанавливает потерю только на 55%. Вследствие этого не­обходимо пить до появления жажды (J.P.Mondenard de, 1986).

Необхо­димо соблюдать определенный питьевой режим, особенно при длитель­ной работе. По последним данным во время работы необходимо обяза­тельно пить, по возможности каждые 3 мин, по 20-30 г. Пить лучше молоко, которое по составу близко к поту (чтобы восполнить потерю воды, солей и др. веществ).

Так как некоторая часть воды испаряется легкими в виде па­ров, насыщающих выдыхаемый воздух, Дыхание также участвует в тер­морегуляции. При повышении температуры окружающей среды ДЫХАТЕЛЬ­НЫЙ ЦЕНТР РЕФЛЕКТОРНО ВОЗБУЖДАЕТСЯ, дыхание учащается, ПРИ ПОНИЖЕ­НИИ - УГНЕТАЕТСЯ, дыхание становится менее глубоким.

Учащение дыхания при повышении температуры у млекопитающих и птиц называется ТЕПЛОВОЙ ОДЫШКОЙ и является еще одной формой от­дачи тепла путем испарения. При этом объем воздуха, проходящего над влажными поверхностями дыхательных путей, резко возрастает.

Тепловая одышка эффективна только на некоторое время, потому что, если она длится долго, нарушается кислотно-щелочной баланс организма, вследствие усиленного выделения СО₂ и возникающего ал­калоза (повышения рН крови).

К проявлениям физической терморегуляции относится также из­менение положения тела (сворачивание в клубок животных) при холо­де.

Рудиментарное значение для человека имеет проявление физи­ческой терморегуляции в форме реакции кожных мышц ("гусиная ко­жа").

ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

Таким образом, постоянство температуры тела поддерживается путем совместного действия, с одной стороны, механизмов, регули­рующих интенсивность обмена веществ и зависящие от него теплооб­разование (химическая теплорегуляция), а с другой - механизмов, регулирующих теплоотдачу (физическая теплорегуляция).

Регуляторные реакции, обеспечивающие сохранение температур­ного гомеостаза представляет собой сложные рефлекторные акты, ко­торые возникают в ответ на температурное раздражение рецепторов кожи, кожных и подкожных сосудов, а также самой ЦНС.

Существуют две терморецепторные зоны:

1. В гипоталамусе находятся централь­ные терморецепторы и,

2. в коже - периферические терморецепторы.