CC BY
0УДК: 612.1/.8
ЛЕКЦИИ ПО НОРМАЛЬНОЙ ФИЗИОЛОГИИ. ЛЕКЦИЯ №18. ТЕМА: ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА, ПОДДЕРЖИВАЮЩАЯ ПОСТОЯНСТВО ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛА бог. 10.24412/С1-34438-2024-2-35-53.
ШУКУРОВ ФИРУЗ АБДУФАТТОЕВИЧ доктор медицинских наук, профессор кафедры нормальной физиологии Таджикского государственного медицинского университета имени Абу али ибни Сино, г. Душанбе, Республика
Таджикистан ORCID Ю 0000-0003-4665-546Х ХАЛИМОВА ФАРИЗА ТУРСУНБАЕВНА доктор медицинских наук, ассистент кафедры нормальной физиологии Таджикского государственного медицинского университета имени Абу али ибни Сино, г. Душанбе, Республика
Таджикистан. ORCЮ Ю 0000-0001-9310-7699 АННОТАЦИЯ
Цель - знать основные физиологические процессы, обеспечивающие поддержание постоянства температуры тела: теплопродукцию и теплоотдачу, их баланс при сохранении изотермии в меняющихся температурных условиях среды; знать функцию органов выделения, их участие в поддержании гомеостаза.
Задачи -
а) дать классификацию животных по сохранности температуры тела;
б) раскрыть роль отдельных органов в теплопродукции (дрожательный и недрожательный термогенез);
в) показать способы отдачи тепла и роль отдельных органов в этом процессе;
Ключевые слова: терморегуляция, дрожательный термоге-нез, недрожательный термогенез, лекции по нормальной физиологии
LECTURES ON NORMAL PHYSIOLOGY. LECTURE № 18.
THEME: A FUNCTIONAL SYSTEM THAT KEEPS BODY TEMPERATURE CONSTANT
SHUKUROV FIRUZ ABDUFATTOEVICH
Doctor of Medical Sciences, Professor of the Department of Normal Physiology of the Tajik State Medical University named after Abu Ali Ibni Sino, Dushanbe, Republic of Tajikistan ORCID ID 0000-0003-4665-546X
HALIMOVA FARIZA TURSUNBAEVNA
Doctor of Medical Sciences, Assistant of the Department of Normal Physiology, Tajik State Medical University named after Abu Ali ibni Sino,
Dushanbe, Republic of Tajikistan. ORCID ID 0000-0001-9310-7699
ABSTRACT
The goal is to know the main physiological processes that ensure the maintenance of a constant body temperature: heat production and heat transfer, their balance while maintaining isothermal in changing temperature conditions of the environment; know the function of the secretion organs, their participation in maintaining homeostasis.
Tasks -
a) give a classification of animals according to the safety of body temperature;
b) reveal the role of individual organs in heat production (trembling and non-reproductive thermogenesis);
c) show the ways of heat release and the role of individual organs in this process;
Keywords: thermoregulation, trembling thermogenesis, non-reproductive thermogenesis, lectures on normal physiology
НОРМАЛ ФИЗИОЛОГИЯ БУЙИЧА МАЪРУЗАЛАР. МАЪРУЗА №
18. МАВЗУ: ТАНА ^АРОРАТИ ДОИМИЙЛИГИНИ САКЛАБ ТУРУВЧИ ФУНКЦИОНАЛ ТИЗИМ
ШУКУРОВ ФИРУЗ АБДУФАТТОЕВИЧ
Т.ф.д., нормал физиология кафедраси профессори, Абу али ибни Сино номидаги Тожикистон давлат тиббиёт университети, Душанбе ш., Тожикистон Республикаси.
ORCID ID 0000-0003-4665-546X ХАЛИМОВА ФАРИЗА ТУРСУНБАЕВНА Т.ф.д., нормал физиология кафедраси ассистенти, Абу али ибни Сино номидаги Тожикистон давлат тиббиёт университети, Душанбе ш., Тожикистон Республикаси.
ORCID ID 0000-0001-9310-7699 АННОТАЦИЯ
Максад - тана царорати доимийлигини сацлашни таъмин-ловчи асосий физиологик жараёнларни; иссицлик ишлаб чицариш ва уни ажратиш, уларнинг атроф муцитнинг узгарувчан царорат-ларида изотермияни сацлашдаги ацамиятини; иссицлик ажратиш аъзоларининг вазифасини ва уларнинг гомеостазни сацлашдаги иштирокини билиш.
Вазифалар -
а) тана цароратини сацлаш буйича цайвонлар таснифини келтириш;
б) иссицлик ишлаб чицаришда (титрайдиган ва титрамай-диган термогенез) алоцида аъзоларнинг ацамиятини очиш;
в) иссицликни ажратиш усуллари ва бу жараёнда алоцида аъзоларнинг ацамиятини курсатиш;
Калит сузлар: терморегуляция, титрайдиган термогенез, титрамайдиган термогенез, нормал физиология буйича маъру-залар
Цель - знать основные физиологические процессы, обеспечивающие поддержание постоянства температуры тела: теплопродукцию и теплоотдачу, их баланс при сохранении изотермии в меняющихся температурных условиях среды; знать функцию органов выделения, их участие в поддержании гомеостаза.
Задачи - а) дать классификацию животных по сохранности температуры тела; б) раскрыть роль отдельных органов в теплопродукции (дрожательный и недрожательный термогенез); в) показать способы отдачи тепла и роль отдельных органов в этом процессе;
Содержание:
Живой организм постоянно продуцирует тепло, которое идет на нагревание тела. Удельная теплоемкость тела человека (количество тепла, необходимое для нагревания ткани на 10С) в среднем составляет 0,83 ккал/кг (для воды 1 ккал/кг). Установлено, что для повышения температуры тела человека массой в 70 кг в условиях покоя расходуется около 72 ккал/час. Отсюда следует, что при отсутствии второго процесса - теплоотдачи, ежечасно ткани организма нагревались бы на 1,240, то есть наступил бы перегрев. Однако этого не происходит благодаря функциональной системе организма (ФУС), поддерживающей постоянство температуры тела. Рассмотрим основные звенья этой системы.
Первым звеном этой системы, как и любой другой ФУС, является конечный полезный приспособительный результат (КППР) - этим показателем является температура тела человека. Изменение температуры тела от оптимального уровня (увеличение или уменьшение) вызывает возбуждение второго звена - специфические рецепторы (СР). От СР импульсы по нервным афферентным путям (третье звено ФУС) идут к четвертому звену - ЦНС/. Возбуждение этого звена происходит и афферентным гуморальным
путем (изменение температуры крови непосредственно воздействует на соответствующие структуры ЦНС). Возбуждение соответствующих структур ЦНС вызывает поток эфферентных импульсов на соответствующие рабочие органы -эффекторы - пятое звено ФУС.
Изменение работы соответствующих эффекторов приводит к изменению КППР - температуры тела человека. Если при максимальном изменении работы эффекторов (внутренние резервы организма), температура тела не будет оптимальной, тогда вовлекается в процесс возбуждения гипоталамус и кора больших полушарий (КБП). При возбуждении гипоталамуса в работу ФУС включается эндокринная система (ЭС). Следует отметить, что изменение функции ЭС может осуществляться за счет афферентных импульсов от СР. При возбуждении КБП начинает функционировать шестое звено ФУС - поведение. Теперь рассмотрим каждое звено ФУС в отдельности.
Конечным полезным приспособительным результатом данной ФУС является температура тела. Температура тела человека и высших животных поддерживается на относительно постоянном уровне, несмотря на колебания температуры окружающей среды. Это постоянство температуры тела носит название изотермия.
По сохранению постоянства температуры тела всех животных можно разделить на две группы:
1) пойкилотермные - холоднокровные, у которых температура тела завист в основном от температуры среды: когда она уменьшается, температура тела тоже падает и наоборот. Типичным представителем пойкилотермных является лягушка. Зимой температура тела лягушки приближается к нулю. В этом состоянии она все же способна совершать прыжки в длину не более 12-15 см. Летом температура ее тела достигает 20-250, а прыгать она может до 1 м;
2) гомойотермные - теплокровные, у которых отмечается изотермия или постоянство температуры тела. К этим животным относятся млекопитающие. Следует отметить, что изотермия имеет место относительный характер: температура тканей, расположенных не глубже 3 см от поверхности тела (кожа, подкожная клетчатка, поверхностные мышцы) - «оболочка» - во многом зависит от внешней температуры, в то время как «ядро» тела (ЦНС, внутренние органы, скелетные мышцы, расположенные глубже 3 см) имеют сравнительно постоянную температуру независимо от температуры окружающей среды. Таким образом, теплокровные имеют пойкило-термную «оболочку» и гомойотермное «ядро».
Изотермия в процессе онтогенеза развивается постепенно. У новорожденного ребенка способность поддерживать постоянство температуры тела не совершенна. Вследствие этого может наступать охлаждение (гипотермия) или перегревание (гипертермия) организма при таких температурах окружающей среды, которые не оказывают влияния на взрослого человека. У них даже небольшая мышечная работа (длительный крик ребенка) может привести к повышению температуры тела. Организм недоношенных детей еще менее способен поддерживать постоянство температуры тела.
Существуют микроорганизмы, для которых оптимум температуры среды варьирует от 0 до минус 600, например, микробы, живущие в толще льда. Есть и такие микроорганизмы, которые живут при температуре +700 до +1200, например , микробы горячих источников. Ряд животных, например, летучая мышь, грызуны, некоторые виды птиц (колибри), относятся к группе гетеротермных организмов: при одних условиях они пойкилотермные, а при других - гомойотермные.
Температура тела человека. Температура разных участков «ядра» различна: в печени 37,8-380, в мозге 36,9-37,8°. Лучше всего температуру «ядра» отражает температуру крови в правом сердце,
куда приходит кровь от многих участков тела. В покое температура крови в правом сердце составляет 36,6-370. В целом температура «ядра» тела составляет 370.
Температура кожи человека в разных местах колеблется от 24,40 до 340. Самая низкая температура - в пальцах ног, самая высокая - в подмышечной впадине. На коже пальцев ног обычно температура 24,40. Если человек купается в холодной воде, то она может снизиться до 160. Для определения средней температуры кожи («оболочки») обычно замеряют температуру в 7 стандартных участках - в области лба, стопы, голени и бедра, груди, плеча спины, кисти. С учетом удельного веса соответствующей поверхности рассчитывают среднее значение, используя формулу Вите: Т = 0,07Т стопы + 0,32Т ноги + 0,18Т груди + 0,17Т спины + 0,14Т плеча + 0,05Т кисти + 0,71Т лба. По данным Шмидта, средняя температура кожи обнаженного человека в условиях комфортной температуры составляет 33-340.
Из вышеизложенного следует, что понятие «постоянство температуры тела» является условным. О температуре тела человека судят обычно на основании ее измерения в подмышечной впадине. Здесь температура у здорового человека равна 36,5-36,9°. В клинике часто (особенно у грудных детей) измеряют температуру в прямой кишке, где она выше, чем в подмышечной впадине, и равна у здорового человека 37,2-37,50.
Температура тела не остается постоянной, а колеблется в течение суток. Отмечается циркадианные, или околосуточные колебания температуры тела - амплитуда колебаний достигает 10. Температура тела минимальная в предутренние часы (3-4 часа), а максимальная - в вечернее время (16-18 час). У рабочих, длительно работающих в ночных сменах, колебания температуры могут быть
обратными. Покой и сон понижают, мышечная деятельность повышает температуру тела.
Известно явление асимметрии аксилярной температуры. Она встречается в 54% случаев, причем в левой подмышечной впадине температура несколько выше, чем в правой. Повышение асимметрии на 0,50 и выше свидетельствует о патологии.
Кожно-температурный коэффициент - это градиент температуры, который несет полезную информацию для врача. Этот коэффициент отражает разность температуры кожи, измеренной над подвздошной (или подмышечной) артерией и 1 -м пальцем стопы или IV пальцем кисти. В норме ее величина составляет 3,8-40 для верхних конечностей и 4,9-5,2 для нижних конечностей. В случае патологии (при ухудшении кровотока конечностей) он возрастает.
Специфические рецепторы. К ним относятся экстра- и интеро-терморецепторы. Экстратермо-рецепторы находятся на поверхности кожи и представлены холодовыми и тепловыми терморецепторами. Интерорецепторы находятся в сосудах, внутренних органах, мышцах и ЦНС (в передней части гипоталамуса, ретикулярной формации мозга спинном мозге и коре больших полушарий). Наиболее полно изучены терморецепторы кожи. Больше всего терморецепторов на коже головы (лицо) и шеи. В среднем на 1 мм2 поверхности кожи приходится 1 терморецептор. Холодовые рецепторы располагаются на глубине 0,17 мм от поверхности кожи. Их около 250 тыс. При их раздражении частота МПД линейно зависит от температуры в пределах от 410 до 100: чем ниже температура, тем выше частота импульса. Оптимальная чувствительность их в диапазоне от 150 до 300. Тепловые рецепторы залегают глубже - на расстоянии 0,3 мм от поверхности кожи. Их меньше - всего 30 тыс. Реагируют на изменение температуры линейно в диапазоне от 200 до 500: чем выше температура, тем выше частота генерации МПД. Оптимум чувстви-
тельности в диапазоне 34-430. Среди холодовых и тепловых рецепторов имеются разные по чувствительности популяции: 1) реагируют на изменение температуры в 0,10 (высокочувствительные рецепторы; 2) реагируют на изменение температуры в 10 (рецепторы средней чувствительности); 3) высокопороговые, или рецепторы низкой чувствительности - реагируют на изменение температуры в 100. Импульсы от кожных рецепторов поступают в спинной мозг, где расположены вторые нейроны с которых начинается спиноталами-ческий путь, который заканчивается в вентробазальных ядрах таламуса. Отсюда часть информации поступает в сенсомоторную зону КБП, а часть - в гипоталамический центр терморегуляции. Высшие отделы ЦНС (КБП и лимбическая система) обеспечивают формирование теплоощущения (тепло, холодно, температурный комфорт и дискомфорт). Гипоталамическая область обеспечивает регуляцию теплопродукции (химическая терморегуляция) и теплоотдачи (физическая терморегуляция).
Афферентное звено ФУС состоит из: а) нервного пути, что представлено спиноталамическим путем; б) гуморального пути -непосредственного действия «горячей» или «холодной» крови на нейроны ЦНС.
Центральное звено ФУС. В центральном звене можно условно выделить: а) центр терморегуляции в узком смысле, который находится в гипоталамусе; б) таламус, гипоталамус (как высший центр эндокринной и автономной нервной системы; в) КБП.
В гипоталамусе различают скопление нейронов, регулирующих теплоотдачу (отдел теплоотдачи) и теплопродукцию (отдел теплопродукции) Впервые существование таких отделов в гипоталамусе обнаружил К. Бернар. Он проводил "тепловой укол" (механическое раздражение гипоталамуса животного), после чего повышалась температура тела. Животные с разрушенными ядрами преопти-
44
тут?
ческой области гипоталамуса плохо переносят высокие температуры окружающей среды. Раздражение этой области электрическим током приводит к расширению сосудов кожи, потоотделению, тепловой одышки. Это скопление ядер получило название "центра теплоотдачи". При разрушении нейронов задних отделов гипоталамуса животное плохо переносит холод. Электростимуляция этой области вызывает повышение температуры тела, мышечную дрожь, увеличение липолиза, гликогенолиза. Скопление этих ядер называют "центр теплопродукции". Разрушение центра терморегуляции превращает гомойотермный организм в пойкилотермный. Согласно К.П. Иванову (1983, 1984) в центрах теплопродукции и теплоотдачи имеются сенсорные и эфферентные нейроны. Сенсорные нейроны воспринимают информацию от терморецепторов (нервный афферентный путь) и непосредственно от крови, омывающей нейроны (гуморальный афферентный путь). Если при возбуждении центра терморегуляции температура тела не станет оптимальной, тогда возбуждение передается в другие отделы гипоталамуса и таламуса, что вызывает появление отрицательных эмоций. При появлении отрицательных эмоций возбуждение от гипоталамуса передается в КБП и начинает функционировать последнее звено ФУС - поведение.
Эффекторы ФУС. Все эффекторы ФУС можно выделить на две группы:
I. Эффекторы, повышающие теплоотдачу организма - при работе этих органов увеличивается теплоотдача и организм охлаждается. Этот механизм особо важное значение приобретает в поддержании постоянства температуры тела во время пребывания организма в условиях повышенной температуры окружающей среды. Эти органы работают при возбуждении эфферентных нейронов «центра теплоотдачи». Различают следующие способы теплоотдачи: а) теплопроведении - при этом происходит непосредствен-
ная передача тепла организмом при соприкосновении с более холодным объектом; б) конвекции - за счет движения и перемещения нагреваемого теплом воздуха. При температурном комфорте 15% тепла организм отдает этим способом. Вентилятор усиливает отдачу тепла этим способом; эти два способа теплоотдачи осуществляются, если температура тела ниже температуры окружающей среды; в) теплоизлучения, за счет излучения инфракрасных лучей - этот способ осуществляется если температура тела ниже и равно температуре окружающей среды. В условиях температуры комфорта за счет этого механизма осуществляется до 60% тепла; Следует отметить, что во всех перечисленных способах отдачи тепла существенную роль играет кожный кровоток: когда его интенсивность возрастает за счет снижения тонуса гладкомышечных клеток артериол и закрытия артериовенозных шунтов - отдача тепла существенно возрастает. Этому также способствует увеличение объема циркулирующей крови; г) испарения воды - этот способ осуществляется при повышении температуры окружающей среды выше температуры тела. При этом отдача тепла происходит за счет траты энергии (испарение 1 мл воды сопровождается тратами энергии в 0,58 ккал). Различают два вида испарения, или перспирации: неощущаемая и ощущаемая перспирация. Неощущаемая перспирация - это испарение воды со слизистых дыхательных путей и воды, которая просачивается через эпителий кожного покрова.
За сутки через дыхательные пути испаряется до 400 мл воды (отдается тепла 232 ккал). При повышении температуры эта величина возрастает (тепловая одышка). В среднем за сутки через эпидермис просачивается около 240 мл воды. Эта величина не зависит от факторов среды. Оба вида перспирации за сутки позволяют отдать 371 ккал. Ощущаемая перспирация, или отдача тепла путем испарения пота. При комфортной температуре в
среднем за сутки выделяется 400-500 мл пота, следовательно отдается до 300 ккал. При необходимости потоотделение может возрастать до 12 л/сут (отдается тепло до 7000 ккал). За час потовые железы могут продуцировать до 1,5 л, а по некоторым источникам до 3 л. По химическому составу пот - это гипотонический раствор (0,3% хлористого натрия, мочевину, глюкозу, аминокислоты, аммоний, малые количества молочной кислоты), рН колеблется в пределах 4,27, в среднем рН=6. Нейроны спинного мозга, участвующие в регуляции потоотделения находятся в Т2-Ь2.
Различают три вида расстройства потоотделения:
1) ангидроз - полное отсутствие потоотделения;
2) гипогидроз - частичное снижение потообразования;
3) гипергидроз - чрезмерное образование пота.
Вклад каждого способа отдачи тепла в организме различен. В условиях температурного комфорта основная масса тепла отдается за счет теплопроведения, конвекции и теплоизлучения и лишь 1920% - с помощью испарения. При высокой температуре среды - до 75-90% тепла отдается за счет испарения.
Различают два потока тепла в организме:
1) внутренний поток - перенос тепла от внутренних органов к коже. В этом существенная роль отводится крови - своеобразная «теплотрасса» организма;
2) внешний поток - перенос тепла от кожи во внешнюю среду. При рассматривании механизма теплоотдачи, обычно имеют ввиду именно этот поток.
К органам теплоотдачи относятся:
1) кожа (82% тепла отдается через кожу). Отдача тепла через кожу осуществляется двумя механизмами: а) за счет сосудистых реакций - расширения кожных сосудов. При этом отдача тепла происходит тремя способами: теплопроведения, конвекции, тепло-
излучения; б) за счет потоотделения при этом отдача тепла происходит путем испарения;
2) легкие (13%) через легкие теплоотдача осуществляется путем испарения водянных паров, насыщающих выдыхаемый воздух. При высокой температуры окружающей среды дыхательный центр рефлекторно возбуждается, при низкой - угнетается, дыхание становится менее глубоким.
3) желудочно-кишечный тракт (4%) - для согревания пищи, путем теплопроведения;
4) нагревании кала и мочи (1%).
К проявлениям физической терморегуляции относится изменение положения тела. Когда собаке или кошке холодно, они сворачиваются в клубок, уменьшая тем самым поверхность теплоотдачи; когда жарко, они принимают положение, при котором поверхность теплоотдачи максимально возрастает. Этого способа не лишен и человек, «сворачиваясь в клубок» во время сна в холодном помещении.
Рудиментарное значение для человека имеет проявление реакции кожных мышц («гусиная кожа»). У животных при этом изменяется ячеистость шерстяного покрова и улучшается теплоизолирующая роль шерсти.
II. Эффекторы, способствующие тепло-продукции. При работе этих органов увеличивается образование тепла в организме -происходит повышение температуры. Этот механизм имеет большое значение при снижении температуры окружающей среды. Усиление функций этих органов осуществляется за счет возбуждения эфферентных нейронов центра теплопродукции. При этом освобождение энергии в организме осуществляется за счет окисления питательных веществ (белков, жиров и углеводов). Значение органов и ткане в теплообразовании различна: 1) скелетные мышцы (60%
тепла в организме образуется за счет сокращения мышц). При этом происходит непроизвольное сокращение мышц - дрожь. Тепло, образуемое за счет непроизвольного сокращения мышц, называется дрожательным термогенезом. При этом обменные процессы в организме значительно усиливаются, увеличивается потребление кислорода и углеводов мышечной тканью, что влечет за собой повышение теплообразования. Даже произвольная имитация дрожи увеличивает теплообразование на 200%. Если в организм введены миорелаксанты - вещества, нарушающие передачу возбуждения с нерва на мышцу и тем самым устраняющие дрожь, гораздо быстрее наступает понижение температуры тела. Скелетные мышцы также сокращаются за счет импульсов от КБП - это произвольное сокращение. Совокупность произвольных сокращений скелетных мышц составляют то или иное поведение. Следует отметить, что при горизонтальном (в положении лежа) положении тела, но с напряженной мускулатурой, происходит повышение теплообразования (за счет интенсивности окислительных процессов) на 10%. Небольшая двигательная активность ведет к увеличению теплообразования на 50-80%, а тяжелая мышечная нагрузка - на 400500%. При сокращении мышц повышается гидролиз АТФ, возрастает поток вторичной теплоты, идущий на согревание организма. При снижении температуры окружающей среды и крови первой реакцией мышц является увеличение терморегуляционного тонуса (микровибрации). В среднем при его появлении, теплопродукция возрастает на 20-45% от исходного уровня. При более значительном охлаждении терморегуляционный тонус переходит в мышечную холодовую дрожь. Дрожь представляет собой непроизвольную ритмическую активность поверхностно расположенных мышц, в результате чего теплопродукция возрастает в 2-3 раза. Вначале дрожь возникает в мышцах головы и шеи, затем туловища и потом конечностей. При
этом сигналы от нейронов гипоталамуса идут через красное ядро («центральный дрожательный путь») к альфа-мотонейронам спинного мозга, откуда сигнал идет к соответствующим мышцам, вызывая их активность. В скелетных мышцах теплопродукция может происходить за счет не сократительного термогенеза - за счет уменьшения эффективности окислительного фосфорилирования; 2) печень (30%). В печени термогенез происходит в основном за счет активации гликолиза и последующего окисления глюкозы. Температура крови печеночной вены выше температуры артериальной крови, что указывает на интенсивность теплообразования в этом органе. За счет интенсивных процессов окисления в печени этот орган называю «биохимической кухней» нашего организма; 3) бурый жир занимает особое место в теплообразовании организма, особенно у новорожденных и жителей арктических зон у которых он в значительном количестве. Бурый оттенок жира придается более значительным числом окончаний симпатических нервных волокон и большим числом митохондрий. Бурый жир повышает теплопродукцию за счет липолиза под влиянием симпатических воздействий и адреналина. Бурый жир расположен в затылочной области, между лопатками, в средостении по ходу крупных сосудов, в подмышечных впадинах. За счет высокой скорости окисления жирных кислот в бурой жировой ткани процесс теплообразования идет гораздо быстрее, чем в обычной. Тепло, образуемое за счет не сократительного термогенеза в мышцах, гликогенолиза в печени и липолиза в буром жире называется не дрожательным термогенезом; 4) другие органы (10%) - за счет окислительных процессов во всех остальных органах и тканей организма. Регуляция не дрожательного термогенеза осуществляется путем активации симпатической системы и продукции гормонов щитовидной железы и мозгового слоя надпочечников. Теплообразование в организме осуществляется за
счет окисления белков, жиров и углеводов в организме. У человека усиление теплообразования (за счет увеличения интенсивности обмена веществ) отмечается, когда температура окружающей среды становится ниже оптимальной температуры (зона комфорта). Для человека в обычной легкой одежде эта зона находится в пределах +18+200, а для обнаженного равна +280. Оптимальная температура во время пребывания в воде выше, чем на воздухе. Это обусловлено тем, что вода, обладающая высокой теплоемкостью и теплопроводностью, охлаждает тело в 14 раз сильнее, чем воздух. В связи с этим в прохладной ванне обмен веществ повышается значительно больше, чем во время пребывания на воздухе при той же температуре.
К эффекторам, участвующим в изменении температуры тела также относится эндокринная система. При раздражении центра теплоотдачи (при повышении температуры окружающей среды) происходит торможение выработки в гипоталамусе тиреолиберина, что приводит к снижению функции щитовидной железы. При раздражении центра теплопродукции (при снижении температуры окружающей среды) увеличивается выработка тиреолиберина, что приводит к увеличению функции щитовидной железы. Из желез внутренней секреции в регуляции температуры тела участвуют, главным образом щитовидная и надпочечники. При участии щитовидной железы в кровь выделяются гормоны (тироксин и трийодтиронин), повышающие интенсивность обмена веществ, усиливая теплопродукцию. Участие надпочечников заключается в выделении в кровь адреналина, который: 1) усиливает окислительные процессы в мышцах и повышает теплообразование; 2) суживает кожные сосуды, уменьшая теплоотдачу.
Таким образом при возбуждении центра теплопродукции происходит: 1) возбуждение мотонейронов спинного мозга и сокращение скелетных мышц (дрожательный термогенез); 2)
возбуждение симпатических нейронов спинного мозга, что приводит к гликогенолизу в скелетных мышцах и печени, а также к липолизу бурого жира (недрожательный термогенез). При возбуждении центра теплоотдачи происходит: 1) возбуждение симпатических нейронов спинного мозга с усилением работы потовых желез; при усилении продукции пота возрастает активность калликреина, что приводит к увеличению концентрации в крови брадикинина. Брадикинин способствует потоотделению и расширению сосудов кожи; 2) возбуждение депрессорного отдела сосудодвигательного центра с понижением активности нейронов спинного мозга, что приводит к расширению сосудов и увеличению теплоотдачи.
Поведение - внешнее звено ФУС. Это звено ФУС начинает функционировать при исчерпании внутреннего резерва организма. Если при максимальной функции всех эффекторов, участвующих в регуляции температуры (при повышении температуры окружающей среды - участие органов, усиливающих теплоотдачу; при снижении температуры окружающей среды - участие органов, увеличивающих теплопродукцию), температура тела не будет оптимальной, тогда возбуждение от гипоталамуса переходит в КБП - возникает поведение, которое способствует изменению температуры тела до оптимальной величины.
ГИПОТЕРМИЯ И ГИПЕРТЕРМИЯ
Гипотермия - состояние, при котором температура тела ниже 350С. Быстрее всего гипотермия возникает при погружении в холодную воду. В последние годы искусственную гипотермию используют в хирургической практике при операциях на сердце и ЦНС. При этом температуру снижают до 24-280С. Смысл гипотермии заключается в том, что при этом резко снижается обмен веществ организма за счет смещения кривой диссоциации оксигемоглобина влево уменьшается потребность организма в кислороде. В
результате становится переносимым более длительное обескровливание мозга (вместо 3-5 мин при нормальной температуре до 1520 мин при температуре 24-280) и больные легче переносят временное выключение сердца и остановку дыхания. При использовании гипотермии необходимо исключить приспособительные реакции организма (работу отдельных звеньев ФУС). Для этой цели используют препараты, выключающие передачу импульсов в АНС (ганглиоблокаторы) и прекращающие передачу импульсов с нервов на скелетные мышцы (миорелаксанты).
При кратковременных и не чрезмерно интенсивных воздействиях холода на организм изменений теплового баланса и понижения температуры внутренней среды не происходит. В то же время это способствует развитию простудных заболеваний и обострению хронических воспалительных процессов. В этой связи имеет большое значение закаливание организма. Закаливание достигается повторными воздействиями низкой температуры возрастающей интенсивности. У слабых людей закаливание следует начинать с водных процедур нейтральной температуры (320С) и понижать температуру на 1 0С через каждые 2-3 дня. Эффект закаливания проявляется не только при водных процедурах, но и при воздействии холодного воздуха. При этом закаливание происходит быстрее, если воздействие холода сочетается с активной мышечной деятельностью.
Гипертермия - состояние при котором температура тела повышается более 370С. Она возникает при продолжительном действии высокой температуры окружающей среды, особенно при влажном воздухе (при этом резко ухудшается отдача тепла организмом при помощи испарения). Гипертермия может возникать и под влиянием некоторых эндогенных факторов, усиливающих в организме теплообразование (тироксин, адреналин, жирные кислоты
и др.). Резкая гипертермия (повышение температуры тела до 40-410) сопровождается тяжелым общим состоянием организма и называется тепловой удар.
От гипертермии следует отличать повышение температуры при неизмененных внешних условиях. При этом происходит нарушение процесса терморегуляции в организме. Примером такого нарушения может служить инфекционная лихорадка. Одной из причин ее возникновения является высокая чувствительность гипоталамичес-ких центров к токсинам бактерий. Введение в область переднего гипоталамуса минимального количества бактерийного токсина сопровождается многочасовым повышением температуры.
Список литературы:
1. Атлас по нормальной физиологии \ Под ред. Н.А. Агаджаняна. М. Высшая школа, 1987. - 351 с.
2. Шукуров Ф.А. Физиология Человека. Душанбе, 2009, 320 с.
3. Шукуров Ф., Халимова Ф. Физиология в схемах и рисунках. Chisinau Lap Lambert 2022, 153 c.
