Терморегуляция организма

Цель занятия:
Расширить и углубить знания об обмене тепла и энергии, терморегуляции организма. План лекции
1.Основные понятия
2.Термические зоны организма человека
3.Температура тела и терморегуляция
4. Температура различных участков тела
5. Регуляция температуры
6. Механизмы терморегуляции
7. Химическая терморегуляция
8. Физическая терморегуляция

Основные понятия
Организм человека относится к гомойотермным или теплокровным организмам, способным поддерживать постоянную температуру тела.
Это постоянство температуры называется – изотермия.
Постоянство температуры у человека поддерживается из – за высокой скорости реакций, интенсивности теплообразования и величины теплопотерь.

Термические зоны организма
Внутренняя зона –
ядро (37 – 38,5):
органы грудной и брюшной полостей, мозг, органы таза;
самый горячий орган – печень (38,5);
2. Наружная зона –
оболочка (25 – 34):
кожа, скелетная мускулатура, костная система (поддерживают изотермию ядра).

Для клинических целей оценка температуры ядра проводится в определенных участках тела:
Подмышечная впадина,
2. Полость рта,
3. Прямая кишка,
Истинной температурой тела считают температуру крови правой половины сердца,
она колеблется в пределах
37-38оС
(отклонение от нормы приводит к включению сложных механизмов саморегуляции).

Температура тела
Колеблется в течение дня:
В предутренние часы ( в 2-4 часа ночи) она минимальна,
Днём - максимальна (в 16-19 час).
Суточный перепад температуры тела составляет 1 градус.
При физической нагрузке внутренняя температура тела повышается, а средняя температура кожи понижается из-за выделения и испарения пота.
Обезвоживание организма приводит к подъему внутренней температуры тела ограничивает трудоспособность.

Терморегуляция
Терморегуляция это способность организма поддерживать изотермию за счет взаимосвязанных процессов теплообразования и теплоотдачи.
Процесс образования тепла в организме – химическая терморегуляция.
Химическая терморегуляция имеет значение при понижении температуры окружающей среды.
Процесс отдачи тепла –
физическая терморегуляция.

Механизмы терморегуляции
Для обеспечения постоянной температуры тела необходимо поддержание баланса между теплопродукцией и теплоотдачей с помощью регуляторных механизмов: физических и химических.
Химическая терморегуляция осуществляется при усилении или ослаблении скорости обменных реакций; физическая –путем изменения интенсивности теплоотдачи организмом.
ТЕПЛООТДАЧА
(физическая
терморегуляция)
теплообмен
Работа поперечно-полосатых мышц -70%, Работа печени-30%
Излучение, конвекция, испарение влаги

Химическая терморегуляция- теплообразование
Теплообразование усиливается при отклонении температуры окружающей среды от температуры комфорта, составляющей 18-20 С для легко одетого человека, 26-28 С для обнаженного.
Наиболее интенсивное теплообразование идет в мышцах при физических нагрузках.
При легких нагрузках теплообразование увеличивается на 50-80%, при тяжелых – в 4-5 раз.
У марафонца ректальная температура до 43 С.

Химическая терморегуляция
Температура тела регулируется нервно-гуморальным путем.
1)Теплообразование усиливают гормоны тироксин и адреналин.
2)Рефлекторный терморегуляторный ответ возникает при раздражении тепловых рецепторов (30 тысяч) и холодовых рецепторов (250 тысяч). Холодовые рецепторы-колбы Краузе-расположены в подслизстом слое, в коже (ближе к эпидермису), в мышцах брюшного пресса.
Тельца Руффини считают тепловыми рецепторами (в глубоких отделах дермы и в подкожном слое).

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ
При охлаждении вследствие возбуждения холодовых рецепторов у человека рефлекторно возникает дрожь-непроизвольные мышечные сокращения, вызванные спазмом мелких сосудов.
Уменьшение притока крови снижает кожную температуру на несколько градусов.
Импульсы от колб Краузе по спиноталамическому тракту достигают подкорковых образований и коры больших полушарий, где формируется ощущение озноба.

Химическая терморегуляция
Эфферентные импульсы от центра терморегуляции гипоталамуса направляются по проводящим путям к двигательным нейронам спинного мозга и мышцам, ответственным за возникновение дрожи.
Одновременно усиливается теплообразование в печени и легких.
Повышаются энергетические затраты в целом, что приводит к увеличению теплопродукции и повышению температуры.
Теплопродукция в мышечной ткани может увеличится и без сокращения мышц за счет рефлекторного повышения интенсивности обменных процессов.

Физическая терморегуляция - терморегуляция
Контактная или дистантная конвекция (перемещение теплого воздуха с поверхности тела). Контактная (2-5%), или теплопроведение – прямой обмен тепла между двумя объектами с разной температурой, дистантная (12-15%) – переход тепла в поток воздуха, который движется около поверхности тела, заменяясь новым;
Теплоизлучение (радиация) (60%) – отдача тепла путем излучения электромагнитных волн в виде инфракрасных волн;
Испарение жидкости с поверхности кожи и верхних дыхательных путей (20%). С 1 г пара организм теряет около 600 кал тепла, в горячих цехах теряется до 12л пота/сут, т.е. около 8000 ккал. Выделение мочи и кала

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕПЛООТДАЧИ ЗАВИСИТ:
от теплоемкости окружающей среды
(около моря она больше и теплоотдача интенсивнее, ощущение высокой температуры понижается, в водной среде особенно);
объема поверхности тела
(свернувшись в клубок, съеживание, втягивание головы в воротник пальто, т.е. занять меньший объем и наоборот);
свойств кожного покрова
(у собаки – язык, у кошки – подушечки лап - облизывают для увеличения испарения).

ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ
В регуляции теплообмена участвует гуморальный механизм , в частности гормоны щитовидной железы и надпочечников.
Гормон щитовидной железы- тироксин, повышая обменные процессы в организме , увеличивает теплообразование. Поступление тироксина в кровь возрастает при охлаждении организма.
Гормон надпочечников адреналин- усиливает
окислительные процессы, увеличивая тем самым
теплообразование. Кроме того, под действием
адреналина происходит сужение сосудов, в частности сосудов кожи, за счет этого уменьшается теплоотдача.

Нервная регуляция
Нервные импульсы, в терморецепторах, по афферентным нервным волокнам поступают в спинной мозг. По проводящим путям они достигают зрительных бугров, а от них идут в гипоталамическую область и к коре большого мозга. В результате возникают ощущения тепла и холода.
В спинном мозге находятся центры некоторых терморегуляторных рефлексов.
Гипоталамус является основным рефлекторным центром терморегуляции. Передние отделы гипоталамуса контролируют механизмы физической терморегуляции , т.е. они являются центром теплоотдачи. Задние отделы гипоталамуса контролируют химическую терморегуляцию и являются центром теплообразования. Важная роль в регуляции температуры тела принадлежит коре головного мозга. Эфферентными нервами центра терморегуляции являются главным образом симпатические волокна.

Адаптация к периодическим изменениям температуры среды
Закаливание - температурная акклиматизация, привыкание или толерантность (смещение порога развития дрожи в сторону более низких температур, или наоборот, при высокой температуре).
С возрастом в связи с инволюционными процессами температура ядра снижается до 34, 6 – 35,5оС.

Задача №1
Если теплообразование в организме человека превышает теплоотдачу, то это в конечном счете приведет к:
1) возникновению загара;
2) сужению кровеносных сосудов кожи;
3) образованию витамина D
4) тепловому удару

Эталон ответа
Если теплообразование в организме человека превышает теплоотдачу, то это в конечном счете приведет к:
4) тепловому удару.

Регуляция теплоотдачи кровеносными сосудами

Домашнее задание
1. Сделать конспект лекции, используя презентацию и учебник И.В.Гайворонского «Анатомия и физиология человека» стр.280-282.
2. Решить ситуационные задачи.

ЗАДАЧА № 1
У здорового человека произвели измерения температуры тела. Результаты термометрии, следующие: температура, измеренная в подмышечной впадине, составляет 36,6° С, ректальная температура — 37,1° С, подъязычная температура — 36,8° С.
Вопросы:
1. Какую температуру (ядра или оборочки тела человека) отражает температура, измеряемая в подмышечной впадине?
2. Какую температуру (ядра или оборочки тела человека) отражает ректальная температура?
3. Какую температуру (ядра или оборочки тела человека) отражает подъязычная температура?
4. Каковы верхний и нижний пределы температуры ядра тела человека?
5. Охарактеризуйте суточные ритмы колебания температуры тела человека.
6. Охарактеризуйте месячные ритмы колебания температуры тела (у женщин).

ЗАДАЧА № 2
Человек находится в финской сауне: температура окружающего воздуха составляет 90° С, а влажность 5 %.
Вопросы:
1. Какие процессы физической терморегуляции могут осуществляться в этих условиях, а какие – не могут? Дайте обоснование ответу.
2. Какие регуляторные механизмы в организме будут задействованы для регуляции теплоотдачи?
3. Как изменятся процессы химической терморегуляции в этих условиях?
4. Какие регуляторные механизмы в организме будут задействованы для регуляции несократительного термогенеза в этих условиях?
5. Какие регуляторные механизмы в организме будут задействованы для регуляции сократительного термогенеза в этих условиях?

ЗАДАЧА № 3
Человек в течение 10 мин находится в паровой бане, и с него обильно стекает пот. Температура воздуха составляет 90° С, влажность равна 100 %.
Вопросы:
Какие процессы физической терморегуляции могут осуществляться в этих условиях, а какие – не могут? Дайте обоснование ответу.
Какие регуляторные механизмы в организме будут задействованы для регуляции теплоотдачи?
Как изменятся процессы химической терморегуляции в этих условиях?
Какие регуляторные механизмы в организме будут задействованы для регуляции несократительного термогенеза в этих условиях?
Какие регуляторные механизмы в организме будут задействованы для регуляции сократительного термогенеза в этих условиях?