3. Локализация, особенности, свойства терморегуляторов. Теплообразование и теплоотдача в различных условиях пребывания организма. Нейрорегуляция тепла

Совокупность физиологических механизмов, осуществляющих регулирование температуры тела, называется физиологической системой терморегуляции.

Тепло в организме образуется в результате окисления пищевых веществ в процессе распада белков, жиров и углеводов. Энергия, которая до этого находилась в них в скрытом состоянии, освобождается, расходуется и в конечном счете отдается организмом в виде тепла.

Местом, где главным образом происходит образование тепла, являются мышцы. Этот процесс идет даже тогда, когда человек находится в полном покое. Незначительные мышечные движения уже способствуют большему образованию тепла, а при ходьбе количество его повышается на 60-80 %. При мышечной работе образование тепла увеличивается в 4-5 раз. Кроме скелетных мышц, теплообразование происходит в желудке, кишках, печени, почках и других органах.

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.

Образование тепла в организме сопровождается его отдачей. Организм теряет столько тепла, сколько в нем образуется, в противном случае человек погиб бы в течение нескольких часов.

Теплоотдачу определяют следующие физические процессы:

1) перемещение теплого воздуха с поверхности кожи путем конвекции;

2) теплоизлучение;

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

4) выделение мочи и кала.

Конвекции, 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. Наиболее существенным механизмом теплоотдачи является потоотделение. С 1 г пара организм теряет около 600 кал тепла. В горячих цехах при температуре 500 С 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.

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

Локальной температурной саморегуляцией обладает сосудистый аппарат кожи.

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 сократительного термогенеза скелетных мышц. Поскольку рецепторная функция температуры тела широко представлена по разным отделам ЦНС, каждый отдел мозга выполняет свои задачи. Лимбические структуры мозга определяют теплоощущения. Кора большого мозга с помощью механизмов условных рефлексов обусловливает 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.