शरीर आणि वातावरण यांच्यातील औष्णिक ऊर्जेच्या देवाणघेवाणीला उष्णता हस्तांतरण म्हणतात. उष्णता हस्तांतरणाच्या निर्देशकांपैकी एक म्हणजे शरीराचे तापमान, जे दोन घटकांवर अवलंबून असते: उष्णता निर्मिती, म्हणजेच शरीरातील चयापचय प्रक्रियांची तीव्रता आणि वातावरणात उष्णता हस्तांतरण. ज्या प्राण्यांच्या शरीराचे तापमान बाह्य वातावरणाच्या तपमानावर अवलंबून बदलते त्यांना पोकिलोथर्मिक किंवा थंड रक्ताचे म्हणतात. शरीराचे तापमान स्थिर राहणाऱ्या प्राण्यांना होमोयोथर्मिक (उबदार रक्ताचे) म्हणतात. शरीराच्या तापमानाच्या स्थिरतेला आइसोथर्मिया म्हणतात. हे सभोवतालच्या तापमानातील चढउतारांपासून ऊती आणि अवयवांमध्ये चयापचय प्रक्रियांचे स्वातंत्र्य सुनिश्चित करते.

मानवी शरीराचे तापमान

मानवी शरीराच्या वैयक्तिक भागांचे तापमान वेगळे असते. हात आणि पायांवर त्वचेचे सर्वात कमी तापमान पाळले जाते, सर्वात जास्त - काखेत, जेथे ते सामान्यतः निर्धारित केले जाते. निरोगी व्यक्तीमध्ये, या भागातील तापमान 36-37 डिग्री सेल्सिअस असते. दिवसा, मानवी शरीराच्या तापमानात लहान वाढ आणि घसरण दैनंदिन बायोरिदमनुसार पाळली जाते: किमान तापमान पहाटे 2-4 वाजता, कमाल - 16-19 वाजता.

विश्रांती आणि कामाच्या वेळी स्नायूंच्या ऊतींचे तापमान 7 डिग्री सेल्सियसच्या आत बदलू शकते. अंतर्गत अवयवांचे तापमान चयापचय प्रक्रियेच्या तीव्रतेवर अवलंबून असते. सर्वात तीव्र चयापचय प्रक्रिया यकृतामध्ये घडते, जो शरीराचा "सर्वात उष्ण" अवयव आहे: यकृताच्या ऊतींचे तापमान 38-38.5 डिग्री सेल्सिअस असते. गुदाशयातील तापमान 37-37.5 डिग्री सेल्सिअस असते. तथापि, ते 4-5 डिग्री सेल्सिअसच्या आत चढउतार होऊ शकते, हे रक्ताच्या इतर कारणांवर आणि म्यूकॅल द्रव्यमानावर अवलंबून असते. लांब (मॅरेथॉन) अंतराच्या धावपटूंमध्ये, स्पर्धेच्या शेवटी, गुदाशयातील तापमान 39-40 डिग्री सेल्सियस पर्यंत वाढू शकते.

स्थिर पातळीवर तापमान राखण्याची क्षमता परस्परसंबंधित प्रक्रियांद्वारे प्रदान केली जाते - उष्णता निर्माण करणे आणि शरीरातून बाह्य वातावरणात उष्णता सोडणे. जर उष्णतेची निर्मिती उष्णतेच्या नुकसानासारखी असेल तर शरीराचे तापमान स्थिर राहते. शरीरात उष्णता निर्माण होण्याच्या प्रक्रियेला रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन म्हणतात, शरीरातून उष्णता काढून टाकणारी प्रक्रिया भौतिक थर्मोरेग्युलेशन म्हणतात.

रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन

शरीरातील उष्णतेची देवाणघेवाण ऊर्जेशी जवळून संबंधित आहे. जेव्हा सेंद्रिय पदार्थांचे ऑक्सिडीकरण होते तेव्हा ऊर्जा सोडली जाते. ऊर्जेचा काही भाग एटीपीच्या संश्लेषणात जातो. ही संभाव्य ऊर्जा जीव त्याच्या पुढील क्रियाकलापांमध्ये वापरू शकते. सर्व ऊती शरीरातील उष्णतेचे स्त्रोत आहेत. रक्त, ऊतकांमधून वाहते, गरम होते.

सभोवतालच्या तापमानात वाढ झाल्यामुळे चयापचय कमी होते, परिणामी शरीरात उष्णता निर्माण होते. सभोवतालच्या तापमानात घट झाल्यामुळे, चयापचय प्रक्रियांची तीव्रता प्रतिक्षेपितपणे वाढते आणि उष्णता निर्मिती वाढते. मोठ्या प्रमाणात, स्नायूंच्या क्रियाकलाप वाढल्यामुळे उष्णता निर्मितीमध्ये वाढ होते. अनैच्छिक स्नायूंचे आकुंचन (थरथरणे) हे वाढीव उष्णता उत्पादनाचे मुख्य स्वरूप आहे. स्नायूंच्या ऊतींमध्ये उष्णता निर्मितीमध्ये वाढ होऊ शकते आणि चयापचय प्रक्रियेच्या तीव्रतेत प्रतिक्षेप वाढल्यामुळे - नॉन-कॉन्ट्रॅक्टाइल स्नायू थर्मोजेनेसिस.

शारीरिक थर्मोरेग्युलेशन

संवहन (उष्णता वहन), रेडिएशन (थर्मल रेडिएशन) आणि पाण्याचे बाष्पीभवन याद्वारे बाह्य वातावरणात उष्णता हस्तांतरित केल्यामुळे ही प्रक्रिया चालते. संवहन म्हणजे त्वचेला लागून असलेल्या वातावरणातील वस्तू किंवा कणांना उष्णता थेट सोडणे. उष्णता हस्तांतरण जितके तीव्र असेल तितके शरीराच्या पृष्ठभागाच्या आणि आसपासच्या हवेतील तापमानाचा फरक जास्त असेल.

हवेच्या हालचालीसह उष्णता हस्तांतरण वाढते, उदाहरणार्थ वारा. उष्णता हस्तांतरणाची तीव्रता मुख्यत्वे वातावरणाच्या थर्मल चालकतेवर अवलंबून असते. हवेपेक्षा पाण्यात उष्णता जास्त वेगाने सोडली जाते. कपडे उष्णता वाहक कमी करतात किंवा थांबवतात.

रेडिएशन - शरीराच्या पृष्ठभागावरुन इन्फ्रारेड किरणोत्सर्गाद्वारे शरीरातून उष्णता सोडली जाते. त्यामुळे शरीरातील उष्णता कमी होते. उष्णता वाहक आणि उष्णता विकिरणांची तीव्रता मुख्यत्वे त्वचेच्या तापमानाद्वारे निर्धारित केली जाते. त्वचेच्या वाहिन्यांच्या लुमेनमध्ये रिफ्लेक्स बदलाद्वारे उष्णता हस्तांतरण नियंत्रित केले जाते. सभोवतालच्या तापमानात वाढ झाल्यामुळे, धमनी आणि केशिका विस्तारतात, त्वचा उबदार आणि लाल होते. यामुळे उष्णता वाहक आणि उष्णता विकिरण प्रक्रिया वाढते. जेव्हा हवेचे तापमान कमी होते तेव्हा त्वचेच्या धमन्या आणि केशिका अरुंद होतात. त्वचा फिकट गुलाबी होते, रक्तवाहिन्यांमधून वाहणारे रक्त कमी होते. यामुळे त्याचे तापमान कमी होते, उष्णता हस्तांतरण कमी होते आणि शरीर उष्णता टिकवून ठेवते.

शरीराच्या पृष्ठभागावरून पाण्याचे बाष्पीभवन (2/3 आर्द्रता), तसेच श्वासोच्छवासाच्या प्रक्रियेत (1/3 आर्द्रता). जेव्हा घाम बाहेर पडतो तेव्हा शरीराच्या पृष्ठभागावरून पाण्याचे बाष्पीभवन होते. अगदी दृश्यमान घाम येणे पूर्ण नसतानाही, त्वचेतून दररोज 0.5 लिटर पाणी बाष्पीभवन होते - अदृश्य घाम येणे. 75 किलो वजनाच्या व्यक्तीच्या 1 लिटर घामाचे बाष्पीभवन शरीराचे तापमान 10 डिग्री सेल्सियसने कमी करू शकते.

सापेक्ष विश्रांतीच्या अवस्थेत, प्रौढ व्यक्ती बाह्य वातावरणात 15% उष्णता उष्णता वहनाद्वारे, सुमारे 66% उष्णता किरणोत्सर्गाद्वारे आणि 19% पाण्याच्या बाष्पीभवनाद्वारे सोडते. सरासरी, एक व्यक्ती दररोज सुमारे 0.8 लिटर घाम गमावते आणि त्यासह 500 किलो कॅलरी उष्णता. श्वास घेताना, एखादी व्यक्ती दररोज सुमारे 0.5 लिटर पाणी सोडते. कमी सभोवतालच्या तापमानात (15° C आणि त्याहून कमी), दैनंदिन उष्णता हस्तांतरणापैकी सुमारे 90% उष्णता वाहक आणि उष्णता विकिरणांमुळे होते. या परिस्थितीत, दृश्यमान घाम येत नाही.

18-22 डिग्री सेल्सियसच्या हवेच्या तपमानावर, थर्मल चालकता आणि उष्णतेच्या किरणोत्सर्गामुळे उष्णता हस्तांतरण कमी होते, परंतु त्वचेच्या पृष्ठभागावरील आर्द्रतेच्या बाष्पीभवनामुळे शरीरातील उष्णतेचे नुकसान वाढते. हवेच्या उच्च आर्द्रतेमध्ये, जेव्हा पाण्याचे बाष्पीभवन कठीण असते, तेव्हा शरीराचे अतिउष्णता होऊ शकते आणि उष्माघात होऊ शकतो. पाण्याच्या वाफेसाठी अभेद्य कपडे प्रभावी घाम येणे प्रतिबंधित करतात आणि मानवी शरीराला जास्त गरम करू शकतात.

उष्ण देशांमध्ये, लांबच्या प्रवासादरम्यान, गरम कार्यशाळेत, एखादी व्यक्ती घामाद्वारे मोठ्या प्रमाणात द्रव गमावते. त्याच वेळी, तहानची भावना दिसून येते, जी पाण्याच्या सेवनाने शांत होत नाही. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की घामाने मोठ्या प्रमाणात खनिज क्षार नष्ट होतात. पिण्याच्या पाण्यात मीठ मिसळले तर तहान नाहीशी होते आणि लोकांना बरे वाटते.

उष्णता विनिमय नियमन केंद्रे

थर्मोरेग्युलेशन रिफ्लेक्सिव्हली चालते. सभोवतालच्या तापमानातील चढ-उतार थर्मोसेप्टर्सद्वारे समजले जातात. मोठ्या प्रमाणात, थर्मोरेसेप्टर्स त्वचेमध्ये, तोंडी श्लेष्मल त्वचा आणि वरच्या श्वसनमार्गामध्ये स्थित असतात. थर्मोरेसेप्टर्स अंतर्गत अवयव, शिरा आणि मध्यवर्ती मज्जासंस्थेच्या काही रचनांमध्ये आढळले. त्वचा थर्मोसेप्टर्स सभोवतालच्या तापमानातील चढउतारांबद्दल अत्यंत संवेदनशील असतात. जेव्हा मध्यम तापमान 0.007 ° से वाढते आणि 0.012 ° से कमी होते तेव्हा ते उत्साहित असतात.

थर्मोरेसेप्टर्समध्ये उद्भवणारे मज्जातंतू आवेग पाठीच्या कण्याकडे संलग्न तंत्रिका तंतूंसह प्रवास करतात. संवाहक मार्गांसह, ते व्हिज्युअल ट्यूबरकल्सपर्यंत पोहोचतात आणि त्यांच्यापासून ते हायपोथालेमिक प्रदेशात आणि सेरेब्रल कॉर्टेक्सकडे जातात. परिणामी, उष्णता किंवा थंडीच्या संवेदना आहेत पाठीच्या कण्यामध्ये काही थर्मोरेग्युलेटरी रिफ्लेक्सेसची केंद्रे आहेत. थर्मोरेग्युलेशनसाठी हायपोथालेमस हे मुख्य प्रतिक्षेप केंद्र आहे. पूर्ववर्ती हायपोथालेमस भौतिक थर्मोरेग्युलेशनची यंत्रणा नियंत्रित करते, म्हणजेच ते उष्णता हस्तांतरणाचे केंद्र आहेत. पोस्टरियर हायपोथालेमस रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन नियंत्रित करते आणि उष्णता उत्पादनाचे केंद्र आहे. शरीराच्या तापमानाच्या नियमनात महत्त्वाची भूमिका सेरेब्रल कॉर्टेक्सची असते. थर्मोरेग्युलेशन सेंटरच्या अपरिहार्य नसा प्रामुख्याने सहानुभूती तंतू असतात.

हार्मोनल यंत्रणा, विशेषत: थायरॉईड ग्रंथी आणि अधिवृक्क ग्रंथींचे संप्रेरक, उष्णता हस्तांतरणाच्या नियमनामध्ये देखील सामील आहेत. थायरॉईड संप्रेरक - थायरॉक्सिन, शरीरातील चयापचय वाढवते, उष्णता निर्माण करते. शरीर थंड झाल्यावर रक्तात थायरॉक्सिनचा प्रवेश वाढतो. एड्रेनल हार्मोन - एड्रेनालाईन - ऑक्सिडेटिव्ह प्रक्रिया वाढवते, ज्यामुळे उष्णता निर्माण होते. याव्यतिरिक्त, एड्रेनालाईनच्या कृती अंतर्गत, व्हॅसोकॉन्स्ट्रक्शन उद्भवते, विशेषतः त्वचेच्या वाहिन्या, यामुळे, उष्णता हस्तांतरण कमी होते.

सभोवतालच्या कमी तापमानात जीवांचे अनुकूलन. सभोवतालच्या तापमानात घट झाल्यामुळे, हायपोथालेमसची प्रतिक्षेप उत्तेजना उद्भवते. त्याच्या क्रियाकलाप वाढल्याने पिट्यूटरी ग्रंथी उत्तेजित होते, परिणामी थायरोट्रॉपिन आणि कॉर्टिकोट्रॉपिनचा स्राव वाढतो, ज्यामुळे थायरॉईड ग्रंथी आणि अधिवृक्क ग्रंथींची क्रिया वाढते. या ग्रंथींचे संप्रेरक उष्णता उत्पादनास उत्तेजित करतात. अशा प्रकारे, थंड झाल्यावर, शरीराच्या संरक्षण यंत्रणा सक्रिय होतात, ज्यामुळे चयापचय वाढते, उष्णता निर्माण होते आणि उष्णता हस्तांतरण कमी होते.

थर्मोरेग्युलेशनची वय वैशिष्ट्ये

आयुष्याच्या पहिल्या वर्षाच्या मुलांमध्ये, अपूर्ण यंत्रणा पाळली जाते. परिणामी, जेव्हा सभोवतालचे तापमान 15 डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी होते तेव्हा मुलाच्या शरीराचा हायपोथर्मिया होतो. आयुष्याच्या पहिल्या वर्षात, उष्णता वाहक आणि उष्णता विकिरणांद्वारे उष्णता हस्तांतरण कमी होते आणि उष्णता उत्पादनात वाढ होते. तथापि, 2 वर्षांचे होईपर्यंत, मुले थर्मोलाबिल राहतात (शरीराचे तापमान खाल्ल्यानंतर वाढते, उच्च वातावरणीय तापमानात). 3 ते 10 वर्षे वयोगटातील मुलांमध्ये, थर्मोरेग्युलेशनची यंत्रणा सुधारते, परंतु त्यांची अस्थिरता कायम राहते.

प्रीप्युबर्टल वयात आणि तारुण्य (यौवन) दरम्यान, जेव्हा शरीराची वाढ वाढते आणि कार्यांच्या न्यूरोह्युमोरल नियमनची पुनर्रचना होते, तेव्हा थर्मोरेग्युलेटरी यंत्रणेची अस्थिरता वाढते. वृद्धावस्थेत, प्रौढ वयाच्या तुलनेत शरीरात उष्णता निर्माण होण्याचे प्रमाण कमी होते.

शरीर कडक होण्याची समस्या

आयुष्याच्या सर्व कालखंडात, शरीराला कठोर करणे आवश्यक आहे. कडक होणे म्हणजे प्रतिकूल पर्यावरणीय प्रभावांना शरीराच्या प्रतिकारशक्तीमध्ये वाढ आणि सर्व प्रथम, थंड होण्यासाठी समजले जाते. निसर्गातील नैसर्गिक घटक - सूर्य, हवा आणि पाणी वापरून कठोरता प्राप्त केली जाते. ते मानवी त्वचेच्या मज्जातंतूंच्या टोकांवर आणि रक्तवाहिन्यांवर कार्य करतात, मज्जासंस्थेची क्रिया वाढवतात आणि चयापचय प्रक्रिया वाढवतात. नैसर्गिक घटकांच्या सतत संपर्कात राहिल्याने शरीराला त्यांची सवय होते. शरीराची कडक होणे खालील मूलभूत परिस्थितींमध्ये प्रभावी आहे: अ) नैसर्गिक घटकांचा पद्धतशीर आणि सतत वापर; ब) त्यांच्या प्रभावाचा कालावधी आणि सामर्थ्य यामध्ये हळूहळू आणि पद्धतशीर वाढ (कोमट पाण्याच्या वापराने कडक होणे, हळूहळू त्याचे तापमान कमी करणे आणि पाण्याच्या प्रक्रियेचा कालावधी वाढवणे); c) तापमान-विपरीत उत्तेजनांच्या वापराने कडक होणे (उबदार - थंड पाणी); ड) कठोर होण्यासाठी वैयक्तिक दृष्टीकोन.

शारीरिक शिक्षण आणि खेळांसह नैसर्गिक कठोर घटकांचा वापर करणे आवश्यक आहे. शरीराच्या महत्त्वपूर्ण भागाच्या अनिवार्य प्रदर्शनासह ताजी हवेत किंवा उघड्या खिडकी असलेल्या खोलीत आणि त्यानंतरच्या पाण्याच्या प्रक्रियेस (ओतणे, शॉवर) सकाळचे व्यायाम कठोर होण्यास चांगले योगदान देते. हार्डनिंग हे लोकांना बरे करण्याचे सर्वात सुलभ माध्यम आहे.

मानवी शरीराच्या थर्मोरेग्युलेशनचे उल्लंघन

नियमन प्रक्रियेची अपूर्णता (थर्मोरेग्युलेशन पॅथॉलॉजी) या वस्तुस्थितीमध्ये व्यक्त केली जाऊ शकते की नियमन प्रक्रियेच्या पहिल्या टप्प्यात (विसंगत आणि ओव्हररेग्युलेशन) - प्राथमिक व्हॅसोकॉन्स्ट्रक्शन त्यांच्या टोनमध्ये तीव्र घट झाल्यामुळे बदलले जाते. अनुनासिक पोकळीच्या बाजूने, हे शिंका येणे किंवा अनुनासिक श्वास घेण्यात अडचण येण्याच्या हल्ल्यांमध्ये व्यक्त केले जाते. त्याच वेळी, अनुनासिक शंखांच्या श्लेष्मल झिल्लीच्या संवहनी पारगम्यतेत वाढ देखील दिसून येते. शारीरिक थर्मोरेग्युलेशनच्या अपुरेपणामुळे निरोगी व्यक्तींपेक्षा उच्च तापमानात रासायनिक दुव्याचा समावेश करणे आवश्यक असू शकते. या प्रकारचे अव्यवस्था असलेले रुग्ण सभोवतालच्या तापमानात अगदी थोड्या थेंबात थंड होतात आणि थरथर कापतात. अनुनासिक श्लेष्मल त्वचा एक अपर्याप्त प्रतिसाद वैशिष्ट्यपूर्ण घटना सह नियमन व्यत्यय रुग्णाला थंड तेव्हा उद्भवते. पुढील प्रकारचे डिसरेग्युलेशन - भौतिक थर्मोरेग्युलेशनची अपुरीता - रासायनिक दुवा आणि थंड थरकापाने भरपाई केली जात नाही. परिणामी, नियमन व्यत्यय उच्चारलेल्या थंड संवेदनाशिवाय आणि थरथर कापल्याशिवाय उद्भवते, म्हणजेच असे रुग्ण थरथरत नाहीत आणि गोठत नाहीत, परंतु तरीही त्यांना सर्दी होते.

तापमान होमिओस्टॅसिसच्या नियमनाच्या यंत्रणेचे उल्लंघन झाल्यास ईएनटी अवयवांमध्ये तीव्र दाहक प्रक्रियेच्या तीव्रतेची यंत्रणा अनुनासिक आणि घशाच्या श्लेष्मल त्वचेच्या क्षेत्रामध्ये शिरासंबंधी स्टॅसिसच्या निर्मितीद्वारे स्पष्ट केली जाते, संवहनी पारगम्यतेमध्ये वाढ होते, ज्यामुळे सूक्ष्मजंतूंच्या विकासासाठी सूक्ष्मजंतू निर्माण होतात. ic जळजळ.

होमोयोथर्मिक जीवांच्या प्रत्येक प्रजातीमध्ये शरीराचे क्षेत्र असते ज्याद्वारे पर्यावरणासह उष्णतेची प्राथमिक देवाणघेवाण होते, तथाकथित उष्णता एक्सचेंजर्स. मानवांमध्ये, अशा उष्णता एक्सचेंजर्स हात आणि पाय आहेत. अशा प्रकारे, मुख्य चयापचयातील 7 ते 80% उष्णता हातांद्वारे काढून टाकली जाऊ शकते, जरी हात मानवी शरीराच्या वस्तुमानाच्या केवळ 6% बनवतात. आवश्यक असल्यास, बोटांमध्ये रक्त परिसंचरण 600 पट वाढू शकते. स्वाभाविकच, उष्मा एक्सचेंजर्सच्या क्षेत्रामध्ये संवहनी नियमनाची कार्यात्मक स्थिती अनुनासिक पोकळीच्या श्लेष्मल झिल्लीच्या स्थितीवर देखील परिणाम करते. M. E. Marshak (1965) च्या प्रयोगशाळेत केलेल्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की जेव्हा पाय थंड पाण्यात बुडवले जातात तेव्हा अनुनासिक श्लेष्मल त्वचाचे तापमान पायांच्या त्वचेच्या तापमानाशी समकालिकपणे कमी होते (पुरेशी प्रतिक्रिया).

तथापि, बर्‍याच व्यक्तींमध्ये, सर्दी उत्तेजनाच्या क्रियेच्या एका विशिष्ट टप्प्यावर, पायांच्या क्षेत्रामध्ये कमी तापमान असूनही, अनुनासिक श्लेष्मल त्वचाच्या तापमानात तीव्र वाढ होते, ज्यामध्ये शिंका येणे आणि नाकातून भरपूर स्त्राव होतो (अपर्याप्त प्रतिक्रिया). उष्मा एक्सचेंजर झोन व्यतिरिक्त, चेहरा क्षेत्र (मानवांमध्ये एक विशेष उष्णता-संवेदनशील क्षेत्र) आणि मान क्षेत्र खूप महत्वाचे आहे. ईएनटी अवयवांच्या पॅथॉलॉजी असलेल्या लोकांना कठोर करण्यासाठी पद्धतशीर पद्धतींच्या विकासामध्ये हे झोन मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.



उष्णता विनिमय

उष्णता केवळ उच्च तापमानाच्या प्रदेशातून कमी तापमानाच्या प्रदेशात जाऊ शकते. म्हणून, जोपर्यंत शरीराचे तापमान वातावरणाच्या तापमानापेक्षा जास्त असते तोपर्यंत सजीवांकडून पर्यावरणाकडे औष्णिक ऊर्जेचा प्रवाह थांबत नाही.

शरीराचे तापमान सेल्युलर स्ट्रक्चर्सच्या चयापचय उष्णता उत्पादनाच्या दर आणि वातावरणात व्युत्पन्न औष्णिक उर्जेच्या विघटनाच्या दराच्या गुणोत्तराद्वारे निर्धारित केले जाते. म्हणून, जीव आणि पर्यावरण यांच्यातील उष्णतेची देवाणघेवाण ही उबदार रक्ताच्या जीवांच्या अस्तित्वासाठी एक आवश्यक अट आहे. या प्रक्रियेच्या गुणोत्तराचे उल्लंघन केल्याने शरीराच्या तापमानात बदल होतो.

तापमानाच्या अरुंद मर्यादेत जीवन घडू शकते.

महत्वाच्या प्रक्रियेच्या प्रवाहाची शक्यता अंतर्गत वातावरणाच्या अरुंद तापमान श्रेणीद्वारे मर्यादित आहे, ज्यामध्ये मुख्य एंजाइमॅटिक प्रतिक्रिया येऊ शकतात. एखाद्या व्यक्तीसाठी, शरीराचे तापमान 25 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा कमी होणे आणि 43 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त वाढणे हे सहसा घातक असते. तंत्रिका पेशी तापमानातील बदलांसाठी विशेषतः संवेदनशील असतात.

शरीराचा कोर आणि बाह्य शेल

थर्मोरेग्युलेशनच्या दृष्टिकोनातून, मानवी शरीरात दोन घटक असतात: बाह्य शेल आणि आतील गाभा. कोर हा शरीराचा एक भाग आहे ज्याचे तापमान स्थिर असते आणि शेल हा शरीराचा भाग असतो ज्यामध्ये तापमान ग्रेडियंट असते. कोर आणि पर्यावरण यांच्यातील उष्णतेची देवाणघेवाण शेलद्वारे होते.

थर्मोरेग्युलेशन

थर्मोरेग्युलेशन हा शारीरिक प्रक्रियांचा एक संच आहे ज्याचा उद्देश उष्णता उत्पादन आणि उष्णता हस्तांतरण नियंत्रित करून पर्यावरणीय तापमान बदलण्याच्या परिस्थितीत कोर तापमानाची सापेक्ष स्थिरता राखणे आहे. थर्मोरेग्युलेशनचे उद्दीष्ट शरीराच्या थर्मल बॅलेन्सचे उल्लंघन रोखणे किंवा त्याच्या जीर्णोद्धारावर आहे, जर असे उल्लंघन आधीच झाले असेल आणि न्यूरो-ह्युमरल मार्गाने केले जाते.

थर्मोरेग्युलेशनचे प्रकार

थर्मोरेग्युलेशन दोन मुख्य प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकते:

रासायनिक आणि भौतिक थर्मोरेग्युलेशन. ते, यामधून, अनेक प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहेत:

1. रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन

   संकुचित थर्मोजेनेसिस
   - नॉन-थर्मोजेनेसिस

2. शारीरिक थर्मोरेग्युलेशन

रेडिएशन
- उष्णता वाहक (वाहन)
-संवहन
- बाष्पीभवन

या प्रकारच्या थर्मोरेग्युलेशनचा अधिक तपशीलवार विचार करा.

रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन

उष्णता उत्पादनाच्या व्हॉल्यूमचे नियमन

उष्णता निर्मितीचे रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन - चयापचय पातळी बदलून केले जाते, ज्यामुळे शरीरात उष्णतेच्या निर्मितीमध्ये बदल होतो. शरीरातील उष्णतेचा स्त्रोत म्हणजे प्रथिने, चरबी, कर्बोदकांमधे तसेच एटीपीचे हायड्रोलिसिसची एक्झोथर्मिक ऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया.

पोषक घटकांच्या विघटनादरम्यान, सोडलेल्या ऊर्जेचा काही भाग एटीपीमध्ये जमा होतो, काही भाग उष्णतेच्या स्वरूपात नष्ट होतो (प्राथमिक उष्णता उर्जेच्या 65-70% असते). एटीपी रेणूंचे उच्च-ऊर्जा बंध वापरताना, उर्जेचा काही भाग उपयुक्त कार्य करण्यासाठी जातो आणि काही भाग नष्ट होतो (दुय्यम उष्णता). अशा प्रकारे, दोन उष्णता प्रवाह - प्राथमिक आणि दुय्यम - उष्णता उत्पादन आहेत.

उष्णता उत्पादन वाढवणे आवश्यक असल्यास, बाहेरून उष्णता मिळविण्याच्या शक्यतेव्यतिरिक्त, शरीरात अशी यंत्रणा वापरली जाते जी थर्मल उर्जेचे उत्पादन वाढवते.

या यंत्रणांमध्ये कॉन्ट्रॅक्टाइल आणि नॉन-कॉन्ट्रॅक्टाइल थर्मोजेनेसिस समाविष्ट आहे.

संकुचित थर्मोजेनेसिस

थर्मोरेग्युलेशनचा हा प्रकार जेव्हा आपण थंड असतो आणि आपल्या शरीराचे तापमान वाढवण्याची गरज असते तेव्हा कार्य करते. ही पद्धत स्नायूंच्या आकुंचनामध्ये समाविष्ट आहे.

स्नायूंच्या आकुंचनासह, एटीपी हायड्रोलिसिस वाढते, म्हणून, दुय्यम उष्णतेचा प्रवाह, जो शरीराला उबदार करतो, वाढतो.

स्नायूंच्या उपकरणाची अनियंत्रित क्रियाकलाप, मुख्यतः सेरेब्रल कॉर्टेक्सच्या प्रभावाखाली उद्भवते. या प्रकरणात, मुख्य एक्सचेंजच्या मूल्याच्या तुलनेत 3-5 च्या घटकाद्वारे उष्णता उत्पादनात वाढ शक्य आहे.

सहसा, वातावरणाचे तापमान आणि रक्त तापमानात घट झाल्यामुळे, प्रथम प्रतिक्रिया थर्मोरेग्युलेटरी टोनमध्ये वाढ होते. (शरीरावरील केस "शेवटवर उभे राहतात", "गुजबंप्स" दिसतात). आकुंचन यांत्रिकीच्या दृष्टिकोनातून, हा टोन एक मायक्रोव्हायब्रेशन आहे आणि आपल्याला प्रारंभिक पातळीच्या 25-40% ने उष्णता उत्पादन वाढविण्यास अनुमती देतो. सहसा, डोके आणि मानेचे स्नायू टोन तयार करण्यात भाग घेतात.

अधिक लक्षणीय हायपोथर्मियासह, थर्मोरेग्युलेटरी टोनमध्ये वळते स्नायू थंड थरकाप. थंड थरथरणे ही वरवरच्या स्नायूंची अनैच्छिक तालबद्ध क्रिया आहे, परिणामी उष्णता उत्पादन वाढते. असे मानले जाते की थंड थरकाप दरम्यान उष्णतेचे उत्पादन ऐच्छिक स्नायूंच्या क्रियाकलापांच्या तुलनेत 2.5 पट जास्त असते.

वर्णन केलेली यंत्रणा आपल्या चेतनेच्या सहभागाशिवाय, प्रतिक्षेप स्तरावर कार्य करते. परंतु जागरूक मोटर क्रियाकलापांच्या मदतीने शरीराचे तापमान वाढवणे शक्य आहे.

वेगवेगळ्या शक्तीची शारीरिक क्रिया करताना, विश्रांतीच्या पातळीच्या तुलनेत उष्णता उत्पादन 5-15 पट वाढते. दीर्घकालीन ऑपरेशनच्या पहिल्या 15-30 मिनिटांदरम्यान, कोरचे तापमान तुलनेने स्थिर पातळीपर्यंत वेगाने वाढते आणि नंतर या स्तरावर राहते किंवा हळूहळू वाढते.

नॉन-थर्मोजेनेसिस

या प्रकारच्या थर्मोरेग्युलेशनमुळे शरीराच्या तापमानात वाढ आणि घट दोन्ही होऊ शकते.

हे कॅटाबॉलिक चयापचय प्रक्रियांना गती देऊन किंवा कमी करून चालते. आणि यामुळे, उष्णता उत्पादनात घट किंवा वाढ होईल. या प्रकारच्या थर्मोजेनेसिसमुळे, उष्णता उत्पादन 3 पट वाढू शकते.

नॉन-शिव्हरिंग थर्मोजेनेसिसच्या प्रक्रियेचे नियमन सहानुभूतीशील मज्जासंस्था, थायरॉईड संप्रेरकांचे उत्पादन आणि अधिवृक्क मेडुला सक्रिय करून चालते.

शारीरिक थर्मोरेग्युलेशन

शारीरिक थर्मोरेग्युलेशन हे शारीरिक प्रक्रियांचा संच म्हणून समजले जाते ज्यामुळे उष्णता हस्तांतरणाच्या पातळीत बदल होतो. वातावरणात उष्णता हस्तांतरणाच्या अनेक यंत्रणा आहेत.

1. रेडिएशन
- इन्फ्रारेड श्रेणीच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरींच्या स्वरूपात उष्णता हस्तांतरण. ज्यांचे तापमान निरपेक्ष शून्यापेक्षा जास्त आहे अशा सर्व वस्तूंना रेडिएशन ऊर्जा देते. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन मुक्तपणे व्हॅक्यूममधून जाते, वातावरणीय हवा देखील त्यासाठी "पारदर्शक" मानली जाऊ शकते. किरणोत्सर्गाद्वारे शरीराद्वारे वातावरणात पसरलेल्या उष्णतेचे प्रमाण रेडिएशनच्या पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळाच्या (शरीराच्या पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ कपड्यांनी झाकलेले नाही) आणि तापमान ग्रेडियंटच्या प्रमाणात असते. 20°C च्या सभोवतालचे तापमान आणि 40-60% सापेक्ष हवेतील आर्द्रता, प्रौढ व्यक्तीचे शरीर सर्व उष्णतेच्या सुमारे 40-50% किरणोत्सर्गाने नष्ट होते.
2. उष्णता वहन (वाहन)
- इतर भौतिक वस्तूंसह शरीराच्या थेट संपर्कात उष्णता हस्तांतरणाची पद्धत. या पद्धतीद्वारे पर्यावरणाला दिलेली उष्णतेची मात्रा संपर्क करणार्‍या शरीराच्या सरासरी तापमानात, संपर्काच्या पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ, थर्मल संपर्काची वेळ आणि थर्मल चालकता यांच्यातील फरकाच्या प्रमाणात असते.
3. संवहन
- उष्णता हस्तांतरण, हवेचे (पाणी) कण हलवून उष्णता हस्तांतरणाद्वारे केले जाते. त्वचेच्या संपर्कात असलेली हवा गरम होते आणि वाढते, तिची जागा हवेच्या "थंड" भागाने घेतली आहे, इत्यादी. थर्मल आरामाच्या परिस्थितीत, शरीर अशा प्रकारे सोडलेल्या सर्व उष्णतेच्या 15% पर्यंत गमावते.
4. बाष्पीभवन- त्वचा आणि श्वसनमार्गाच्या श्लेष्मल झिल्लीच्या पृष्ठभागावरुन घाम किंवा आर्द्रतेच्या बाष्पीभवनामुळे वातावरणात थर्मल उर्जा परत येणे. बाष्पीभवनामुळे, आरामदायी तापमानात शरीर सर्व उधळलेल्या उष्णतेपैकी 20% उष्णता देते. बाष्पीभवन 2 प्रकारांमध्ये विभागलेले आहे.

अगोचर घाम- श्वसनमार्गाच्या श्लेष्मल झिल्लीतून पाण्याचे बाष्पीभवन (श्वासाद्वारे)आणि त्वचेच्या एपिथेलियममधून पाणी झिरपते ( त्वचेच्या पृष्ठभागावरून बाष्पीभवन.त्वचा कोरडी असली तरी ते जाते.)

दिवसा, श्वसनमार्गातून 400 मिली पर्यंत पाणी बाष्पीभवन होते, म्हणजे. शरीर दररोज 232 kcal पर्यंत गमावते. आवश्यक असल्यास, श्वासोच्छवासाच्या थर्मल त्रासामुळे हे मूल्य वाढविले जाऊ शकते.

दररोज सरासरी 240 मिली पाणी एपिडर्मिसमधून बाहेर पडते. म्हणून, अशा प्रकारे शरीर दररोज 139 kcal पर्यंत गमावते. हे मूल्य, एक नियम म्हणून, नियमन प्रक्रिया आणि विविध पर्यावरणीय घटकांवर अवलंबून नाही.

जाणवलेला घाम- माध्यमातून उष्णता हस्तांतरण घामाचे बाष्पीभवन. आरामदायक वातावरणीय तापमानात दररोज सरासरी 400-500 मिली घाम सोडला जातो, म्हणून, 300 किलो कॅलरी पर्यंत ऊर्जा दिली जाते. तथापि, आवश्यक असल्यास, घामाचे प्रमाण दररोज 12　l पर्यंत वाढू शकते, म्हणजे. घाम येणे, आपण दररोज 7000 kcal पर्यंत कमी करू शकता.

बाष्पीभवनाची कार्यक्षमता मुख्यत्वे वातावरणावर अवलंबून असते: तापमान जितके जास्त आणि आर्द्रता कमी तितकी उष्णता हस्तांतरण यंत्रणा म्हणून घाम येण्याची कार्यक्षमता जास्त असते. 100% आर्द्रतेवर, बाष्पीभवन अशक्य आहे.

थर्मोरेग्युलेशन व्यवस्थापन

हायपोथालेमस

थर्मोरेग्युलेशन सिस्टममध्ये परस्परसंबंधित कार्यांसह अनेक घटक असतात. तापमानाची माहिती थर्मोसेप्टर्सकडून मिळते आणि मज्जासंस्थेच्या मदतीने मेंदूमध्ये प्रवेश करते.

थर्मोरेग्युलेशनमध्ये हायपोथालेमसची मोठी भूमिका असते. त्याच्या केंद्रांचा नाश किंवा मज्जातंतू कनेक्शनमध्ये व्यत्यय यामुळे शरीराचे तापमान नियंत्रित करण्याची क्षमता नष्ट होते. आधीच्या हायपोथालेमसमध्ये न्यूरॉन्स असतात जे उष्णता हस्तांतरण नियंत्रित करतात. जेव्हा पूर्ववर्ती हायपोथालेमसच्या न्यूरॉन्सचा नाश होतो, तेव्हा शरीर उच्च तापमान चांगले सहन करत नाही, परंतु थंड परिस्थितीत शारीरिक क्रियाकलाप संरक्षित केला जातो. पोस्टरियर हायपोथालेमसचे न्यूरॉन्स उष्णता उत्पादनाच्या प्रक्रियेवर नियंत्रण ठेवतात. जेव्हा ते खराब होतात, तेव्हा ऊर्जा विनिमय वाढविण्याची क्षमता बिघडते, म्हणून शरीर थंड चांगले सहन करत नाही.

अंतःस्रावी प्रणाली

हायपोथालेमस अंतःस्रावी ग्रंथींना, मुख्यतः थायरॉईड आणि अधिवृक्क ग्रंथींना मज्जातंतू आवेग पाठवून उष्णता उत्पादन आणि उष्णता हस्तांतरणाच्या प्रक्रिया नियंत्रित करते.

थर्मोरेग्युलेशनमध्ये थायरॉईड ग्रंथीचा सहभाग या वस्तुस्थितीमुळे आहे की कमी तापमानाच्या प्रभावामुळे त्याच्या हार्मोन्सची वाढ वाढते, ज्यामुळे चयापचय गतिमान होते आणि परिणामी, उष्णता निर्माण होते.

अधिवृक्क ग्रंथींची भूमिका कॅटेकोलामाइन्सच्या रक्तामध्ये सोडण्याशी संबंधित आहे, जी ऊतींमधील ऑक्सिडेटिव्ह प्रक्रिया वाढवून किंवा कमी करून (उदाहरणार्थ, स्नायू), उष्णता उत्पादन वाढवते किंवा कमी करते आणि त्वचेच्या वाहिन्या आकुंचन किंवा वाढवते, उष्णता हस्तांतरणाची पातळी बदलते.

वर दर्शविल्याप्रमाणे, व्यक्ती आणि पर्यावरण यांच्यातील उष्णता विनिमय प्रक्रियेची खात्री करणारे मुख्य पॅरामीटर्स मायक्रोक्लीमेट इंडिकेटर आहेत. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर (समुद्र पातळी) नैसर्गिक परिस्थितीत ते लक्षणीयरीत्या बदलतात. अशा प्रकारे, सभोवतालचे तापमान -88 ते + 60 °С पर्यंत बदलते; हवेची गतिशीलता - 0 ते 60 मी/से; सापेक्ष आर्द्रता - 10 ते 100% आणि वातावरणाचा दाब - 680 ते 810 मिमी एचजी पर्यंत. कला.

मायक्रोक्लीमेटच्या पॅरामीटर्समधील बदलांसह, एखाद्या व्यक्तीचे थर्मल कल्याण देखील बदलते. उष्णता संतुलनाचे उल्लंघन करणार्या परिस्थितीमुळे शरीरात प्रतिक्रिया निर्माण होतात ज्यामुळे त्याच्या जीर्णोद्धारात योगदान होते. मानवी शरीराचे तापमान स्थिर राखण्यासाठी उष्णता सोडण्याचे नियमन करण्याच्या प्रक्रियेस थर्मोरेग्युलेशन म्हणतात. हे आपल्याला आपल्या शरीराचे तापमान स्थिर ठेवण्यास अनुमती देते. थर्मोरेग्युलेशन प्रामुख्याने तीन प्रकारे चालते: बायोकेमिकली; रक्ताभिसरणाची तीव्रता आणि घाम येण्याची तीव्रता बदलून.

जैवरासायनिक पद्धतीने थर्मोरेग्युलेशन, ज्याला रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन म्हणतात, ऑक्सिडेटिव्ह प्रतिक्रियांच्या दराचे नियमन करून शरीरातील उष्णतेचे उत्पादन बदलते. रक्ताभिसरण आणि घाम येण्याच्या तीव्रतेत बदल झाल्यामुळे वातावरणात उष्णता सोडली जाते आणि म्हणून त्याला भौतिक थर्मोरेग्युलेशन म्हणतात.

शरीराचे थर्मोरेग्युलेशन एकाच वेळी सर्व प्रकारे केले जाते. तर, हवेच्या तपमानात घट झाल्यामुळे, तापमानातील फरकामुळे उष्णतेच्या हस्तांतरणात होणारी वाढ, त्वचेतील ओलावा कमी होणे, आणि त्यामुळे बाष्पीभवनाने उष्णता हस्तांतरण कमी होणे, अंतर्गत अवयवांमधून रक्तवाहतुकीची तीव्रता कमी झाल्यामुळे त्वचेचे तापमान कमी होणे आणि त्याच वेळी तापमानातील फरक कमी होणे अशा प्रक्रियेद्वारे प्रतिबंध केला जातो. हे प्रायोगिकरित्या स्थापित केले गेले आहे की शरीरातील इष्टतम चयापचय आणि त्यानुसार, उष्णता हस्तांतरण प्रक्रियेचे घटक खालील मर्यादेत असल्यास क्रियाकलापांची जास्तीत जास्त कामगिरी होते:

प्र ते? तीस %; Q p? ५०%; Q tm? २०%.

असे संतुलन थर्मोरेग्युलेशन सिस्टममध्ये तणाव नसणे दर्शवते.

मायक्रोक्लीमेटच्या पॅरामीटर्सचा थेट परिणाम एखाद्या व्यक्तीच्या थर्मल कल्याणावर आणि त्याच्या कार्यक्षमतेवर होतो. हे स्थापित केले गेले आहे की 25 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त हवेच्या तापमानात, एखाद्या व्यक्तीची कार्यक्षमता कमी होऊ लागते. इनहेल्ड हवेचे कमाल तापमान ज्यावर एखादी व्यक्ती विशेष संरक्षक उपकरणांशिवाय कित्येक मिनिटे श्वास घेण्यास सक्षम असते ते सुमारे 116 डिग्री सेल्सियस असते.

एखाद्या व्यक्तीची तपमानाची सहनशीलता, तसेच त्याची उष्णता जाणवणे हे मुख्यत्वे आजूबाजूच्या हवेच्या आर्द्रता आणि गतीवर अवलंबून असते. सापेक्ष आर्द्रता जितकी जास्त असेल तितका कमी घाम प्रति युनिट वेळेत बाष्पीभवन होतो आणि शरीर जितक्या वेगाने गरम होते. टी * gt वर उच्च आर्द्रता एखाद्या व्यक्तीच्या थर्मल कल्याणावर विशेषतः प्रतिकूल परिणाम करते; 30 डिग्री सेल्सिअस, कारण या प्रकरणात घामाच्या बाष्पीभवनादरम्यान जवळजवळ सर्व उष्णता वातावरणास दिली जाते. आर्द्रता वाढल्याने, घाम बाष्पीभवन होत नाही, परंतु त्वचेच्या पृष्ठभागावरून थेंबांमध्ये वाहतो. घामाचा एक तथाकथित मुसळधार प्रवाह आहे, शरीराला थकवतो आणि आवश्यक उष्णता हस्तांतरण प्रदान करत नाही. घामासह, शरीरात खनिज क्षार, ट्रेस घटक आणि पाण्यात विरघळणारे जीवनसत्त्वे (सी, बी 1, बी 2) ची लक्षणीय मात्रा गमावते. प्रतिकूल परिस्थितीत, द्रव कमी होणे 8 ... 10 लिटर प्रति शिफ्टपर्यंत पोहोचू शकते आणि त्यासह 40 ग्रॅम टेबल मीठ (एकूण, शरीरात सुमारे 140 ग्रॅम NaCl). 30 ग्रॅम पेक्षा जास्त NaCl कमी होणे मानवी शरीरासाठी अत्यंत धोकादायक आहे, कारण यामुळे जठरासंबंधी स्राव, स्नायू उबळ आणि आकुंचन बिघडते. उच्च तापमानात मानवी शरीरात पाण्याच्या नुकसानाची भरपाई कर्बोदकांमधे, चरबी आणि प्रथिनेंच्या विघटनामुळे होते.

गरम दुकानांमध्ये कामगारांचे पाणी-मीठ संतुलन पुनर्संचयित करण्यासाठी, खारट (सुमारे 0.5% NaCl) कार्बोनेटेड पिण्याच्या पाण्यासाठी 4 ... 5 लिटर प्रति व्यक्ती प्रति शिफ्टच्या दराने पुन्हा भरपाई बिंदू स्थापित केले जातात. अनेक कारखान्यांमध्ये, या हेतूंसाठी प्रथिने-व्हिटॅमिन पेय वापरले जाते. उष्ण हवामानात, थंडगार पिण्याचे पाणी किंवा चहा पिण्याची शिफारस केली जाते.

उच्च तापमानाच्या दीर्घकाळापर्यंत प्रदर्शनामुळे, विशेषत: उच्च आर्द्रतेच्या संयोगाने, शरीरात उष्णतेचे महत्त्वपूर्ण संचय होऊ शकते आणि शरीराला परवानगी असलेल्या पातळीपेक्षा जास्त गरम होण्याचा विकास होऊ शकतो - हायपरथर्मिया - अशी स्थिती ज्यामध्ये शरीराचे तापमान 38 ... 39 डिग्री सेल्सियस पर्यंत वाढते. हायपरथर्मियासह आणि उष्माघाताचा परिणाम म्हणून, डोकेदुखी, चक्कर येणे, सामान्य अशक्तपणा, रंगाची धारणा विकृत होणे, कोरडे तोंड, मळमळ, उलट्या, भरपूर घाम येणे, नाडी आणि श्वासोच्छवास दिसून येतो. या प्रकरणात, फिकटपणा, सायनोसिस दिसून येतो, विद्यार्थी विखुरलेले असतात, कधीकधी आकुंचन होते, चेतना नष्ट होते.

औद्योगिक उपक्रमांच्या गरम दुकानांमध्ये, बहुतेक तांत्रिक प्रक्रिया तापमानात घडतात जे सभोवतालच्या हवेच्या तापमानापेक्षा लक्षणीय असते. तापलेल्या पृष्ठभागामुळे तेजस्वी उर्जेचे प्रवाह अवकाशात पसरतात, ज्यामुळे नकारात्मक परिणाम होऊ शकतात. इन्फ्रारेड किरणांचा मानवी शरीरावर प्रामुख्याने थर्मल प्रभाव असतो, तर हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी आणि मज्जासंस्थांच्या क्रियाकलापांचे उल्लंघन होते. किरणांमुळे त्वचा आणि डोळे जळू शकतात. इन्फ्रारेड किरणांच्या प्रदर्शनामुळे डोळ्यांचे सर्वात सामान्य आणि गंभीर नुकसान म्हणजे डोळ्याचा मोतीबिंदू.

कमी तापमान, उच्च हवेची गतिशीलता आणि आर्द्रता येथे केल्या जाणार्‍या उत्पादन प्रक्रियेमुळे थंड होऊ शकते आणि शरीराचा हायपोथर्मिया देखील होऊ शकतो - हायपोथर्मिया. मध्यम थंडीच्या संपर्कात येण्याच्या सुरुवातीच्या काळात, श्वासोच्छवासाची वारंवारता कमी होते, इनहेलेशनच्या प्रमाणात वाढ होते. सर्दीच्या दीर्घकाळापर्यंत प्रदर्शनासह, श्वासोच्छवास अनियमित होतो, प्रेरणाची वारंवारता आणि मात्रा वाढते. स्नायूंचा थरकाप दिसणे, ज्यामध्ये बाह्य कार्य केले जात नाही आणि सर्व उर्जा उष्णतेमध्ये बदलली जाते, काही काळ अंतर्गत अवयवांचे तापमान कमी होण्यास विलंब होऊ शकतो. कमी तापमानाच्या कृतीचा परिणाम म्हणजे थंड जखम.

जीव आणि त्याचे वातावरण यांच्यातील उष्णता उर्जेची देवाणघेवाण म्हणतात उष्णता विनिमय. उष्णता हस्तांतरणाच्या निर्देशकांपैकी एक म्हणजे शरीराचे तापमान, जे दोन घटकांवर अवलंबून असते: उष्णता निर्मिती, म्हणजेच शरीरातील चयापचय प्रक्रियांची तीव्रता आणि वातावरणात उष्णता हस्तांतरण.

ज्या प्राण्यांच्या शरीराचे तापमान वातावरणाच्या तापमानानुसार बदलते त्यांना असे म्हणतात poikilothermic, किंवा थंड रक्ताचा. शरीराचे तापमान स्थिर राहणाऱ्या प्राण्यांना म्हणतात होमिओथर्मिक(उबदार रक्ताचा). तापमान स्थिरताशरीर म्हणतात इतर मिया. ती स्वातंत्र्य सुनिश्चित करतेतापमान चढउतारांमुळे ऊती आणि अवयवांमध्ये चयापचय प्रक्रियावातावरण

मानवी शरीराचे तापमान.

मानवी शरीराच्या वैयक्तिक भागांचे तापमान वेगळे असते. हात आणि पायांवर त्वचेचे सर्वात कमी तापमान पाळले जाते, सर्वात जास्त - काखेत, जेथे ते सामान्यतः निर्धारित केले जाते. निरोगी व्यक्तीमध्येयामध्ये तापमान क्षेत्र आहे ३६-३७° से.दिवसा, मानवी शरीराच्या तापमानात दैनंदिन बायोरिदमनुसार लहान प्रमाणात वाढ आणि घसरण होते:किमान तापमान 2 वर पाळले जाते- 4 ता रात्री, जास्तीत जास्त - 16-19 तासांवर.

ट तापमान स्नायुंचा मध्ये फॅब्रिक्स विश्रांती आणि कामाची स्थिती 7 डिग्री सेल्सियसच्या आत चढउतार होऊ शकते. अंतर्गत अवयवांचे तापमान अवलंबून असते एक्सचेंजच्या तीव्रतेवर प्रक्रिया. सर्वात तीव्र चयापचय प्रक्रिया घडतात यकृतामध्ये, जो शरीराचा "सर्वात उष्ण" अवयव आहे: यकृताच्या ऊतींचे तापमान 38-38.5 ° असते सह. गुदाशयातील तापमान 37-37.5 डिग्री सेल्सियस असते. तथापि, त्यात विष्ठेची उपस्थिती, त्याच्या श्लेष्मल त्वचेचे रक्त भरणे आणि इतर कारणांवर अवलंबून, ते 4-5 डिग्री सेल्सियसच्या आत चढउतार होऊ शकते. लांब (मॅरेथॉन) अंतराच्या धावपटूंमध्ये, स्पर्धेच्या शेवटी, गुदाशयातील तापमान 39-40 डिग्री सेल्सियस पर्यंत वाढू शकते.

स्थिर पातळीवर तापमान राखण्याची क्षमता परस्परसंबंधित प्रक्रियांद्वारे प्रदान केली जाते - उष्णता निर्मितीआणि उष्णता सोडणेशरीरापासून बाह्य वातावरणापर्यंत. जर उष्णतेची निर्मिती उष्णतेच्या नुकसानासारखी असेल तर शरीराचे तापमान स्थिर राहते. शरीरात उष्णता निर्माण होण्याच्या प्रक्रियेला म्हणतात रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन, शरीरातील उष्णता काढून टाकणारी प्रक्रिया, - शारीरिक थर्मोरेग्युलेशन.

रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन. शरीरातील उष्णतेची देवाणघेवाण ऊर्जेशी जवळून संबंधित आहे. जेव्हा सेंद्रिय पदार्थांचे ऑक्सिडीकरण होते तेव्हा ऊर्जा सोडली जाते. ऊर्जेचा काही भाग एटीपीच्या संश्लेषणात जातो. ही संभाव्य ऊर्जा जीव त्याच्या पुढील क्रियाकलापांमध्ये वापरू शकते.सर्व ऊती शरीरातील उष्णतेचे स्त्रोत आहेत. रक्त, ऊतकांमधून वाहते, गरम होते.

सभोवतालच्या तापमानात वाढ झाल्यामुळे चयापचय कमी होते, परिणामी शरीरात उष्णता निर्माण होते. सभोवतालच्या तापमानात घट झाल्यामुळे, चयापचय प्रक्रियांची तीव्रता प्रतिक्षेपितपणे वाढते आणि उष्णता निर्मिती वाढते. मोठ्या प्रमाणात, स्नायूंच्या क्रियाकलाप वाढल्यामुळे उष्णता निर्मितीमध्ये वाढ होते. अनैच्छिक स्नायूंचे आकुंचन (थरथरणे) हे वाढीव उष्णता उत्पादनाचे मुख्य स्वरूप आहे. स्नायूंच्या ऊतींमध्ये उष्णता निर्मितीमध्ये वाढ होऊ शकते आणि चयापचय प्रक्रियेच्या तीव्रतेत प्रतिक्षेप वाढल्यामुळे - नॉन-कॉन्ट्रॅक्टाइल स्नायू थर्मोजेनेसिस.

शारीरिक थर्मोरेग्युलेशन.संवहन (उष्णता वाहक), विकिरण (उष्णता विकिरण) आणि पाण्याचे बाष्पीभवन याद्वारे बाह्य वातावरणात उष्णतेचे हस्तांतरण झाल्यामुळे ही प्रक्रिया केली जाते.

संवहन - त्वचेला लागून असलेल्या वातावरणातील वस्तू किंवा कणांमध्ये थेट उष्णता हस्तांतरण. उष्णता हस्तांतरण जितके तीव्र असेल तितके शरीराच्या पृष्ठभागाच्या आणि आसपासच्या हवेतील तापमानाचा फरक जास्त असेल.

हवेच्या हालचालीसह उष्णता हस्तांतरण वाढते, उदाहरणार्थ वारा. उष्णता हस्तांतरणाची तीव्रता मुख्यत्वे वातावरणाच्या थर्मल चालकतेवर अवलंबून असते. हवेपेक्षा पाण्यात उष्णता जास्त वेगाने सोडली जाते. कपडे उष्णता वाहक कमी करतात किंवा थांबवतात.

रेडिएशन - शरीरातून उष्णता बाहेर पडणे शरीराच्या पृष्ठभागावरील इन्फ्रारेड किरणोत्सर्गामुळे होते. त्यामुळे शरीरातील उष्णता कमी होते. उष्णता वाहक आणि उष्णता विकिरणांची तीव्रता मुख्यत्वे त्वचेच्या तापमानाद्वारे निर्धारित केली जाते. त्वचेच्या वाहिन्यांच्या लुमेनमध्ये रिफ्लेक्स बदलाद्वारे उष्णता हस्तांतरण नियंत्रित केले जाते. सभोवतालच्या तापमानात वाढ झाल्यामुळे, धमनी आणि केशिका विस्तारतात, त्वचा उबदार आणि लाल होते. यामुळे उष्णता वाहक आणि उष्णता विकिरण प्रक्रिया वाढते. जेव्हा हवेचे तापमान कमी होते तेव्हा त्वचेच्या धमन्या आणि केशिका अरुंद होतात. त्वचा फिकट गुलाबी होते, रक्तवाहिन्यांमधून वाहणारे रक्त कमी होते. यामुळे त्याचे तापमान कमी होते, उष्णता हस्तांतरण कमी होते आणि शरीर उष्णता टिकवून ठेवते.

पाण्याचे बाष्पीभवन शरीराच्या पृष्ठभागावरून (ओलावाचा 2/3), तसेच श्वासोच्छवासाच्या प्रक्रियेत (1/3 आर्द्रता). जेव्हा घाम बाहेर पडतो तेव्हा शरीराच्या पृष्ठभागावरून पाण्याचे बाष्पीभवन होते. अगदी दृश्यमान घामाच्या पूर्ण अनुपस्थितीसह, ते दररोज त्वचेतून बाष्पीभवन होते 0.5 l पर्यंतपाणी - अदृश्य घाम. 75 किलो वजनाच्या व्यक्तीच्या 1 लिटर घामाचे बाष्पीभवन शरीराचे तापमान 10 डिग्री सेल्सियसने कमी करू शकते.

सापेक्ष विश्रांतीच्या अवस्थेत, प्रौढ व्यक्ती बाह्य वातावरणात 15% उष्णता उष्णता वहनाद्वारे, सुमारे 66% उष्णता किरणोत्सर्गाद्वारे आणि 19% पाण्याच्या बाष्पीभवनाद्वारे सोडते.

सरासरी, एक व्यक्ती दररोज हरवतेसुमारे 0.8 l घाम आणि त्यासोबत 500 kcal उष्णता.

श्वास घेताना, एक व्यक्ती देखीलदररोज सुमारे 0.5 लिटर पाणी वाटप करते.

कमी वातावरणीय तापमानात ( 15°C आणि कमी) दैनंदिन उष्णता हस्तांतरणापैकी सुमारे 90% उष्णता वाहक आणि उष्णता विकिरणांमुळे होते. या परिस्थितीत, दृश्यमान घाम येत नाही.

हवेच्या तपमानावर 18-22°थर्मल चालकता आणि उष्णता विकिरणांमुळे उष्णता हस्तांतरण कमी होते, परंतुनुकसान वाढतेबाष्पीभवनाद्वारे शरीरातील उष्णतात्वचेच्या पृष्ठभागावरून ओलावा.उच्च आर्द्रतेवर, जेव्हा पाण्याचे बाष्पीभवन कठीण असते, तेव्हा जास्त गरम होऊ शकते.शरीर आणि विकासथर्मल दाबा.

पाण्याची वाफ कमी पारगम्यता कापडप्रभावी घाम येणे प्रतिबंधित करते आणिहोऊ शकते मानवी शरीराचे जास्त गरम होणे.

गरम देश, लांबच्या प्रवासात, गरम कार्यशाळा, एक व्यक्ती मोठ्या प्रमाणात गमावते घामासह द्रव. यातून भावना निर्माण होते जे घेतल्याने तहान भागत नाही पाणी. या शी जोडलेले आहे काय चालले आहे मग मोठ्या प्रमाणात खनिज क्षार नष्ट होतात. पिण्याच्या पाण्यात मीठ टाकल्यास, तहानची ती भावना अदृश्य आणि लोकांचे कल्याण होईल.

उष्णता हस्तांतरणाच्या नियमनासाठी केंद्रे.

थर्मोरेग्युलेशन रिफ्लेक्सिव्हली चालते. सभोवतालच्या तापमानातील चढ-उतार समजले जातात थर्मोसेप्टर्स. मोठ्या प्रमाणात, थर्मोरेसेप्टर्स त्वचेमध्ये, तोंडी श्लेष्मल त्वचा आणि वरच्या श्वसनमार्गामध्ये स्थित असतात. थर्मोरेसेप्टर्स अंतर्गत अवयव, शिरा आणि मध्यवर्ती मज्जासंस्थेच्या काही रचनांमध्ये आढळले.

त्वचा थर्मोसेप्टर्स सभोवतालच्या तापमानातील चढउतारांबद्दल अत्यंत संवेदनशील असतात. जेव्हा मध्यम तापमान 0.007 ° से वाढते आणि 0.012 ° से कमी होते तेव्हा ते उत्साहित असतात.

थर्मोरेसेप्टर्समध्ये उद्भवणारे मज्जातंतू आवेग पाठीच्या कण्याकडे संलग्न तंत्रिका तंतूंसह प्रवास करतात. संवाहक मार्गांसह, ते व्हिज्युअल ट्यूबरकल्सपर्यंत पोहोचतात आणि त्यांच्यापासून ते हायपोथालेमिक प्रदेशात आणि सेरेब्रल कॉर्टेक्सकडे जातात. परिणामी, उष्णता किंवा थंडीच्या संवेदना आहेत.

पाठीच्या कण्यामध्येकाही थर्मोरेग्युलेटरी रिफ्लेक्सेसची केंद्रे आहेत. हायपोथालेमसथर्मोरेग्युलेशनचे मुख्य प्रतिक्षेप केंद्र आहे. पूर्ववर्ती हायपोथालेमस भौतिक थर्मोरेग्युलेशनची यंत्रणा नियंत्रित करते, म्हणजे ते उष्णता हस्तांतरण केंद्र. पोस्टरियर हायपोथालेमस रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन नियंत्रित करते आणि आहे उष्णता निर्माण केंद्र.

शरीराच्या तापमानाच्या नियमनात महत्त्वाची भूमिका बजावते सेरेब्रल कॉर्टेक्स. थर्मोरेग्युलेशन सेंटरच्या अपरिहार्य नसा प्रामुख्याने सहानुभूती तंतू असतात.

उष्णता हस्तांतरणाच्या नियमनात गुंतलेले हार्मोनल यंत्रणाविशेषतः थायरॉईड आणि एड्रेनल हार्मोन्स. थायरॉईड संप्रेरक - थायरॉक्सिन, शरीरात चयापचय वाढवते, उष्णता निर्मिती वाढते. शरीर थंड झाल्यावर रक्तात थायरॉक्सिनचा प्रवेश वाढतो. अधिवृक्क संप्रेरक - एड्रेनालिन- ऑक्सिडेटिव्ह प्रक्रिया वाढवते, ज्यामुळे उष्णता निर्मिती वाढते. याव्यतिरिक्त, एड्रेनालाईनच्या कृती अंतर्गत, व्हॅसोकॉन्स्ट्रक्शन उद्भवते, विशेषतः त्वचेच्या वाहिन्या, यामुळे, उष्णता हस्तांतरण कमी होते.

शरीर रुपांतर कमी सभोवतालच्या तापमानापर्यंत. सभोवतालच्या तापमानात घट झाल्यामुळे, हायपोथालेमसची प्रतिक्षेप उत्तेजना उद्भवते. त्याच्या क्रियाकलाप वाढ उत्तेजित करते पिट्यूटरी , परिणामी थायरोट्रॉपिन आणि कॉर्टिकोट्रोपिनचा स्राव वाढतो, ज्यामुळे थायरॉईड ग्रंथी आणि अधिवृक्क ग्रंथींची क्रिया वाढते. या ग्रंथींचे संप्रेरक उष्णता उत्पादनास उत्तेजन देतात.

अशा प्रकारे, थंड झाल्यावरशरीराच्या संरक्षणात्मक यंत्रणा सक्रिय केल्या जातात, ज्यामुळे चयापचय वाढते, उष्णता निर्माण होते आणि उष्णता हस्तांतरण कमी होते.

थर्मोरेग्युलेशनची वय वैशिष्ट्ये. आयुष्याच्या पहिल्या वर्षाच्या मुलांमध्ये, अपूर्ण यंत्रणा पाळली जाते. परिणामी, जेव्हा सभोवतालचे तापमान 15 डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी होते तेव्हा मुलाच्या शरीराचा हायपोथर्मिया होतो. आयुष्याच्या पहिल्या वर्षात, उष्णता वाहक आणि उष्णता विकिरणांद्वारे उष्णता हस्तांतरण कमी होते आणि उष्णता उत्पादनात वाढ होते. तथापि, 2 वर्षांचे होईपर्यंत, मुले थर्मोलाबिल राहतात (शरीराचे तापमान खाल्ल्यानंतर वाढते, उच्च वातावरणीय तापमानात). 3 ते 10 वर्षे वयोगटातील मुलांमध्ये, थर्मोरेग्युलेशनची यंत्रणा सुधारते, परंतु त्यांची अस्थिरता कायम राहते.

प्रीप्युबर्टल वयात आणि यौवन (यौवन) दरम्यान, जेव्हा शरीराची वाढ वाढते आणि कार्यांच्या न्यूरोह्युमोरल नियमनची पुनर्रचना होते, तेव्हा थर्मोरेग्युलेटरी यंत्रणेची अस्थिरता वाढते.

वृद्धावस्थेत, प्रौढ वयाच्या तुलनेत शरीरात उष्णता निर्माण होण्याचे प्रमाण कमी होते.

शरीर कडक होण्याची समस्या. आयुष्याच्या सर्व कालखंडात, शरीराला कठोर करणे आवश्यक आहे. कडक होणे म्हणजे प्रतिकूल पर्यावरणीय प्रभावांना शरीराच्या प्रतिकारशक्तीमध्ये वाढ आणि सर्व प्रथम, थंड होण्यासाठी समजले जाते. निसर्गातील नैसर्गिक घटक - सूर्य, हवा आणि पाणी वापरून कठोरता प्राप्त केली जाते. ते मानवी त्वचेच्या मज्जातंतूंच्या टोकांवर आणि रक्तवाहिन्यांवर कार्य करतात, मज्जासंस्थेची क्रिया वाढवतात आणि चयापचय प्रक्रिया वाढवतात. नैसर्गिक घटकांच्या सतत संपर्कात राहिल्याने शरीराला त्यांची सवय होते. शरीराची कडक होणे खालील मूलभूत परिस्थितींमध्ये प्रभावी आहे: अ) नैसर्गिक घटकांचा पद्धतशीर आणि सतत वापर; ब) त्यांच्या प्रभावाचा कालावधी आणि सामर्थ्य यामध्ये हळूहळू आणि पद्धतशीर वाढ (कोमट पाण्याच्या वापराने कडक होणे, हळूहळू त्याचे तापमान कमी करणे आणि पाण्याच्या प्रक्रियेचा कालावधी वाढवणे); c) तापमान-विपरीत उत्तेजनांच्या वापराने कडक होणे (उबदार - थंड पाणी); ड) कठोर होण्यासाठी वैयक्तिक दृष्टीकोन.

शारीरिक शिक्षण आणि खेळांसह नैसर्गिक कठोर घटकांचा वापर करणे आवश्यक आहे. शरीराच्या महत्त्वपूर्ण भागाच्या अनिवार्य प्रदर्शनासह ताजी हवेत किंवा उघड्या खिडकी असलेल्या खोलीत आणि त्यानंतरच्या पाण्याच्या प्रक्रियेस (ओतणे, शॉवर) सकाळचे व्यायाम कठोर होण्यास चांगले योगदान देते. हार्डनिंग हे लोकांना बरे करण्याचे सर्वात सुलभ माध्यम आहे.

सर्व उबदार-रक्ताचे प्राणी आणि मानवांमध्ये होमिओस्टॅसिसच्या प्रक्रियेत, थर्मोरेग्युलेशनला खूप महत्त्व आहे - सभोवतालच्या तापमानातील चढउतारांची पर्वा न करता शरीराचे तापमान स्थिर पातळीवर राखण्याची क्षमता ( isotherm ). प्राण्यांच्या विपरीत, ज्यांचे शरीराचे तापमान थेट सभोवतालच्या तपमानावर (उभयचर, सरपटणारे प्राणी, मासे) अवलंबून असते, उबदार रक्ताच्या जीवांच्या शरीराच्या तापमानाची पातळी त्यांना वेगवेगळ्या अधिवासाच्या परिस्थितीत त्यांची क्रियाशीलता टिकवून ठेवण्यास अनुमती देते, त्यामुळे त्यांची अनुकूली क्षमता वाढते.

शरीराच्या तापमानाची स्थिरता उष्णता निर्मिती आणि उष्णता हस्तांतरणाच्या प्रक्रियेमुळे होते. या प्रक्रिया त्वचेच्या रिसेप्टर्स, त्वचा आणि त्वचेखालील वाहिन्या आणि मध्यवर्ती मज्जासंस्थेच्या थर्मल उत्तेजनाच्या प्रतिसादात उद्भवणाऱ्या जटिल प्रतिक्षेप क्रियांद्वारे नियंत्रित केल्या जातात. थर्मोरेसेप्टर्स ज्यांना थंड किंवा उष्णता जाणवते ते हायपोथालेमसच्या आधीच्या भागात, मिडब्रेनच्या जाळीदार निर्मितीमध्ये आणि पाठीच्या कण्यामध्ये देखील स्थित असतात (चित्र पहा. मज्जासंस्था). हायपोथालेमसमध्ये, थर्मोरेग्युलेशनची मुख्य केंद्रे स्थित आहेत, जी जटिल प्रक्रियांचे समन्वय करतात जे समथर्मिया प्रदान करतात. काही थर्मोरेग्युलेटरी रिफ्लेक्सेसची केंद्रे पाठीच्या कण्यामध्ये असतात, थर्मोरेग्युलेशनच्या प्रक्रियेतील एक विशिष्ट भाग सेरेब्रल कॉर्टेक्स, अंतःस्रावी ग्रंथी (प्रामुख्याने थायरॉईड ग्रंथी आणि अधिवृक्क ग्रंथी) द्वारे घेतला जातो. थंड झाल्यावर, थायरॉईड ग्रंथी अधिक सक्रियपणे हार्मोन स्रावित करते जे चयापचय सक्रिय करते आणि परिणामी, उष्णता उत्पादन वाढवते. अधिवृक्क ग्रंथी एड्रेनालाईनचा स्राव वाढवतात, ज्यामुळे त्वचेच्या वाहिन्या अरुंद होतात, उष्णता हस्तांतरण कमी होते आणि ऊतींमधील ऑक्सिडेशन प्रक्रियेत वाढ झाल्यामुळे उष्णता निर्माण होते.

वेगवेगळ्या अवयवांमध्ये भिन्न चयापचय क्रिया असल्याने, त्यांचे तापमान भिन्न असू शकते. यकृताचे तापमान (३७.८–३८ डिग्री सेल्सिअस) सर्वाधिक असते, कारण ते शरीराच्या आत खोलवर असते आणि त्यात चयापचय प्रक्रियांची उच्च पातळी असते. त्वचेचे तापमान सभोवतालच्या तापमानावर अधिक अवलंबून असते आणि उच्च उष्णता हस्तांतरणामुळे ते सर्वात कमी (30-34 ° से) असते, तर ते लक्षणीयरीत्या बदलू शकते: खोड आणि डोक्यावर सर्वात जास्त, अंगांवर सर्वात कमी.

शरीराचे तापमान सर्काडियन (सर्केडियन) असते आणि ते 0.5-0.7 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत असते: जास्तीत जास्त स्नायूंच्या कामात आणि 16-18 वाजता, किमान विश्रांती आणि पहाटे 3-4 वाजता दिसून येते. शरीराचे तापमान बगलात (३६.५-३६.९ डिग्री सेल्सिअस) मोजले जाते, लहान मुलांमध्ये अनेकदा गुदाशयात, जेथे ते जास्त असते आणि ३७.२-३७.५ डिग्री सेल्सियस असते.

मानवामध्ये शरीराच्या तापमानाची स्थिरता केवळ तेव्हाच राखली जाते जेव्हा उष्णता निर्मिती आणि शरीराच्या उष्णता हस्तांतरणाच्या प्रक्रिया समतोल असतात (चित्र 1.25). हे थर्मोरेग्युलेशनच्या भौतिक आणि रासायनिक यंत्रणेद्वारे प्राप्त केले जाते.

रासायनिक थर्मोरेग्युलेशन शरीराच्या ऊतींमध्ये चयापचय प्रक्रियांच्या सक्रियतेमुळे उद्भवते, ज्यामुळे उष्णता निर्माण होते. मानवांमध्ये, जेव्हा सभोवतालचे तापमान इष्टतम (तथाकथित थर्मल कम्फर्ट झोन) च्या खाली जाते तेव्हा उष्णता निर्मितीमध्ये वाढ लक्षात येते. कपड्यांमध्ये, आरामाचे तापमान 18-20 डिग्री सेल्सियस असते, त्याशिवाय - 28 डिग्री सेल्सियस. स्नायू, यकृत आणि मूत्रपिंडांमध्ये सर्वात तीव्र उष्णता निर्माण होते.

शारीरिक थर्मोरेग्युलेशन उष्णता विकिरण (रेडिएटिव्ह उष्णता हस्तांतरण), संवहन (शरीराद्वारे गरम केलेल्या हवेचे मिश्रण) आणि त्वचेच्या आणि फुफ्फुसांच्या पृष्ठभागावरील पाण्याचे बाष्पीभवन बदलल्यामुळे उष्णता हस्तांतरण कमी किंवा वाढल्याने उद्भवते. मानवामध्ये 20 डिग्री सेल्सिअस तापमानात विश्रांतीच्या स्थितीत, किरणोत्सर्ग 66%, बाष्पीभवन - 19%, संवहन - शरीराच्या एकूण उष्णतेच्या 15% नुकसान होते. त्वचेखालील ऍडिपोज टिश्यूचा थर उष्णता हस्तांतरणास प्रतिबंधित करतो, कारण त्याच्या ऍडिपोज टिश्यूमध्ये थर्मल चालकता कमी असते आणि कपडे शरीराभोवती स्थिर हवेचा थर तयार करतात.

तांदूळ. १.२५.

रेडिएशन आणि कन्व्हेक्शनद्वारे उष्णता हस्तांतरण केवळ 35 डिग्री सेल्सियस पर्यंतच्या सभोवतालच्या तापमानात शक्य आहे; उच्च हवेच्या तापमानात, शरीराचे तापमान केवळ घामाच्या बाष्पीभवनाने राखले जाते; बाष्पीभवनाद्वारे आणि तीव्र स्नायूंच्या भाराने उष्णता हस्तांतरण अग्रगण्य बनते. या प्रकारच्या उष्णता हस्तांतरणाची कार्यक्षमता हवेतील आर्द्रता आणि कपड्यांच्या श्वासोच्छवासावर अवलंबून असते. शरीराचे तापमान राखण्यात श्वासोच्छ्वास देखील समाविष्ट आहे: श्वासोच्छवासाच्या वेळी, फुफ्फुस पाण्याच्या वाफेच्या स्वरूपात पाणी सोडतात, या प्रकारचे उष्णता हस्तांतरण श्वसन दरातील बदलाद्वारे नियंत्रित केले जाते.

थर्मोरेग्युलेशनची एक महत्त्वाची यंत्रणा म्हणजे रक्तवाहिन्यांमधील रक्ताचे पुनर्वितरण आणि रक्ताभिसरणाचे प्रमाण. कमी तापमानात, त्वचेच्या धमन्या अरुंद होतात, अधिक रक्त उदर पोकळीच्या वाहिन्यांमध्ये प्रवेश करते, परिणामी उष्णता हस्तांतरण मर्यादित होते आणि अंतर्गत अवयव देखील गरम होतात. आणखी मजबूत कूलिंगसह, रक्तवाहिन्यांमधून रक्तवाहिन्यांमधून रक्तस्त्राव सुनिश्चित करणाऱ्या वाहिन्या (आर्टेरिओव्हेनस अॅनास्टोमोसेस) उघडतात आणि केशिकांमधील रक्ताचा प्रवाह आणखी कमी होतो. शरीराच्या तापमानात वाढ झाल्यामुळे, त्वचेच्या वाहिन्यांचा विस्तार होतो, त्वचेच्या वाहिन्यांमधून वाहणारे रक्त वाढते, ज्यामुळे शरीराच्या पृष्ठभागावरून उष्णता हस्तांतरणामुळे त्वचेच्या वाहिन्यांमधील रक्त थंड होते (चित्र 1.26).

तांदूळ. १.२६. थंड (ए) आणि उष्णतेमध्ये उष्णता हस्तांतरणाची यंत्रणा(ब)

थर्मोरेग्युलेशनचे अतिरिक्त साधन शरीराच्या स्थितीत बदल, गूजबंप्स, थंडी वाजून येणे म्हणून काम करू शकतात. म्हणून, जेव्हा एखादी व्यक्ती थंड असते तेव्हा तो "बॉल" मध्ये कर्ल करतो, उष्णता हस्तांतरण पृष्ठभाग कमी करतो. "हंस त्वचा" - लोकरीने झाकलेल्या प्राण्यांच्या पूर्वजांपासून उत्क्रांतीच्या प्रक्रियेत मानवांमध्ये जतन केलेली प्राथमिक प्रतिक्रिया - आपल्याला केस वाढवण्यास अनुमती देते, त्यामुळे शरीराभोवती उबदार स्थिर हवेचा थर वाढतो आणि घाम ग्रंथींच्या उत्सर्जित नलिका बंद होतात, ज्यामुळे शरीराच्या पृष्ठभागावरील पाण्याचे बाष्पीभवन कमी होते. हायपोथर्मिया दरम्यान उद्भवणारी थंडी स्नायूंच्या कामामुळे (बारीक थरथरणाऱ्या) परिणामी अतिरिक्त उष्णता निर्माण करते, ज्यामुळे शरीर उबदार होते.

ऑनटोजेनीमध्ये थर्मोरेग्युलेशनमध्ये बदल. ऑन्टोजेनेसिसच्या प्रक्रियेत, शरीराचे स्थिर तापमान राखण्याची क्षमता हळूहळू विकसित होते. नवजात बाळाला अस्थिर थर्मोरेग्युलेशन द्वारे दर्शविले जाते: जेव्हा वातावरणाचे तापमान बदलते तेव्हा शरीराला थंड करणे किंवा जास्त गरम होणे सहज होते, अगदी लहान स्नायूंचा भार (दीर्घकाळ रडणे) शरीराच्या तापमानात वाढ होऊ शकते. अकाली जन्मलेल्या बाळांमध्ये थर्मोरेग्युलेटची क्षमता फारच कमी असते, म्हणून त्यांना शरीराचे तापमान राखण्यासाठी विशेष परिस्थितीची आवश्यकता असते.

शरीराच्या मुख्य थर्मोरेग्युलेटरी प्रतिक्रिया बालपणात तयार होतात. आयुष्याच्या पहिल्या महिन्यांत, शरीराद्वारे उष्णतेच्या नुकसानापासून संरक्षण मुख्यत्वे त्वचेखालील फॅटी टिश्यूद्वारे केले जाते. अशी स्थिर यंत्रणा सध्याच्या परिस्थितीनुसार उष्णता आउटपुटचे पुरेसे समायोजन करण्यास परवानगी देत ​​​​नाही, म्हणून लहान मुले हायपोथर्मिया आणि अतिउष्णतेसाठी सहज संवेदनाक्षम असतात. मुलाचे शरीर शरीराच्या तुलनेने मोठ्या पृष्ठभागावरून उष्णता हस्तांतरण कमी करण्यासाठी अनुकूल केले जाते, मुख्यत्वे त्वचेखालील फॅटी टिश्यूद्वारे थर्मल इन्सुलेशनमुळे. याव्यतिरिक्त, या वयात, तपकिरी ऍडिपोज टिश्यू मुलाच्या शरीरात कार्य करतात. हे इंट्रासेल्युलर ऊर्जा प्रक्रियेत गुंतलेल्या माइटोकॉन्ड्रियासह संतृप्त होते आणि मणक्याच्या बाजूने असलेल्या मोठ्या वाहिन्यांना "उबदार" करते. वासोमोटर प्रतिक्रिया, जी वरवरच्या स्थित वाहिन्यांचा टोन निर्धारित करतात आणि उष्णता हस्तांतरण नियंत्रित करतात, जीवनाच्या पहिल्या वर्षात सक्रियपणे तयार होतात. ते अद्याप अपूर्ण असल्याने, हायपोथर्मिया किंवा शरीराचे अतिउष्णता सहजपणे उद्भवते, म्हणूनच, बाळांची काळजी घेताना आणि त्यांचे संगोपन करताना, थर्मल शासन अत्यंत काटेकोरपणे पाळले पाहिजे. एक वर्षानंतर, स्नायू उष्णतेच्या उत्पादनाशी जोडण्यास सुरवात करतात आणि तपकिरी ऍडिपोज टिश्यू हळूहळू कार्य करणे थांबवतात. तथापि, उष्णता हस्तांतरण यंत्रणा अजूनही अपूर्ण आहेत आणि आरामाचे तापमान जास्त आहे - सुमारे 30°C. 3 ते 7 वर्षांच्या वयात, रासायनिक (चयापचय) थर्मोरेग्युलेशनच्या यंत्रणेद्वारे एक महत्त्वपूर्ण स्थान व्यापलेले आहे. वयाच्या 6 व्या वर्षापासून, परिधीय वाहिन्यांच्या वासोमोटर प्रतिक्रियांमध्ये जलद सुधारणा सुरू होते आणि वयाच्या 10 व्या वर्षी, शारीरिक थर्मोरेग्युलेशन त्याच्या प्रभावीतेमध्ये प्रौढ व्यक्तीच्या पातळीवर पोहोचते. पौगंडावस्थेमध्ये, रक्त प्रवाहाचा दर वाढतो, ज्यामुळे त्वचेच्या तापमानात वाढ होते. याव्यतिरिक्त, संवहनी टोनची अस्थिरता, या वयाची वैशिष्ट्यपूर्ण, शारीरिक थर्मोरेग्युलेशनची शक्यता कमी करते आणि शरीराचे स्थिर तापमान राखण्यासाठी, चयापचय प्रक्रियेच्या सक्रियतेमुळे पुन्हा उष्णता उत्पादन वाढवणे आवश्यक होते. परिणामी, यौवन कालावधीत, थर्मोरेग्युलेशनची शक्यता कमी होते, शरीराची अनुकूली संसाधने एका विशिष्ट प्रकारे कमी होते. पौगंडावस्थेमध्ये, तापमान होमिओस्टॅसिस अधिक स्थिर होते, थर्मोरेग्युलेटरी प्रतिक्रिया अधिक किफायतशीर असतात. वृद्ध आणि वृद्ध वयात, चयापचय प्रक्रिया मंदावतात, संवहनी टोनचे अनुकूली नियमन आणि शारीरिक थर्मोरेग्युलेशनचे स्नायू घटक कमी होण्याची शक्यता कमी होते, ज्यामुळे शरीराचे तापमान कमी होते, हायपोथर्मियाची सहज सुरुवात होते, दाहक आणि सर्दी.