termoregulačné orgány. Termoregulácia ľudského tela umožňuje udržiavať stálu telesnú teplotu



Výmena tepelnej energie medzi telom a prostredím sa nazýva prenos tepla. Jedným z ukazovateľov prenosu tepla je telesná teplota, ktorá závisí od dvoch faktorov: tvorby tepla, teda intenzity metabolických procesov v organizme, a prenosu tepla do okolia. Živočíchy, ktorých telesná teplota sa mení v závislosti od teploty vonkajšieho prostredia, sa nazývajú poikilotermné, čiže studenokrvné. Živočíchy s konštantnou telesnou teplotou sa nazývajú homoiotermné (teplokrvné). Stálosť telesnej teploty sa nazýva izotermia. Zabezpečuje nezávislosť metabolických procesov v tkanivách a orgánoch od kolísania teploty okolia.

teplota ľudského tela

Teplota jednotlivých častí ľudského tela je rôzna. Najnižšia teplota kože sa pozoruje na rukách a nohách, najvyššia - v podpazuší, kde sa zvyčajne určuje. U zdravého človeka je teplota v tejto oblasti 36-37 ° C. Počas dňa sa pozorujú malé vzostupy a poklesy telesnej teploty človeka v súlade s denným biorytmom: minimálna teplota sa pozoruje o 2-4 hodine ráno, maximálne - o 16-19 hod.

Teplota svalového tkaniva v pokoji a práci sa môže meniť v rozmedzí 7 ° C. Teplota vnútorných orgánov závisí od intenzity metabolických procesov. Najintenzívnejšie metabolické procesy prebiehajú v pečeni, ktorá je „najhorúcejším“ orgánom tela: teplota v tkanivách pečene je 38-38,5 °C. Teplota v konečníku je 37-37,5 °C. môže kolísať v rozmedzí 4 - 5 ° C, v závislosti od prítomnosti fekálnych hmôt v ňom, krvnej náplne jeho sliznice a iných dôvodov. U bežcov na dlhé (maratónske) trate môže na konci súťaže teplota v konečníku vystúpiť na 39-40°C.

Schopnosť udržiavať teplotu na konštantnej úrovni zabezpečujú vzájomne súvisiace procesy – tvorba tepla a uvoľňovanie tepla z tela do vonkajšieho prostredia. Ak sa tvorba tepla rovná tepelným stratám, potom teplota tela zostáva konštantná. Proces tvorby tepla v tele sa nazýva chemická termoregulácia, proces, ktorý odvádza teplo z tela, sa nazýva fyzikálna termoregulácia.

Chemická termoregulácia

Výmena tepla v tele úzko súvisí s energiou. Pri oxidácii organickej hmoty sa uvoľňuje energia. Časť energie ide na syntézu ATP. Túto potenciálnu energiu môže organizmus využiť pri svojej ďalšej činnosti. Zdrojom tepla v tele sú všetky tkanivá. Krv, ktorá preteká tkanivami, sa zahrieva.

Zvýšenie teploty okolia spôsobuje reflexné zníženie metabolizmu, v dôsledku čoho sa v tele znižuje tvorba tepla. S poklesom okolitej teploty sa reflexne zvyšuje intenzita metabolických procesov a zvyšuje sa tvorba tepla. Vo väčšej miere k zvýšeniu tvorby tepla dochádza v dôsledku zvýšenia svalovej aktivity. Mimovoľné svalové kontrakcie (chvenie) sú hlavnou formou zvýšenej produkcie tepla. Zvýšenie tvorby tepla môže nastať vo svalovom tkanive a v dôsledku reflexného zvýšenia intenzity metabolických procesov - nekontraktilnej svalovej termogenézy.

Fyzická termoregulácia

Tento proces sa uskutočňuje v dôsledku prenosu tepla do vonkajšieho prostredia konvekciou (vedenie tepla), sálaním (tepelným žiarením) a vyparovaním vody.Konvekcia je priame uvoľňovanie tepla do predmetov alebo častíc prostredia priľahlých k pokožke. . Prenos tepla je tým intenzívnejší, čím väčší je teplotný rozdiel medzi povrchom tela a okolitým vzduchom.

Prenos tepla sa zvyšuje s pohybom vzduchu, napríklad s vetrom. Intenzita prestupu tepla do značnej miery závisí od tepelnej vodivosti prostredia. Vo vode sa teplo uvoľňuje rýchlejšie ako vo vzduchu. Oblečenie znižuje alebo dokonca zastavuje vedenie tepla.

Žiarenie – k uvoľňovaniu tepla z tela dochádza infračerveným žiarením z povrchu tela. Vďaka tomu telo stráca väčšinu tepla. Intenzita vedenia tepla a tepelného žiarenia je do značnej miery určená teplotou pokožky. Prenos tepla je regulovaný reflexnou zmenou lúmenu kožných ciev. So zvýšením okolitej teploty sa arterioly a kapiláry rozširujú, koža sa zahreje a začervená. Tým sa zvyšujú procesy vedenia tepla a tepelného žiarenia. Pri poklese teploty vzduchu sa arterioly a kapiláry kože zužujú. Koža zbledne, množstvo krvi pretekajúcej jej cievami sa zníži. To vedie k zníženiu jeho teploty, znižuje sa prenos tepla a telo zadržiava teplo.

Odparovanie vody z povrchu tela (2/3 vlhkosti), ako aj v procese dýchania (1/3 vlhkosti). Pri uvoľňovaní potu dochádza k odparovaniu vody z povrchu tela. Aj pri úplnej absencii viditeľného potenia sa cez pokožku vyparí až 0,5 litra vody denne – neviditeľné potenie. Odparenie 1 litra potu u osoby s hmotnosťou 75 kg môže znížiť telesnú teplotu o 10 °C.

V stave relatívneho pokoja uvoľňuje dospelý človek 15 % tepla do vonkajšieho prostredia vedením tepla, asi 66 % sálaním tepla a 19 % odparovaním vody. V priemere človek stratí asi 0,8 litra potu za deň a s ním aj 500 kcal tepla. Pri dýchaní človek denne vypustí aj asi 0,5 litra vody. Pri nízkych okolitých teplotách (15°C a menej) sa asi 90 % denného prenosu tepla uskutočňuje vedením tepla a sálaním tepla. Za týchto podmienok nedochádza k viditeľnému poteniu.

Pri teplote vzduchu 18-22°C klesá prenos tepla v dôsledku tepelnej vodivosti a tepelného žiarenia, ale zvyšujú sa tepelné straty organizmu v dôsledku odparovania vlhkosti z povrchu pokožky. Pri vysokej vlhkosti vzduchu, kedy je sťažené odparovanie vody, môže dôjsť k prehriatiu organizmu a vzniku úpalu Oblečenie, ktoré neprepúšťa vodnú paru, zabraňuje efektívnemu poteniu a môže spôsobiť prehriatie ľudského tela.

V horúcich krajinách, pri dlhých túrach, v horúcich dielňach človek stráca veľké množstvo tekutín potením. Zároveň sa dostavuje pocit smädu, ktorý neuhasí ani príjem vody. Je to spôsobené tým, že veľké množstvo minerálnych solí sa stráca potením. Ak sa do pitnej vody pridá soľ, pocit smädu zmizne a ľudia sa budú cítiť lepšie.

Centrá regulácie výmeny tepla

Termoregulácia sa vykonáva reflexne. Kolísanie teploty okolia vnímajú termoreceptory. Vo veľkom počte sa termoreceptory nachádzajú v koži, v sliznici ústnej dutiny a v horných dýchacích cestách. Termoreceptory sa našli vo vnútorných orgánoch, žilách a tiež v niektorých formáciách centrálneho nervového systému. Kožné termoreceptory sú veľmi citlivé na kolísanie teploty okolia. Sú vzrušené, keď teplota média stúpne o 0,007 °C a zníži o 0,012 °C.

Nervové impulzy, ktoré vznikajú v termoreceptoroch, putujú pozdĺž aferentných nervových vlákien do miechy. Pozdĺž vodivých ciest sa dostanú do zrakových tuberkul a z nich idú do hypotalamickej oblasti a do mozgovej kôry. V dôsledku toho vznikajú pocity tepla alebo chladu.V mieche sú centrá niektorých termoregulačných reflexov. Hypotalamus je hlavným reflexným centrom pre termoreguláciu. Predný hypotalamus riadi mechanizmy fyzickej termoregulácie, to znamená, že je centrom prenosu tepla. Zadný hypotalamus riadi chemickú termoreguláciu a je centrom tvorby tepla. Dôležitú úlohu pri regulácii telesnej teploty má mozgová kôra. Eferentnými nervami centra termoregulácie sú najmä sympatické vlákna.

Na regulácii prenosu tepla sa podieľa aj hormonálny mechanizmus, najmä hormóny štítnej žľazy a nadobličiek. Hormón štítnej žľazy - tyroxín, zvyšuje metabolizmus v tele, zvyšuje tvorbu tepla. Vstup tyroxínu do krvi sa zvyšuje pri ochladzovaní tela. Hormón nadobličiek - adrenalín - podporuje oxidačné procesy, čím zvyšuje tvorbu tepla. Okrem toho pri pôsobení adrenalínu dochádza k vazokonstrikcii, najmä cievam kože, čím sa znižuje prenos tepla.

Adaptácia organizmu na nízku teplotu okolia. S poklesom okolitej teploty dochádza k reflexnej excitácii hypotalamu. Zvýšenie jeho aktivity stimuluje hypofýzu, čo má za následok zvýšenú sekréciu tyreotropínu a kortikotropínu, ktoré zvyšujú činnosť štítnej žľazy a nadobličiek. Hormóny týchto žliaz stimulujú tvorbu tepla.Pri ochladzovaní sa teda aktivujú obranné mechanizmy organizmu, ktoré zvyšujú metabolizmus, tvorbu tepla a znižujú prenos tepla.

Vekové vlastnosti termoregulácie

U detí prvého roku života sa pozorujú nedokonalé mechanizmy. V dôsledku toho, keď teplota okolia klesne pod 15 ° C, dochádza k podchladeniu tela dieťaťa. V prvom roku života dochádza k poklesu prenosu tepla vedením tepla a sálaním tepla a k zvýšeniu tvorby tepla. Do 2 rokov však deti zostávajú termolabilné (telesná teplota stúpa po jedle, pri vysokých teplotách okolia). U detí od 3 do 10 rokov sa mechanizmy termoregulácie zlepšujú, no ich nestabilita naďalej pretrváva.

V predpubertálnom veku a v období puberty (puberty), kedy dochádza k zvýšenému rastu organizmu a k reštrukturalizácii neurohumorálnej regulácie funkcií, sa zvyšuje nestabilita termoregulačných mechanizmov.V starobe dochádza k poklesu tvorby tepla v r. tela v porovnaní s zrelým vekom.

Problém tvrdnutia tela

Vo všetkých obdobiach života je potrebné otužovať telo. Otužovaním sa rozumie zvýšenie odolnosti organizmu proti nepriaznivým vplyvom prostredia a v prvom rade proti ochladzovaniu. Otužovanie sa dosahuje využitím prírodných faktorov prírody – slnka, vzduchu a vody. Pôsobia na nervové zakončenia a cievy ľudskej pokožky, zvyšujú činnosť nervového systému a zlepšujú metabolické procesy. Pri neustálom vystavení prírodným faktorom si na ne telo zvykne. Otužovanie organizmu je účinné za týchto základných podmienok: a) systematické a neustále využívanie prírodných faktorov; b) postupné a systematické predlžovanie trvania a sily ich vplyvu (začiatok vytvrdzovania s použitím teplej vody, postupné znižovanie jej teploty a predlžovanie trvania vodných procedúr); c) otužovanie s využitím teplotne kontrastných podnetov (teplá - studená voda); d) individuálny prístup k otužovaniu.

Využitie prírodných otužovacích faktorov je potrebné kombinovať s telesnou výchovou a športom. Dobre prispieva k vytvrdzovaniu ranných cvičení na čerstvom vzduchu alebo v miestnosti s otvoreným oknom s povinnou expozíciou významnej časti tela a následnými vodnými procedúrami (nalievanie, sprcha). Otužovanie je najdostupnejším prostriedkom na liečenie ľudí.

Porušenie termoregulácie ľudského tela

Nedokonalosť regulačných procesov (patológia termoregulácie) môže byť vyjadrená tým, že v prvej fáze regulačného procesu (nesúlad a nadmerná regulácia) je primárna vazokonstrikcia nahradená prudkým poklesom ich tónu. Zo strany nosnej dutiny sa to prejavuje výskytom záchvatov kýchania alebo ťažkostí s nazálnym dýchaním. Súčasne sa pozoruje aj zvýšenie vaskulárnej permeability slizníc nosových mušlí. Nedostatočná fyzikálna termoregulácia si môže vyžiadať zahrnutie chemickej väzby pri vyšších teplotách ako u zdravých jedincov. Pacienti s týmto typom dysregulácie sú chladní a chvejú sa pri veľmi miernom poklese okolitej teploty. Porušenie regulácie s javmi charakteristickými pre neadekvátnu reakciu nosovej sliznice nastáva pri prechladnutí pacienta. Ďalší typ dysregulácie - nedostatočná fyzikálna termoregulácia - nie je kompenzovaný chemickou väzbou a triaškou. Výsledkom je, že k narušeniu regulácie dochádza bez výrazných pocitov chladu a bez chvenia, to znamená, že takíto pacienti sa netrasú a nemrznú, ale napriek tomu prechladnú.

Mechanizmus exacerbácie chronických zápalových procesov v orgánoch ORL v prípade porušenia mechanizmov regulácie teplotnej homeostázy sa vysvetľuje tvorbou venóznej stázy v oblasti nosovej a faryngálnej sliznice, zvýšením vaskulárnej permeability, čo vytvára priaznivé podmienky pre rozvoj mikroflóry, ktorá je neustále prítomná v ohnisku chronického zápalu.

Každý druh homoiotermných organizmov má na tele oblasti, cez ktoré dochádza k primárnej výmene tepla s okolím, takzvané výmenníky tepla. U ľudí sú takýmito výmenníkmi tepla ruky a nohy. Rukami sa tak dá odviesť 7 až 80 % tepla z hlavného metabolizmu, napriek tomu, že ruky tvoria len 6 % hmoty ľudského tela. Ak je to potrebné, krvný obeh v prstoch sa môže zvýšiť 600-krát. Prirodzene, funkčný stav cievnej regulácie v oblasti výmenníkov tepla ovplyvňuje aj stav slizníc nosnej dutiny. Štúdie uskutočnené v laboratóriu M. E. Marshaka (1965) ukázali, že pri ponorení nôh do studenej vody teplota nosovej sliznice klesá synchrónne s teplotou pokožky nôh (adekvátna reakcia).

U mnohých jedincov však v určitom štádiu pôsobenia chladového podnetu napriek nízkej teplote v oblasti chodidiel dochádza k prudkému zvýšeniu teploty nosovej sliznice, ktoré je sprevádzané záchvatmi kýchania a výdatného výtoku z nosa (neadekvátna reakcia). Okrem zón výmenníka tepla má veľký význam oblasť tváre (špeciálna oblasť citlivá na teplo u ľudí) a oblasť krku. Tieto zóny sú široko používané pri vývoji metodických metód na otužovanie ľudí s patológiou orgánov ORL.



Výmena tepla

Teplo sa môže presúvať iba z oblasti s vyššou teplotou do oblasti s nižšou teplotou. Preto sa tok tepelnej energie zo živého organizmu do prostredia nezastaví, pokiaľ je telesná teplota vyššia ako teplota prostredia.

Telesná teplota je určená pomerom rýchlosti tvorby metabolického tepla bunkových štruktúr a rýchlosti disipácie vytvorenej tepelnej energie do prostredia. Preto je výmena tepla medzi organizmom a prostredím nevyhnutnou podmienkou existencie teplokrvných organizmov. Porušenie pomeru týchto procesov vedie k zmene telesnej teploty.

Život môže prebiehať v úzkom rozmedzí teplôt.

Možnosť prúdenia životne dôležitých procesov je obmedzená úzkym teplotným rozsahom vnútorného prostredia, v ktorom môžu prebiehať hlavné enzymatické reakcie. Pre človeka je zvyčajne fatálny pokles telesnej teploty pod 25 °C a jej zvýšenie nad 43 °C. Nervové bunky sú obzvlášť citlivé na zmeny teploty.

Jadro a vonkajší plášť tela

Z hľadiska termoregulácie možno ľudské telo predstaviť ako pozostávajúce z dvoch zložiek: vonkajšieho obalu a vnútorného jadra. Jadro je časť tela, ktorá má konštantnú teplotu a obal je časť tela, ktorá má teplotný gradient. Výmena tepla medzi jadrom a prostredím prebieha cez plášť.

termoregulácia

Termoregulácia je súbor fyziologických procesov zameraných na udržiavanie relatívnej stálosti teploty jadra v podmienkach meniacej sa teploty prostredia reguláciou tvorby tepla a prenosu tepla. Termoregulácia je zameraná na prevenciu narušenia tepelnej rovnováhy tela alebo na jej obnovenie, ak už k takémuto narušeniu došlo, a vykonáva sa neuro-humorálnym spôsobom.

Druhy termoregulácie

Termoreguláciu možno rozdeliť do dvoch hlavných typov:

Chemická a fyzikálna termoregulácia. Na druhej strane sú tiež rozdelené do niekoľkých typov:

  1. Chemická termoregulácia

    kontraktilná termogenéza
    - netrasúca sa termogenéza

  2. Fyzická termoregulácia

Žiarenie
- vedenie tepla (kondukcia)
- Konvekcia
- Odparovanie

Zvážte tieto typy termoregulácie podrobnejšie.

Chemická termoregulácia

Regulácia objemu výroby tepla

Chemická termoregulácia tvorby tepla – uskutočňuje sa zmenou úrovne metabolizmu, čo vedie k zmene tvorby tepla v organizme. Zdrojom tepla v tele sú exotermické oxidačné reakcie bielkovín, tukov, sacharidov, ako aj hydrolýza ATP.

Pri rozklade živín sa časť uvoľnenej energie akumuluje v ATP, časť sa odvádza vo forme tepla (primárne teplo je 65–70 % energie). Pri použití vysokoenergetických väzieb molekúl ATP ide časť energie na vykonanie užitočnej práce a časť sa rozptýli (sekundárne teplo). Výrobou tepla sú teda dva tepelné toky – primárny a sekundárny.

Ak je potrebné zvýšiť produkciu tepla, okrem možnosti získavania tepla zvonku sa v organizme využívajú mechanizmy, ktoré zvyšujú tvorbu tepelnej energie.

Tieto mechanizmy zahŕňajú kontraktilnú a nekontraktilnú termogenézu.

kontraktilná termogenéza

Tento typ termoregulácie funguje, keď je nám zima a potrebujeme si zvýšiť telesnú teplotu. Táto metóda spočíva v kontrakcii svalov.

S kontrakciou svalov sa zvyšuje hydrolýza ATP, a preto sa zvyšuje tok sekundárneho tepla, ktoré ide ohrievať telo.

Arbitrážna činnosť svalového aparátu sa vyskytuje hlavne pod vplyvom mozgovej kôry. V tomto prípade je možné zvýšenie produkcie tepla o faktor 3–5 v porovnaní s hodnotou hlavnej výmeny.

Zvyčajne s poklesom teploty prostredia a teploty krvi je prvou reakciou zvýšenie termoregulačného tonusu. (vlasy na tele "stoja na hlave", "naskakuje husia koža"). Z hľadiska mechaniky kontrakcie je tento tón mikrovibráciou a umožňuje zvýšiť produkciu tepla o 25–40% počiatočnej úrovne. Zvyčajne sa na vytváraní tónu podieľajú svaly hlavy a krku.

Pri výraznejšom podchladení sa termoregulačný tón mení na svalová zimnica. Studená triaška je mimovoľná rytmická činnosť povrchovo uložených svalov, v dôsledku ktorej sa zvyšuje produkcia tepla. Predpokladá sa, že produkcia tepla počas zimomriavky je 2,5-krát vyššia ako pri dobrovoľnej svalovej aktivite.

Opísaný mechanizmus funguje na reflexnej úrovni, bez účasti nášho vedomia. Ale je možné zvýšiť telesnú teplotu pomocou vedomej fyzickej aktivity.

Pri vykonávaní pohybovej aktivity rôzneho výkonu sa produkcia tepla zvyšuje 5–15 krát v porovnaní s úrovňou odpočinku. Počas prvých 15 – 30 minút dlhodobej prevádzky teplota aktívnej zóny stúpa pomerne rýchlo na relatívne stacionárnu úroveň a potom zostáva na tejto úrovni alebo pokračuje v zvyšovaní pomaly.

Termogenéza bez chvenia

Tento typ termoregulácie môže viesť k zvýšeniu aj zníženiu telesnej teploty.

Uskutočňuje sa zrýchlením alebo spomalením katabolických metabolických procesov. A to zase povedie k zníženiu alebo zvýšeniu výroby tepla. Vďaka tomuto typu termogenézy sa produkcia tepla môže zvýšiť 3-krát.

Regulácia procesov termogenézy bez triašky sa uskutočňuje aktiváciou sympatického nervového systému, produkciou hormónov štítnej žľazy a drene nadobličiek.

Fyzická termoregulácia

Fyzikálna termoregulácia sa chápe ako súbor fyziologických procesov vedúcich k zmene úrovne prenosu tepla. Existuje niekoľko mechanizmov prenosu tepla do okolia.

  1. Žiarenie
  2. - prenos tepla vo forme elektromagnetických vĺn infračerveného rozsahu. Žiarenie vydáva energiu všetkým objektom, ktorých teplota je nad absolútnou nulou. Elektromagnetické žiarenie voľne prechádza vákuom, za „priehľadný“ možno považovať aj atmosférický vzduch. Množstvo tepla odvádzaného telom do okolia žiarením je úmerné ploche žiarenia (povrch tela nepokrytý odevom) a teplotnému gradientu. Pri teplote okolia 20°C a relatívnej vlhkosti vzduchu 40–60% telo dospelého človeka odvedie žiarením asi 40–50% všetkého vydaného tepla.
  3. Vedenie tepla (kondukcia)
  4. - spôsob prenosu tepla pri priamom kontakte tela s inými fyzikálnymi predmetmi. Množstvo tepla odovzdaného do okolia touto metódou je úmerné rozdielu priemerných teplôt kontaktujúcich telies, ploche kontaktných plôch, dobe tepelného kontaktu a tepelnej vodivosti.
  5. Konvekcia
  6. - prenos tepla, uskutočňovaný prenosom tepla pohybom častíc vzduchu (vody). Vzduch v kontakte s pokožkou sa ohrieva a stúpa, jeho miesto zaujme „studená“ časť vzduchu a pod. V podmienkach tepelnej pohody telo stráca až 15 % všetkého takto odovzdaného tepla.
  7. Odparovanie- návrat tepelnej energie do okolia v dôsledku odparovania potu alebo vlhkosti z povrchu kože a slizníc dýchacích ciest. V dôsledku vyparovania telo pri príjemnej teplote odovzdá asi 20 % všetkého rozptýleného tepla. Odparovanie sa delí na 2 typy.

Nepostrehnuteľné potenie- odparovanie vody zo slizníc dýchacích ciest (cez dych) a voda presakujúca cez epitel kože ( Odparovanie z povrchu pokožky. Ide to, aj keď je pokožka suchá.).

Počas dňa sa dýchacími cestami odparí až 400 ml vody, t.j. telo stráca až 232 kcal za deň. V prípade potreby je možné túto hodnotu zvýšiť z dôvodu tepelnej dýchavičnosti.

Cez epidermis presakuje priemerne asi 240 ml vody denne. Preto týmto spôsobom telo stráca až 139 kcal za deň. Táto hodnota spravidla nezávisí od procesov regulácie a rôznych faktorov prostredia.

Vnímané potenie- prenos tepla cez odparovanie potu. V priemere sa denne uvoľní 400-500 ml potu pri pohodlnej teplote prostredia, takže sa uvoľní až 300 kcal energie. V prípade potreby sa však objem potenia môže zvýšiť až na 12 l za deň, t.j. Potením môžete stratiť až 7000 kcal za deň.

Účinnosť odparovania do značnej miery závisí od prostredia: čím vyššia je teplota a čím nižšia vlhkosť, tým vyššia je účinnosť potu ako mechanizmu prenosu tepla. Pri 100% vlhkosti je odparovanie nemožné.

Riadenie termoregulácie

Hypotalamus

Termoregulačný systém pozostáva z množstva prvkov so vzájomne prepojenými funkciami. Informácie o teplote pochádzajú z termoreceptorov a pomocou nervového systému sa dostávajú do mozgu.

Hlavnú úlohu v termoregulácii hrá hypotalamus. Zničenie jeho centier alebo narušenie nervových spojení vedie k strate schopnosti regulovať telesnú teplotu. Predný hypotalamus obsahuje neuróny, ktoré riadia prenos tepla. Keď sú neuróny predného hypotalamu zničené, telo zle znáša vysoké teploty, ale fyziologická aktivita je zachovaná v chladných podmienkach. Neuróny zadného hypotalamu riadia procesy výroby tepla. Pri ich poškodení je narušená schopnosť zvýšenia výmeny energie, takže telo zle znáša chlad.

Endokrinný systém

Hypotalamus riadi procesy tvorby a prenosu tepla posielaním nervových impulzov do žliaz s vnútornou sekréciou, hlavne štítnej žľazy a nadobličiek.

Účasť štítnej žľazy na termoregulácii je spôsobená tým, že vplyvom nízkej teploty dochádza k zvýšenému uvoľňovaniu jej hormónov, ktoré urýchľujú metabolizmus a tým aj tvorbu tepla.

Úloha nadobličiek je spojená s ich uvoľňovaním do krvi katecholamínov, ktoré zvýšením alebo znížením oxidačných procesov v tkanivách (napríklad svaloch) zvyšujú alebo znižujú produkciu tepla a sťahujú alebo zväčšujú kožné cievy, čím menia hladinu prenos tepla.

Hlavnými parametrami, ktoré zabezpečujú proces výmeny tepla medzi človekom a prostredím, ako je uvedené vyššie, sú ukazovatele mikroklímy. V prirodzených podmienkach na povrchu Zeme (hladina mora) sa výrazne líšia. Okolitá teplota sa teda pohybuje od -88 do + 60 °С; vzdušná mobilita - od 0 do 60 m/s; relatívna vlhkosť - od 10 do 100% a atmosférický tlak - od 680 do 810 mm Hg. čl.

Spolu so zmenou parametrov mikroklímy sa mení aj tepelná pohoda človeka. Podmienky, ktoré porušujú tepelnú rovnováhu, spôsobujú v tele reakcie, ktoré prispievajú k jeho obnove. Procesy regulácie uvoľňovania tepla na udržanie konštantnej teploty ľudského tela sa nazývajú termoregulácia. Umožňuje vám udržiavať stálu telesnú teplotu. Termoregulácia sa uskutočňuje najmä tromi spôsobmi: biochemicky; zmenou intenzity krvného obehu a intenzity potenia.

Termoregulácia biochemickými prostriedkami, nazývaná chemická termoregulácia, spočíva v zmene tvorby tepla v organizme reguláciou rýchlosti oxidačných reakcií. Zmena intenzity krvného obehu a potenia mení uvoľňovanie tepla do okolia a preto sa nazýva fyzikálna termoregulácia.

Termoregulácia tela sa vykonáva súčasne všetkými prostriedkami. Takže pri znížení teploty vzduchu sa zvýšeniu prenosu tepla v dôsledku zvýšenia teplotného rozdielu zabránia takými procesmi, ako je zníženie vlhkosti pokožky, a teda zníženie prenosu tepla vyparovaním, zníženie teploty kože v dôsledku zníženia intenzity transportu krvi z vnútorných orgánov a zároveň zníženia rozdielových teplôt. Experimentálne sa zistilo, že optimálny metabolizmus v tele, a teda aj maximálny výkon činnosti, prebieha, ak sú zložky procesu prenosu tepla v nasledujúcich medziach:

Q to? tridsať %; Q p? päťdesiat %; Q tm? dvadsať %.

Takáto rovnováha charakterizuje absenciu napätia v termoregulačnom systéme.

Parametre mikroklímy majú priamy vplyv na tepelnú pohodu človeka a jeho výkonnosť. Zistilo sa, že pri teplote vzduchu vyššej ako 25 °C začína klesať výkonnosť človeka. Maximálna teplota vdychovaného vzduchu, pri ktorej je človek schopný dýchať niekoľko minút bez špeciálnych ochranných prostriedkov, je asi 116 °C.

Tolerancia človeka na teplotu, rovnako ako jeho pocit tepla, do značnej miery závisí od vlhkosti a rýchlosti okolitého vzduchu. Čím vyššia je relatívna vlhkosť, tým menej potu sa odparí za jednotku času a tým rýchlejšie sa telo prehrieva. Vysoká vlhkosť pri t * gt má obzvlášť nepriaznivý vplyv na tepelnú pohodu človeka; 30 °C, keďže v tomto prípade sa takmer všetko uvoľnené teplo odovzdáva do okolia pri odparovaní potu. So zvyšovaním vlhkosti sa pot neodparuje, ale steká po kvapkách z povrchu pokožky. Dochádza k takzvanému prívalovému toku potu, ktorý vyčerpáva telo a nezabezpečuje potrebný prenos tepla. Spolu s potom telo stráca značné množstvo minerálnych solí, stopových prvkov a vitamínov rozpustných vo vode (C, B 1 , B 2). Strata tekutín môže za nepriaznivých podmienok dosiahnuť 8 ... 10 litrov za zmenu a s tým až 40 g kuchynskej soli (celkovo asi 140 g NaCl v tele). Straty viac ako 30 g NaCl sú pre ľudský organizmus mimoriadne nebezpečné, pretože vedú k narušeniu sekrécie žalúdka, svalovým kŕčom a kŕčom. Kompenzácia straty vody v ľudskom tele pri vysokých teplotách nastáva v dôsledku rozkladu sacharidov, tukov a bielkovín.

Na obnovenie rovnováhy voda-soľ pracovníkov v horúcich predajniach sú inštalované doplňovacie miesta pre slanú (asi 0,5% NaCl) sýtenú pitnú vodu v množstve 4 ... 5 litrov na osobu a zmenu. V mnohých továrňach sa na tieto účely používa proteínovo-vitamínový nápoj. V horúcom podnebí sa odporúča piť chladenú pitnú vodu alebo čaj.

Dlhodobé pôsobenie vysokej teploty, najmä v kombinácii s vysokou vlhkosťou, môže viesť k výraznému hromadeniu tepla v organizme a rozvoju prehriatia organizmu nad prípustnú mieru – hypertermia – stav, kedy telesná teplota stúpne na 38 . .. 39 °C. Pri hypertermii a následkom úpalu sa pozorujú bolesti hlavy, závraty, celková slabosť, skreslenie vnímania farieb, sucho v ústach, nevoľnosť, vracanie, hojné potenie, pulz a dýchanie. V tomto prípade sa pozoruje bledosť, cyanóza, rozšírené zrenice, občas kŕče, strata vedomia.

V horúcich prevádzkach priemyselných podnikov väčšina technologických procesov prebieha pri teplotách, ktoré sú výrazne vyššie ako teplota okolitého vzduchu. Vyhrievané povrchy vyžarujú prúdy sálavej energie do priestoru, čo môže viesť k negatívnym dôsledkom. Infračervené lúče majú hlavne tepelný účinok na ľudské telo, pričom dochádza k narušeniu činnosti kardiovaskulárneho a nervového systému. Lúče môžu spôsobiť popáleniny kože a očí. Najčastejším a najzávažnejším poškodením oka v dôsledku vystavenia infračerveným lúčom je šedý zákal oka.

Výrobné procesy vykonávané pri nízkych teplotách, vysokej pohyblivosti vzduchu a vlhkosti môžu spôsobiť ochladenie až podchladenie organizmu – podchladenie. V počiatočnom období vystavenia miernemu chladu dochádza k zníženiu frekvencie dýchania, zvýšeniu objemu inhalácie. Pri dlhšom vystavení chladu sa dýchanie stáva nepravidelným, frekvencia a objem inšpirácie sa zvyšujú. Výskyt svalového chvenia, pri ktorom sa nevykonáva vonkajšia práca a všetka energia sa premieňa na teplo, môže na určitý čas oddialiť zníženie teploty vnútorných orgánov. Výsledkom pôsobenia nízkych teplôt sú poranenia chladom.

Výmena tepelnej energie medzi organizmom a jeho prostredím sa nazýva výmena tepla. Jedným z ukazovateľov prenosu tepla je telesná teplota, ktorá závisí od dvoch faktorov: tvorby tepla, teda intenzity metabolických procesov v organizme, a prenosu tepla do okolia.

Živočíchy, ktorých telesná teplota sa mení s teplotou prostredia, sa nazývajú poikilotermický, alebo chladnokrvne. Živočíchy so stálou telesnou teplotou sú tzv homeotermický(teplokrvný). teplotná stálosť telo sa nazýva izoter mia. Ona je zabezpečuje nezávislosťmetabolické procesy v tkanivách a orgánoch z teplotných výkyvovživotné prostredie.

Teplota ľudského tela.

Teplota jednotlivých častí ľudského tela je rôzna. Najnižšia teplota kože sa pozoruje na rukách a nohách, najvyššia - v podpazuší, kde sa zvyčajne určuje. U zdravého človeka teplota v tomto oblasť je 36-37 °C. Počas dňa dochádza k malým vzostupom a poklesom telesnej teploty v súlade s denným biorytmom:minimálna teplota je pozorovaná na 2- 4 hod noci, maximálne - o 16-19 hodinách.

T teplota svalnatý tkaniny v stav pokoja a práce môže kolísať do 7 ° C. Závisí teplota vnútorných orgánov na intenzite výmeny procesy. Najintenzívnejšie prebiehajú metabolické procesy v pečeni, ktorá je „najhorúcejším“ orgánom tela: teplota v tkanivách pečene je 38-38,5 ° OD. Teplota v konečníku je 37-37,5 ° C. Môže však kolísať v rozmedzí 4-5 ° C, v závislosti od prítomnosti výkalov v ňom, prekrvenia jeho sliznice a iných dôvodov. U bežcov na dlhé (maratónske) trate môže na konci súťaže teplota v konečníku vystúpiť na 39-40°C.

Schopnosť udržiavať teplotu na konštantnej úrovni zabezpečujú vzájomne súvisiace procesy - tvorba tepla a uvoľňovanie tepla z tela do vonkajšieho prostredia. Ak sa tvorba tepla rovná tepelným stratám, potom teplota tela zostáva konštantná. Proces tvorby tepla v tele sa nazýva chemická termoregulácia, proces, ktorý odvádza teplo z tela, - fyzická termoregulácia.

Chemická termoregulácia. Výmena tepla v tele úzko súvisí s energiou. Pri oxidácii organickej hmoty sa uvoľňuje energia. Časť energie ide na syntézu ATP. Túto potenciálnu energiu môže organizmus využiť pri svojej ďalšej činnosti.Zdrojom tepla v tele sú všetky tkanivá. Krv, ktorá preteká tkanivami, sa zahrieva.

Zvýšenie teploty okolia spôsobuje reflexné zníženie metabolizmu, v dôsledku čoho sa v tele znižuje tvorba tepla. S poklesom okolitej teploty sa reflexne zvyšuje intenzita metabolických procesov a zvyšuje sa tvorba tepla. Vo väčšej miere k zvýšeniu tvorby tepla dochádza v dôsledku zvýšenia svalovej aktivity. Mimovoľné svalové kontrakcie (chvenie) sú hlavnou formou zvýšenej produkcie tepla. Zvýšenie tvorby tepla môže nastať vo svalovom tkanive a v dôsledku reflexného zvýšenia intenzity metabolických procesov - nekontraktilnej svalovej termogenézy.

Fyzická termoregulácia. Tento proces sa uskutočňuje v dôsledku prenosu tepla do vonkajšieho prostredia konvekciou (vedenie tepla), sálaním (sálanie tepla) a odparovaním vody.

Konvekcia - priamy prenos tepla na predmety alebo častice prostredia susediace s pokožkou. Prenos tepla je tým intenzívnejší, čím väčší je teplotný rozdiel medzi povrchom tela a okolitým vzduchom.

Prenos tepla sa zvyšuje s pohybom vzduchu, napríklad s vetrom. Intenzita prestupu tepla do značnej miery závisí od tepelnej vodivosti prostredia. Vo vode sa teplo uvoľňuje rýchlejšie ako vo vzduchu. Oblečenie znižuje alebo dokonca zastavuje vedenie tepla.

žiarenie - k uvoľňovaniu tepla z tela dochádza infračerveným žiarením z povrchu tela. Vďaka tomu telo stráca väčšinu tepla. Intenzita vedenia tepla a tepelného žiarenia je do značnej miery určená teplotou pokožky. Prenos tepla je regulovaný reflexnou zmenou lúmenu kožných ciev. So zvýšením okolitej teploty sa arterioly a kapiláry rozširujú, koža sa zahreje a začervená. Tým sa zvyšujú procesy vedenia tepla a tepelného žiarenia. Pri poklese teploty vzduchu sa arterioly a kapiláry kože zužujú. Koža zbledne, množstvo krvi pretekajúcej jej cievami sa zníži. To vedie k zníženiu jeho teploty, znižuje sa prenos tepla a telo zadržiava teplo.

Odparovanie vody z povrchu tela (2/3 vlhkosti), ako aj v procese dýchania (1/3 vlhkosti). Pri uvoľňovaní potu dochádza k odparovaniu vody z povrchu tela. Dokonca aj pri úplnej absencii viditeľného potenia sa cez pokožku vyparuje za deň do 0,5 l voda - neviditeľný pot. Odparenie 1 litra potu u osoby s hmotnosťou 75 kg môže znížiť telesnú teplotu o 10 °C.

V stave relatívneho pokoja uvoľňuje dospelý človek 15 % tepla do vonkajšieho prostredia vedením tepla, asi 66 % sálaním tepla a 19 % odparovaním vody.

V priemere človek stráca za deň asi 0,8 l potu a s ním 500 kcal tepla.

Pri dýchaní aj človek prideľuje denne asi 0,5 litra vody.

Pri nízkej teplote okolia ( 15°C a menej) asi 90 % denného prenosu tepla sa uskutočňuje vedením tepla a sálaním tepla. Za týchto podmienok nedochádza k viditeľnému poteniu.

Pri teplote vzduchu 18 až 22 °C S prenosom tepla v dôsledku tepelnej vodivosti a tepelného žiarenia klesá, alestrata sa zvyšujetelesné teplo odparovanímvlhkosť z povrchu pokožky.Pri vysokej vlhkosti, keď je odparovanie vody ťažké, môže dôjsť k prehriatiu.telo a rozvíjať satepelný zasiahnuť.

Nízka priepustnosť pre vodnú paru oblečenie zabraňuje efektívnemu poteniu a môže spôsobiť prehriatie ľudského tela.

horúce krajiny, na dlhých cestách, horúce dielňach, človek príde o veľké množstvo tekutiny s potom. Z toho vzniká pocit smäd, ktorý sa neuhasí prijímaním voda. to spojené s čo sa deje vtedy sa stráca veľké množstvo minerálnych solí. Ak sa do pitnej vody pridáva soľ, ten pocit smädu zmiznúť a blahobyt ľudí sa zlepší.

Centrá pre reguláciu prenosu tepla.

Termoregulácia sa vykonáva reflexne. Vnímame výkyvy okolitej teploty termoreceptory. Vo veľkom počte sa termoreceptory nachádzajú v koži, v sliznici ústnej dutiny a v horných dýchacích cestách. Termoreceptory sa našli vo vnútorných orgánoch, žilách a tiež v niektorých formáciách centrálneho nervového systému.

Kožné termoreceptory sú veľmi citlivé na kolísanie teploty okolia. Sú vzrušené, keď teplota média stúpne o 0,007 °C a zníži o 0,012 °C.

Nervové impulzy, ktoré vznikajú v termoreceptoroch, putujú pozdĺž aferentných nervových vlákien do miechy. Pozdĺž vodivých ciest sa dostanú do zrakových tuberkul a z nich idú do hypotalamickej oblasti a do mozgovej kôry. V dôsledku toho dochádza k pocitom tepla alebo chladu.

V mieche existujú centrá niektorých termoregulačných reflexov. Hypotalamus je hlavným reflexným centrom termoregulácie. Predný hypotalamus riadi mechanizmy fyzickej termoregulácie, to znamená, že sú centrum prenosu tepla. Zadný hypotalamus riadi chemickú termoreguláciu a je centrum na výrobu tepla.

hrá dôležitú úlohu pri regulácii telesnej teploty mozgová kôra. Eferentnými nervami centra termoregulácie sú najmä sympatické vlákna.

Podieľa sa na regulácii prenosu tepla hormonálny mechanizmus najmä hormóny štítnej žľazy a nadobličiek. Hormón štítnej žľazy - tyroxínu, zvyšuje metabolizmus v tele, zvyšuje tvorbu tepla. Vstup tyroxínu do krvi sa zvyšuje pri ochladzovaní tela. Hormón nadobličiek - adrenalín- podporuje oxidačné procesy, čím zvyšuje tvorbu tepla. Okrem toho pri pôsobení adrenalínu dochádza k vazokonstrikcii, najmä cievam kože, čím sa znižuje prenos tepla.

Prispôsobenie tela na nízku teplotu okolia. S poklesom okolitej teploty dochádza k reflexnej excitácii hypotalamu. Zvýšenie jeho aktivity stimuluje hypofýza , čo má za následok zvýšenú sekréciu tyreotropínu a kortikotropínu, ktoré zvyšujú činnosť štítnej žľazy a nadobličiek. Hormóny týchto žliaz stimulujú produkciu tepla.

Touto cestou, na chladení aktivujú sa ochranné mechanizmy tela, ktoré zvyšujú metabolizmus, tvorbu tepla a znižujú prenos tepla.

Vekové vlastnosti termoregulácie. U detí prvého roku života sa pozorujú nedokonalé mechanizmy. V dôsledku toho, keď teplota okolia klesne pod 15 ° C, dochádza k podchladeniu tela dieťaťa. V prvom roku života dochádza k poklesu prenosu tepla vedením tepla a sálaním tepla a k zvýšeniu tvorby tepla. Do 2 rokov však deti zostávajú termolabilné (telesná teplota stúpa po jedle, pri vysokých teplotách okolia). U detí od 3 do 10 rokov sa mechanizmy termoregulácie zlepšujú, no ich nestabilita naďalej pretrváva.

V predpubertálnom veku a počas puberty (puberty), kedy dochádza k zvýšenému rastu organizmu a reštrukturalizácii neurohumorálnej regulácie funkcií, sa zvyšuje nestabilita termoregulačných mechanizmov.

V starobe dochádza k poklesu tvorby tepla v tele v porovnaní s zrelým vekom.

Problém tvrdnutia tela. Vo všetkých obdobiach života je potrebné otužovať telo. Otužovaním sa rozumie zvýšenie odolnosti organizmu proti nepriaznivým vplyvom prostredia a v prvom rade proti ochladzovaniu. Otužovanie sa dosahuje využitím prírodných faktorov prírody – slnka, vzduchu a vody. Pôsobia na nervové zakončenia a cievy ľudskej pokožky, zvyšujú činnosť nervového systému a zlepšujú metabolické procesy. Pri neustálom vystavení prírodným faktorom si na ne telo zvykne. Otužovanie organizmu je účinné za týchto základných podmienok: a) systematické a neustále využívanie prírodných faktorov; b) postupné a systematické predlžovanie trvania a sily ich vplyvu (začiatok vytvrdzovania s použitím teplej vody, postupné znižovanie jej teploty a predlžovanie trvania vodných procedúr); c) otužovanie s využitím teplotne kontrastných podnetov (teplá - studená voda); d) individuálny prístup k otužovaniu.

Využitie prírodných otužovacích faktorov je potrebné kombinovať s telesnou výchovou a športom. Dobre prispieva k vytvrdzovaniu ranných cvičení na čerstvom vzduchu alebo v miestnosti s otvoreným oknom s povinnou expozíciou významnej časti tela a následnými vodnými procedúrami (nalievanie, sprcha). Otužovanie je najdostupnejším prostriedkom na liečenie ľudí.


V procesoch homeostázy u všetkých teplokrvných živočíchov a ľudí má veľký význam termoregulácia - schopnosť udržiavať telesnú teplotu na konštantnej úrovni bez ohľadu na kolísanie teploty okolia ( izoterma ). Na rozdiel od zvierat, ktorých telesná teplota je priamo závislá od teploty okolia (obojživelníky, plazy, ryby), úroveň telesnej teploty teplokrvných organizmov im umožňuje udržať si aktivitu v rôznych biotopových podmienkach, čím sa zvyšujú ich adaptačné schopnosti.

Stálosť telesnej teploty je spôsobená procesmi tvorby tepla a prenosu tepla. Tieto procesy sú regulované komplexnými reflexnými dejmi, ktoré sa vyskytujú v reakcii na tepelnú stimuláciu kožných receptorov, kožných a podkožných ciev a centrálneho nervového systému. Termoreceptory, ktoré vnímajú chlad alebo teplo, sa nachádzajú v prednej časti hypotalamu, v retikulárnej formácii stredného mozgu a tiež v mieche (pozri obr. Nervový systém). V hypotalame sa nachádzajú hlavné centrá termoregulácie, ktoré koordinujú zložité procesy zabezpečujúce izotermiu. Centrá niektorých termoregulačných reflexov sa nachádzajú v mieche, určitú časť v procesoch termoregulácie preberá mozgová kôra, endokrinné žľazy (predovšetkým štítna žľaza a nadobličky). Pri ochladzovaní štítna žľaza aktívnejšie vylučuje hormón, ktorý aktivuje metabolizmus a v dôsledku toho zvyšuje produkciu tepla. Nadobličky zvyšujú sekréciu adrenalínu, ktorý zužuje kožné cievy, znižuje prenos tepla a zvyšuje tvorbu tepla v dôsledku zvýšených oxidačných procesov v tkanivách.

Keďže rôzne orgány majú rôznu metabolickú aktivitu, ich teplota sa môže líšiť. Pečeň má najvyššiu teplotu (37,8–38 °C), pretože sa nachádza hlboko v tele a má najvyššiu úroveň metabolických procesov. Teplota kože viac závisí od teploty okolia a vďaka vysokému prenosu tepla je najnižšia (30–34 °C), pričom sa môže výrazne meniť: najvyššia na trupe a hlave, najnižšia na končatiny.

Telesná teplota má cirkadiánny (cirkadiánny) režim a pohybuje sa v rozmedzí 0,5–0,7 °C: maximum sa pozoruje pri svalovej práci a o 16–18 hodine, minimum je v pokoji a o 3–4 hodine ráno. Telesná teplota sa meria v podpazuší (36,5-36,9 °C), u dojčiat často v konečníku, kde je vyššia a je 37,2-37,5 °C.

Stálosť telesnej teploty sa u človeka udržiava len vtedy, keď sú procesy tvorby tepla a prenosu tepla v tele v rovnováhe (obr. 1.25). To sa dosahuje pomocou fyzikálnych a chemických mechanizmov termoregulácie.

Chemická termoregulácia dochádza prostredníctvom aktivácie metabolických procesov v tkanivách tela, čo vedie k zvýšenej tvorbe tepla. U ľudí sa zvýšenie tvorby tepla zaznamená, keď teplota okolia klesne pod optimálnu hodnotu (tzv. zóna tepelného komfortu). V oblečení je komfortná teplota 18-20 ° C, bez nej - 28 ° C. Najintenzívnejšia tvorba tepla sa pozoruje vo svaloch, pečeni a obličkách.

Fyzická termoregulácia nastáva znížením alebo zvýšením prenosu tepla v dôsledku zmeny tepelného žiarenia (prenos tepla sálaním), konvekciou (premiešavanie vzduchu ohrievaného telom) a odparovaním vody z povrchu kože a pľúc. V stave pokoja pri teplote 20 ° C u ľudí je žiarenie 66%, odparovanie - 19%, konvekcia - 15% z celkových telesných tepelných strát. Vrstva podkožného tukového tkaniva bráni prenosu tepla, keďže jeho tukové tkanivo má nízku tepelnú vodivosť a oblečenie, ktoré vytvára okolo tela vrstvu nehybného vzduchu.

Ryža. 1.25.

Prenos tepla sálaním a konvekciou je možný len pri teplote okolia do 35 °C, pri vyšších teplotách vzduchu sa telesná teplota udržiava len odparovaním potu; prenos tepla odparovaním a pri intenzívnom zaťažení svalov sa stáva vedúcim. Účinnosť tohto typu prenosu tepla závisí od vlhkosti vzduchu a priedušnosti oblečenia. Na udržiavaní telesnej teploty sa podieľa aj dýchanie: pri výdychu pľúca uvoľňujú vodu vo forme vodnej pary, tento typ prenosu tepla je regulovaný zmenou frekvencie dýchania.

Dôležitým mechanizmom termoregulácie je redistribúcia krvi v cievach a objem cirkulujúcej krvi. Pri nízkych teplotách sa arterioly kože zužujú, do ciev brušnej dutiny sa dostáva viac krvi, v dôsledku čoho dochádza k obmedzeniu prenosu tepla a k dodatočnému prehriatiu vnútorných orgánov. Pri ešte silnejšom ochladzovaní sa otvárajú cievy zabezpečujúce odtok krvi z tepien do žíl (arteriovenózne anastomózy) a prietok krvi do kapilár sa ďalej znižuje. So zvyšovaním telesnej teploty sa rozširujú kožné cievy, zväčšuje sa objem krvi pretekajúcej kožnými cievami, čo vedie k ochladzovaniu krvi v kožných cievach v dôsledku prenosu tepla z povrchu tela (obr. 1.26).

Ryža. 1.26. Mechanizmus prenosu tepla v chlade (A) a v teple(B)

Ďalšie prostriedky termoregulácie môžu slúžiť ako zmena polohy tela, husia koža, zimnica. Takže, keď je človeku zima, stočí sa do „gule“, čím sa zmenší teplovýmenná plocha. "Husia koža" - základná reakcia, ktorá sa u ľudí zachovala v procese evolúcie zo zvieracích predkov pokrytých vlnou - umožňuje zdvihnúť vlasy, čím sa zväčší vrstva teplého nehybného vzduchu okolo tela a uzavrie sa vylučovacie kanály. potné žľazy, čím sa znižuje odparovanie vody z povrchu tela. Chlad, ku ktorému dochádza počas podchladenia, vedie k dodatočnému vytváraniu tepla v dôsledku svalovej práce (jemné chvenie), ktoré telo zahrieva.

Zmeny termoregulácie v ontogenéze. V procese ontogenézy sa postupne rozvíja schopnosť udržiavať stálu telesnú teplotu. Novorodenec sa vyznačuje nestabilnou termoreguláciou: ľahko nastáva ochladenie alebo prehriatie organizmu pri zmene okolitej teploty, dokonca aj malá svalová záťaž (dlhotrvajúci plač) môže viesť k zvýšeniu telesnej teploty. Schopnosť termoregulácie u predčasne narodených detí je veľmi nízka, preto potrebujú špeciálne podmienky na udržanie telesnej teploty.

Hlavné termoregulačné reakcie tela sa tvoria v dojčenskom veku. V prvých mesiacoch života ochranu pred tepelnými stratami organizmu zabezpečuje najmä podkožné tukové tkanivo. Takýto statický mechanizmus neumožňuje dostatočné nastavenie tepelného výkonu podľa aktuálnej situácie, preto sú dojčatá ľahko náchylné na podchladenie a prehriatie. Detský organizmus je uspôsobený na zníženie prestupu tepla z pomerne veľkého povrchu tela najmä vďaka tepelnej izolácii podkožným tukovým tkanivom. Navyše v tomto veku v tele dieťaťa funguje hnedé tukové tkanivo. Je nasýtený mitochondriami zapojenými do vnútrobunkových energetických procesov a „ohrieva“ veľké cievy umiestnené pozdĺž chrbtice. Vazomotorické reakcie, ktoré určujú tón povrchovo umiestnených ciev a regulujú prenos tepla, sa aktívne tvoria počas prvého roka života. Keďže sú ešte nedokonalé, ľahko dochádza k podchladeniu či prehriatiu organizmu, preto treba pri starostlivosti o bábätká a ich výchove pomerne prísne dodržiavať tepelný režim. Po roku sa na produkciu tepla začnú pripájať svaly a hnedé tukové tkanivo postupne prestáva fungovať. Mechanizmy prenosu tepla sú však stále nedokonalé a komfortná teplota zostáva vysoká – okolo 30°C. Vo veku 3 až 7 rokov zaujímajú významné miesto mechanizmy chemickej (metabolickej) termoregulácie. Od 6. roku nastáva rýchle zlepšovanie vazomotorických reakcií periférnych ciev a do 10. roku sa fyzická termoregulácia svojou účinnosťou blíži úrovni dospelého človeka. Počas dospievania sa rýchlosť prietoku krvi zvyšuje, čo vedie k zvýšeniu teploty kože. Okrem toho nestabilita cievneho tonusu, charakteristická pre tento vek, znižuje možnosti fyzickej termoregulácie a pre udržanie konštantnej telesnej teploty je opäť potrebné zvýšiť produkciu tepla v dôsledku aktivácie metabolických procesov. Následne sa v pubertálnom období znižujú možnosti termoregulácie, čím sa určitým spôsobom znižujú adaptačné zdroje organizmu. V dospievaní sa teplotná homeostáza stáva stabilnejšou, termoregulačné reakcie sú ekonomickejšie. V staršom a senilnom veku sa spomaľujú metabolické procesy, znižujú sa možnosti adaptačnej regulácie cievneho tonusu a svalovej zložky fyzickej termoregulácie, čo vedie k zníženiu telesnej teploty, ľahkému vzniku hypotermie, zápalom a prechladnutiu.