Вопрос 64. Теплопродукция. Обмен веществ как источник образования тепла. Роль отдельных органов в теплопродукции

Те­п­ло­та — это по­боч­ный про­дукт об­мен­ных ре­ак­ций и фи­зио­ло­ги­че­ских про­цес­сов. Вся энер­гия, вы­ра­ба­ты­вае­мая в ор­га­низ­ме, в ко­неч­ном сче­те пе­ре­хо­дит в те­п­ло­ту. Это обя­за­тель­ная те­п­ло­про­дук­ция, умень­шить ко­то­рую не­воз­мож­но, так как это оз­на­ча­ло бы пре­кра­ще­ние или за­мед­ле­ние не­об­хо­ди­мых для ор­га­низ­ма про­цес­сов. Обя­за­тель­ной те­п­ло­про­дук­ции хва­та­ет для под­дер­жа­ния тем­пе­ра­ту­ры об­на­жен­но­го те­ла на уров­не 37°C при тем­пе­ра­ту­ре ок­ру­жаю­щей сре­ды 25—26°C.

Ес­ли тем­пе­ра­ту­ра ок­ру­жаю­щей сре­ды ста­но­вит­ся ни­же 25°C, то вклю­ча­ют­ся ме­ха­низ­мы до­пол­ни­тель­ной те­п­ло­про­дук­ции, или тер­мо­ге­не­за. При этом те­п­ло­та ста­но­вит­ся уже не по­боч­ным про­дук­том, а це­лью ак­ти­ва­ции об­мен­ных про­цес­сов. Су­ще­ст­ву­ют два ви­да до­пол­ни­тель­ной те­п­ло­про­дук­ции.

· Со­кра­ти­тель­ный тер­мо­ге­нез — вы­ра­бот­ка те­п­ло­ты в ре­зуль­та­те уси­лен­но­го со­кра­ще­ния мышц; он вклю­ча­ет:

¾ про­из­воль­ные со­кра­ще­ния мышц;

¾ дрожь.

· Не­со­кра­ти­тель­ный, или хи­ми­че­ский тер­мо­ге­нез, пред­став­ляю­щий со­бой окис­ле­ние суб­стра­тов без об­ра­зо­ва­ния АТФ; при та­ком окис­ле­нии вся вы­сво­бо­ж­даю­щая­ся энер­гия сра­зу пе­ре­хо­дит в те­п­ло. У че­ло­ве­ка та­ким суб­стра­том слу­жит бу­рый жир, при­сут­ст­вую­щий в дос­та­точ­ном ко­ли­че­ст­ве толь­ко у но­во­ро­ж­ден­ных. Та­ким об­ра­зом, един­ст­вен­ным спо­со­бом по­вы­ше­ния те­п­ло­про­дук­ции у взрос­ло­го че­ло­ве­ка слу­жит со­кра­ти­тель­ный тер­мо­ге­нез.

Роль центра в регуляции обмена веществ и энергии играет гипоталамус. Это обусловлено тем, что в гипоталамусе локализованы нервные ядра и центры, имеющие непосредственное отношение к регуляции голода и насыщения, теплообмена, осморегуляции. В гипоталамусе идентифицированы полисенсорные нейроны, реагирующие сдвигами функциональной активности на изменения концентрации глюкозы, водородных ионов, температуры тела, осмотического давления, т.е. важнейших гомеостатических констант внутренней среды организма. В ядрах гипоталамуса осуществляется анализ состояния внутренней среды организма и формируются управляющие сигналы, которые посредством эфферентных систем приспосабливают ход метаболизма к потребностям организма.

Под управляющим влиянием гипоталамуса находится и используется в качестве эфферентной системы регуляции обмена веществ и энергии – эндокринная система. Гормоны гипоталамуса, гипофиза и других эндокринных желез оказывают прямое влияние на рост, размножение, дифференцировку, развитие и другие функции клеток. Гормоны принимают участие в поддержании в крови необходимого уровня таких веществ, как глюкоза, свободные жировые кислоты, минеральные ионы.

Работа щитовидной железы, гипофиза и надпочечников влияет на скорость основного обмена, регулируя его с помощью производства различных гормонов.

При недостаточном или избыточном производстве гормонов щитовидной железы, тироксина и трийодтиронина, изменяется скорость обмена веществ, вызывая колебания массы тела. При гипотиреозе (недостаточности щитовидной железы) обмен веществ замедляется, а вес соответственно увеличивается. При гипертиреозе происходит обратный процесс.

Нарушения работы гипофиза и надпочечников также приводят к набору веса. Частые стрессы и нервные срывы заставляют организм вырабатывать слишком много адреналина и кортизола – гормонов надпочечников. В результате железы слабеют и не справляются со своей задачей. Поскольку эти гормоны регулируют обмен веществ, при их недостатке вес тела начинает увеличиваться.