Терморегуляторная система

Состоит из трёх компонентов: сенсорные рецепторы, центр терморегуляции и система эффекторных органов. Она работает по принципу обратной связи.

Сенсорные рецепторы включают центральные и периферические терморецепторы. Передний гипоталамус и преоптическая область содержат термочувствительные нейроны, реагирующие на изменение температуры крови, притекающей к нервным центрам (рис.4).

Регуляция теплопродукции осуществляется в области задних отделов гипоталамуса. Кожные холодовые и тепловые терморецепторы кожи, кожных и подкожных сосудов реагируют на минимальные изменения температуры (0,005 °C) и постоянно снабжают терморегуляторные центры текущей информацией о температуре и быстрых её изменениях.

Информация от центральных и периферических терморецепторов объединяется в терморегуляторном центре – передней и преоптической областях гипоталамуса – «гипоталамическом термостате» (рис.4).

Получение терморегуляторным центром информации об отклонении от установочной точки температуры формирует сигнал к эффекторным системам, обеспечивающим поддержание внутренней температуры тела.

Эффекторы:

Механизмы, понижающие температуру тела

расширение сосудов кожи. Массивное сосудорасширение происходит при торможении симпатической активности заднего гипоталамуса;
потоотделение увеличивает величину потерь тепла за счёт испарения;
торможение образования тепла за счёт блокирования химического термогенеза.

Механизмы, повышающие температуру тела

сужение сосудов основных регионов тела за счет активации симпатических центров заднего гипоталамуса;
пиломоторный рефлекс. Рудиментарное значение для человека имеет проявление физической терморегуляции в форме реакции кожных мышц («гусиная кожа»);
значительное повышение теплопродукции, вызванное возбуждением симпатической системы, увеличением секреции тироксина и мышечной дрожи. Импульсы из центра дрожи (дорсомедиальной части заднего гипоталамуса) вызывают генерализованное повышение мышечного тонуса. Повышенный мышечный тонус приводит к возникновению ритмических рефлексов с мышечных веретён, что и вызывает дрожь.

Основные центры терморегуляции расположены в гипоталамусе, которые координируют многочисленные и сложные процессы, обеспечивающие сохранение температуры тела на постоянном уровне. Значение спинного мозга в терморегуляции состоит не только в том, что он является проводником сигналов, идущих от периферических рецепторов к головному мозгу, и влияний, поступающих от головного мозга к мышцам, сосудам и потовым железам, но и в том, что в спинном мозге находятся центры некоторых терморегуляторных рефлексов, имеющих, правда, несколько ограниченное регуляторное значение.

Эксперименты на животных и наблюдения на людях показали возможность условно-рефлекторных изменений теплопродукции и теплоотдачи, которые осуществляются корой большого мозга. В осуществлении гипоталамической регуляции температуры тела участвуют железы внутренней секреции, главным образом щитовидная и надпочечники.

Рис.4. Гипоталамическая система терморегуляции (взят из кн. «Основы медицинской физиологии» Н.Н.Алипов, 2016)

Во время пребывания в условиях охлаждения происходит усиленное выделение в кровь гормона щитовидной железы, повышающего обмен веществ и, следовательно, образование тепла.

Участие надпочечников в терморегуляции обусловлено выделением ими в кровь адреналина, который, усиливая окислительные процессы в тканях, в частности в мышцах, повышает теплообразование и суживает кожные сосуды, уменьшая теплоотдачу. Поэтому адреналин способен вызывать повышение температуры тела (адреналиновая гипертермия).

Практические работы

1. Влияние тироксина, тиротропина и пропилтиоурацила на метаболизм

Цель работы: продемонстрировать влияние тироксина, тиротропина и пропилтиоурацила на метаболизм трех различных крыс.

Оборудование: здоровая крыса, крыса с удаленной щитовидной железой, крыса с удаленным гипофизом; дыхательная камера с замкнутой электроцепью (манометр, натриевая известь, устройство для запуска воздуха в дыхательную камеру).

Основные гормоны влияющие на обмен веществ – это гормоны щитовидной железы. Их секреция усиливается под влиянием гормона аденогипофиза - тиротропина. Пропилтиоурацил – тормозит синтез тиреоидных гормонов.

Метод газообмена основан на принципе того, что интенсивность метаболизма пропорциональна количеству кислорода, потребляемого организмом за одну единицу времени (коэффициент обмена веществ=мл.использованного кислорода/кг/час)

Ход работы:

1. Крысу поместить в камеру и измерить метаболизм до и после введения в их организм тироксина, тиротропина и пропилтиоурацила (выделяемый крысой углекислый газ поглощается натриевой известью).

2. Через 60 сек запустить воздух в дыхательную камеру и сравнять уровень жидкости в двух отсеках манометра.

3. Определить коэффициент обмена веществ:

Коэффициент= мл О₂ х 60 х 1000 / масса тела крысы

Результаты:

Записать коэффициент обмена веществ для каждого случая.

Крыса	Контроль	+тироксин	+тиротропин	+пропилтиоурацил
Здоровая
С удаленной щитовидной железой
С удаленным гипофизом