Физическая терморегуляция

Химическая терморегуляция

Процесс теплообразования в организме связан с окислением органических веществ. При этом выделяется энергия, часть которой идёт на синтез АТФ, а другая часть рассеивается в виде тепла и не может быть использована для совершения работы. Однако определённый уровень температуры является необходимым условием нормального осуществления ферментативных процессов в тканях. Источником тепла в организме являются все ткани. Кровь, протекая через ткани, нагревается. Некоторые активно работающие органы, например, печень, скелетные мышцы, отдают крови больше тепла, чем другие. Регуляция теплообразования осуществляется за счёт изменения интенсивности обмена веществ. Так, при повышении температуры окружающей среды происходит рефлекторное снижение обмена веществ, вследствие этого в организме уменьшается теплообразование. При понижении температуры окружающей среды рефлекторно увеличивается интенсивность метаболических процессов и усиливается теплообразование. Увеличению теплообразования способствует и повышение мышечной активности - «мышечная дрожь».

Физическая терморегуляция осуществляется за счёт отдачи тепла во внешнюю среду путём конвекции, радиации и испарения воды.

Конвекция (теплопроведение) заключается в непосредственной отдаче тепла от более нагретого предмета к менее нагретому. Чем холоднее воздух, тем сильнее он охлаждает кожу. Если же воздух или соприкасающиеся с телом предметы теплее кожи, то проведение тепла осуществляется в противоположном направлении, что приводит к повышению температуры кожи. Теплоотдача увеличивается при движении воздуха (например, при ветре), а также зависит от теплопроводности окружающей среды (например, в воде отдача тепла происходит быстрее, чем на воздухе). Одежда уменьшает или даже прекращает теплопроведение.

Радиация состоит в том, что основную массу тепла организм теряет путём инфракрасного излучения с поверхности тела. Кожа снабжена большим количеством кровеносных сосудов, и рефлекторное изменение просвета сосудов регулирует теплоотдачу. При повышении температуры окружающей среды происходит расширение сосудов, кожа становится тёплой и красной, что увеличивает процессы теплоизлучения. При снижении температуры воздуха сосуды кожи суживаются, она становится бледной и холодной, вследствие чего теплоотдача уменьшается и организм сохраняет тепло.

Испарение воды происходит с поверхности тела, а также в процессе дыхания. Испарение воды с поверхности тела происходит при выделении пота, причём на испарение 1 гр. воды расходуется 2,4 кДж (0,6 ккал) энергии. В среднем человек теряет за сутки 0,5 литра пота, а при сильной физической нагрузке значительно больше. При дыхании человек теряет ежесуточно около 0,5 литра воды. Энергия при этом тратится не только на испарение воды с поверхности дыхательных путей, но и на согревание выдыхаемого воздуха. При физической работе легочная вентиляция увеличивается и это приводит к повышению теплоотдачи.