Механизмы теплообразования

Температура тела человека и изотермия

Температура тела человека и теплокровных животных при колебаниях температуры внешней среды поддерживается на определенном постоянном выгодном для жизнедеятельности уровне за счет баланса в образовании тепла и его отдачи. Баланс достигается за счет механизмов терморегуляции.

Постоянство температуры тела называют изотермией, которая в онтогенезе развивается постепенно. У новорожденных она несовершенна.

Терморегуляция делится на физическую и химическую. Величина теплообразования зависит от интенсивности химических реакций обмена веществ. Теплоотдача регулируется преимущественно физическими процессами: теплоизлучение, теплопроведение, испарение.

Способность человека противостоять внешнему воздействию тепла и холода не безгранична и иногда механизмы терморегуляции не справляются. При очень низких внешних температурах температура тела может резко снизится и наступит гипотермия, а при резком повышении внешней температуры – гипертермия. Перегревание организма обычно обусловлено сочетанием высокой температуры окружающей среды с физической нагрузкой и одеждой, неадекватной погоде.

Перераспределение тепла между тканями осуществляет кровь, так как она обладает большой теплоемкостью и переносит тепло от тканей с высоким уровнем теплообразования к тканям, где тепло образуется в небольших количествах. Поэтому уровень температуры в разных частях тела выравнивается.

Температура поверхностных тканей (оболочки), как правило, ниже температуры глубоких тканей (ядра тела). Температура поверхности тела неодинакова и зависит от интенсивности переноса тепла кровью к данному участку и действию на него температуры внешней среды. Например, температура поверхностей ладоней составляет около 28°С, ног в районе бедра 34°С, в районе голени 31°С. Температура глубоких тканей 37-37,5°С, а печени, мозга и почек выше. О температуре тела судят на основании ее измерения в подмышечной впадине, где в норме 36,5-37°С. Если температура тела ниже 24°С и выше 43°С, наступает смерть. В течение суток температура меняется на 0,5-0,8°С: максимум наблюдается в 16-18 часов, минимум в 3-4 часа.

Образование тепла происходит при химических реакциях обмена веществ, поэтому теплопродукцию называют химической терморегуляцией.

При снижениивнешней температуры ниже зоны комфорта увеличивается интенсивность обмена веществ и теплообразования. В обычной легкой одежде зона комфорта находится в пределах 18-22°с, а для обнаженного человека около 28°С. Суммарное теплообразование происходит:

· В ходе химических реакций обмена веществ (окисление, гликолиз). Это так называемое первичное тепло, оно составляет 60-70% рассеиваемой в тканях энергии.

· При расходовании энергии АТФ и креатинфосфата на выполнение работы, на процессы синтеза и секреции образуется так называемое вторичное тепло (оно составляет 30-40%). Небольшая двигательная активность повышает теплообразование в 2 раза, тяжелая работа в 4-5 раз и более, при этом растут потери тепла с поверхности тела.

· При продолжительном охлаждении организма возникают непроизвольные периодические сокращения скелетной мускулатуры (холодовая дрожь) и почти вся метаболическая энергия освобождается в мышце в виде тепла.

Регуляция теплообразования происходит следующим образом:

Ø При охлаждении активация симатической нервной системы и выброс норадреналина стимулирует липолиз в жировой ткани и выделение в кровь свободных жирных кислот, которые затем окисляются с выделением большого количества тепла.

Ø Усиление функций надпочечников и щитовидной железы усиливают обмен веществ и теплообразование за счет выброса адреналина и тиреоидных гормонов.