Normalnaya_fiziologia_V_P_Degtyarev

лости рта (36,9—37 °С); эти приемы используют для измерения температуры тела у детей и тяжелобольных людей.

В течение суток температура тела человека может быть меньше или превышать нормальные значения на 0,3—1,5 °С. Она минимальна в 3—4 часа и максимальна в 16—18 часов. Эти колебания связаны с эндогенным циркадианным биоритмом в режиме «день — ночь». Существуют и более длительные биоритмы, влияющие на характер температурных колебаний.

Температурная схема тела. Температура кожи человека в различных участках имеет характерные отличия. Ее значения и образуют «температурную схему тела». Наиболее высокой является температура кожи туловища и особенно головы — 33—34 °С. Температура кожи конечностей снижается по направлению к их дистальным отделам. Резко отличается температура закрытых одеждой участков тела, где она выше, от температуры на открытых участках. В связи с этим существуют отличия температурных схем у мужчин и женщин. Закаливание создает новую температурную схему.

Данные значения температур в различных областях тела являются нормальными и относятся к мягким константам организма. Нормальная температура может изменяться в зависимости от функционального состояния организма — наличия физической или эмоциональной нагрузки, воспалительных процессов, стрессовых ситуаций.

Для «ядра» организма человека характерна более высокая и более постоянная температура, величина которой не зависит от условий окружающей среды.

Таким образом, млекопитающие животные и человек имеют пойкилогермную «оболочку» и гомойотермное «ядро». У человека гомойотермия формируется в процессе онтогенеза — новорожденный ребенок обладает только пойкилотермией, у него еще не сформировались механизмы терморегуляции. Кроме того, в экстремальных условиях гомойотермные животные могут включать защитные механизмы анабиоза, как и пойкилотермные. За счет снижения интенсивности метаболизма и снижения энерготрат они переживают состояние теплового или холодового стресса и поддерживают оптимальный уровень температуры тела.

12.2. Температурный гомеостаз

Температурный гомеостаз является одним из важных условий, лежащих в основе «свободной, независимой жизни» (К. Бернар), и обеспечивается с помощью специальных механизмов саморегуляции, реализующихся в функциональной системе, поддерживающей оптимальную для метаболизма температуру тела (рис. 12.1).

480

Полезным приспособительным результатом является температура крови в правом предсердии, равная 37 °С. Именно сюда притекает кровь от всех органов тела. Температура крови в этой области наиболее точно отражает температуру «ядра» и является постоянной.

Поскольку температура определяет скорость ферментативных реакций, обеспечивающих метаболические процессы в тканях, она должна поддерживаться в пределах оптимальных значений действия. Температурный оптимум действия ферментов у высших животных и человека лежит в пределах 36— 40 °С.

Аппараты контроля представлены терморецепторами, раздражение которых приводит к рефлекторным изменениям процессов терморегуляции.

Терморецепторы — холодовые и тепловые — расположены в кожных покровах, в слизистых оболочках, в стенках подкожных сосудов. Эти рецепторы являются периферическими. Существуют и центральные терморецепторы, наибольшее число которых находится в гипоталамусе.

Гипоталамус и другие структуры ЦНС (ретикулярная формация, продолговатый и спинной мозг, кора большого мозга) являются аппаратами регуляции (управления). В гипоталамусе расположены группы ядер, составляющие центр терморегуляции, который включает центры теплообразования и теплоотдачи.

Центр теплообразования расположен в каудальной части гипоталамуса. 11 ри разрушении этого участка мозга у живот-

481

ного нарушаются механизмы теплообразования. Такое животное становится неспособным поддерживать постоянство температуры тела при понижении температуры окружающей среды, что приводит к развитию гипотермии.

Центр теплоотдачи расположен в переднем гипоталамусе (между передней комиссурой и зрительным перекрестом). При разрушении этой области мозга животное также теряет способность поддерживать изотермию. Повышение окружающей температуры вызывает перегревание организма животного, но при этом способность переносить низкие температуры у него сохраняется. В условиях понижения температуры окружающей среды афферентация от холодовых терморецепторов усиливает тонус центра теплопродукции. Афферентация от тепловых рецепторов при повышении температуры окружающей среды приводит к активации центра теплоотдачи.

В центре терморегуляции установлено наличие нескольких типов нейронов.

•Сенсорные нейроны получают информацию от периферических и центральных терморецепторов.

•Задающие нейроны формируют активность, характерную для оптимальной температуры гипоталамуса (37,1 °С), при которой теплопродукция и теплоотдача в организме уравновешены.

На нейронах сравнения происходит сопоставление интегрированной активности сенсорных и задающих нейронов. При наличии различий вырабатывается управляющий сигнал, который передается на эфферентные центры теплопродукции и теплоотдачи.

Кроме гипоталамуса, на процессы терморегуляции оказывают влияние и другие структуры ЦНС: центры спинного мозга, полосатое тело, ретикулярная формация ствола мозга, кора большого мозга. Из этих структур гипоталамус, ретикулярная формация и центры спинного мозга играют ведущую роль в рефлекторной регуляции температуры тела. Аппаратами реакции являются внутренние органы, мышцы, сосуды, эндокринные структуры, изменение жизнедеятельности которых может сопровождаться увеличением или уменьшением процессов теплоотдачи или образования тепла в организме. Например, при снижении температуры окружающей среды возбуждение от холодовых рецепторов поступает по афферентным нервам в центры теплопродукции гипоталамуса и осцилляторные центры спинного мозга. Отсюда возбуждение идет по двигательным нервам к мышцам, увеличивая их тонус, а затем вызывает мышечную дрожь, что приводит к значительному увеличению теплообразования. По вегетативным нервам возбуждение поступает к сосудам (особенно кожных покровов) и вызывает уменьшение их просве-

482

та. В результате этого поверхностные слои кожи получают меньше теплой крови и, следовательно, отдают меньше тепла.

Деятельность аппаратов реакции в функциональной системе поддержания оптимальной для метаболизма температуры тела заканчивается достижением полезного результата. Температура крови в правом предсердии должна оставаться на уровне 37 °С. Оценка достижения результата осуществляется звеном обратной афферентации — периферические и центральные терморецепторы вторично сигнализируют в ЦНС о состоянии константы, и при необходимости, если величина температуры не восстановлена, включается внешнее звено саморегуляции. При этом, чтобы не допустить переохлаждения или перегревания организма, меняется поведение: возникает определенная поза, меняется двигательный режим, характер одежды, устройство жилья и др.

Таким образом, способность гомойотермных животных поддерживать температуру тела на постоянном уровне обеспечивается двумя взаимосвязанными процессами — теплообразованием и теплоотдачей, равенство которых обеспечивает изотерм ию организма.

Процессы, связанные с образованием тепла в организме, объединяют понятием «химическая терморегуляция», а процессы, обеспечивающие отдачу тепла, — «физическая терморегуляция».

12.3. Химическая терморегуляция

Химическая терморегуляция обеспечивает определенный уровень теплопродукции (термогене ш), необходимый для нормального осуществления ферментативных процессов в тканях. Образование тепла в организме происходит вследствие непрерывно совершающихся экзотермических реакций, которые протекают во всех органах и тканях. Наиболее интенсивное образование тепла происходит в мышцах, печени, почках, эндокринных и пищеварительных железах. Меньше тепла образуется в костях, хрящах и соединительной ткани. Прием пищи увеличивает обмен веществ на 15—30 %. До 50 % специфического динамического действия пищи обусловлено процессами, протекающими в полости рта.

Различают два вида термогенеза.

а Несократительный термогенез связан с образованием:

•первичной теплоты, выделяющейся при окислительном фосфорилировании в митохондриях;

•вторичной теплоты, выделяющейся при использовании АТФ для обеспечения деятельности органов.

483

а Сократительный термогенез обусловлен:

•непроизвольными мышечными сокращениями следующих видов:

а) терморегуляторным тонусом мышц головы, шеи, сгибателей конечностей;

б) мышечной дрожью — нерегулярными сериями сокращений мышц-антагонистов, начиная с жевательных мышц;

•произвольными мышечными сокращениями, которые могут увеличить общую теплопродукцию в 12—15 раз.

Статическая работа мышц, даже когда человек лежит неподвижно, но с напряженной мускулатурой, повышает теплообразование на 10 %. Незначительная двигательная активность приводит к повышению теплообразования на 50—80 %,

атяжелая мышечная работа — на 400—500 %.

Впроцессах теплообразования, кроме мышц, значительную роль играют мозг, печень и почки. На долю печени приходится до 34 %, мозга — 16 %, сердца — 11 %, почек — 8 % образующегося тепла в организме.

12.4. Физическая терморегуляция

Физическая терморегуляция осуществляется путем изменения отдачи тепла организмом. Теплоотдача осуществляется следующими путями:

•излучением (радиацией);

•проведением (кондукцией);

•конвекцией;

•испарением.

Теплоизлучение (радиация) обеспечивает отдачу тепла организмом в окружающую его среду с помощью инфракрасного излучения с поверхности тела. Путем радиации организм отдает большую часть тепла. В состоянии покоя и в условиях температурного комфорта за счет радиации выделяется более 60 % тепла, образующегося в организме.

Теплопроведение (кондукция) происходит при контакте с предметами, температура которых ниже температуры тела. Путем теплопроведения организм теряет около 4 % тепла.

Конвекция обеспечивает отдачу тепла прилегающему к телу воздуху или жидкости. В процессе конвекции тепло уносится от поверхности кожи потоком воздуха или жидкости. Путем конвекции организм отдает около 16 % тепла.

Отдача тепла организмом осуществляется также путем испарения воды в процессе дыхания с поверхности кожи, со слизистых оболочек дыхательных путей и полости рта, в

4 8 4

том числе и с поверхности языка. У животных, которые лишены потовых желез и не имеют механизма потоотделения, при повышении температуры окружающей среды повышается тонус дыхательного центра — возникает тепловая одышка как один из механизмов физической терморегуляции. Дыхание становится частым и очень поверхностным — усиливается теплоотдача. В качестве аппаратов реакции в данном случае у наземных хищников (собака и другие животные) выступают слюнные железы — слюна выделяется в большем количестве и, испаряясь со слизистой оболочки рта и языка, поддерживает температурную константу организма.

Испарение воды с поверхности тела происходит при выделении пота. Даже в условиях температурного комфорта и при отсутствии видимого потоотделения с поверхности кожи испаряется до 0,5 л воды в сутки. Путем испарения из организма удаляется около 20 % тепла. При температуре окружающей среды, равной или выше температуры тела человека, когда другие способы отдачи тепла резко уменьшаются, испарение воды становится главным способом отдачи тепла — испарение 1 л воды требует расхода 580 ккал. Отдача тепла испарением уменьшается при увеличении влажности воздуха и полностью прекращается при 100 % относительной влажности.

Процессы химической и физической терморегуляции находятся в реципрокной зависимости и входят в состав аппаратов реакции функциональной системы, обеспечивающих постоянство температуры тела. Температура отдельных участков тела различна, что связано с неодинаковыми условиями теплопродукции и отдачи тепла. В состоянии покоя и умеренной физической нагрузки наибольшая теплопродукция и наименьшая теплоотдача происходят во внутренних органах, поэтому их температура относительно высока, например в печени 37,8—38 °С. От внутренних органов тепло переносится кровью к поверхности тела, где теплопродукция невысока, но выражена теплоотдача, поэтому температура кожных покровов ниже температуры внутренних органов.

В терморегуляции принимают участие и гуморальные факторы, прежде всего гормоны щитовидной железы (тироксин) и надпочечников (адреналин). При снижении температуры внешней среды количество тироксина и адреналина в крови возрастает. Эти гормоны, как и симпатические нервные влияния, усиливают окислительные процессы, увеличивая тем самым количество тепла, образующегося в организме. Одновременное увеличение образования глюкокортикоидов увеличивает чувствительность тканей к действию адреналина. Адреналин, кроме

485

того, суживает периферические сосуды, что приводит к снижению теплоотдачи.

Таким образом, при снижении температуры окружающей среды включаются нервные и гуморальные механизмы регуляции, которые приводят к значительному усилению теплообразования и уменьшению теплоотдачи, в результате чего температура тела в этих условиях остается постоянной.

При повышении температуры окружающей среды рассмотренные выше процессы имеют противоположный характер.

В случае длительного пребывания человека в условиях высоких или низких температур окружающей среды может возникнуть недостаточность регуляторных механизмов гомеостатического уровня, которые в обычных условиях поддерживают изотермию. Если температурная константа все же не восстанавливается, то наступает либо перегревание, либо переохлаждение организма.

Гипертермия — состояние, при котором температура тела повышается выше 37 °С. Она возникает при продолжительном действии высокой температуры окружающей среды и при одновременном ограничении теплоотдачи, особенно при высокой влажности воздуха. Резкая гипертермия, при которой температура тела достигает 40—41 °С, сопровождается тяжелым общим состоянием организма и носит название теплового удара.

Гипертермия может наступить под влиянием некоторых эндогенных факторов, усиливающих процессы теплообразования, например гормона тироксина, а также под влиянием пирогенов. Последние стимулируют теплопродукцию и угнетают теплоотдачу, так как гипоталамические центры терморегуляции обладают высокой чувствительностью к эндогенным и экзогенным пирогенам. Экзогенные пирогены — это бактериальные и вирусные токсины, эндогенные пирогены — интерлейкины 1 и 6, простагландин Е(, образующиеся при действии патогенной микрофлоры и при формировании иммунных реакций.

Гипертермия входит в число лечебных методов, объединенных под общим названием «пиротерапия» (пирогенная терапия). В основе лечебного действия лежат:

•изменение функционального состояния нервной системы;

•усиление иммунных реакций;

•усиление лимфо- и кровообращения;

•стимуляция обмена веществ;

•активация антитоксической функции печени.

Гипотермия — состояние, при котором температура тела снижается ниже 35 °С. Быстрее всего гипотермия наступает

4 8 6

при погружении в холодную воду. При этом вначале наблюдается возбуждение симпатического отдела автономной нервной системы, рефлекторно ограничивается теплоотдача и усиливается теплопродукция, особенно за счет мышечной дрожи. Но через некоторое время температура тела начинает снижаться. При этом наблюдается состояние, подобное наркозу: снижается и исчезает чувствительность рецепторов, ослабляются рефлекторные реакции, уменьшается возбудимость нервных центров, резко снижается интенсивность обмена веществ, замедляется дыхание, уменьшается ЧСС, понижается АД.

Искусственная гипотермия с охлаждением тела до 24— 28 °С находит применение в хирургии при операциях на сердце и ЦНС. Для выключения приспособительных реакций, направленных на поддержание температуры тела, при искусственной гипотермии применяют препараты, выключающие передачу импульсов в симпатическом отделе автономной нервной системы (ганглиолитические препараты) и прекращающие передачу возбуждения с нервов на скелетные мышцы (миорелаксанты). Наркотические смеси, применяемые для снижения температуры тела, получили название гипотермических коктейлей.

Гипотермию прекращают путем быстрого согревания тела. Гипотермия значительно снижает обмен веществ головного мозга и, следовательно, уменьшает потребность его в кислороде, поэтому мозг в таких условиях способен переносить более длительное обескровливание: вместо 3—5 мин при нормальной температуре до 15—20 мин при 25— 28 °С. Это значит, что при гипотермии организм может легче переносить временное выключение сердечной деятельности и остановку дыхания при некоторых операциях на сердце.

12.5. Температурная карта полости рта

Полость рта как одна из составляющих челюстно-лицевой области имеет определенное значение в формировании функциональной системы, поддерживающей постоянство температуры тела.

Температура слизистой оболочки рта обусловлена рядом факторов: температурой и влажностью внешней среды, интенсивностью клеточного метаболизма, анатомо-физиологи- ческими особенностями тканей и органов полости рта, состоянием их сосудистой сети. Последнее зависит от количества функционирующих капилляров и степени их наполнения, а также от скорости движения крови в артериолах. Данные обстоятельства обеспечивают различную топогра-

487

с использованием термометров различной конструкции и методом термовизиографии, позволяющим исследовать температуру на расстоянии. Эти исследования имеют определенное значение в клинике, так как нарушение температурных показателей может свидетельствовать об изменении трофики тканей и воспалительных процессах в органах и тканях полости рта.

Каждый участок слизистой оболочки имеет определенную температуру (см. рис. 10.2). Средняя температура кожи нижней губы равна 33,1 °С, а верхней - 33,9 °С; в зоне границы кожи и красной каймы губ температура снижается. Температура слизистой оболочки рта повышается в каудальном направлении. Температура твердого неба выше в дистальных его отделах и при удалении от средней линии.

Температура слизистой оболочки рта может изменяться при испарении слюны с поверхности слизистой оболочки, например при ротовом дыхании. Это является одним из механизмов теплоотдачи, обеспечивающим поддержание температурной константы организма.

Исходную температуру слизистой оболочки рта и кожи че- люстно-лицевой области необходимо учитывать при назначении лечения теплом или холодом. Так, при поражении лицевого нерва в соответствующих зонах иннервации на лице температура снижается на 8—10 °С. Назначение обычных тепловых процедур в таких случаях может вызывать чувство температурного дискомфорта вплоть до болевых ощущений.

Термометрия зуба играет огромную роль в разработке рациональных способов препарирования зуба, предусматривающих минимальную величину тепловой травмы эмали, дентина и пульпы. При формировании кариозной полости или препарировании зуба под коронку происходит нагревание его тканей вследствие сопротивления при трении действующего режущего или шлифующего инструмента. Повышение температуры зуба выше 45 °С может явиться причиной ожога эмали и дентина и привести к термической травме пульпы. Для предотвращения этих явлений необходимо тщательно подбирать инструменты, учитывая величину и форму боров и препаровальных дисков, скорость их вращения, а также материалы, из которых они изготовлены.

При лечении зубов или при подготовке полости рта к протезированию следует строго соблюдать режим препарирования. Важными условиями являются прерывистость препарирования и использование высокоскоростных бормашин. При этом значительно ускоряется операция шлифования твердых тканей, уменьшаются давление и вибрация режущего инструмента, и при достаточном охлаждении предупреждается ожог тканей зуба. Особое значение придается виду охлаждения и исправности охлаждающей системы. При выборе охлаждения

489