Основной отдел мозга, ответственный за поддержание температурного гомеостаза, расположен в гипоталамусе, у него можно выделить 3 отдела.

1. Нейроны преоптической области (RPO), они воспринимают и интегрируют всю температурную информацию. RPO содержит большое количество чувствительных к теплу и холоду нейронов. Частота разрядов этих термосенсоров увеличивается в 2-10 раз в ответ на повышение температуры тела на 100С. Нейроны, чувствительные к охлаждению увеличивают частоту разрядов в ответ на снижение температуры. Теплочувствительных нейронов в RPO в 2 раза больше, чем холодочувствительных. Увеличение частоты разрядов связано с повышением скорости деполяризации препотенциала (ЛО) и более быстрым достижением порога деполяризации.

Профессор Берг М.Д.

Терморегуляторные нейроны детектируют а) температуру крови, протекающей по сосудам этой области, б) информацию, идущую по спиноталамическим путям от терморецепторов кожи и внутренних органов, их дендриты ориентированы перпендикулярно аксонам спиноталамического пути для лучшего улавливания сигналов, в) концентрацию эндогенных пирогенов (цитокинов ИЛ-1, ФНО и др., простагландинов).

Нейроны RPO сопоставляют интегральную оценку реальной температуры тела, полученной из этих источников, с величиной установочной точки (370). Если температура выше установочной точки, мозг посылает тормозные сигналы к органам теплопродукции и возбуждающие – к органам теплоотдачи. Эту функцию выполняют тормозные интернейроны, обеспечивающие эту реципрокность.

Профессор Берг М.Д.

Отклонение температуры на 0,40С от установочной точки достаточно, чтобы произошло рефлекторное изменение кровотока в периферических тканях для усиления или ослабления теплоотдачи.

2. Нейроны центра теплоотдачи, расположенного в структурах переднего гипоталамуса (это ядра PVN. SON. SCN), вызывают расширение сосудов кожи, потоотделение, появление тепловой одышки.

3. Электоростимуляция задних отделов гипоталамуса (ядра Hvm, Hdm) – центр теплопродукции, вызывает повышение температуры тела, сужение сосудов кожи, мышечную дрожь, увеличение липолиза и гликогенолиза.

Профессор Берг М.Д.

Центр теплопродукции увеличивает производство тепла при охлаждении организма путем:

1.Химического термогенеза:

• катаболизм Б, Ж, У.

• липолиз бурого жира.

2.Сократительного термогенеза: - терморегуляторный тонус мышц

(новорожденные дети и поза «клубок»), - холодовая дрожь.

Профессор Берг М.Д.

Химический термогенез.

Для управления теплообразованием организм использует:

• изменение катаболизма Ж,У,Б

путем активации симпатической системы (СС) и гипоталамо-гипофизарной системы,

• липолиз бурого жира.

Масса бурого жира составляет 1-2% от массы тела (между лопатками, в подмышечных впадинах, на шее, в средостении).

Уровень энергетического обмена жирных кислот (ЖК) в нем очень высокий, образуется первичное тепло. Липолиз активируется СС.

Профессор Берг М.Д.

Центр теплопродукции (химический термогенез)

Профессор Берг М.Д.

Сократительный термогенез.

Связан с непроизвольным и произвольным сокращением мышц (произвольное сокращение обусловлено корковыми механизмами).

Непроизвольные сокращения:

холодовая дрожь. Двигательные единицы мышц сокращаются асинхронно, при этом вся энергия мышечного сокращения переходит в тепловую, а не механическую форму.

В гипоталамусе есть центр дрожи, откуда сигналы поступают в двигательные центры ретикулярной формации (РФ) ствола, а от туда – к мотонейронам спинного мозга, вызывая дрожь.

Профессор Берг М.Д.

Центр теплопродукции (холодовая дрожь)

Центр теплопродукции Центр дрожи

гипоталамуса

Двигательный центр РФ

Скелетная

мышца

Вторичное тепло

Профессор Берг М.Д.

Тепловыведение

(Теплоотдача)

Центр теплоотдачи использует для удаления лишнего тепла сосуды и потовые железы кожи, а также выводит тепло с нагретым в легких воздухом (тепловая одышка); у собак преимущественно – через поверхность языка и легкие, у крыс

– поверхность хвоста.

В сосудистой сети кожи используется механизм перераспределения кровотока между капиллярным и шунтовым потоками крови. Для уменьшения нагрева кожи кровь «сбрасывается» через шунты в венозную систему.

Профессор Берг М.Д.

Каналы выведения тепла

Человек теряет тепло через поверхность кожи.

В коже человека 2 пути (канала) выведения тепла:

•потовые железы (потеря тепла путем испарения воды),

•сосуды кожи, т.е. её нагрев (отдача тепла путем излучения, проведения, конвекции).

Излучение – отдача тепла в результате разницы температуры кожи и внешней среды. Нагретая кожа излучает инфракрасные лучи. Интенсивность зависит от S поверхности и t0 кожи. При внешней t=200 и относительной влажности 40-60% теряется около 40- 50% тепла. В холодной среде отдача больше.

Профессор Берг М.Д.