Регулируя гомеостаз по параметру температуры тела, организм использует для поддержания изотермии практически все системы и органы.
Например
кровь, лимфа, тканевая жидкость – выполняют функцию теплоносителей;
система кровообращения – обеспечивает изменения объемной скорости кровотока и перераспределение крови между наружными покровами и внутренними органами, что
меняет уровень теплоотдачи;
сокращения мышц – увеличивают теплообразование;
потоотделение и дыхание – способствуют испарению жидкости с поверхности тела и дыхательных путей.
Терморегуляцию принято разделять на:
химическая терморегуляция – осуществляется путем изменения уровня теплообразования, т. е. усиления или ослабления интенсивности обмена веществ в организме;
физическая терморегуляция – осуществляется путем изменения интенсивности отдачи тепла.
Постоянство температуры тела у человека может сохраняться лишь при условии равенства теплообразования и теплопотери всего организма.
Это достигается с помощью физиологических механизмов терморегуляции
Терморегуляция проявляется в форме взаимосочетания процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нейроэндокринными механизмами.
Типы терморегуляции.
По типу терморегуляции различают:
гомойотермные животные;
Определение
Гомойотермные, или теплокровные животные – животные, температура тела которых поддерживается на постоянном уровне.
К ним относятся птицы, млекопитающие, в том числе и человек.
В филогенетическом отношении терморегуляция сравнительно молодая функция
Однако именно она:
обеспечила оптимальные условия существования и развития для теплокровных организмов;
позволила человеку постоянно, независимо от времени года вести активный образ жизни, трудиться,
совершенствоваться и в конце концов достигнуть сегодняшнего уровня развития.
пойкилотермные животные;
Определение
Пойкилотермные, или холоднокровные животные – животные, температура которых тела практически полностью зависит от температуры внешней среды, т. е. от среды обитания, отличаясь от нее всего лишь на несколько десятых градуса. Именно поэтому их активность полностью зависит от погодных условий, времени года и др.
К ним относятся беспозвоночные, рыбы, пресмыкающиеся, земноводные, в частности лягушки.
От температуры среды обитания зависят:
поведение пойкилотермных животных,
активность жизни пойкилотермных животных,
строение организма пойкилотермных животных.
гетеротермные животные;
Определение
Гетеротермные либо зимнеспящие или летнеспящие животные – животные, система терморегуляции у которых функционирует попеременно: либо в режиме гомойотермии, либо в режиме пойкилотермии.
К ним относятся животные, способные впадать в зимнюю или в летнюю спячку (медведи,
ежи, суслики, сурки и др.).
Гетеротермия в процессе эволюции появилась после гомойотермии
Это свойство имеет большое биологическое значение, так как способствует выживанию животных в неблагоприятных условиях среды обитания.
Например
Во время зимней спячки, когда температура тела зимнеспящих животных снижается до 1-2 °С, уровень обмена веществ у них снижается до 2-3 % от исходной величины, что и позволяет им благополучно пережить зиму за счет экономного расходования запасов жира.
животные с переходной формой регуляции температуры тела.
Определение
Животные с переходной формой регуляции температуры тела – животные, температура тела которых зависит от температуры среды обитания, но всегда превышает ее на 10-12 °С, так что в течение суток она может колебаться в широких пределах.
Кним относятсяредкие виды животных, обитающие в Австралии. (утконос, ехидна),
Активность их жизни, хотя и в меньшей степени, чем у пойкилотермных, также определяется температурой среды обитания.
9.Вопрос
Изотермия в процессе онтогенеза развивается постепенно
У новорожденного ребенка способность поддерживать постоянство температуры тела несовершенна. Веледствие этого может наступать охлаждение (гипотер мия) или перегревание (гипертермия) организма при таких температурах окружающей среды, которые не оказывают влияния на взрослого челове ка. Равным образом даже небольшая мышечная работа, например, связанная с актом сосания или длительным криком ребенка, может привести к повышению температуры тела.
Температура тела детей раннего возраста, как правило, на 0,3-0,4 °С выше, чем у взрослого, постепенно приближается к последней и выравнивается с ней лишь к 5-му году жизни.
Температура тела человека и его частей.
В теле человека принято различать:
«ядро» – часть тела, температура которого сохраняется достаточно постоянной; при этом:
сильно уменьшается при низкой внешней температуре окружающей среды;
увеличивается при относительно высокой температуре окружающей среды; «оболочка» – часть тела, температура которой существенно колеблется в зависимости от температуры внешней среды.
Поэтому справедливо говорить о том, что
Изотермия присуща главным образом внутренним органам и головному мозгу.
Поверхность же тела и конечности, температура которых может изменяться в зависимости от температуры окружающей среды, имеют различную температуру в зависимости от удаленности от «ядра» и степени защищенности одеждой.
Особенности температуры конечностей и кожи у гомойотермных животных:
является результирующей величиной между доставляемым теплом и интенсивностью его отдачи;
происходит постоянное выравнивание температуры горячего «ядра» и более холодной «оболочки» за счет смешивания потоков теплой и холодной крови от них.
Температуру тела обычно измеряют максимальным ртутным термометром (удерживает отмеченную максимальную температуру после его извлечения из подмышечной впадины благодаря сужению капилляра над ртутным резервуаром).
Температура тела человека и его частей:
на участках кожи:
покрытых одеждой – 30-32 °С;
туловища и головы – 32-34 °С;
пальцев ног, кончика носа, ушной раковины – 22 °С;
открытой тыльной стороны ладоней в холодное время года – до 12-14 °С;
в подмышечной впадине – в пределах 36-37 °С;
в поверхности коры большого мозга под твердой мозговой оболочкой – 37,2-37,6 °C;
в глубоких структурах мозга – 38-38.5 °С;
в полости рта – 37.2-37.5 °C;
в ткани печени – 38,5-39,5 °С (самый «горячий» орган),
в прямой кишке – 37,5-37,9 °С.
Температура в работающих тканях повышается в результате увеличения в них уровня обмена веществ:
в работающей скелетной мышце температура увеличивается на 2-2.5 °С;
в корковых центрах двигательного условного рефлекса на 0,3 °C;
в активно секретирующей околоушной железе на 0,8-1,0 °С.
У человека суточный ритм колебаний температуры тела изменяется:
при переезде на жительство,
при переезде ля участия в спортивных соревнованиях,
при переезде на отдых в другие широты соответственно.
Суточная динамика температуры тела.
Температура тела у взрослого человека в течение суток:
не остается постоянной;
колеблется в пределах 0,5-0,7 °С (в отдельных случаях до 1 °С).
Температуру тела:
покой и сон – понижают;
мышечная деятельность, эмоции – повышают.
Суточная динамика:
Эта суточная периодика определяется:
для животных – факторами внешней среды;
для человека – социальными факторами главным образом (в частности ритмом общественной жизни, замирающей в ночное время).
1.максимальная температура тела наблюдается в 16-18 ч;
2.затем температура тела постепенно падает;
3.температура тела достигает минимума к 3-4 ч, возвращаясь к исходной величине опять в 16-18 ч.
Суточные сдвиги физиологических функций определяются периодической активностью ЦНС,
которая в свою очередь рефлекторно реагирует на изменения внешней физической и социальной среды.
В опытах на обезьянах было показано 
При имитации по режиму питания и освещения 12-часовых суток температура их тела имела колебания с периодикой, соответствующей 12-часовым суткам.
10. Вопрос
Теплообразование – химическая терморегуляция.
Виды теплопродукции.
Существуют два вида дополнительной теплопродукции.
сократительный термогенез;
Определение
Сократительный термогенез – выработка теплоты в результате усиленного сокращения мышц, включающая:
произвольные сокращения мышц;
дрожь.
несократительный термогенез.
Определение
Несократительный/химический термогенез – окисление субстратов без образования АТФ,
при котором вся высвобождающаяся энергия сразу переходит в тепло.
У человека таким субстратом служит бурый жир, присутствующий в достаточном количестве только у новорожденных.
Таким образом
Единственным способом повышения теплопродукции у взрослого человека служит сократительный термогенез. [3]
11. Вопрос
Теплоотдача – физическая терморегуляция.
Виды теплоотдачи.
Существуют три способа теплоотдачи.
1. излучение
Exactly
Definition
Излучение (радиационное излучение, или радиация) – это способ теплоотдачи,
обусловленный испусканием с поверхности кожи инфракрасных лучей. [3] На его долю приходится около 60% всей теплоотдачи (у обнаженного человека).
Механизм: если человек находится в помещении, где имеются холодные предметы большой теплоемкости (холодные стены, ка менные колонны, металлические сейфы, холодильники, холодные окна и др.), его тело без всякого контакта или соприкосновения с этими предметами излучает в их направлении тепловые лучи инфракрасного диапазона (электромагнитные волны 5-520 мкм).
Правило 1: тело человека излучает в сторону холодных теплоемких предметов тепло через воздушную среду, разделяющую их, температура которой может быть ниже, чем температура кожи, либо равна ей, либо даже превышать ее.
Правило 2: теплоотдача путем излучения прямо пропорциональна площади обнаженной поверхности тела (поверхность тела, укрытая одеждой, в теплоизлучении практически участия не принимает).
2. проведение
Exactly
Definition
Проведение – это способ теплоотдачи, обусловленный прямым контактом кожи с другими телами и предметами.
Правило 1: чем выше температура тела по отношению к температуре предметов, с которыми кожа соприкасается, тем интенсивнее теплоотдача теплопроведением.
чем ниже теплопроводность кожи (толщина жирового слоя у человека, шерстяной покров у животных), чем ниже теплопроводность одежды, тем ниже уровень теплоотдачи путем теплопроведения;
влажный воздух, пребывание в холодной воде, влажная одежда значительно усиливают теплопотери путем теплопроведения.
Поэтому погружение в бассейн с холодной водой (например, после разогревания в финской бане) сопровождается большими потерями тепла путем теплопроведения.
когда же температура среды и предметов, с которыми имеется соприкосновение, уравнивается с температурой кожи, теплоотдача путем теплопроведения прекращается;
если же температура среды (горячая ванна) или предметов, с которыми имеется прямой контакт, становится выше, температура кожи, происходит нагревание кожи и тела.
Правило 2: общее количество теплопотерь этим путем прямо пропорционально времени контакта и площади соприкосновения кожи с более холодными предметами.
Интенсивность проведения резко повышается благодаря конвекции (см. ниже), поэтому иногда ее выделяют как отдельный способ теплоотдачи. [3]
3. конвекция
Exactly
Definition
Конвекция – перенос тепла движущейся средой (воздух, вода).
Механизм: прилегающий к коже слой воздуха нагревается до температуры тела и затем, как более легкий, замещается более плотным холодным воздухом.
Правило 1: чем больше разница между температурой кожи и воздуха, тем интенсивнее этот путь теплоотдачи:
при ветре теплоотдача путем конвекции значительно возрастает, находясь в прямой зависимости от скорости воздушных потоков, обтекающих обнаженные участки кожи;
при выравнивании температур кожи и воздуха конвекция, как путь теплоотдачи, становится неэффективной;
если же температура воздуха больше температуры кожи, то происходит не теплоотдача, а
нагревание кожи.
Поэтому в холодное время года при сильном ветре используют плотную одежду, не пропускающую воздушные потоки, а в жаркое время года усиливают вентиляцию помещения.
Правило 2: теплоотдача путем конвекции практически происходит только с непокрытых одеждой участков кожи и ее интенсивность прямо зависит от их площади.
Снижения теплоотдачи путем теплоизлучения, конвекции, теплопроведения можно в некоторой степени добиться:
изменением положения тела
Когда собаке или кошке холодно, они сворачиваются в клубок, уменьшая тем самым площадь поверхности тела, что уменьшает теплоотдачу; когда жарко, животные, наоборот, принимают положение, при котором площадь поверхности тела максимально возрастает, что увеличивает теплоотдачу. Этого способа физической терморегуляции не лишен и человек, «сворачиваясь в клубок» во время сна в холодном помещении.
проявлением реакции кожных мышц, имеющим рудиментарное значение для человека
(«гусиная кожа»)
У животных при этой реакции изменяется ячеистость шерстяного покрова и улучшается теплоизолирующая роль шерсти.
4. испарение