41. Теплообмен и регуляция температуры тела.

Теплообмен и регуляция температуры тела — важные процессы в физиологии животных, которые обеспечивают жизнедеятельность в условиях изменяющейся окружающей среды. Эти механизмы позволяют организмам поддерживать оптимальную температуру, что критически важно для нормального функционирования всех систем.

Существует два основных типа терморегуляции:

• Гомойотермия — поддержание постоянной температуры тела, характерное для млекопитающих и птиц.

• Пойкилотермия — изменяющаяся температура тела, зависящая от температуры окружающей среды, характерна для рептилий и амфибий.

Механизмы теплообмена. Теплообмен у животных происходит через несколько механизмов:

• Кондукция — передача тепла через прямой контакт.

• Конвекция — перемещение тёплого воздуха или жидкости.

• Излучение — выделение тепла в виде инфракрасных волн.

• Испарение — потеря тепла при испарении жидкости.

Также у некоторых животных есть особенности строения тела, которые влияют на теплообмен, например, густой мех млекопитающих или перьевой покров птиц.

Регуляция температуры тела. Терморегуляция у гомойотермных животных осуществляется через сложные физиологические механизмы. Некоторые из них:

• Потоотделение — при повышении температуры организм выделяет пот, который испаряется, охлаждая кожу.

• Изменение кровообращения — расширение кровеносных сосудов увеличивает теплоотдачу, сужение — уменьшает её.

• Мышечная дрожь — при понижении температуры мышцы сокращаются, вызывая дрожь, что помогает генерировать тепло.

У пойкилотермных животных терморегуляция часто осуществляется с помощью поведенческих адаптаций. Например, они могут загораться на солнце, чтобы нагреться, или искать тень, чтобы охладиться. Также они могут изменять свою активность в зависимости от температуры: в холодные дни становятся менее активными, чтобы сохранить энергию.

Химическая и физическая теплорегуляция. Её особенности у животных разных видов.

У животных разных видов существуют особенности химической и физической теплорегуляции. Эти процессы помогают организмам поддерживать оптимальную температуру тела в условиях меняющейся температуры окружающей среды.

1. Химическая теплорегуляция (теплопродукция) — это изменение интенсивности обмена веществ и энергии в организме. При низких температурах обмен увеличивается, при высоких — уменьшается.

Некоторые особенности химической теплорегуляции у животных:

• У млекопитающих есть специализированная бурая жировая ткань, в которой при клеточном дыхании энергия рассеивается в виде тепла.

• У пойкилотермных животных химическая терморегуляция отсутствует, тепло выделяется за счёт двигательной активности.

2. Физическая теплорегуляция (теплоотдача) — это совокупность физиологических процессов, которые повышают или понижают рассеивание тепла из организма.

Некоторые особенности физической теплорегуляции у животных:

• У животных с шерстью или перьями теплоотдача происходит через воздушную прослойку между шерстью или перьями, которая защищает от температурных воздействий воздуха.

• У постоянно водных млекопитающих имеется мощный подкожный жировой слой, предохраняющий от теплопотерь.

• В выступающих или поверхностных частях тела у ряда животных (например, в ластах китов, в лапах некоторых птиц) есть приспособление — «чудесная сеть» из сплетения сосудов, где вены тесно прижаты к артериям. Артерии отдают тепло венам, возвращая его телу, в результате конечности остаются более холодными по сравнению с телом.

Нервная и гуморальная регуляция температуры тела у с/х животных.

Регуляция температуры тела у сельскохозяйственных животных осуществляется сочетанием нервной и гуморальной систем. Эти механизмы обеспечивают баланс между теплопродукцией (образованием тепла) и теплоотдачей (выделением тепла).

Нервная регуляция. Центр терморегуляции находится в гипоталамусе. Он состоит из двух отделов: центра теплопродукции и центра теплоотдачи.

• Информация в центр поступает от терморецепторов, расположенных в коже и кровеносных сосудах. Также сигналы передаются через кору больших полушарий от других анализаторов.

• Отклонения температуры от нормы приводят к появлению сигналов, которые передаются к различным органам. Например, сигналы влияют на процессы обмена в мышцах и печени, просвет кровеносных сосудов, потоотделение, дыхание, мочевыделение.

Проявления нервной регуляции:

• Сосудистый механизм теплоотдачи — при действии холода стенки сосудов сокращаются, кожа бледнеет, теплоотдача понижается. При действии тепла сосуды расширяются, кожа краснеет, теплоотдача усиливается.

• Регуляция потоотделения — нервные центры в промежуточном и спинном мозге возбуждаются рефлекторно от воздействия тепла или нагретой крови.

• Контроль частоты и глубины дыхания — эти параметры определяют количество выделяемого тепла.

Гуморальная регуляция осуществляется с помощью гормонов и различных продуктов метаболизма.

Некоторые гормоны, участвующие в регуляции:

• Адреналин — усиливает окислительные процессы в тканях, повышает теплообразование, а сужая кожные сосуды, уменьшает теплоотдачу.

• Тироксин и трийодтиронин — повышают интенсивность обмена веществ, усиливая теплопродукцию.

• Ацетилхолин и гистамин — расширяют просвет сосудов, увеличивая теплоотдачу.

Активация тех или иных механизмов зависит от вида животного, условий окружающей среды, времени суток, сезона, пола и возраста.

ДОП.ИНФА:

Температурные границы жизни сельскохозяйственных животных

Для крупного рогатого скота (КРС):

Оптимальная температура — от +5°C до +15°C.

Допустимый диапазон — от -9°C до +20°C,

Критическая температура холода для коров в период лактации — -25°C

Для домашней птицы:

Оптимальная внешняя температура для взрослых кур и индеек — 12–16°С, для уток и гусей — 7–14°С.

Максимальная температура для неакклиматизированных кур — 38–40°С, при повышении температуры до 37,8°C — опасность гибели от теплового удара.