1 Семестр / 9. Гипертермия, гипотермия

9. Гипертермия, гипотермия

1. Механизмы теплопродукции и теплоотдачи в организме человека.

8. Вопрос

Терморегуляция как фактор гомеостаза.

Постоянство температуры тела, и особенно жизненно важных органов, –

обязательное условие жизни для человека и теплокровных животных:

для человека и теплокровных животных снижение или повышение температуры тела хотя бы на 1 °С означает резкое снижение уровня здоровья и работоспособности;

нормальной температурой тела для человека принято считать температуру при ее измерении в подмышечной впадине в пределах 36-37 °C.

[1]

Определение

Терморегуляция – это естественный процесс, который поддерживает постоянную температуру нашего тела, независимо от температуры окружающей среды 8

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.

К ним относятсяредкие виды животных, обитающие в Австралии. (утконос,

ехидна),

​Активность их жизни, хотя и в меньшей степени, чем у

пойкилотермных, также определяется температурой среды обитания.

2. Основные феномены повреждающего действия низких

температур: местная (отморожения) и общая гипотермия,

замерзание, переохлаждение.

Основные проявления повреждающего действия низкой температуры:

1.Отморожение

2.Гипотермия и ее крайний вариант – замерзание

3.Холодовой шок

4.Переохлаждение

При этом отморожение является местным процессом, в то время как все остальные проявления имеют системный характер, так как воздействуют на целостный организм.

Отморожение

Отморожению предшествует местная гипотермия, которая заключается в снижении температуры кожи или слизистых. На этом этапе возникают такие сосудистые расстройства микроциркуляции, как:

спазм сосудов замедление кровотока

агрегация форменных элементов стаз

Из-за уменьшения доставки кислорода и питательных веществ к поврежденному участку и нарушении его температурного гомеостаза, происходит нарушение обмена веществ в клетках. В результате накапливаются кислые продукты и биологически активные вещества. При длительном действии низкой температуры возможно замерзание воды в клетках с последующим их разрывом.

Клинически отморожение проявляется следующими симптомами:

1.Первоначально – побледнением пораженного участка кожи или слизистых.

2.После прекращения действия низкой температуры – появляются признаки развивающегося воспаления.

Взависимости от интенсивности и глубины повреждения кожи выделяют три степени отморожения:

Первая степень: повреждение только верхнего слоя дермы, клинически проявляется покраснением.

Вторая степень: повреждение всего участка дермы, резкое повышение эксудации из сосудов, накопление эксудата с образованием пузырьков.

Третья степень: некроз клеток дермы, поражение клеточных элементов мышц, соединительной ткани, костей.

Отморожение обычно развивается в выступающих частях тела – пальцах рук и ног, кончиках ушей, носа, щеках, лбу и т.д. Это объясняется тем, что в этих областях расстройства кровообращения и обменные нарушения в клетках происходят быстрее.

Дополнительными факторами, способствующими отморожению, являются:

высокая влажность сильный ветер ограничение движений истощение организма

Общая гипотермия:

Определение

Развивается при снижении температуры тела ниже 36 °С.

Условия возникновения

Возможна в клинических условиях у:

Обездвиженных больных в состоянии наркоза.

Больных в состоянии шока или кровопотери.

Часто наблюдается у детей, особенно недоношенных, в связи с несовершенством их температурного гомеостаза.

При длительном воздействии неблагоприятных внешних факторов:

Низкой температуры в сочетании с высокой влажностью и ветром.

Ограничения движений.

Сниженной реактивности организма.

Этапы развития гипотермии

1. Мобилизация компенсаторных реакций:

Раздражение холодовых рецепторов кожи и слизистых.

Поток информации, поступающий в ЦНС, изменяет активность:

Различных зон коры мозга.

Подкорковых образований.

Активация адаптационных систем организма:

Симпатоадреналовой.

Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой.

Щитовидной железы.

Изменения поведенческих реакций:

Уменьшение поверхности отдачи тепла:

Застегивание одежды.

Съеживание.

Уход в помещение и т.д.

Включение физиологических механизмов компенсации:

Уменьшается частота дыхания.

Активация симпато-адреналовой системы вызывает:

Спазм сосудов кожи.

Уменьшение кожного кровотока, что ограничивает отдачу тепла в окружающую среду.

Увеличивается количество глюкозы в крови – основного энергетического субстрата.

Связано со стимуляцией процессов гликогенолиза и глюконеогенеза в печени и почках.

Происходит под воздействием контринсулярных гормонов:

Катехоламинов.

Глюкокортикоидов.

2. Если ограничение теплоотдачи недостаточно

Включаются механизмы усиления теплопродукции:

Появляется гусиная кожа.

Появляется мышечная дрожь:

При мышечном сокращении выделяется большое количество тепла.

Избыток тироксина приводит к:

Усилению окислительно-восстановительных процессов с образованием первичной теплоты.

Набуханию митохондрий и разобщению сопряжения дыхания и окислительного фосфорилирования.

Увеличению продукции первичной теплоты.

Эти процессы сопровождаются потреблением большого количества кислорода.

3. Если и эти процессы недостаточны:

Возможен распад АТФ до АДФ с выделением «вторичной теплоты».

Активация симпатоадреналовой системы вызывает:

Увеличение системного артериального давления.

4. При недостаточности всех компенсаторных реакций

Температура тела начинает снижаться.

Формируется гипотермия:

Уменьшается биоэлектрическая активность мозга.

Уменьшается частота сердечных сокращений и МОК.

Нарушается проводимость.

Снижается артериальное давление.

При температуре тела ниже 28 °С возможно развитие фибрилляции сердца.

Дыхание урежается:

Появляются периодические типы дыхания.

Возможна остановка дыхания.

В крови регистрируется гипогликемия.

Классификация гипотермии по степени снижения температуры тела

Умеренная гипотермия:

Температура тела снижается до 30 °С.

Средняя гипотермия:

Температура тела снижается до 25 °С.

Глубокая гипотермия:

Температура тела ниже 24 °С.

Характерные особенности каждой степени гипотермии

При умеренной гипотермии:

Снижается болевая чувствительность (холодовой наркоз).

При глубокой гипотермии:

На фоне выключения терморегуляторных реакций:

Угнетаются биохимические процессы в клетке.

Снижается потребление кислорода и выделение углекислого газа (на 5-6 % при снижении температуры тела на 1 °С).

Патофизиологические изменения

Расстройства микроциркуляции.

Нарушения обмена веществ в клетках и тканях.

Усиление аутоиммунных процессов.

Опасные пределы гипотермии

Температура тела 24–25 °С:

Биологический нуль:

Предельно допустимая низкая температура, при которой прекращается деятельность органов и организма в целом.

Еще возможно восстановление нарушенных функций.

Крайнее выражение гипотермии – замерзание:

В клетках, тканях и органах образуются кристаллы льда.

Основная причина смерти:

Прекращение биологических процессов в клетках.

Необратимые изменения, прежде всего, в нервной системе.

Переохлаждение:

1. Определение:

Временное охлаждение отдельных участков тела (особенно дыхательных путей, ног, спины) или всего организма.

2. Последствия для организма:

Вероятно ведет к угнетению защитных механизмов организма.

фагоцитоза,

лизоцима,

комплемента,

иммунитета.

Создает благоприятные условия для размножения микробов и вирусов.

3. Результаты воздействия:

Лежит в основе появления так называемых простудных заболеваний.

4. Особенности распространенности:

Характеризуется большей распространенностью в холодное время года.

5. Условия возникновения:

Наблюдается не только в холодную, но и в жаркую погоду:

при приеме холодной воды,

при интенсивном ветре,

при нахождении в холодном месте,

особенно в условиях интенсивного потоотделения.

6. Провоцируемые заболевания:

Способствует возникновению:

пневмонии,

бронхита,

нефрита.

Часто проявляется острыми респираторными заболеваниями, как правило, вирусной этиологии.

3. Определение понятия гипотермия, этиологические факторы и условия, способствующие ее развитию.

Definition

Гипотермия – типовая форма расстройства теплового обмена, возникающая в результате действия на организм низкой температуры внешней среды и/или значительного снижения теплопродукции в нем и характеризующаяся нарушением (срывом) механизмов теплорегуляции и снижением температуры тела ниже нормы.

Этиология

Экзо и эндо (видовая и индивидуальная реактивность)

Причины развития охлаждения организма:

Низкая температура внешней среды

Источники: вода, воздух, окружающие предметы и др.

Особенности:

Развитие гипотермии возможно как при отрицательной (< 0 °C), так и при положительной внешней температуре.

Критические уровни снижения температуры тела (в прямой кишке):

До 25 °С – опасно для жизни.

До 20 °С – состояние необратимо.

До 17-18 °С – состояние обычно смертельно.

Вероятность гипотермии и смерти человека в зависимости от температуры воздуха:

+10 °С до 0 °С – примерно 18%.

0 °С до -4 °С – примерно 31%.

-5 °С до -12 °С – примерно 30%.

-13 °С до -25 °С – примерно 17%.

-26 °С до -43 °С – примерно 4%.

Максимальная смертность наблюдается при интервале температуры воздуха от

+10 °С до -12 °С.

Человек постоянно находится в потенциальной опасности охлаждения в условиях существования на Земле.

Обширные параличи мышц и/или уменьшение их массы

Причины:

Гипотрофия или дистрофия мышц.

Травма или деструкция (например, постишемическая, вследствие сирингомиелии или иных патологических процессов) спинного мозга.

Повреждение нервных стволов, иннервирующих поперечнополосатую мускулатуру.

Прочие факторы:

Дефицит Са² в мышцах.

Действие миорелаксантов.

Нарушение обмена веществ и снижение эффективности экзотермических процессов метаболизма

Возможные состояния:

Надпочечниковая недостаточность:

Приводит к дефициту катехоламинов в организме.

Выраженные гипотиреоидные состояния.

Травмы и дистрофические процессы в области центров симпатической нервной системы гипоталамуса.

Крайняя степень истощения организма.

Условия, способствующие ее развитию:

Повышенная влажность воздуха

Снижает теплоизоляционные свойства воздуха.

Увеличивает тепловые потери за счет проведения и конвекции.

Высокая скорость движения воздуха

Ветер способствует быстрому охлаждению организма.

Причина: снижение теплоизоляционных свойств воздуха.

Повышенная влажность одежды или ее намокание

Уменьшает теплоизоляционные свойства одежды.

Попадание в холодную воду

Особенности воды:

Теплоемкость воды примерно в 4 раза выше, чем у воздуха.

Теплопроводность воды в 25 раз выше, чем у воздуха.