Терморецепция

Кожные холодовые и тепловые рецепторы, ответственные также за температурные ощущения составляют одну из групп рецепторов, выполняющих роль детекторов в цепи терморегуляции. Уже давно было высказано предположение о существовании еще и внутренних терморецепторов, и впоследствии этому было получено убедительное экспериментальное подтверждение. Например, локальное нагревание или охлаждение небольшого определенного участка переднего гипоталамуса вызывает усиление как теплоотдачи, так и термогенеза. Методом регистрации электрической активности одиночных нервных волокон были идентифицированы температурочувствительные структуры -«тепловые нейроны», в которых при локальном нагревании увеличивается частота разрядов. После блокады синаптической передачи растворами электролитов с низким содержанием Са²⁺ и высоким – Mg²⁺ исследуемые структуры оставались чувствительными к термическим стимулам, что свидетельствует о существовании термочувствительных клеток. В опытах как in vivo, так и in vitro было показано, что преоптическая область и передний гипоталамус содержат не только теплочувствительные клетки, но и нечувствительные к температуре нейроны, а также холодо-чувствительные клетки, причем последних значительно меньше, чем теплочувствительных. В культурах ткани медиобазальной части гипоталамуса истинно термочувствительных клеток не было обнаружено. Это согласуется с данными, полученными in vivo, о том, что термочувствительные структуры в заднем гипоталамусе встречаются очень редко.

Термочувствительные структуры были обнаружены также в нижней части ствола головного мозга (среднем и продолговатом мозгу); локальное нагревание этих областей могло вызывать терморегуляторные реакции. Однако термочувствительность в этих отделах мозга была значительно ниже, чем в преоптической области и переднем гипоталамусе. В то же время спинной мозг исключительно термочувствителен. У собак и других животных при повышении температуры спинного мозга по всей его длине лишь на несколько десятых долей градуса наблюдаются одышка, расширение кровеносных сосудов и угнетение термогенеза. Охлаждение спинного мозга вызывает дрожь, но для этого требуется значительное изменение температуры.

У морской свинки для запуска терморегуляторных реакций достаточно локального изменения температуры в области шейного отдела спинного мозга. Чтобы достоверно сравнивать термочувствительность спинного мозга и переднего гипоталамуса, необходимо подвергать раздражению температурочувствительные области одинаковых размеров; но работ, в которых было бы осуществлено локальное изменение температуры спинного мозга, пока не имеется. По этой же причине ничего не известно о локализации и морфологии структур, обусловливающих термочувствительность спинного мозга.

Результаты расчетов указывают на существование температурочувствительных структур вне центральной нервной системы и кожи. Экспериментально установлено наличие термосенсоров в дорсальной стенке брюшной полости и в мускулатуре. Кроме того, нельзя исключать возможности присутствия термосенсоров в других частях тела; получены данные, свидетельствующие о наличии подкожных термосенсоров.

Можно допустить, что распределение терморецептивных структур в организме коррелирует со сложной картиной температурных градиентов. Такой подход позволит выяснить нейрофизиологическую основу чрезвычайно сложной системы регуляции, обеспечивающей температурный режим организма в целом (многоканальная система). Простые системы регуляции наподобие той, что действует в обычном бытовом кондиционере, имеют только один температурный датчик, расположенный в одном участке системы. При такой организации могут возникать значительные пространственные и временные температурные градиенты.