Тема 35. Физиологические основы терморегуляции

Мотивация изучения темы: тепловой гомеостаз является основным условием жизнедеятельности организма. Постоянная температура крови поддерживается специализированными физиологическими механизмами саморегуляции, которые исключают резкие колебания её в охлаждающей и согревающей среде и тем самым сохраняют оптимальные условия клеточного ферментативного расщепления и синтеза органических веществ.

Данная тема базируется на знаниях полученных студентами при изучении процессов анаболизма и катаболизма белков, жиров и углеводов (кафедра биологической химии), физиологии обмена веществ и энергии (кафедра нормальной физиологии).

Знание этих механизмов необходимо для изучения адаптивных возможностей человека в условиях сурового и жаркого климата, для понимания процессов, лежащих в основе изменений температуры внутренней среды при различных патологических состояниях.

Цели занятия.

Общая цель: изучения темы направлено на формирование компетенций по ФГОС специальности: ПК – 6; ПК-12, ПК- 16, ПК- 32.

Конкретные цели и задачи.

В результате изучения темы студенты должны:

I уровень - иметь представление о физиологических основах терморегуляции

_____________________________________________________________

II уровень - знать способы теплопродукции и теплоотдачи участвующие в поддержании температурного гомеостаза организма, знать температурную карту тела человека. _____________________________________________________________

III уровень - уметь применять полученные знания для решения типовых задач, связанных с нарушением процессов терморегуляции, правильно интерпретировать эти показатели, с возможным использованием справочной литературы, и делать своё заключение о состоянии терморегуляции организма. _____________________________________________________________

IV уровень - владеть методами, позволяющими определять показатели терморегуляции, правильно их интерпретировать и выявлять условия, которые могут явиться причиной нарушения этих процессов.

_____________________________________________________________

Этапы проведения практического занятия:

№ п/п	Название этапа	Цель этапа	Время
1	2	3	4
Вводная часть занятия			5-10 %
	Организация занятия	Мобилизовать внимание студентов на данное занятие	4 мин
	Определение темы, мотивации, цели, задач занятия	Раскрыть практическую значимость занятия в системе подготовки к профессиональной деятельности, сформировать мотив и, как следствие, активизировать познавательную деятельность студентов	5 мин
Основная часть занятия			80 – 90 %
1	2	3	4
	Контроль исходных знаний, умений и навыков	Проверка готовности студентов к занятию, выявление исходного уровня знаний, умений и навыков	30 мин
	Общие и индивидуальные задания на СРС в учебное время	Дифференцированное ориентирование студентов к предстоящей самостоятельной их работе	3 мин
	Демонстрация методики	Показать ориентировочную основу действия (ООД)	3 мин
	Управляемая СРС в учебное время	Овладение необходимыми общекультурными, профессиональными компетенциями, исходя из конкретных целей занятия	20 мин
	Реализация планируемой формы занятия (клинический разбор случая болезни, семинар, конференция и др.)	Контроль результатов обучения и оценка с помощью дескрипторов	10 мин
	Итоговый контроль	Оценивание индивидуальных достижений студента, выявление индивидуальных и типичных ошибок и их корректировка	5 мин
Заключительная часть занятия			5-10 %
	Подведение итогов занятия	Оценка деятельности студентов, определение достижения цели занятия. Преподаватель анализирует работу каждого студента. Подводит итоги занятия, делает выводы, определяет выполнение учебно-воспитательных целей, а также общий уровень подготовки студентов к занятию. Объявляет оценки студентам, отмечает хорошо и слабо подготовленных студентов, отвечает на вопросы.	7 мин
	Общие и индивидуальные задания на СРС во внеучебное время	Указание на самоподготовку студентов, ее содержание и характер	3 мин

Ориентировочная основа действия (ОДД) по проведению практического занятия: в ходе отработки учебного материала используются интерактивные педагогические технологии, основанные на активизации индивидуальной (межличностный диалог, индивидуальная «мозговая атака») и коллективной мыследеятельности («мозговая атака», кейс – технология, групповая дискуссия).

Самостоятельная работа студентов направлена на закрепление темы при проведении методов определяющих участие потовых желёз в терморегуляции, роль кровообращения в поддержании температуры различных участков тела.

Задание	Программа действия	Ориентировочная основа действия
1.Участие потовых желёз в терморегуляции	1.Смазать ладонную поверхность руки раствором йода и посыпать крахмалом. 2.Совершить работу (15-20 приседаний) 3.Наблюдать изменения цвета ладони.	При интенсивной механической работе вследствие усиления обмена веществ, увеличивается теплопродукция Для поддержания температурного комфорта организма включаются процессы теплоотдачи( испарения).
2.Роль кровообращения в поддержании температуры различных участков тела.	На плечо руки накладывают манжетку от сфигмоманометра, к концу одного из пальцев той же руки прикладывают датчик электротермометра и измеряют исходную температуру пальца. Затем в манжетку накачивают воздух ( до 180-250 мм рт.ст.) В течение 10 мин регистрируют температуру конца пальца. Затем выпускают воздух из манжетки, продолжая регистрировать температуру конца пальца. Отмечают время восстановления его исходной температуры. Можно одновременно измерить температуру в различных точках кисти и предплечья, а также в соответствующих точках другой руки, где кровообращение не нарушено.	Полученные результаты запишите в таблицу: Этапы регистрации Температура кожи пальца кисти предплечья Исходное состояние после прекращения кровообраще-ния через 1 минуту через 2 минуты через 10 минут после снятия манжеты через и т.д. минуту Постройте график изменения температуры пальца, кисти, предплечья На основании опыта, объясните механизм снижения температуры в исследованных точках при сдавливании плеча манжеткой.
3. Адаптация температурных рецепторов кожи к действию высокой и низкой температуры.	В три ёмкости налить воду температуры 10,25,40 градусов. Кисть правой руки испытуемого поместить в сосуд с водой температурой 10 градусов, левой – температурой 40 градусов. Определить время адаптации терморецепторов т.е.время, в течение которого ощущение тепла или холода ослабевает. Затем одномоментно перенести обе руки в сосуд с водой температурой 25 градусов. Испытуемый сообщает об изменении ощущений в левой и правой руке (явление контраста).	Полученные результаты занести в таблицу: Объект Ощущения при погружении в воду при температуре: 100 250 400 Кисть правой руки Кисть левой руки Указать время адаптации температурных рецепторов к холоду и теплу у различных испытуемых. Сделать выводы, в которых: а) проанализировать результаты на основе свойства адаптации рецепторов; б) указать, изменяет ли адаптация спе- цифичность ощущения.

Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время:

Тесты

1.Какова нормальная температура тела человека в подмышечной впадине?

1) 36,6⁰ С 2) 38.0⁰ С 3) 37⁰ С 4) 37,2⁰ С 5) 36.4⁰ С

2.Наибольшая доля тепла в организме образуется в:

1)сердце, почках 2) мышцах, печени, почках 3)костной ткани, печени 4) соедини-

тельной ткани, мышцах 5) мозге

3.Наиболее высокую температуру в организме имеет:

1) головной мозг 2) печень 3) почки 4) сердце 5) мышцы

4.К механизмам физической терморегуляции относятся:

1) испарение влаги с поверхности тела 2) мышечная дрожь 3) усиление метаболизма

4) ослабление метаболизма 5) теплопроведение

5.Отдача тепла организмом осуществляется путём:

1) повышения тонуса мышц и непроизвольной дрожи 2) мышечной деятельности

3) изменения основного обмена 4) теплоизлучения, конвекции 5) теплопроведения,

испарения

6.Отдача тепла организмом в окружающую среду путём излучения называется:

1) конвекцией 2) испарением 3) радиацией 4) теплопроведением

7.Отдача тепла испарением при увеличении влажности воздуха:

1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется

8.В переднем отделе гипоталамуса находится центр:

1) физической терморегуляции 2) жажды 3) сна и пробуждения 4) химической

терморегуляции.

9.Под влиянием тироксина и адреналина теплообразование:

1) не изменяется 2) уменьшается 3) увеличивается

10.Кроме гипоталамуса, на терморегуляцию наиболее существенно влияют структуры ЦНС: 1) кора больших полушарий, таламус, центры продолговатого мозга 2) ретикулярная формация ствола мозга, варолиев мост 3) центры спинного мозга, полосатое тело, ретикулярная формация ствола мозга, кора больших полушарий 4) спинной мозг, продолговатый мозг

Задачи:

1.Рабочие холодильного цеха мясокомбината периодически работают в условиях низких температур (-40⁰ С). Какие механизмы терморегуляции должны включиться для поддержания температуры тела на постоянном уровне в течение первого месяца обучения у человека, проходящего здесь стажировку?

2.Во время уборки урожая температура воздуха составляла 38^оС, влажность – 64%. Какие пути теплоотдачи в организме человека могли включаться в данных условиях?

3.Случилось несчастье, человек попал в прорубь. Вскоре его вытащили. В качестве помощи назначили горчичную ванну ( температурой 40^оС) Объясните цель и механизм действия этой процедуры.

4.У больного с воспалением легких температура тела повысилась до 39^оС, кожные покровы побледнели и стали сухими, появилась «гусиная кожа». Какими сдвигами в терморегуляции объясняются проявления лихорадки?

Ответы к тестам: 1 – 1, 2 – 2, 3 – 2, 4 – 1,5; 5 – 4,5; 6 – 3; 7 – 2; 8 – 1; 9 – 3; 10 – 2.

Ответы к задачам:

1. У рабочих новичков холодильного производства по принципу функциональной системы включаются следующие терморегуляторные механизмы; повышается обмен веществ, за счёт этого увеличивается теплообразование; одновременно, в связи с сужением сосудов кожи и снижением её температуры, уменьшается теплоотдача излучением и теплопроведением; умньшается легочная вентиляция и теплоотдача при дыхании;в первые недели стажировки будет проявляться защитная реакция от холода

в виде «гусиной кожи и мышечной дрожи», что дополнительно увеличивает теплообразование.

2. При условии, что окружающая температура выше температуры тела,

поддержание температурного гомеостаза возможно теплоотдачей только за счёт испарения пота (при испарении 1г. пота выделяется 0,58 ккал тепла). В описанной ситуации это возможно, т.к. относительная влажность воздуха не достигает 100%. Теплоотдача путём излучения и теплопроведения имеет отрицательное значение – может вызвать перегревание организма.

3. Кратковременное общее охлаждение организма ведёт к повышению теплоот дачи при сохранении неизменной теплопродукции. В порядке первичной защитной реакции происходит сужение сосудов кожи, уменьшение лёгочной вентиляции. Теплообразование в мышцах повысится, прежде всего за счёт непроизвольных сокращений (дрожи). Погружением в горячую горчичную ванну предусматривается рефлекторно (за счёт тер-мо - и хеморецепторов кожи) вызвать расширение сосудов кожи, тем самым привести в соответствие теплоотдачу и теплообразование.

4. У больного преобладает теплообразование над теплоотдачей. Теплообразование усиливается (в печени и других тканях) за счёт нарушения обменных процессов в связи с интоксикацией, сокращения пиломоторов и познотонических мышц, вызывающих дрожь. Теплоотдача уменьшается за счёт сужения переферических сосудов и сведения до минимума потоотделения. Уменьшение объёма протекающей крови снижает температуру кожи, что создаёт субъективно ощущение холода, несмотря на избыток тепла в организме

Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию:

Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний

1.Температура тела и изотермия. Температурная карта человека.

2.Химическая терморегуляция. Роль различных органов в теплопродукции.

3.Физическая терморегуляция. Теплопроведение, конвекция, излучение, испарение.

4.Узловые звенья функциональной системы, поддерживающие постоянную температуру

организма. Роль терморецепторов.

5.Роль нервных и гуморальных факторов в терморегуляции.

6.Адаптация организма к различным температурным режимам.

7.Особенности терморегуляции у детей раннего возраста.

Задания для ССР во внеучебное время

1.Зарисовать функциональную систему саморегуляции постоянства температуры внутренней среды.

Вопросы для самоконтроля подготовки к практическому занятию

1.Каково значение температуры для жизнедеятельности живых организмов?

2.Что такое пойкило – гомойотертермия?

3.Что такое химическая терморегуляция?

4.Какое значение имеет кровеносная система в терморегуляции?

5.Какое значение имеет мышечная система в терморегуляции?

6.Что такое физическая терморегуляция?

7.Какие процессы обеспечивают теплоотдачу?

8.Какова роль нервных механизмов в терморегуляции?

9.Какова роль гуморальных механизмов в терморегуляции?

10.Значение гипоталамуса в терморегуляции?

Задания для самоконтроля подготовки к следующему занятию

«Механизмы мочеобразования»:

1. Органы выделения. Выделение как компонент различных функциональных систем. Роль почек в организме.

2. Типы нефронов. Морфофункциональная характеристика нефронов. Кровоснабжение нефронов.

3. Основные этапы мочеобразования.

4. Клубочковая фильтрация. Механизм фильтрации. Фильтрационное давление. Состав и количество ультрафильтрата. Юкстагломерулярный аппарат почек.

5. Канальцевая реабсорбция. Виды и механизмы реабсорбции (воды, ионов, глюкозы, аминокислот).

6. Канальцевая секреция. Механизмы секреции органических кислот и оснований.

7. Осмотическое разведение и количество конечной мочи. Поворотно-противоточная система.

8. Состав и количество конечной мочи. Понятие пороговых и не пороговых веществ.

Оснащение практического занятия:

Наглядные пособия:

а) таблицы по механизмам терморегуляции и теплопродукции;

б) электротермометр.

Литература:

Литература:

Основная

1. Нормальная физиология. / Под ред. В.М. Смирнова / Учебник. М.: Академия», 2012

2. Нормальная физиология. Учебник. / Под ред. А.В, Завьялова. В.М. Смирнова.- М.: «Медпресс-информ», 2009

3. Физиология человека. Учебник./ Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько.- М.: Медицина, 2003

4. Физиология человека. Учебник./ Под ред. Н.А. Агаджаняна, В.И. Циркина.-СП.: СОТИС, 2002

5. Нормальная физиология. Учебник. / Под ред. Р.С. Орлова, А.Д. Н Орлова. М. Издателькая группа «ГЭОТАР-Медиа», 2005

6. Нормальная физиология. Учебник. / Под ред.В.Н. Яковлева. М.: Издательский центр «Академия», 2006

7. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии. / Под ред. С.М. Будылиной, В.М. Смирнова. М.: Издательский центр «Академия», 2005

Дополнительная литература:

1. Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. К.В.Судакова М.: Медицина, 2002

2. Нормальная физиология. Учебник. / Под ред. К.В. Судакова – М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2012

3. Физиология человека: атлас динамических систем /К.В. Судаков, В.В. Андрианов, Ю.Е. Вагин, И.И. Киселёв - М.: ГЭОТАР – Медиа, 2009