Исполнительные механизмы

Приведенные выше узловые механизмы функциональной системы позволяют представить целостный механизм ее деятельности следующим разом.

При повышении температуры внутренней среды, в том числе крови активируются соответствующие терморецепторы тканей и переднего гипо- таламуса. Это приводит к активации механизмов теплоотдачи с помощью физической теплоотдачи и торможения теплопродукции. Благодаря этим процессам температура тела снижается.

При снижении температуры внутренней среды за счет возбуждения соответствующих терморецепторов тканей и действия охлажденной крови на нейроны центров теплопродукции заднего гипоталамуса активируются ханизмы теплопродукции и тормозятся механизмы теплоотдачи. Благо этому температура тела повышается.

Аналогичные механизмы включаются при температурных воздейст на терморецепторы кожи. При действии на терморецепторы кожи повышенной температуры нервным путем активируется деятельность центров теплоотдачи переднего гипоталамуса и благодаря включению механизмов теплоотдачи температура тела падает. При действии на терморецепторы кожи пониженной температуры активируются центры теплопродукции за счет механизмов теплопродукции температура тела повышается. В деяность функциональной системы включается и внешнее поведение звено. Человек поддерживает постоянство температуры за счет одежды жилища, обогрева или, наоборот, водно-воздушного охлаждения.

Теплообразование

Теплообразование (химическая терморегуляция) обусловлена увеличе нием интенсивности метаболических процессов в тканях. Ее в свою очередь определяет ряд факторов: ]

- генетически детерминированные особенности субъекта: его | масса тела, общая величина поверхности тела, пол, активность эндокринной системы; |

- характер питания: специфическое динамическое действие пищи

- интенсивность мышечной работы: более интенсивная мышечная| работа увеличивает теплообразование; существенным фактором его повышения в условиях понижения окружающей температуры является мышечная дрожь; ]- окружающая температура: теплообразование увеличивается низких и снижается при высоких температурах; I

- психоэмоциональное состояние субъекта: состояние возбуждения усиливает интенсивность теплообразования и позволяет пережить низкие температуры;

• кислородное обеспечение организма: недостаток кислорода увеличивает теплообразование;

- интенсивность видимого света: как правило, в темноте теплообразо­вание снижается;

- уровень солнечной активности и ультрафиолетовой радиации: у жи­телей южных стран теплообразование по сравнению с жителями се­верных широт снижено.

Механизмы теплообразования.

При снижении температуры окружающей среды эфферентная импульсация от нейронов заднего отдела гипота­ламуса распространяется на а-мотонейронам спинного мозга. Эти влияния приводят к сокращению скелетных мышц. При сокращении мышц возрас­тает гидролиз АТФ. Вследствие этого увеличивается произвольная мышеч­ная активность.

Одновременно при охлаждении возрастает так называемый терморегу­ляционный тонус мышц. Терморегуляционный тонус представляет своеоб­разную микровибрацию мышечных волокон. В результате теплопродукция возрастает на 20—45 % от исходного уровня. При более значительном ох­лаждении терморегуляционный тонус переходит в мышечную холодовую дрожь. Холодовая мышечная дрожь представляет собой непроизвольную ритмическую активность поверхностно расположенных мышц. В резуль­тате теплопродукция возрастает в 2—3 раза по сравнению с исходным уровнем.

Механизмы мышечной дрожи связаны с распространением возбужде­ния из гипоталамуса через покрышку среднего мозга и через красное ядро («центральный дрожательный путь») к а-мотонейронам спинного мозга и от них — к соответствующим мышцам.

Одновременно при охлаждении в скелетных мышцах, печени и буром жире активируются процессы окисления и снижается эффективность окис­лительного фосфорилирования. За счет этих процессов, так называемого несократительного термогенеза, теплопродукция может возрасти в 3 раза.

Регуляция несократительного термогенеза осуществляется активацией симпатической нервной системы, гормонами щитовидной железы и мозго­вого слоя надпочечников. При этом в скелетных мышцах снижаются про­цессы окислительного фосфорилирования, в печени происходит активация гликогенолиза и последующего окисления глюкозы, в буром жире — акти­вация процессов липолиза.

Сосудистая реакция кожи при охлаждении. При сильном охлаждении сначала происходит рефлекторный спазм сосудов кожи, который нередко сопровождается сильным болевым ощущением. Однако затем сосуды рас­ширяются. Этот механизм, как предполагают, определяется действием оксида азота на гладкие мышцы кожных сосудов (рис)

Теплоотдача

Теплоотдачу (физическую терморегуляцию) определяют следующие физические процессы:

- перемещение теплого воздуха с поверхности тела путем контактной или дистантной конвекции;

- теплоизлучение (радиация);

• испарение жидкости с поверхности кожи и верхних дыхательных путей;

• выделение мочи и кала.