Терморецептори

Нервово-гуморальні механізми підтримування сталості температури тіла реалізуються із збудженням терморецепторів, які за місцем розташу­вання поділяються на периферійні та центральні. Периферійні розташо­вані у шкірі і містять два типи рецепторів - теплові та холодові (тільця Фатера-Пачіні і колби Краузе).

Центральні терморецептори розташовані в гіпоталамусі, переважно в передній передоптичній ділянці, та в різних відділах спинного мозку. Во­ни здатні реагувати на зміну температури крові, яка протікає через мозок, навіть на 0,01 °С. Деяка кількість термочутливих клітин локалізована в шийно-грудному відділі спинного мозку, у м'язах, абдомінальній ділянці. Ці рецептори відіграють значну роль у забезпеченні регулювання тепло­обміну, тому що вони контролюють температуру ядра.

Між центральними і периферійними терморецепторними імпульсами є реципрокні взаємодії, які забезпечуються структурами центру терморегулювання. Так, в умовах активації шкірних холодових рецепторів звужу­ються судини і збільшується виділення тепла. Однак процес підвищення теплоутворення у такому разі не настільки інтенсивний, щоб спричинити підвищення температури ядра. Цьому перешкоджують центральні термо­рецептори. І навпаки, підвищення температури тіла під час фізичної робо­ти викликає збудження центральних терморецепторів, запускає процеси усунення надлишку тепла шляхом розширення судин, потовиділення. Надмірному прояву цих реакцій можуть перешкоджати холодові рецепто­ри шкіри, особливо якщо приєднується вплив низької зовнішньої темпе­ратури.

Частота виникнення нервових імпульсів у рецепторах залежить від температури шкіри. Для холодових і теплових рецепторів характерна дея­ка спонтанна активність, на яку накладається відповідний температурний подразник. За температури шкіри в діапазоні 34-38 °С імпульсація в обох типах рецепторів мінімальна. Це створює відчуття температурного ком­форту. Приблизно за такою ж схемою функціонують і центральні терморецептори, але для них "температурне вікно" лежить у межах 37-37,5°С.

Центр терморегулювання

У передніх відділах гіпоталамуса розташовані нейрони центру термо­регулювання, через які регулюється процес тепловіддачі. Основним цент­ром, пов'язаним з ефекторами, є ділянка заднього гіпоталамуса. Ці нейро­ни через симпатичні нерви впливають на кровоносні судини, потові залози, інтенсивність метаболізму. Передній відділ гіпоталамуса (медіальна передоптична ділянка) належить до аферентного відділу системи тер­морегулювання. Він отримує сигнали від периферійних терморецепторів, порівнює їх з рівнем активності центральних терморецепторів і "заданим значенням" температури. Зазначений центр гіпоталамуса налаштований на "задане значення" температури тіла, яке визначається такою сумарною температурою, за якої механізми тепловіддачі і теплотворення перебува­ють на рівні своєї мінімальної активності. За такої умови не включаються додаткові механізми, які забезпечують одержання або виділення надлиш­ку тепла. Теплові і холодові рецептори перебувають у найменш збуджено­му стані. Це умова температурного комфорту, для відчуття якого дорослій людині в легкому одязі, у спокійному стані та положенні сидячи не­обхідно, щоб температура повітря і стін була 25-26°С, вологість - 50%. Будь-яка зміна зазначених умов призведе до подразнення відповідних ре­цепторів і запуску механізмів терморегулювання. Якщо ці умови далекі від комфортних, то виникає ще й емоційне забарвлення такого стану - відчуття дискомфорту.

У разі зниження температури середовища нижче від комфортної інфор­мація від холодових рецепторів надходить до переднього відділу гіпотала­муса. Звідси сигнали потрапляють до заднього відділу, який за допомогою симпатичних нервів підвищує тонус шкірних і підшкірних кровоносних судин. Звуження судин супроводжується зниженням кровопостачання, що забезпечує збереження тепла. Якщо цього виявляється недостатньо, тоді підключаються інші механізми терморегулювання (терморегулювальний тонус, тремтіння).

У разі підвищення температури відбувається зниження імпульсації пе­риферійних холодових рецепторів і зменшення тонусу еферентних струк­тур гіпоталамуса. Зменшення симпатичного судинозвужувального впливу сприяє розширенню шкірних судин (посилюється тепловіддавача). У разі різкого підвищення зовнішньої температури та збільшення температури тіла активуються особливі структури симпатичної нервової системи, які стимулюють утворення поту через посередництво холінергічних нервових волокон. За такої умови різко пригнічується активність скелетних м'язів.

Поява потовиділення і м'язового тремтіння супроводжується виник­ненням відчуття температурного дискомфорту.

Чутливість теплорегулювальних ділянок гіпоталамуса може змінюва­тися під впливом низки факторів крові: іонів Са²⁺ і Na⁺, глюкози, величини осмотичного тиску. Підвищення рівня одного з біологічно найактивніших іонів – Са²⁺ - модифікує чутливість центральних механізмів як безпосе­редньо до температури, так і до нейротрансмітерів. У результаті цього ак­тивніше включаються механізми тепловіддача. Це особливо помітно під час виконання фізичного навантаження. Ріст осмотичного тиску крові підвищує поріг температурної чутливості і знижує потовиділення.