Температурная регуляция
Классификация организмов по механизмам и режимам обеспечения биологически оптимальной температуры тела: пойкилотермные, гомойотермные, гетеротермные. Теплопродукция. Несократительный термогенез. Основные физические способы отдачи тепла с поверхности тела.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.10.2016 |
| Размер файла | 58,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
По механизмам и режимам обеспечения биологически оптимальной температуры тела организмы делятся на пойкилотермные, гомойотермные и гетеротермные.
Пойкилотермные организмы (от греч. poikilos -- изменчивый) не способны поддерживать температуру тела на постоянном уровне, так как они вырабатывают мало тепла.
Гомойотермные организмы (от греч. homeo -- подобный, одинаковый), к которым относится и человек, вырабатывают много тепла, отличаются относительным постоянством температуры тела, незначительно из меняющейся в течение суток. Постоянство температуры тела является важным преимуществом, лежащим в основе «свободной, не зависимой жизни» (К.Бернар).
Гетеротермные организмы (от греч. heteros -- другой) отличаются тем, что колебания температуры их тела превышают границы, свойственные гомойотермным животным. Это характерно для ранних этапов онтогенеза, зимней спячки некоторых гомойотермных животных, а также для млекопитающих и птиц с очень малыми размерами тела.
Возможность протекания жизненных процессов в животном организме ограничена довольно узкими пределами колебаний температуры внутренней среды -- от 0 до 45-- 50 °С. Высшие млекопитающие животные могут переносить температурные колебания внутренней среды в еще более узком диапазоне -- от 25 до 43 °С, за пределами которого жизнь невозможна.
Температурный фактор определяет скорость протекания ферментативных процессов, всасывания, проведения возбуждения и мышечного сокращения.
Нормальная температура тела
температура тело организм термогенез
Внутренняя температура и температура кожи. Температура в глубине тканей организма -- «сердцевине» тела -- поддерживается на постоянном уровне, колеблясь на ±0, 6°С на протяжении суток, кроме случаев, сопряженных с лихорадочными состояниями.
Механизмы регуляции температуры тела представлены хорошо организованными системами контроля.
Температура кожи в противоположность температуре «сердцевины» тела повышается и снижается вместе с температурой окружающей среды. Температура кожи важна, так как она способна отдавать тепло окружающей среде.
Нормальная температура внутри тела. Нет единого мнения о том, какую температуру «сердцевины» тела считать нормальной, поскольку определение ее у многих здоровых людей показало колебания нормальной температуры, измеренной во рту, от значений менее 36°С до превышающих 37, 5°С. Полагают, что в среднем нормальная внутренняя температура располагается в интервале значений 36, 6-37, 5°С при ее измерении во рту и приблизительно на 0, 6°С выше -- при ректальном измерении.
Температура тела повышается при физических нагрузках и меняется при экстремальных вариациях температуры окружающей среды, т.к. регуляторные механизмы не абсолютно совершенны. Так, в связи с чрезвычайными физическими усилиями, когда продуцируется избыток тепла, температура тела временно может повышаться до 38, 5-40, 5°С. Напротив, когда организм подвергается действию чрезвычайного холода, температура часто может снижаться до 36°С и да же ниже.
Температура тела регулируется путем формирования баланса теплопродукции и теплоотдачи. Если скорость теплопродукции в организме больше, чем скорость теплоотдачи, тепло начинает накапливаться, и температура тела повышается. Напротив, если тепло теряется быстрее, температура тела снижается.
Теплопродукция
Химическая терморегуляция -- это изменения интенсивности метаболических экзотермических реакций, в ходе которых образуется тепло. При действии на организм человека холода образование тепла может повыситься в 3--5 раз. Различают сократительную и несократительную теплопродукцию.
Сократительная теплопродукция связана с произвольными и непроизвольными сокращениями скелетных мышц. Произвольные сокращения могут привести к многократному увеличению теплообразования, при этом повышаются и теплопотери за счет усиления отдачи тепла конвекцией. Следовательно, произвольные мышечные сокращения представляют собой слишком расточительный способ повышения теплопродукции.
Одним из видов непроизвольной теплопродукции является дрожь -- специфический тип мышечного сокращения, возникающий у человека при значительном снижении температуры внешней среды организма и повышающий образование тепла в несколько раз. В отличие от теплообразования при произвольных мышечных сокращениях теплообразование при дрожи является экономным способом теплопродукции, так как особый тип сократительной активности высокопороговых двигательных единиц при дрожи обеспечивает переход в тепловую энергию почти всей энергии мышечного сокращения.
Другим видом непроизвольной теплопродукции являются терморегуляторные тонические сокращения (терморегуляторный тонус), развивающиеся в области мышц спины, шеи и в некоторых других областях. Теплопродукция при этом возрастает при мерно на 40--50%. Терморегуляторные тонические сокращения скелетных мышц начинаются при снижении температуры внешней среды примерно на 2°С относительно уровня комфорта. Такие сокращения имеют характер зубчатого тетануса, близкого к режиму одиночных сокращений. Терморегуляторный тонус является более тонким средством повышения теплопродукции, чем два предыдущих.
При многократном периодическом действии холода формируются изменения тканевых структур -- структурный след адаптации (Ф.З.Меерсон), в результате реакции организма на острое охлаждение становятся более эффективными. Одним из проявлений структурных перестроек является повышение в скелетных мышцах доли красных (медленных) волокон, выполняющих в основном тоническую функцию.
Несократительный термогенез также является механизмом химической терморегуляции, значительно выраженным в адаптированном к холоду организме. Доля такого механизма в обеспечении прироста теплопродукции на холоде может составлять 50--70%. Развивается это явление в различных тканях. Специфическим субстратом такой теплопродукции считается бурая жировая ткань, после удаления которой устойчивость организма к холоду существенно снижается. Масса бурой жировой ткани, обычно составляющая 1 -- 2 % массы тела. Уровень энергетического обмена данной ткани, выраженный на единицу массы, более чем втрое превышает уровень работающих мышц; скорость окисления жирных кислот в бурой жировой ткани в 20 раз превышает эту скорость в белой жировой ткани.
Терморегуляторная роль бурой жировой ткани полностью неясна. Предполагают, что она является богатым источником свободных жирных кислот -- субстрата окислительных реакций, скорость которых при действии холода возрастает. В самой бурой жировой ткани при действии холода растут кровоток и уровень обмена веществ, увеличивается температура, несмотря на снижение температуры кожи над этой тканью. Отсюда возникла популярная в настоящее время гипотеза о калориферной роли бурой жировой ткани: при действии холода она обогревает близлежащие крупные сосуды, направляющие кровь к головному мозгу. У взрослого человека эта ткань локализована в области шеи, в межлопаточной области, в средостении около аорты, крупных вен и симпатической цепочки. В зимнее время года у людей, работающих вне помещения, бурая жировая ткань гипертрофирована и более активна, чем в летнее время.
Теплоотдача
Основные физические способы отдачи тепла с поверхности тела.
Различные способы отдачи тепла с поверхности кожи окружающей среде: теплоизлучение, теплопроведение и испарение.
Теплоизлучение. Потеря тепла посредством теплоизлучения означает теплоотдачу с помощью инфракрасного излучения, -- разновидности электромагнитных волн. Большая часть инфракрасного излучения, испускаемого телом человека, обладает длиной волны от 5 до 20 мкм, т.е. в 10-30 раз большей, чем длина волны луча света. Температура любых предметов окружающей среды не равна абсолютному нулю, поэтому они тоже испускают такое излучение. Тепловые лучи испускают стены комнаты и находящиеся в ней предметы по направлению к телу человека. Тело человека путем инфракрасного излучения отдает тепло во всех направлениях. Если температура тела выше температуры окружающих предметов, тело отдает большее количество тепла, чем получает.
Теплопроведение. Только небольшое количество тепла (около 3% в норме) отдается телом непосредственно путем теплопроведения от поверхности тела к твердым предметам, таким как стул или кровать. Однако теплоотдача путем проведения через воздух вполне сопоставимо количественно с общими потерями тепла телом (около 15%) даже в обычных условиях. Тепло представляет собой кинетическую энергию молекулярного движения и молекулы кожи постоянно совершают колебательные движения. Большая часть энергии этого движения может передаваться воздуху, если температура воздуха ниже, чем температура кожи, посредством увеличения скорости движения молекул воздуха. Если температура окружающего воздуха и температура кожи одинаковы, дальнейшая теплоотдача таким способом становится невозможной, поскольку количество тепла, отдаваемое телом воздуху, становится равным количеству тепла, отдаваемого воздухом коже. Таким образом, теплопроведение от тела воздуху ограничивается, когда нагретый воздух не уносится от кожи, а холодный -- прекращает поступать. Этот феномен получил название конвекции воздуха.
Конвекция. Теплоотдачу посредством смещения воздушного потока обычно называют теплоотдачей путем конвекции. В действительности тепло должно сначала передаваться воздуху и только затем уноситься потоком воздуха. Незначительная конвекция вблизи тела существует всегда, поскольку нагретый вокруг тела воздух поднимается вверх.
Если дует ветер, слои воздуха в непосредственной близости от кожи замещаются новыми потоками воздуха гораздо быстрее, чем обычно. Соответственно тепло путем конвекции отдается быстрее. Охлаждающий эффект ветра при его низкой скорости почти пропорционален квадратному корню скорости ветра (например, охлаждающий эффект ветра, скорость которого равна 6, 5 км/ч, почти в 2 раза превышает таковой у ветра, скорость которого равна 1, 6 км/ч).
Теплопроведение и отдача тепла путем конвекции при пребывании человека в воде. Теплоемкость воды в несколько тысяч раз превосходит теплоемкость воздуха, поэтому каждая единица объема воды по соседству с кожей может абсорбировать гораздо больше тепла, чем такая же единица объема воздуха. Кроме того, теплопроводность воды по сравнению с теплопроводностью воздуха очень высока, следовательно, не возможно нагреть тонкий слой воды по соседству с телом и сформировать «изолирующую зону», как это бывает в воздухе. В связи с этим скорость отдачи тепла в воде во много раз выше, чем в воздухе.
Испарение. При испарении воды с поверхности тела расходуется 0, 58 Ккал тепла на каждый 1гр испаряющейся воды. Даже если человек не потеет, вода продолжает незаметно испаряться с поверхности кожи и легких со скоростью около 600-700 мл/сут, обусловливая постоянную теплоотдачу со скоростью 16-19 Ккал/ч. Это незаметное испарение с поверхности кожи и легких не может выполнять функцию терморегуляции, т.к. является результатом постоянной диффузии молекул воды через кожу и поверхность легких.
Испарение является необходимым механизмом теплоотдачи. Как только температура кожи становится выше температуры окружающей среды, теплоотдача может осуществляться процессами теплоизлучения и теплопроведения. Однако, как только температура окружающей среды становится выше температуры кожи, вместо теплоотдачи организм начинает получать тепло посредством тех же механизмов. В таких условиях единственным способом освобождения организма от избытка тепла становится испарение. Все, что препятствует адекватному испарению, когда температура окружающей среды становится выше температуры тела, может быть причиной повышения температуры глубоких частей тела. Такая возможность существует в случаях врожденного отсутствия потовых желез. Такие люди выдерживают низкие температуры, но они почти погибают от теплового удара в тропических зонах, потому что без охлаждения посредством испарения они не могут предупредить подъем температуры тела, когда температура воздуха выше температуры тела.
Значительный вклад в обеспечение адаптивных механизмов изменения теплоотдачи вносит поведенческий компонент функциональной системы терморегуляции. В условиях холода поведенческая регуляция может быть весьма эффективной, существенно ограничивая контакт организма с внешней средой. Одежда человека примерно вдвое уменьшает потери тепла по сравнению с теплоотдачей обнаженного тела, одежда «арктического типа» может уменьшать отдачу тепла в 5--6 раз.
Зона температурного комфорта человека зависит от характера внешней среды, определяемого ее видом, температурой, влажностью (если этой средой является воздух), скоростью движения, наличием предметов с иной температурой по сравнению с температурой тела. В определенных условиях развивается состояние температурного комфорта, при этом активность механизмов терморегуляции оказывается минимальной.
Зона комфорта (термонейтральная зона) при влажности воздуха около 50% и равенстве температур воздуха и стен помещения для легко одетого человека, находящегося в положении сидя, соответствует температуре 25--26°С. Для обнаженного человека температура комфорта в этих условиях смещается к 28°С.
За пределами зоны комфорта в организме развиваются адаптивные изменения процессов теплопродукции и теплоотдачи, обеспечивающие постоянство температуры тела. За пределами регулируемого диапазона механизмы терморегуляции оказываются недостаточными, и развиваются соответственно гипотермия или гипертермия. Регулируемый диапазон может быть расширен за счет предварительной адаптации к теплу или холоду, применения защитной одежды, изменений приема пищи и воды. Согласно закону охлаждения Ньютона, отданное телом тепло пропорционально разности температуры тела и окружающей среды. В соответствии с этим постоянство температуры тела может быть достигнуто при усилении теплопродукции и ограничении теплопотерь за счет снижения до минимума потоотделения и активации вазоконстрикторных реакций тканей «оболочки» тела. С другой стороны, при значительном повышении температуры окружающей среды сосуды оболочки расширяются, увеличивается теплоотдача испарением. Однако, уровень обмена веществ не снижается при этом за пределы основного обмена. Характер приспособления человека к снижению или повышению температуры внешней среды определяется также величиной охлаждаемой или нагреваемой поверхности тела, некоторыми индивидуальными особенностями. Так, у одних людей поддержание стабильной температуры тела обеспечивается в большей степени за счет изменений теплопродукции, у других -- в аналогичных условиях -- за счет теплоотдачи.
Механизмы регуляции температуры тела
Терморецепция осуществляется свободными окончаниями тонких сенсорных волокон типа А (дельта) и С. Существуют терморецепторы периферические (в коже, подкожных тканях, скелетных мышцах и внутренних органах) и центральные, локализованные в ЦНС.
Кожные терморецепторы реализуют передачу в центры терморегуляции сигналов об изменениях температуры среды, а также обеспечивают формирование температурных ощущений. Число холодовых рецепторов кожи во много раз превышает число тепловых рецепторов. Во внутренних органах и тканях также преобладают холодовые рецепторы. В спинном и среднем мозге, а также в гипоталамусе (более всего в его медиальной преоптической области) найдены центральные терморецепторы, называемые также термосенсорами. Это нейроны, которые могут возбуждаться при их непосредственном охлаждении, нагревании на 0, 011°С или более и в результате изменять интенсивность как теплопродукции, так и теплоотдачи организма в целом (например, при нагревании преоптической области гипоталамуса немедленно увеличивается потоотделение, расширяются сосуды кожи, при этом теплопродукция уменьшается). Учащение разрядов тепловых нейронов предшествует повышению частоты дыхания, при котором также растет теплоотдача. С задним гипоталамусом в свою очередь связаны термочувствительные структуры среднего и спинного мозга. Таким образом, центральные аппараты функциональной системы терморегуляции имеют большое число входных каналов.
Центр терморегуляции. Ведущую роль в терморегуляции играют структуры гипоталамуса, что было доказано методом перерезок мозга. Так, у кошки перерезка ростральнее гипоталамуса не приводит к существенным изменениям терморегуляции, но после нарушения связей гипоталамуса со средним мозгом животные практически теряют способность изменять теплопродукцию и теплоотдачу при температурном раздражении.
Предполагается наличие в гипоталамусе трех видов терморегуляторных нейронов:
1) Афферентных нейронов, принимающих сигналы от периферических и центральных терморецепторов;
2) Вставочных, или интер-нейронов;
3) Эфферентных нейронов, аксоны которых контролируют активность эффекторов системы терморегуляции.
От периферических терморецепторов информация поступает в передний гипоталамус -- его медиальную преоптическую область. Здесь происходит сравнение полученных с периферии сигналов с активностью центральных термосенсоров, отражающих температурное состояние мозга.
На основе интеграции информации этих двух источников задний гипоталамус обеспечивает выработку сигналов, управляющих процессами теплопродукции и теплоотдачи. Именно здесь обнаружены нейроны, активность которых зависит от локального теплового раздражения как преоптической области гипоталамуса, так и нейронов шейно-грудного отдела спинного мозга.
В дорсомедиальной части заднего гипоталамуса у стенки третьего желудочка обнаружен моторный центр дрожи. Он возбуждается при снижении температуры тела даже на доли градуса (регуляция по отклонению). При этом вначале повышается тонус мышц, а затем развивается дрожь. Этот центр связан с моторными центрами спинного и продолговатого мозга.
Кожные терморецепторы информируют центральную нервную систему о повышении или понижении температуры окружающей среды еще до отклонения температуры внутренней среды. При этом включаются терморегуляторные механизмы, предотвращающие это отклонение (регуляция по опережению).
Существуют терморегуляторные реакции, опосредуемые спинным и продолговатым мозгом. Видимо, такие механизмы участвуют в «локальной адаптации», при которой развивается повышение устойчивости к охлаждению или нагреванию определенных частей тела, например шеи или рук, за счет вазомоторных и потоотделительных реакций.
Высшие структуры головного мозга, в частности новая кора, также принимают участие в терморегуляции. Доказана роль условнорефлекторного механизма в организации опережающих вегетативных и поведенческих реакций, направленных на поддержание оптимальной величины температурной константы организма по опережению. В раз витии индивидуальной устойчивости к холоду важную роль может играть импринтинг -- ранняя форма памяти.
Эфферентные пути терморегуляции. Регуляция теплопродукции осуществляется соматической нервной системой, запускающей сократительные терморегуляторные реакции, и симпатической нервной системой, активирующей несократительную теплопродукцию. При фармакологической блокаде бета-адрено-рецепторов участие недрожательного механизма теплопродукции исключается. Норадреналин, освобождаемый симпатическими нервными окончаниями, стимулирует выделение из бурой жировой ткани свободных жирных кислот и последующее включение их в метаболические реакции. Выделение катехоламинов из надпочечников вызывает те же эффекты. В результате усиливается рассогласование процессов окисления и фосфорилирования, повышается выделение первичного тепла.
Участие гуморальных механизмов терморегуляции особенно значительно при адаптации к повторным изменениям температуры среды. Роль щитовидной железы в адаптации к холоду человека точно не выяснена. У животных повышение секреции тироксина развивается при действии холода в течение не скольких недель, при этом на 20--40% увеличивается масса железы. Повышение секреции тироксина приводит к активации клеточного метаболизма. Человек редко подвергается такому охлаждению. Возможно, стимулирующее действие холода на щитовидную железу является одной из причин повышения частоты развития у жителей холодных районов токсического тиреоидного зоба.
Регуляция теплоотдачи связана с активностью норадренергических симпатических нейронов, возбуждение которых может приводить к снижению просвета кровеносных сосудов кожи, и холинергических симпатических нейронов, возбуждающих потовые железы. Расширению кровеносных сосудов кожи в условиях жары может способствовать выделение из потовых желез брадикинина. Имеются данные об участии кининов в формировании холодовой вазодилатации.
При значительном психическом напряжении сужение кровеносных сосудов кожи кистей и стоп может сопровождаться выделением в этих участках пота. Такое парадоксальное с точки зрения терморегуляции явление можно назвать эмоциональным потоотделением; оно не является адаптивным и обусловлено чрезмерной активацией симпатической нервной системы.
При отклонении средней интегральной температуры тела на небольшую величину изменяется лишь теплоотдача за счет сосудистых реакций оболочки. Если отклонения температуры сохраняются, то развиваются поведенческие приспособительные реакции, а при высокой внешней температуре также повышается потоотделение. При низкой же температуре внешней среды появляется далее мышечная реакция: сначала повышается тонус, а при снижении внутренней температуры появляется дрожь.
Регулируемым параметром в системе выступает температура внутренней среды организма. Для некоторого устойчивого состояния функциональной системы регулируемая температура -- это суммарная температура «ядра» тела, при которой не включаются ни механизмы выделения излишков тепла, ни механизмы, обеспечивающие защиту организма от холода (К.Брюк).
При тенденции снижения температуры «ядра» тела (температура циркулирующей крови) происходит активация холодовых гипоталамических терморецепторов. Помимо гипоталамических термочувствительных нейронов (холодовые термосенсоры), происходит активация холодовых сосудистых и органных терморецепторов. Их импульсация вызывает дополнительную активацию нейронного аппарата гипоталамического центра химической терморегуляции. В результате повышения активности этого центра усиливается работа периферических аппаратов химической терморегуляции -- аппаратов производства тепла в организме. Нейрофизиологическая активность центра физической терморегуляции, а также периферических аппаратов теплоотдачи в этой ситуации снижается. Тем самым обозначившаяся тенденция уменьшения температуры внутренней среды организма блокируется.
При повышении температуры внутренней среды организма разыгрываются процессы противоположного плана -- активируются гипоталамические тепловые терморецепторы, тепловые рецепторы сосудов, внутренних органов. При этом активируются центральные и периферические механизмы физической терморегуляции. Процесс «сброса» тепла усиливается, продукция тепла в организме тормозится.
Аналогичные механизмы терморегуляции запускаются при температурных воздействиях на кожные терморецепторы, реагирующие на изменение температуры внешней среды организма. При действии на терморецепторы кожи пониженной температуры за счет афферентной нервной импульсации происходит возбуждение центра, контролирующего производство тепла, -- центра химической терморегуляции. Это приводит к активации периферических механизмов производства тепла в организме, механизмы «сброса» тепла тормозятся. При повышении температуры окружающей среды происходит возбуждение тепловых рецепторов, работа аппаратов «сброса» тепла усиливается, продукция тепла в организме тормозится. Наличие кожных терморецепторов позволяет функциональной системе более тонко организовать процесс стабилизации регулируемой константы на оптимальном уровне. Перестройка центральных аппаратов функциональной системы в случае вовлечения кожных рецепторов протекает с опережением по отношению к реальным сдвигам температуры крови внутренней среды -- информация от кожных терморецепторов выступает как предупредительный сигнал о вероятностном изменении темпера туры внутренней среды организма. Опережающие реакции гипоталамических аппаратов функциональной системы терморегуляции делают колебания регулируемой температурной константы в условиях физиологической нормы минимальными.
Лихорадка
Под лихорадкой понимают повышение температуры тела выше обычного нормального уровня. Это состояние может быть вызвано нарушениями в самом мозге либо воздействием токсических веществ на центр терморегуляции. Некоторые причины лихорадки включают инфекционные заболевания, опухоли мозга, а также условия внешней среды, которые могут заканчиваться тепловым ударом.
Восстановление гипоталамического контроля терморегуляции в случае лихорадочных заболеваний. Влияние пирогенов.
Многие белки, продукты их распада и различные другие вещества, особенно липополисахаридные токсины, выделяемые мембранами эпителиальных клеток, могут быть причинами повышения значений «заданной величины» гипоталамуса. Вещества, вызывающие такой эффект, называют пирогенами. Пирогены, выделяемые токсичными бактериями или высвобождаемые дегенерирующими тканями организма, вызывают во время болезни лихорадку. Если «заданная величина» гипоталамического центра терморегуляции выше нормы, оказываются задействованными все механизмы повышения температуры, включая консервацию тепла и увеличение теплопродукции. В течение нескольких часов после повышения значения «заданной величины» температура тела стремится к этому уровню.
Экспериментальные исследования на животных показали, что некоторые пирогены, которые вводили в гипоталамус, могут действовать непосредственно на терморегуляторный центр гипоталамуса, повышая его «заданную величину». Другие пирогены оказывают влияние непрямым путем, и могут потребоваться несколько часов латентного периода, прежде чем проявится их влияние. Это справедливо для многих бактериальных пирогенов, особенно для эндотоксинов грамотрицательных бактерий. Если бактерии или продукты их распада присутствуют в тканях или крови, они фагоцитируются лейкоцитами крови, тканевыми макрофагами и крупными гранулярными лейкоцитами-киллерами. Все эти клетки переваривают бактериальные продукты, затем выделяют вещество интерлейкин-1, также называемый лейкоцитарным пирогеном, или эндогенным пирогеном, в жидкие среды организма. Интерлейкин-1, достигнув гипоталамуса, немедленно активирует реакции, приводящие к лихорадке, иногда заметно повышая температуру уже через 8-10 минут. Такое ничтожно малое количество, как несколько нанограмм липополисахарида (эндотоксина бактерий), действуя совместно с лейкоцитами крови, тканевыми макрофагами и лейкоцитами-киллерами, может вызвать лихорадку. Количество интерлейкина-1, образующегося в ответ на действие липополисахаридов и способное вызвать лихорадку, составляет всего несколько нанограммов. Когда образование простагландина блокируется медикаментами, лихорадка либо не развивается, либо снижается. Препараты, которые снижают лихорадку, называют антипиретиками.
Действие на организм чрезвычайно низких температур
Если температура тела становится ниже 29, 8°С, гипоталамус утрачивает способность регулировать температуру тела либо она существенно снижается, если температура опускается до 34, 8°С. Отчасти снижение терморегуляторных возможностей можно объяснить снижением скорости химической теплопродукции в клетках. Развивается сонливость, позднее переходящая в кому, которая подавляет активность терморегуляторных механизмов и препятствует развитию мышечной дрожи.
Когда тело подвергается действию чрезвычайно низких температур, поверхностные части тела замерзают и развиваются отморожения. Особенно часто это происходит с ушными раковинами, пальцами на руках и ногах. Если мороз достаточно сильный для образования в клетках кристаллов льда, результатом могут быть навсегда сохраняющиеся повреждения тканей -- от локальных до циркуляторных. Часто после оттаивания развивается гангрена, тогда от мороженную область приходится удалять хирургическим путем. Вызванная холодом вазодилатация как последняя защитная мера от отморожения при действии температур, близких к температурам замерзания. Если температура ткани снижается почти до температуры замерзания, гладкие мышцы стенок сосудов парализуются холодом, что приводит к внезапно развивающейся вазодилатации, обнаруживаемой по покраснению кожи. Этот механизм помогает предупредить развитие отморожений путем доставки тепла кровью к коже. У людей он встречается гораздо реже, чем у животных, которые постоянно живут в холоде.
Взаимодействие системы терморегуляции с другими физиологическими системами организма
Система терморегуляции использует для осуществления своих функций эффекторные компоненты других физиологических систем. Это обстоятельство обуславливает необходимость постоянного взаимодействия, сопряжения или конкуренции механизмов, регулирующих теплообмен и другие гомеостатические функции. Такое сопряжение регуляции теплообмена и других гомеостатических функций имеет место, прежде всего, в гипоталамусе, где термочувствительные нейроны преоптической области гипоталамуса являются одновременно чувствительными к изменению осмотического давления, артериального давления крови, концентрации ионов Н+, Na+, Cа2+, СО2, глюкозы. Эти нейроны изменяют свою биоэлектрическую активность при сдвигах температуры тела, под действием эндопирогенов, половых гормонов, некоторых нейромедиаторов. Таким образов, центр терморегуляции в гипоталамусе постоянно взаимодействует с другими расположенными здесь же центрами регуляции гомеостаза.
Используемые организмом в системе регуляции теплообмена нейромедиаторы, гуморальные вещества также одновременно принимают участие в регуляции других функций и показателей гомеостаза. Их примерами могут быть катехоламины, которые параллельно выполняют функции медиаторов в центральной и симпатической нервных системах, функции сосудоактивных веществ, активаторов обменных процессов.
Сердечно-сосудистая система и терморегуляция
В качестве эффекторов в реакциях теплообмена используются сосуды поверхности тела, посредством которых регулируется кровоток в коже, ее температура и интенсивность теплоотдачи. В термонейрональных условиях, при действии на организм умеренно низких или неглубокой гипотермии изменение кровотока в поверхностных тканях не оказывает существенного влияния на деятельность сердца и систему гемодинамики. При действии же на организм высоких температур, гипотермии, лихорадке резкое расширение сосудов поверхности тела, влияние высокой температуры на центральные механизмы регуляции кровообращения могут привести к падению давления крови, развитию коллаптоидного состояния. Использование при гипертермии многочисленных поверхностных сосудов, как общих эффекторов сердечно-сосудистой и терморегулирующей систем, соподчинено более важной в этот момент времени гомеостатической потребности организма - поддержанию системного кровотока.
Частота сердечных сокращений
Частота сердечных сокращений -- толчкообразные колебания стенок артерий, связанные с сердечными циклами. В более широком смысле под пульсом понимают любые изменения в сосудистой системе, связанные с деятельностью сердца, это наиболее простой и наиболее информативный параметр сердечно-сосудистой системы.
Измерение его включает определение пульса, обычно в области запястья или сонной артерии. ЧСС отражает количество работы, которую должно выполнить сердце, чтобы удовлетворить повышенные требования организма при его вовлечении в физическую деятельность.
Частота сердечных сокращений в покое
Средняя ЧСС в покое составляет 60 -- 80 ударов в минуту. У людей среднего возраста, у малоподвижных и у тех, кто не занимается мышечной деятельностью, ЧСС в покое может превышать 100 ударов в минуту. У отлично подготовленных спортсменов, занимающихся видами спорта, требующими проявления выносливости, ЧСС в покое составляет 28--40 ударов в минуту. ЧСС обычно снижается с возрастом. На частоту сердечных сокращений также влияют факторы окружающей среды, например, она увеличивается в условиях высокой температуры и высокогорья.
Максимальная частота сердечных сокращений
ЧСС увеличивается пропорционально возрастанию интенсивности физической нагрузки практически до момента крайнего утомления (изнеможения). По мере приближения этого момента ЧСС начинает стабилизироваться. Это означает, что достигнут максимальный уровень ЧСС. Максимальная частота сердечных сокращений -- максимальный показатель, достигаемый при максимальном усилии перед моментом крайней усталости. Это очень надежный показатель, который остается постоянным изо дня в день и изменяется незначительно только с возрастом из года в год.
Максимальную ЧСС можно определять, учитывая возраст, поскольку она снижается примерно на один удар в год, начиная с возраста 10--15 лет. Вычтя возраст из 220, получается приближенный средний показатель максимальной ЧСС. Следует, однако, отметить, что индивидуальные показатели максимальной ЧСС могут отличаться от полученного таким образом среднего показателя довольно значительно. Например, у 40-летнего человека средний показатель максимальной ЧСС = 220 - 40).
Температура тела
Между частотой сердечных сокращений покоя и температурой тела отмечается тесная связь. Повышение температуры тела на один градус вызывает повышение частоты сердечных сокращений приблизительно на 10 уд/мин. Причиной такого подъема является терморегуляторная деятельность организма, в результате которой учащение сердечной деятельности способствует усилению отдачи организмом избыточного тепла через кожу и легкие при повышении температуры тела (это объясняется, прежде всего, увеличением проницаемости клеточных мембран для ионов, участвующих в генерации импульсов пейсмекерными клетками сердца). Если у спортсмена в покое обнаружено значительное повышение ЧСС, то необходимо измерить у него температуру тела.
Слишком длительная гипертермия истощает метаболические системы миокарда и служит причиной сердечной слабости. Следовательно, оптимальная функция сердца в значительной степени зависит от регуляции постоянства температуры тела нервными центрами.
Температура воздуха
Температура воздуха также оказывает влияние на частоту сердечных сокращений покоя. При оптимальной (+18 -- +22°С) температуре воздуха ЧСС имеет стабильные значения, а при высокой (свыше +28°С) -- ЧСС покоя повышается. Организм для сохранения нормальной температуры тела отводит избыточное тепло через кожу и легкие, используя для этого ускорение кровотока. Частота сердечных сокращений повышается также при низкой температуре воздуха, поскольку таким образом организм пытается обеспечить ткани и органы достаточным количеством тепла путем ускорения кровотока. Влияние как низких, так и высоких температур воздуха оказывает более выраженное воздействие. Влияние температуры воздуха на частоту сердечных сокращений организм при высокой влажности воздуха.
Список использованной литературы
1. «Медицинская физиология» - Артур К. Гайтон, Джон Э. Холл - 2011г.
2. «Нормальная физиология» - Р.С. Орлов - 2010г.
3. «Физиология человека» - под редакцией В.М. Смирнова - 2010г.
4. «Руководство по общей и клинической физиологии» - В.И. Филимонов - 2011г.
5. «Воздействие разных факторов на частоту сердечных сокращений в покое» - А.И. Нанотов - Медицинский вестник №4 - 2013г.
6. «Перегрев и работа в жарких условиях: влияние на жизнь человека» - Б. Нийесен - Медицинский вестник №3 - 2015г.
7. «Нормальная физиология человека» - под редакцией академика РАМН Б.И. Ткаченко - 2012г.
8. «Нормальная физиология» - под редакцией академика РАМН К.В. Судакова - 2012г.
9. «Физиология человека» - под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько - 2011г.
10. «Основы медицинской физиологии» - Н.Н. Алипов. - 2010г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Нормальная температура тела человека, определение ее постоянства балансом между теплопродукцией и теплоотдачей. Особенности лихорадочного состояния, причины его возникновения. Характеристика основных механизмов регулирования температуры тела человека.
презентация [713,4 K], добавлен 28.12.2013Пойкилотермия, гетеротермия, гомойотермия. Принципы регуляции температуры тела, тепловой баланс. Физиология теморецепторов. Центры терморегуляции. Механизмы теплоотдачи. Обмен веществ. Питание.
реферат [571,6 K], добавлен 11.05.2004Сущность сестринского процесса в анестезиологии. Зависимость течения анестезиологического пособия от температуры тела пациента. Изменение температуры тела пациента во время анестезиологического пособия в зависимости от температуры переливаемых растворов.
дипломная работа [556,5 K], добавлен 25.11.2011Определение теплорегуляции. Теплообразование, теплоотдача. Влияние температуры окружающей среды на колебания температуры тела. Динамика температуры тела новорожденного ребенка. Причины несовершенства терморегуляции у грудных детей. Лихорадка, криз, лизис.
презентация [181,4 K], добавлен 07.09.2016Строение и анатомия стекловидного тела, особенности его питания. Классификация его патологий и их диагностика. Причины возникновения и симптомы эндофтальмита. Проявления пролиферативной витреоретинопатии. Удаление стекловидного тела и его замена.
презентация [1,9 M], добавлен 30.05.2015Крупные кровеносные сосуды на поверхности тела: поверхностная височная, наружные челюстная и сонная, подключичная, подмышечная, плечевая, лучевая, локтевая, бедренная, передняя большеберцовая артерии и тыльная артерия стопы. Их пальпация и прижатие.
презентация [2,2 M], добавлен 03.10.2013Анатомия стекловидного тела, строение и функции. Врожденные аномалии развития стекловидного тела, воспалительные, деструктивные и дистрофические процессы в нем. Травматические поражения стекловидного тела, диагностика, жалобы и методика лечения.
презентация [4,4 M], добавлен 18.09.2014Определение и характеристики биологически активных добавок (БАД) искусственного происхождения. Области применения лекарств, БАД и пищи, их сравнительная характеристика. Влияние биологически активных добавок к пище на энергетический обмен и массу тела.
реферат [37,1 K], добавлен 18.10.2011Визуальное определение веса и формы тела. Проведение антропометрических исследований, позволяющих определять габаритные размеры тела по методике В.В. Бунака. Зависимость между длиной корпуса и другими антропометрическими показателями тела мужчин.
статья [81,3 K], добавлен 20.07.2013Крупные кровеносные сосуды на поверхности тела: височная, наружная челюстная, сонная, подключичная, подмышечная, плечевая, лучевая, локтевая, бедренная, передняя большеберцовая, тыльная артерия стопы. Определение мест их выслушивания и прижатия.
презентация [2,3 M], добавлен 29.11.2014История развития термометрии. Измерение температуры в подмышечной впадине, в паховой складке, в полости рта, в ушном канале, в прямой кишке. Правила составления температурного листа. Период повышения температуры тела и период максимального подъема.
реферат [25,8 K], добавлен 03.06.2014Строение организма человека. Нервная и гуморальная регуляции. Клетки и ткани человеческого тела. Органы и системы органов. Биологически активные элементы. Интересные факты об организме человека. Факторы, обеспечивающие определённую коррекцию фенотипа.
презентация [194,8 K], добавлен 06.03.2013Деструкция стекловидного тела — помутнение волокон стекловидного тела глаза. Рассмотрение особенностей нитчатой и зернистой деструкции. Описание клиники, диагностики, лечения и профилактики кровоизлияния в стекловидное тело; тотальный гемофтальм.
презентация [233,7 K], добавлен 23.12.2014Человек как гомойотермный организм. Понятие пойкилотермных и гомойотермных организмов. Температура тела человека. Общая характеристика механизма терморегуляции организма. Температурные рецепторы человека. Сущность температурной адаптации тела человека.
реферат [936,9 K], добавлен 19.12.2011Понятие ожирения как увеличения массы тела за счет жировой ткани. Генетическая предрасположенность к ожирению. Основные причины и предрасполагающие факторы развития заболевания. Вычисление индекса массы тела. Классификация ожирения, его степени.
презентация [1,1 M], добавлен 23.04.2015Рассмотрение структуры и функций стекловидного тела. Изучение патологических процессов стекловидного тела вследствие воспаления сосудистой оболочки и сетчатки, травм глаза, близорукости. Описание проявлений помутнения, деструкции, кровоизлияния.
презентация [6,1 M], добавлен 03.11.2015Классификация рака тела матки, распространенность заболевания, факторы риска его развития. Этиология и патогенез возникновения опухоли, клиническая картина и диагностика, основные методы лечения. Факторы, влияющие на прогноз течения рака эндометрия.
презентация [2,5 M], добавлен 01.12.2016Анатомическое расположение и строение матки. Гистологическая классификация рака тела матки. Стадии заболевания, факторы риска. Гипотезы возникновения и развития рака эндометрия. Основные пути метастазирования. Этапы развития злокачественной опухоли.
презентация [2,0 M], добавлен 15.03.2015Особенности телосложения у мужчин. Понятие о жировой ткани и безжировой массе тела. Величина метаболической активности и главные определяющие факторы. Оценка качественных характеристик массы тела студентов, анализ и интерпретация полученных результатов.
курсовая работа [265,8 K], добавлен 21.04.2014Ожог как вид травмы, возникающей при действии на ткани организма высокой температуры. Определение площади обожженной поверхности тела. Первая помощь при химических, термических, солнечных ожогах. Распространенные ошибки при оказании первой помощи.
презентация [732,6 K], добавлен 18.10.2015
