Какие физические механизмы терморегуляции есть у теплокровных животных кратко

Терморегуляция [Теплорегуляция]

Терморегуляция — это процесс, который обеспечивает способность организма поддерживать температуру тела на определенном уровне вне зависимости от температуры окружающей среды.

В процессе обмена веществ непрерывно происходит образование тепла. Это тепло также непрерывно отдается в окружающую сре­ду.

Наличие постоянной и довольно высокой температуры тела служит отличительным признаком животных, стоящих более вы­соко в эволюционном ряду. Очевидно, такая температура более благоприятна для быстрого протекания химических процессов в организме; она является оптимальной для большинства фермен­тов, действующих в организме теплокровных животных.

Холоднокровные (пойкилотермные) животные

Холоднокровные (пойкилотермные) животные в очень малой степени способны к терморегуляции образования тепла и его отдачи, поэтому темпера­тура тела у них почти соответствует температуре среды или только немного выше ее. К холоднокровным животным относятся все беспозво­ночные, а из позвоночных — рептилии, амфибии, рыбы.

Теплокровные (гомойотермные) животные

Теплокровные (гомойотермные) животные способны к терморегуляции образования тепла в своем теле, так и его отдачи в окру­жающую среду. Благодаря этому температура их тела удержи­вается на определенной высоте — 36-12° (в зависимости от вида животного). К тепло­кровным животным относятся млекопитающие и птицы.

Температура тела

В разных местах тела температура бывает разная в зависимости от положения органа и его кровенаполнения.

Температура разных мест кожи у лошади колеблется от 11 до 35°. Из внутренних органов температура выше всего в печени. Кровь ле­гочной артерии теплее, чем кровь легочной вены, так как в легких происходит отдача тепла.

В течение суток температура тела закономерно колеблется, понижаясь ночью даже в тех случаях, если человек или животное лишается обычного ночного покоя.

Температура тела у человека колеблется с 35,5 до 37°. Температура тела у взрослых животных (по измерениям в пря­мой кишке) следующая (в С°):

Теплопродукция

Тепло образуется во всех органах тела в ре­зультате химических реакций, при которых потенциальная энер­гия органических веществ переходит в конечном итоге в энергию тепловую.

Главная масса тепла образуется в скелетных мышцах, составляющих до 50% веса тела, так как даже при покое мышцы находятся в состоянии небольшого напряжения. Много тепла вырабатывается в сердце, печени, железах. Чем интенсивнее работает орган, тем больше тепла в нем вырабатывается. Особенно велика продукция тепла при мышечной работе.

Постоянство температуры тела у теплокровных, несмотря на разную интенсивность теплопродукции и на колебания температуры окружающей среды, возможно благодаря наличию в организме приспособительных реакций, защищающих его от перегревания или охлаждения. Это достигается терморегуляцией, которая контролирует как продукцию тепла, так и отдачу тепла наружу.

Теплоотдача

Отдача тепла происходит теплопроводностью, тепловое излучение и испарением воды.

Теплопроводность

Под теплопроводностью понимается переход теплоты от одного физического тела, более нагретого, к другому, имеющему более низкую температуру при их соприкосновении (конвекция). Орга­низм отдает свое тепло воздуху или воде. При движении живот­ного или при движении воздуха отдача тепла усиливается. Путем конвекции отдается теплота н внутри организма при согревании вдыхаемого воздуха или при нагревании съеденной пищи и воды. Для такой отдачи тепла большое значение имеет теплопроводность соприкасающейся с телом среды. При сухом воздухе, теплопровод­ность которого низка, потеря тепла меньше, чем при влажном. Содержание малоподвижного и маловлажного слоя воздуха у по­верхности тела с помощью шерстного покрова (у людей с помощью одежды) способствует уменьшению потери тепла. Такую же роль играет и слой подкожного жира.

Тепловое излучение (радиация)

Тепловое излучение или радиация — это свойство физических тел излучать с по­верхности тела инфракрасные лучи. Интенсивность этого излуче­ния возрастает при повышении температуры тела. Чем выше тем­пература поверхности тела, тем больше оно излучает тепла. По­этому теплоотдача путем излучения усиливается при расширении кровеносных сосудов кожи, при сужении же кожных сосудов, наоборот, теплоотдача уменьшается.

Испарение воды

При испарении тепло отдается потому, что для перехода воды из жидкого состояния в парообразное требуется теплота, которая отнимается от поверхности тела. Испарение с поверхности тела зависит от степени влажности воздуха и от его температуры. Чем суше воздух, тем больше испарение. Отдача тепла при испарении имеет большое значение, так как благодаря этому теплота отдает­ся даже тогда, когда температура окружающей среды выше темпе­ратуры тела. Испарение происходит с поверхности тела, с дыха­тельных путей, ротовой полости и с языка.

Регуляция температуры тела

Регуляция температуры тела состоит в выравнивании тепло­продукции и теплоотдачи. Различают химическую и физическую терморегуляцию.

Химическая регуляция

Химическая терморегуляция осуществляется усилением или ослаблением теплопродукции.

Физическая регуляция

Физическая терморегуляция состоит в усилении или ограничении отдачи тепла через кожу и при дыхании. Следует иметь в виду, что большее значение имеет физическая теплорегуляция, так как возможность уменьшения теплопродукции у организ­ма невелика.

Механизмы регуляции

Переохлаждение

Если животному грозит переохлаждение тела, то у него ограничивается теплоотдача с кожи путем сужения кровеносных сосудов и с дыхательных путей — замедлением дыхания. Уменьшается секре­ция потовых желез и тем ограничивается испарение. Одновременно увеличивается продукция тепла путем повышения мышечного то­нуса и сокращениями мышц как путем непроизвольных движений (дрожание), так и усилением движений животным. Повышаются окислительные процессы, особенно в печени.

Перегревание

При перегревании увеличивается теплоотдача с кожи путем расширения ее сосудов и усиленного потоотделения. Испарение одного литра пота отнимает от поверхности тела около 600 кал тепла. Усиливается и учащается дыхание. Одновременно понижает­ся продукция тепла благодаря ограничению движений и расслаб­лению мышц. Уменьшаются и окислительные процессы.

Центр терморегуляции

Регуляция температуры тела осуществляется нервной системой. В субталамической области промежуточного мозга имеется центр терморегуляции, связанный с центрами кро­вообращения, дыхания, с двигательными зонами коры мозга, а также с вегетативной нервной системой. Нагревание терморегуляторного центра (в эксперименте) вызывает понижение температуры тела, я его охлаждение приводит к повышению теплопродукции. Материал с сайта http://wiki-med.com

Терморегуляторный центр может возбуждаться как гуморально (температурой протекающей через него крови), так и рефлекторно (при раздражении теплом или холодом рецепторов кожи). Возбуждение терморегуляторного центра приводит в действие все теплорегуляторные ме­ханизмы: интенсивность окислительных процессов, тонус скелет­ных мышц, сосудодвигательные реакции, секрецию потовых желез, дыхательные движения. Интенсивность окислительных процессов может измениться либо через вегетативную нервную систему, либо путем изменения секреции гормонов щитовидной железы и мозговой части надпочечников. Изменение работы мышц, расши­рение или сужение сосудов, секреция пота, изменение дыхатель­ных движений происходит рефлекторно через сосудодвигательный, дыхательный и потоотделительные центры.

Читайте также:  Что значит разбудить животных в заповеднике в игре хей дей

Кора головного мозга

Центр терморегуляции находится, в свою очередь, под контролем коры головного мозга. Если животное подвергается перегреванию в опре­деленной обстановке и у него происходят соответствующие регу­ляторные реакции, то через некоторое время одна только обста­новка (без перегревания) вызовет у него те же реакции, что и перегревание. Таким образом, здесь имеет место условнорефлектор­ная реакция, происходящая при участии коры больших полу­шарий.

Температурные границы жизни

Температурные границы жизни очень широки. Споры многих бакте­рий выдерживают нагревание до 150°, а некоторые из них не теряют жизнеспособности при температуре, близкой к абсолютному нулю. С другой сто­роны, в горячих ключах острова Искьи (Италия) при температуре около 85° живут некоторые инфузории. Здесь еще многое остается недостаточно изученным. Рыб, насекомых и даже млекопитающих можно замораживать и затем осторожно оттаивать. Например, карпов замораживали до 15° ниже нуля и снова, постепенно отгнивая, возвращали к жизни, но замораживание хотя бы на одни градус ниже 15 уже гибельно для животного. Однако из­вестно также, чти при замораживании спермиев в до температуры, близкой к минус 200°, и длительном хранении их при этой температуре значитель­ная их часть сохраняет нормальную жизнеспособность и оплодотворяющую силу.

Источник

Какие физические механизмы терморегуляции есть у теплокровных животных кратко

Подробное решение параграф § 14 по биологии для учащихся 6 класса, авторов Сонин Н.И. 2018

Вопросы и задания

Вопрос 1. Что такое обмен веществ?

Обмен веществ – это все превращения в организме, связанные с образованием сложных веществ из простых и, наоборот, распадом сложных соединений на простые с выделением энергии.

Вопрос 2. Из каких процессов складывается обмен веществ?

Образование сложных веществ из простых и распад сложных соединений на простые с выделением энергии.

Вопрос 3. Как протекает обмен веществ у растений?

Вещества, поступившие извне в клетку организма, не остаются неизменными: прежде чем стать частью его тела, они подвергаются различным превращениям. Так, в зелёных клетках растений на свету из простых веществ — воды и углекислого газа — в результате фотосинтеза образуются сложные органические соединения — сахара, которые затем превращаются в крахмал, клетчатку, белки, жиры и некоторые другие вещества, необходимые растению. Они идут на построение новых клеток и органоидов, расходуются в процессе дыхания или откладываются в семенах, плодах «про запас».

Вопрос 4. Каких животных называют холоднокровными?

Холоднокровными называют животных, у которых непостоянная температура тела зависит от температуры окружающей среды.

Вопрос 5. Назовите вещества, которые растения поглощают из окружающей среды.

Растения поглощают воду, минеральные вещества, кислород, углекислый газ.

Вопрос 6. Какие вещества растения выделяют в результате своей жизнедеятельности?

Растения выделяют во внешнюю среду продукты своей жизнедеятельности: воду, углекислый газ, кислород.

Вопрос 7. Назовите известных вам теплокровных животных.

Птицы (голубь, павлин, синица, цапля) и млекопитающие(корова, волк, зебра, человек).

Вопрос 8. Какие физиологические механизмы терморегуляции есть у теплокровных животных?

Теплоудержание обеспечивается подкожным жировым слоем, волосяным покровом, одеждой и поддержанием позы, при которой поверхность тела и процессы теплоотдачи минимальны.

Теплопроведение – отдача тепла путем непосредственного контакта с холодным воздухом окружающей среды (уменьшается при наличии подкожного жирового слоя.

Вопрос 9. В определённых ситуациях собака часто высовывает язык. Какое отношение к терморегуляции имеет такое поведение?

На теле собаки слишком мало потовых желез, в основном они располагаются между пальцами, на лапах. Поэтому обычный способ испарения влаги с поверхности тела, снижающий температуру, для собачьего организма недоступен. Основная нагрузка при испарении влаги ложится на легкие, этому способствует учащенное дыхание. Высунутый, обильно смоченный слюной язык позволяет увеличивать площадь испарения и его эффективность.

Вопрос 10. Используя рисунок на с. 94, объясните, как связаны обмен веществ и обмен энергии.

Образующаяся в процессе обмена веществ энергия используется для поддержания температуры тела, совершения работы, роста и развития организма и обеспечения структуры и функции всех клеточных элементов. Т. о., обмен веществ и превращение энергии неразрывно связаны между собой и составляют единое целое.

Вопрос 11. Почему обмен веществ у земноводных и пресмыкающихся протекает более активно, чем у рыб?

У земноводных, да и у пресмыкающихся более совершенные кровеносные системы и органы дыхания.

Вопрос 12. Почему активный обмен веществ у птиц и млекопитающих способствует их широкому распространению на планете?

Многочисленные наблюдения позволяют утверждать, что теплокровные организмы способны поддерживать свой обмен веществ на необходимом для нормальной жизнедеятельности уровне, для чего в процессе эволюции у них сформировались специальные механизмы.

Вопрос 13. Назовите характерные признаки живого организма.

Признаки жизни — это дыхание, питание, выделение веществ, рост и развитие, движение, раздражимость и размножение.

Вопрос 14. Какие органы растений принимают участие в обмене веществ?

В обмене веществ участвуют все органы растений.

Вопрос 15. Какие системы органов животных участвуют в процессах обмена веществ?

В обмене веществ участвуют все органы животного.

Вопрос 16. Почему обмен веществ и энергии является основным признаком живого организма? Как связаны вещество (пища) и энерия (силы)?

Вещества, поступившие извне в клетку организма, не остаются неизменными: прежде чем стать частью его тела, они подвергаются различным превращениям. Вместе с образованием сложных веществ в клетке идёт противоположный процесс — распад сложных соединений на более простые. Это сопровождается выделением энергии, которая расходуется на образование новых веществ, работу различных внутренних органов, поддержание температуры тела.

Вопрос 17. Изучив рисунок на с. 94, ответьте, откуда берётся энергия в пище, которую мы едим.

Энергия в пище, которую мы едим, передается по цепям питания от растений, которые преобразуют солнечную энергию в энергию химических связей в ходе фотосинтеза.

Вопрос 18. Как земноводные и пресмыкающиеся ведут себя при резком понижении температуры среды? Приведите примеры.

Как правило, все рептилии и земноводные обитающие в зонах с умеренным климатом (например, в Европе или Северной Америке), впадают в спячку. Однако, это происходит совсем по—разному, в зависимости от вида животных.

Источник

Терморегуляция у животных

Изотермия, нормальная температура у разных видов животных.

Температура тела человека и высших животных поддерживается на относительно постоянном уровне, несмотря на колебания температуры окружающей среды. Это постоянство температуры тела носит название изотермии.

Изотермия свойственна только так называемым гомойотермным, или теплокровным, животным. Изотермия отсутствует у пойкилотермных, или холоднокровных, животных, температура тела которых переменна и мало отличается от температуры окружающей среды.

Изотермия в процессе онтогенеза развивается постепенно. У новорожденного щенка способность поддерживать постоянство температуры тела далеко не совершенна. Вследствие этого может наступать охлаждение (гипотермия) или перегревание (гипертермия) организма при таких температурах окружающей среды, которые не оказывают влияния на взрослого человека.

Температура органов и тканей, как и всего организма в целом, зависит от интенсивности образования тепла и величины теплопотерь.

Теплообразование происходит вследствие непрерывно совершающихся экзотермических реакций. Эти реакции протекают во всех органах и тканях, но неодинаково интенсивно. В тканях и органах, производящих активную работу, — в мышечной ткани, печени, почках выделяется большее количество тепла, чем в менее активных — соединительной ткани, костях, хрящах.

Потеря тепла органами и тканями зависит в большой степени от их месторасположения: поверхностно расположенные органы, например кожа, скелетные мышцы, отдают больше тепла и охлаждаются сильнее, чем внутренние органы, более защищенные от охлаждения.

В организме принято различать «ядро», температура которого сохраняется достаточно постоянной, и «оболочку», температуpa которой существенно колеблется в зависимости от температуры внешней среды. При этом область «ядра» сильно уменьшается при низкой внешней температуре и, наоборот, увеличивается при относительно высокой температуре окружающей среды. Поэтому справедливо говорить о том, что изотермия присуща главным образом внутренним органам и головному мозгу. Поверхность же тела и конечности, температура которых может изменяться в зависимости от температуры окружающей среды, являются в определенной мере пойкилотермными. Температура конечностей ниже чем остальной, причем она наиболее низкая в дистальных отделах.

Из сказанного следует, что понятие «постоянная температура тела» является условным. Лучше всего среднюю температуру организма как целого характеризует температура крови в полостях сердца и в наиболее крупных сосудах, так как циркулирующая в них кровь нагревается в активных тканях (тем самым охлаждая их) и охлаждается в коже (одновременно согревая ее).

У животных температуру меряют в прямой кишке, т.е. ректально.

Температура тела не остается постоянной, а колеблется в течение суток в пределах 0,5—0,7 °С. Покой и сон понижают, мышечная деятельность повышает температуру тела. Максимальная температура наблюдается в 16—18 ч вечера, минимальная — в 3—4 ч утра. У ночных животных колебания температуры могут быть обратными.

Постоянство температуры тела может сохраняться лишь при условии равенства теплообразования и теплопотери всего организма. Это достигается с помощью физиологических механизмов терморегуляции. Терморегуляция проявляется в форме взаимосочетания процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нейроэндокринными механизмами. Терморегуляцию принято разделять на химическую и физическую.

Химическая терморегуляция осуществляется путем изменения уровня теплообразования, т. е. усиления или ослабления интенсивности обмена веществ в клетках организма.

Физическая терморегуляция осуществляется путем изменения интенсивности отдачи тепла.

Усиление теплообразования вследствие увеличения интенсивности обмена веществ отмечается, в частности, тогда, когда температура окружающей среды становится ниже оптимальной температуры, или зоны комфорта. Для каждого вида животного эта зона индивидуальна.

Оптимальная температура во время пребывания в воде выше, чем на воздухе. Это обусловлено тем, что вода, обладающая высокой теплоемкостью и теплопроводностью, охлаждает тело в 14 раз сильнее, чем воздух, поэтому в прохладной ванне обмен веществ повышается значительно больше, чем во время пребывания на воздухе при той же температуре.

Наиболее интенсивное теплообразование в организме происходит в мышцах.

Небольшая двигательная активность ведет к увеличению теплообразования на 50—80 %, а тяжелая мышечная работа — на 400— 500 %.

В условиях холода теплообразование в мышцах увеличивается, даже если животное находится в неподвижном состоянии. Это обусловлено тем, что охлаждение поверхности тела, действуя на рецепторы, воспринимающие холодовое раздражение, рефлекторно возбуждает беспорядочные непроизвольные сокращения мышц, проявляющиеся в виде дрожи (озноб).

Если животное дрожит у него поднимается температура.

При этом обменные процессы организма значительно усиливаются, увеличивается потребление кислорода и углеводов мышечной тканью, что и влечет за собой повышение теплообразования. Если в организм введены миорелаксанты — вещества, нарушающие передачу нервных импульсов с нерва на мышцу и тем самым устраняющие рефлекторную мышечную дрожь, при повышении температуры окружающей среды гораздо быстрее наступает понижение температуры тела. Данный процесс очень сильно проявляется у мелких животных при проведении операций.

В химической терморегуляции значительную роль играют также печень и почки. Температура крови печеночной вены выше температуры крови печеночной артерии, что указывает на интенсивное теплообразование в этом органе. При охлаждении тела теплопродукция в печени возрастает.

Также органом играющим большую роль в теплообразовании является рубец жвачных, вследствие наличия большого объема биохимических реакций температура в нем достигает 41 гр.

Физическая терморегуляция осуществляется путем изменений отдачи тепла организмом.

Радиация, испарение и конвекция протекают с различной интенсивностью в зависимости от температуры окружающей среды. При повышении температуры окружающей среды до 35 °С теплоотдача с помощью радиации и конвекции становится невозможной, и температура тела поддерживается на постоянном уровне исключительно с помощью испарения воды с поверхности кожи и альвеол легких.

Характер отдачи тепла телом изменяется в зависимости от интенсивности обмена веществ. При увеличении теплообразования в результате мышечной работы возрастает значение теплоотдачи, осуществляемой с помощью испарения воды.

Мех и шерстный покров уменьшает теплоотдачу. Потере тепла препятствует тот слой неподвижного воздуха, который находится между отдельных волосков. Теплоизолирующие свойства шести выше при наличии хорошо развитого подшерстка. Этим объясняются хорошие теплоизолирующие свойства шерстяной и меховой одежды.

В значительной степени препятствует теплоотдаче слой подкожной основы (жировой клетчатки) вследствие малой теплопроводности жира.

Температура кожи, а следовательно, интенсивность теплоизлучения и теплопроведения могут изменяться в результате перераспределения крови в сосудах и при изменении объема циркулирующей крови.

На холоде кровеносные сосуды кожи, главным образом артериолы, сужаются: большее количество крови поступает в сосуды брюшной полости, и тем самым ограничивается теплоотдача.

Поверхностные слои кожи, получая меньше теплой крови, излучают меньше тепла — теплоотдача уменьшается. При сильном охлаждении кожи, кроме того, происходит открытие артериовенозных анастомозов, что уменьшает количество крови, поступающей в капилляры, и тем самым препятствует теплоотдаче.

Перераспределение крови, происходящее на холоде, — уменьшение количества крови, циркулирующей через поверхностные сосуды, и увеличение количества крови, проходящей через сосуды внутренних органов, способствует сохранению тепла во внутренних органах. Эти факты служат основанием для утверждения, что регулируемым параметром является именно температура внутренних органов («ядра»), которая поддерживается на постоянном уровне.

При повышении температуры окружающей среды сосуды кожи расширяются, количество циркулирующей в них крови увеличивается. Возрастает также объем циркулирующей крови во всем организме вследствие перехода воды из тканей в сосуды, а также потому, что селезенка и другие кровяные депо выбрасывают в общий кровоток дополнительное количество крови. Увеличение количества крови, циркулирующей через сосуды поверхности тела, способствует теплоотдаче с помощью радиации и конвекции.

Испарение воды зависит от относительной влажности воздуха. В насыщенном водяными парами воздухе вода испаряться не может. Поэтому при высокой влажности атмосферного воздуха высокая температура переносится тяжелее, чем при низкой влажности. В насыщенном водяными парами воздухе пот выделяется в большом количества, но не испаряется и стекает с кожи. Такое потоотделение не способствует отдаче тепла: только та часть пота, которая испаряется с поверхности кожи, имеет значение для теплоотдачи (эта часть пота составляет эффективное потоотделение).

Так как некоторая часть воды испаряется легкими в виде паров, насыщающих выдыхаемый воздух, дыхание также участвует в поддержании температуры тела на постоянном уровне. При высокой окружающей температуре дыхательный центр рефлекторно возбуждается, при низкой — угнетается, дыхание становится менее глубоким.

К проявлениям физической терморегуляции следует отнести также изменение положения тела. Когда собаке или кошке холодно, они сворачиваются в клубок, уменьшая тем самым поверхность теплоотдачи; когда жарко, животные, наоборот, принимают положение, при котором поверхность теплоотдачи максимально возрастает.

У животных в холодное время года происходит так называемое нахоливание сокращение кожных мышц, этой реакции изменяется ячеистость шерстяного покрова и улучшается теплоизолирующая роль шерсти.

Регуляторные реакции, обеспечивающие сохранение постоянства температуры тела, представляют собой сложные рефлекторные акты, которые возникают в ответ на температурное раздражение рецепторов кожи, кожных и подкожных сосудов, а также самой ЦНС. Эти рецепторы, воспринимающие холод и тепло, названы терморецепторами. При относительно постоянной температуре окружающей среды от рецепторов в ЦНС поступают ритмичные импульсы, отражающие их тоническую активность. При резком охлаждении кожи частота импульсации в Холодовых рецепторах возрастает, а при быстром согревании урежается или прекращается. На такие же перепады температуры тепловые рецепторы реагируют прямо противоположно.

Тепловые и холодовые рецепторы ЦНС реагируют на изменение температуры крови, притекающей к нервным центрам.

Участие гипоталамуса в терморегуляции обеспечивает взаимодействие восприятия сигналов об изменении температуры окружающей и внутренней среды.

Именно в гипоталамусе расположены основные центры терморегуляции, которые координируют многочисленные и сложные процессы, обеспечивающие сохранение температуры тела на постоянном уровне. Это доказывается тем, что разрушение гипоталамуса влечет за собой потерю способности регулировать температуру тела и делает животное пойкилотермным, в то время как удаление коры большого мозга, полосатого тела и зрительных бугров заметно не отражается на процессах теплообразования и теплоотдачи.

При изучении роли различных участков гипоталамуса в терморегуляции обнаружены ядра, изменяющие процесс теплообразования, и ядра, влияющие на теплоотдачу.

Терморегуляторные рефлексы могут осуществляться и спинным мозгом. Охлаждение спинного мозга животного, у которого этот отдел ЦНС отделен от вышележащих отделов перерезкой, вызывает мышечную дрожь и сужение периферических сосудов.

Значение спинного мозга в терморегуляции состоит не только в том, что он является проводником сигналов, идущих от периферических рецепторов к головному мозгу, и влияний, поступающих от головного мозга к мышцам, сосудам и потовым железам, но и в том, что в спинном мозге находятся центры некоторых терморегуляторных рефлексов, имеющих, правда, несколько ограниченное регуляторное значение.

Несмотря на то что удаление коры большого мозга заметно не отражается на процессах теплообразования и теплоотдачи, неправомерно делать вывод, что это образование не влияет на тепловой обмен. Эксперименты на животных и наблюдения на людях показали возможность условнорефлекторных изменений теплопродукции и теплоотдачи, которые осуществляются корой кольшого мозга.

В осуществлении гипоталамической регуляции температуры тела участвуют железы внутренней секреции, главным образом щитовидная и надпочечники. Участие щитовидной железы в терморегуляции доказывается тем, что введение в кровь животного сыворотки крови другого животного, которое длительное время находилось на холоде, вызывает у первого повышение обмена веществ. Такой эффект наблюдается лишь при сохранении у второго животного щитовидной железы. Очевидно, во время пребывания в условиях охлаждения происходит усиленное выделение в кровь гормона щитовидной железы, повышающего обмен веществ и, следовательно, образование тепла.

Участие надпочечников в терморегуляции обусловлено выделением ими в кровь адреналина, который, усиливая окислительные процессы в тканях, в частности в мышцах, повышает теплообразование и суживает кожные сосуды, уменьшая теплоотдачу. Поэтому адреналин способен вызывать повышение температуры тела (адреналиновая гипертермия).

Гипотермия и гипертермия

Если организм длительное время находится в условиях значительно повышенной или пониженной температуры окружающей среды, то механизмы физической и химической регуляции тепла, благодаря которым в обычных условиях сохраняется постоянство температуре тела, могут оказаться недостаточными: происходит переохлаждение тела — гипотермия, или перегревание — гипертермия.

Гипотермия — состояние, при котором температура тела ниже 36°С. Быстрее всего гипотермия возникает при погружении в холодную воду. В этом случае вначале наблюдается возбуждение симпатической части автономной нервной системы и рефлекторно ограничивается теплоотдача и усиливается теплопродукция. Последнему способствует сокращение мышц — мышечная дрожь. Через некоторое время температура тела все же начинает снижаться. При этом наблюдается состояние, подобное наркозу: исчезновение чувствительности, ослабление рефлекторных реакций, понижение возбудимости нервных центров. Резко понижается интенсивность обмена веществ, замедляется дыхание, урежаются сердечные сокращения, снижается сердечный выброс, понижается артериальное давление.

В последние годы искусственно создаваемая гипотермия с охлаждением тела до 24—28 °С применяется на практике в хирургических клиниках, осуществляющих операции на сердце и ЦНС человека. Смысл этого мероприятия состоит в том, что гипотермия значительно снижает обмен веществ головного мозга, а следовательно, потребность этого органа в кислороде. В результате становится переносимым более длительное обескровливание мозга (вместо 3—5 мин при нормальной температуре до 15—20 мин при 25— 28 °С), а это означает, что при гипотермии больные легче переносят временное выключение сердечной деятельности и остановку дыхания. Гипотермию прекращают путем быстрого согревания тела.

Гипертермия — состояние, при котором температура тела поднимается выше 39,5 °С. Она возникает при продолжительном действии высокой температуры окружающей среды, особенно при влажном воздухе, и, следовательно, небольшом эффективном потоотделении. Гипертермия может возникать и под влиянием некоторых эндогенных факторов, усиливающих в организме теплообразование (тироксин, жирные кислоты и др.). Резкая гипертермия, при которой температура тела достигает 40—41 °С, сопровождается тяжелым общим состоянием организма и носит название теплового удара.

От гипертермии следует отличать такое изменение температуры, когда внешние условия не изменены, но нарушается собственно процесс терморегуляции. Примером такого нарушения может служить инфекционная лихорадка. Одной из причин ее возникновения является высокая чувствительность гипоталамических центров регуляции теплообмена к некоторым химическим соединениям, в частности к бактерийным токсинам. Введение непосредственно в область переднего гипоталамуса минимального количества бактерийного токсина сопровождается многочасовым повышением температуры тела.

Источник

Интересные факты из жизни