Терморегуляція
Филогенетически склалися два типи регуляції температури тіла. У холоднокровних або пойкілотермних організмів інтенсивність обміну речовин невелика. Тому низька теплопродукція. Вони нездатні підтримувати сталість температури тіла і вона залежить від температури навколишнього середовища. Шкідливі зрушення температури компенсуються зміною поведінки (зимова сплячка). У теплокровних, тобто гомойотермних тварин інтенсивність обмінних процесів дуже висока і є спеціальні механізми терморегуляції. Тому їх рівень активності не залежить від навколишньої температури. Изотермия забезпечує високу пристосовність теплокровних. У людини добові коливання температури 36,5-36,9оС. Найбільш висока температура 16 годин, найменша в 4:00. Однак його організм дуже чутливий до змін температури тіла. При її зниженні до 27-30оС спостерігаються тяжкі порушення всіх функцій. При 25о настає холодова смерть (є повідомлення про збереження життєздатності при 18о С). Для щурів летальної є температура 12о С (спеціальні методи 1о С). При підвищенні температури тіла до 40о також виникають тяжкі порушення. При 42о може наступити теплова смерть. Для людини зона температурного комфорту 18-20о. Існують і гетеротермние живі істоти. Вони можуть тимчасово знижувати температуру тіла (тварини впадають в сплячку).
Терморегуляція це сукупність фізіологічних процесів теплоутворення і тепловіддачі, що забезпечують підтримку нормальної температури тіла. В основі терморегуляції лежить баланс цих процесів. Регуляція температури тіла за допомогою зміни інтенсивності обміну речовин, називається хімічною терморегуляцією. Освіта тепла посилюється шляхом інтенсифікації обмінних процесів, це називається недрожательного термогенезом. Він забезпечується за рахунок бурого жиру. Його клітини містять багато мітохондрій і спеціальний пептид, викликає роз’єднання процесів окислення і фософрілірованія і стимулюючий розпад ліпідів з виділенням тепла. Крім того термогенез підсилює мимовільна м’язової активність у вигляді тремтіння, довільна моторної активність. Найбільш інтенсивно теплоутворення йде в працюючих м’язах. При важкій фізичній роботі воно зростає на 500%.
Тепловіддача служить для виділення надлишку утворюється тепла і називається фізичною терморегуляцією. Допомогою тепловипромінювання виділяється 60% тепла, конвекції (15%), теплопровідності (3%), випаровування води з поверхні тіла і з легких (20%).
Баланс процесів теплоутворення і тепловіддачі забезпечується нервовими і гуморальними механізмами. При відхиленні температури тіла від нормальної величини, збуджуються терморецептори шкіри, судин, внутрішніх органів, верхніх дихальних шляхах. Цими рецепторами є спеціалізовані закінчення дендритів сенсорних нейронів, а також тонкі волокна типу С. Холодових рецепторів в шкірі більше, ніж теплових і вони розташовані більш поверхнево. Нервові імпульси від цих нейронів по спіноталаміческім трактах надходять в таламус, гіпоталамус і кору великих півкуль. Формується відчуття холоду або тепла. У задньому гіпоталамусі і преоптіческой області переднього, знаходиться центр терморегуляції. Нейрони заднього гіпоталамуса в основному забезпечують хімічну терморегуляцію, а переднього фізичну. У центрі є три типи нейронів. Перший термочутливі нейрони. Вони розташовані в преоптіческой області і реагують на зміну температури крові, що проходить через мозок. Менша кількість таких же нейронів мається на спинному і довгастому мозку. Друга група – інтернейрони. Вони отримують інформацію від периферичних температурних рецепторів і терморецепторних нейронів. Ця група нейронів служать для підтримки настановної точки, тобто певної температури тіла. Одна частина даних нейронів отримує інформацію від холодових, інша від теплових периферичних рецепторів і терморецепторних нейронів. Третій тип нейронів – еферентні. Вони знаходяться в задньому гіпоталамусі і забезпечують регуляцію механізмів теплоутворення.
Свої впливу на виконавчі механізми, центр терморегуляції здійснює через симпатичну і соматичну нервову системи, залози внутрішньої секреції. При підвищенні температури тіла збуджуються периферичні теплові рецептори і терморецепторние нейрони. Імпульси від них надходять до інтернейрон, а потім до ефекторним. Ефекторними є нейрони симпатичних центрів гіпоталамуса. В результаті їх збудження активуються симпатичні нерви, які розширюють судини шкіри і стимулюють потовиділення. При збудженні холодових рецепторів спостерігається зворотна картина. Частота нервових імпульсів йдуть до шкірних судинах і потових залоз зменшується, судини звужуються, потовиділення гальмується. Одночасно розширюються судини внутрішніх органів. Якщо це не призводить до відновлення температурного гомеостазу, включаються інші механізми. По-перше, симпатичні нервова система підсилює процеси катаболізму, а отже теплопродукцию. Вирізняється з закінчень симпатичних нервів норадреналін стимулює процеси ліполізу. Особливу роль у цьому відіграє бурий жир. Це явище називається не тримтливим термогенезом. По-друге, від нейронів заднього гіпоталамуса починають йти нервові імпульси до рухових центрам середнього і довгастого мозку. Вони збуджуються і активують a-мотонейрони спинного мозку. Виникає мимовільна м’язова активність у вигляді холодового тремтіння. Третій шлях – це посилення довільної рухової активності. Велике значення має відповідну зміну поведінки, яке забезпечується корою. З гуморальних факторів найбільше значення мають адреналін, норадреналін і тиреоїдні гормони. Перші два гормону викликають короткочасне підвищення теплопродукції за рахунок посилення ліполізу і гліколізу. При адаптації до тривалого охолодженню посилюється синтез тироксину і трийодтироніну. Вони значно підвищують енергетичний обмін і теплопродукцию допомогою збільшення кількості ферментів в мітохондріях.
Зниження температури тіла називається гіпотермією, підвищення гіпертермією. Гіпотермія виникає при переохолодженні. Гіпотермія організму або мозку використовується в клініці для продовження життєздатності організму або мозку людини при проведенні реанімаційних заходів. Гіпертермія виникає при тепловому ударі, коли температура підвищується до 40-41о. Одним з порушень механізмів терморегуляції є лихоманка. Вона розвивається в результаті посилення теплоутворення і зниження тепловіддачі. Тепловіддача падає через звуження периферичних судин і зменшення потовиділення. Теплоутворення зростає внаслідок впливу на центр терморегуляції гіпоталамуса бактеріального та лейкоцитарного пірогенів, що є ліпополісахаридами. Це вплив супроводжується і гарячкової тремтінням. В період одужання нормальна температура відновлюється за рахунок розширення судин шкіри та проливного поту.
(2 votes, average: 5.00 out of 5)