Физиология человека (том 2) (947486), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Это означает, что организм человека, живущего в зтих условиях, не может отдавать образующееся в ием самом тепло путем радиации и конвекпии. Единственным путем отдачи тепла остается испарение воды. Приняв, что среднее теплообразование в сутки равно 10 048 — 11 723 кДж (2400— 2300 ккал), и зная, что на испарение 1 г воды с поверхности тела расходуется 2,43 кДж (0,58 ккал), получаем, что для поддержания температуры тела человека на постоянном уровне в таких условиях необходимо испарение 4,5 л воды. Особенно интенсивно потоотделение происходит при высокой окружающей температуре во время мышечной работы, когда возрастает тенлообразование в самом организме.
При очень тяжелой работе выделение пота у рабочих горячих цехов может составить 12 л за день. Испарение воды зависит от относительной влажности воздуха. В насыщенном водяными парами воздухе вода испариться не может. Позтому при высокой влажности атмосферного воздуха высокая температура переносится тяжелее, чем при низкой влажности. В насыщенном водяными парами воздухе (например, в бане) пот выделяется в большом количества, но не нснаряетея и стекает с кожи. Такое потоотделение не способствует отдаче тепла: только та часть пота, которая испаряется с поверхности кожи, имеет значение для теплоотдачи (зта часть пота составляет эффективное потоотделение).
Плохо переносится также непроницаемая для воздуха одежда (резиновая и т.п.), препятствующая испарению пота: слой воздуха между одеждой и телом быстро насыщается парами и дальнейшее испарение пота прекращается. Человек плохо переносит сравнительно невысокую температуру окружающей среды (32 'С) при влажном воздухе. В совершенно сухом воздухе человек может находиться без заметного перегревания в течение 2 — 3 ч при температуре 50 — 55 'С. Так как некоторая часть воды испаряется легкимн в виде народ 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 терморегуляцин следует отнести также изме не вне п ол о же ни я тела. Когда собаке или кошке холодно, они сворачиваются в клубок, уменыпая тем самым поверхность теплоотдачи; когда жарко, животные, наоборот, принимают положение, при котором поверхность теплоотдачи максимально возрастает. Этого способа физической терморегуляцин не лишен и человек, «сворачиваясь в клубок« во время сна в холодном помещении. Рудиментарное значение для человека имеет проявление физической терморегуляции в форме реакции кожных мышц («гусиная кожа«). У животных при атой реакции изменяется ячеистость шерстяного покрова и улучшается теплои зол ирующая роль шерсти.
Таким образом, постоянство температуры тела поддерживается 135 Рис. 11.3. Соотиошеиие мекаиизмоа физической и кимической терморестлиции з подлермаиик температурм тела. путем совместного действия, с одной стороны, механизмов, регулнру1онзнх интенсивность обмена веществ н зависящее от него теплообразование (химическая регуляция тепла), а с другой— механизмов, регулирующих теплоотдачу (физическая регуляция тепла). Соотношение процессов выработки и отдачи тепла представлено на рис. 11.2. 1!.4.
РЕГУЛЯЦИЯ ИЗОТЕРМИИ 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. Зги рецепторы, воспринимающие холод и тепло, названы терморецепторами. При относительно постоянной температуре окружающей среды от рецепторов в ЦНС поступают ритмичные импульсы, отражающие их тоническую активносп Частота этих импульсов максимальна для холодовых рецепторов кожи и кожных сосудов прн температуре 20 — 30 'С, а для кожных тепловых рецепторов — при температуре 38 — 43 'С. При резком охлаждении кожи частота импульсацни 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. Терморецепторы ЦНС находятся в передней части гипоталамуса — в преоптической зоне, в ретикулярной формации среднего мозга, а также в спинном мозге. Наличие в ЦНС температурных рецепторов доказывается миогнмн экспериментами. Так, погруже- 13о ние в холодную воду денервированных задних конечностей собаки вызывает дрожь мышц головы, передних конечностей и туловища и усиление теплообразования.
Терморегулаторные рефлексы, вызываемые раздражением холодовых рецепторов кожи, в данном опыте исключены перерезкой нервоц и эффекты охлаждения конечностей объясняются только понижением температуры крови и раздражением центральных холодовых рецепторов. Дрожь и сужение кожных сосудов, а следовательно, повышение теплообразования и понижение теплоотдачи возникают также при охлаждении сонной артерии, приносящей кровь к головному мозгу. Термочувствительность гипоталамуса была показана в экспериментах на ненаркотизированных кроликаг Животным в область гипоталамуса вживляли специальные термонагреватели.
Оказалось, что повышение температуры на 0,41 'С вызывает выраженную терморегуляторную реакцию, проявляющуюся в расширении сосудов уха. Такая реакция возникала при температуре окружающей среды 22 — 27 'С. Когда же температуру среды снижали до 17 — 20 'С, то для получения сосудорасширяющей реакции нагревание гипоталамуса нужно было увеличить на 0,84'С. Таким образом, понижение окружающей температуры, а следовательно, изменение характера температурного воздействия на экстерорецепторы уменьшает температурную чувствителыюсть гипоталамуса.
Участие гипоталамуса в терморегуляции обеспечивает взаимодействие восприятия сигналов об изменении температуры окружающей и внутренней среды. Именно в гипоталамусе расположены основные ьынгры герморегуляции, 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 пойкнлотермным, в то время как удаление коры болыюго мозга, полосатого тела и зрителъных бугров заметно не отражается на процессах теплообразования и тепло- отдачи.
При изучении роли различных участков гипоталамуса в терморегуляцни обнаружены ядра, изменяющие процесс теплообразования, и ядра, влиякхцие на теплоотдачу. Химическая терморегуляция (усиление теплообразования, мышечная дрожь) контролируется хвостовой частъю гипоталамуса. Разрушение этого участка мозгового ствола у животных делает нх неспособными переносить холод.
Охлаждение животного после такой операции не вызывает дрожи и компенсаторного повышения теплообрвзования. Физическая терморегуляция (сужение сосудов, потоотделение) контролируется передней частью гипоталамуса. Разрушение данной области — ъиътра геилоотдачи — не лишает животного способности переносить холод, но после операции оно быстро перегревается при высокой температуре окружающей среды (так как поврежден механизм, обеспечивающий физическую терморегуляцию) . Центры теплообразования и центры теплоотдачи находятся в сложных взаимоотношениях и взаимоподавляют друг друга. Терморегуляторные рефлексы могут осуществляться и спинным мозгом.
Охлаждение спинного мозга животного, у которого зтот 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, предав„несколько ограниченное регуляторное значение.
Так, после перерезки ствола мозга ниже гипоталамических центров терморегуляции способность организма усиливать теплообразование и повышать интенсивность окислительных процессов на холоде резко понилсвется и не обеспечивает постоянной температуры тела. Равным образом после перерезки ствола мозга или отделения спинного мозга от продолговатого резко нарушается и физическая терморегуляция, позтому при повышении окружающей температуры животное легко перегревается, так как одни спинальные терморегуляторные механизмы не способны обеспечить постоянспю температуры тела. Несмотря на то что удаление коры большого мозга заметно не отражается на процессах теплообразования н теплоотдачи, неправомерно делать вывод, что зто образование не влияет на тепловой обмен.
Эксперименты на животных и наблюдения на людях показали возможность условнорефлекторных изменений теплопродукции и теплоотдачи„которые осуществляются корой большого мозга. й осуществлении пшоталамнческой регуляции температуры тела участвуют железы внутренней секреции, главным образом щитовидная и надпочечникн. Участие щитовидной железы в терморегуляцин доказывается тем, что введение в кровь животного сыворотки крови другого животного, которое длительное время находилось на холоде, вызывает у первого повышение обмена веществ, Такой зффект наблюдается лишь при сохранении у второго животного щитовидной желевы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
