Ключевые понятия. Цель.а) знать основные физиологические процессы, обеспечивающие поддержание постоянства температуры тела: теплопродукцию и теплоотдачу

Тема. ФИЗИОЛОГИЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ

Цель.а) знать основные физиологические процессы, обеспечивающие поддержание постоянства температуры тела: теплопродукцию и теплоотдачу, их баланс при сохранении изотермии в меняющихся температурных условиях.

б) уметь применять эти знания при анализе эффектов воздействия на организм термических нагрузок и в условиях аномальной температуры окружающей среды

Мотивация темы. Теплокровие является важнейшим условием для обеспечения нормального протекания метаболических процессов. Нарушение температурного гомеостаза отражаются на деятельности всех систем организма. знание механизмов терморегуляции позволяет дать рациональные рекомендации относительного режима труда и отдыха в различных климатических зонах и в условиях аномальных изменений температуры окружающей среды.

Ключевые понятия

Пойкилотермные (холоднокровные)животные - животные и насекомые, температура тела которых колеблется в такт температуры окружающей среды

Гомойотермные (теплокровные) животные – человек, высшие позвоночные животные и птицы способны к изотермии. т.е. поддержанию постоянной температуры «ядра» тела при значительных колебаниях температуры среды.

Гетеротермия – (суточные, сезонные отклонения температуры превышают ±0,5⁰С ) характерные для животных, впадающих в спячку и некоторых птиц. У человека гетеротермия бывает у новрожденных, у взрослых – во время фазы быстрого сна.

«Оболочка» тела - в обычных температурных условиях это слой тканей от поверхности тела до глубины -2 см, занимающий ½ массы тела.

Температура комфорта- при этой температуре минимальна нагрузка на физиологические системы терморегуляции

Учебные элементы для самостоятельной подготовки студентов

I. Гомойотермия и эволюция развития организмов

1.1.Преимущества теплокровия

-высокая интенсивность обмена веществ делает организм более свободным к местам обитания

- более высокая относительно холоднокровных скорость деятельности физиологических систем

1.2. Расплата за теплокровие

- при тех же размерах тела уровень обменных процессов в 10 и более раз выше, чем у холоднокровных,

- теплокровным требуется больше пищи

- теплокровные виды имеют меньшую численность и распространённость

(особенно в водной среде)

1.3. Температурная характеристика разных участков тела человека

-«оболочка» тела

имеет вертикальный градиент температур лоб-стопы, который составляет в норме 6-8 ⁰С

имеет горизонтальный градиент- температурная асимметрия кожи конечностей не превышает 0,6⁰С

- «ядро» тела

диапазон его температуры при котором сохраняется жизнедеятельность организма равен 20-42⁰С. При температуре тела в 30⁰С происходит потеря сознания, при 20-25⁰С – остановка сердца и дыхания, при температуре 42⁰С- тепловой удар

- температура комфорта

для легко одетого человека - это 25⁰С при относительной влажности

воздуха в 50% и температуре стен, равной температуре воздуха;

для обнажённого человека – это 28⁰С

для его нахождения в воде 31-35⁰С

(слой жира в 1 мм позволяет снизить температуру комфорта в воде на 1,5⁰С )

- зависимость температуры тела от внешних и внутренних фаткоров

эмоциональное возбуждение повышает температуру тела на 2⁰С

интенсивная мышечная работа вызывает повышение температуры тела

до 40⁰С.

II. Процессы теплообразования

2.1. Обмен веществ как источник образования тепла

- несократительный термогенез (увеличивает теплопродукцию до 70%)

первичная теплота

образуется рассеиванием энергии при окислительном фофорилировании

в митохондриях.

Вторичная теплота

а) образуется в результате освобождения тепловой энергии при

использовании АТФ для деятельности органов

б) термогенез в клетках «бурой жировой ткани»

-сократительный термогенез

непроизвольное мышечное сокращение

2.2. Значение разных органов в теплопродукции (% от общего термогенеза)

Органы брюшной полости -34%

Мозг- 16%

Мышцы- 16%

Сердце-11%

Почки -8%

2.3. Регуляция теплопродукции

- холодовая активация надпочечников стимулирует термогенез за счет стимуляции выработке энергии в процессе гликолиза, липолиза, оксиления глюкозы и жирных кислот

- холодовая активация клеток «бурого жира» вызывает разобщение окисления и образования АТФ, что сопровождается выделением тепловой энергии

- эндокринная регуляция несократительного термогенеза

проявляется через стимуляцию секреции адреналина, глюкокртикоидов

и гормонов щитовидной железы

- нейрогенная регуляция

через симпатическую нервную систему вызывает теплопродукцию по сравнению с величиной основного обмена в 3 раза за счёт холодовой мышечной дрожи

через стимуляцию произвольной двигательной активности, что увеличивает теплопродукции до 15 раз

III. Процессы теплоотдачи

3.1. Перенос тепла от внутренних органов к поверхности тела

- пассивное теплопроведение

(эффективность передачи тепла низкая)

- перенос тепла кровью от внутренних органов к коже

(эффективность передачи тепла высокая)

- теплоизолирующие свойства оболочки тела зависят от

толщины подкожной жировой клетчатки

интенсивности кровотока в сосудах кожи

3.2. Способы теплоотдачи с поверхности тела

- излучение

осуществляется без контакта между телами

в покое до 60% теплоотдачи

зависит от разницы абсолютных температур кожи и окружающей среды

- проведение

прямая передача кинетической энергии молекул от более нагретого тела к менее нагретому

в покое до 15% теплоотдачи

зависит от разницы температур коди и среды

от величины поверхности теплоотдачи

от плотности среды

от насыщения воздуха водяными парами

от толщины слоя подкожной жировой клетчатки

- конвекция

перенос тепла движущимися частицами среды

величина теплоотдачи в покое около 16%

естественная конвекция- удаление теплового слоя воздуха или воды с поверхности тела

принудительная конвекция-увеличение скорости смены нагретой около кожи среды вентилятором, веером и т.д.

- испарения

величина теплоотдачи в покое около 19%

неощутимое испарение:

с кожи вне потовых желёз в сутки испаряется до 700 мл воды,

со слизистых оболочек воздухоносных путей в сутки испаряется до 400 мл воды

ощутимое испарение (потоотделение)

обеспечивается потовыми железами

начинается в условиях покоя при температуре внешней среды более 25⁰С

при температуре среды , превышающей 33⁰С, является единственным

путём теплоотдачи

эффективность испарения зависит от температуры среды и насыщенности воздуха водяными парами

3.3 Физиологические механизмы регуляции теплоотдачи

- Изменение свойств «оболочки» тела

Быстрый путь

1.изменение интенсивности кровотока в сосудах кожи

2. противоток в артериальных и венозных сосудов кистей, стоп и лица,

действующих как поворотно-приточный теплообменник, обеспечивает

сохранение тепла и разогрев крови, поступающей к сердцу и мозгу

Медленный путь

Изменение толщины подкожной жировой клетчатки

- Потоотделение

- Поведенческая терморегуляция

Регулируется корой больших полушарий

IV. Функциональная система терморегуляции

4.1. системообразующий фактор терморегуляции- температура крови («ядра» тела)

4.2. Звено афферентного синтеза – температурный анализатор

-рецепторный отдел

холодовые, тепловые и полимодальные рецепторы настраивают температурный анализатор

терморецепторы внутренних органов – обеспечивают ответ на изменение теплопродукции и устраняют избыток тепла

- гипоталамус

место локализации «ядра»центра терморегуляции

место локализации центров теплопродукции и теплоотдачи

Рекомендуемая библиография

1. Нормальная физиология. Учебные модули для самостоятельной работы студентов (Под ред. Проф. В.Н. Яковлева) Воронеж, 2005

2. Официальный сайт журнала «Физиология человека» [Электронный ресурс]: Физиология человека –Режим доступа: http://elibrary.ru/title_about.asp?id=8254

3. Физиология человека и животных. Практикум: учебное пособие. [Электронный ресурс] /под. ред. Гурина В. Н. Научно-методический центр «Электронная книга БГУ», 2003, 764Кб. Режим доступа
http://anubis.bsu.by/publications /elresources/Biology/Gurin.pdf

4. Официальный сайт журнала «Журнал физиология человека и животных» Электронный ресурс]: Физиология человека и животных –Режим доступа: http://www.mega-press.ru/item.132490.html

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 263; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!