ЦЕНТРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ

Термочувствительные центры находятся в продолговатом мозге, среднем мозге и гипоталамусе, тепловая чувствительность которого наиболее выражена. Чувствительный центр терморегуляции находится в переднем гипоталамусе. Задний гипоталамус — интегративная область терморегуляции, собирающая всю информацию о температуре различных поверхностей, областей тела и внутренних органов; здесь формируются эфферентные импульсы, регулирующие физическую и химическую терморегуляцию.

Центры терморегуляции поддерживают колебания температур в точно заданном режиме, и суточные колебания температур допустимы лишь в узких пределах. Предполагают, что в центре терморегуляции гипоталамуса существует три вида нейронов: чувствительные к теплу, чувствительные к холоду и не реагирующие на колебания температуры. Однако последние регулируют стандартные сигналы сравнения для термочувствительных нейронов.

При повышении температуры внутренней среды активируются соответствующие терморецепторы тканей и — путем прямого действия крови — нейроны центров теплоотдачи переднего гипоталамуса. Это приводит к активации периферических механизмов теплоотдачи: усилению отдачи тепла с помощью механизмов физической теплоотдачи и торможению механизмов теплопродукции. Благодаря этим процессам температура тела снижается.

При снижении температуры внутренней среды за счет возбуждения соответствующих терморецепторов тканей и действия охлажденной крови на нейроны центров теплопродукции заднего гипоталамуса происходит активация периферических механизмов теплопродукции и торможение механизмов теплоотдачи. Благодаря этому температура тела повышается.

Аналогичные механизмы включаются при температурных воздействиях на терморецепторы кожи. При действии на терморецепторы кожи повышенной температуры нервным путем активируется деятельность центров теплоотдачи переднего гипоталамуса, и благодаря включению механизмов теплоотдачи температура тела падает. При действии на терморецепторы кожи пониженной температуры активируются центры теплопродукции, и за счет механизмов теплопродукции температура тела повышается.

Разрушение гипоталамуса приводит к нарушению процессов теплообразования и физической теплоотдачи. При этом животное не лишается способности переносить холод, однако при повышении температуры окружающей среды оно легко перегревается вследствие повреждения механизма физической терморегуляции (сужение сосудов, потоотделение). Нарушение процессов терморегуляции в организме выражается лихорадкой и гипертермией. Лихорадка — патологический процесс, характеризующийся, главным образом, повышением температуры тела. Гипертермия — повышение температуры при чрезмерных тепловых нагрузках. При этом регуляторные механизмы не справляются с поддержанием постоянной температуры тела. Организм может выдержать кратковременное повышение температуры тела до 42 оС, но дальнейшее её повышение вызывает тепловой удар: бред, потерю сознания в результате отёка мозга, судороги. При лёгком перегревании возникает обморок.

Локальная саморегуляция температуры. Разные отделы тела обладают локальной саморегуляцией температуры. Примером локальной саморегуляции температуры является мошонка. При низкой температуре мошонка за счет сокращения соответствующих мышц укорачивается, при высокой температуре — расслабляется. Такой механизм предохраняет семенники от перегрева и охлаждения, оказывающих вредное влияние на сперматогенез.

Примером локальной саморегуляции температуры тела является также работа сосудистого аппарата кожи. На холоде кровеносные сосуды кожи, главным образом артериолы, суживаются. Раскрываются дополнительные артериовенозные анастомозы, и тем самым большее количество крови поступает в сосуды брюшной полости. Все это ведет к ограничению теплоотдачи. Кроме того, прохладная венозная кровь, возвращаясь внутрь тела по венулам, расположенным рядом с артериолами, захватывает большую долю тепла, отдаваемого артериальной кровью. Такая система называется противоточным теплообменником. Суммарным эффектом такой системы является снижение теплоотдачи. При высокой окружающей температуре кровь возвращается к внутренним органам, минуя противоточный теплообменник по венам, лежащим под самой поверхностью кожи.

В механизмах саморегуляции температуры тела участвует под-кожлая жировая клетчатка с малой теплопроводностью жира. Слой подкожной жировой клетчатки увеличен у жителей северных широт.

В терморегуляции принимает участие расположенный в области спины под лопаткой так называемый бурый (коричневый) жир. Этот высококалорийный жир способствует теплопродукции (например, у детей).

Еще одним механизмом локальной саморегуляции является изменение толщины теплоизоляционного покрова: шерстяного или перьевого у животных и птиц и теплоизолирующей одежды у человека. В условиях холода за счет сокращения гладких мышц, располагающихся у корней кожных волосков или перьев, величина шерстяного и перьевого покровов увеличивается. С этим механизмом тесно связана сезонная линька у животных. У человека этот механизм приобрел рудиментарную форму в виде так называемой «гусиной кожи».

Динамика периферических механизмов терморегуляции представлена на рис. 5.70.

Рис. Механизмы теплоотдачи и локальной терморегуляции в коже при различных температурных режимах внешней среды:

А — холод; Б — жара

Гормональная терморегуляция. Саморегуляцию температуры тела определяет ряд гуморальных факторов. В процессах теплопродукции принимают участие гормоны гипофиза, щитовидной железы и надпочечников. Удаление этих желез снижает устойчивость организма к воздействию высоких и низких температур.

В процессах саморегуляции температуры тела при низкой окружающей температуре преимущественно участвуют соматотропный, тиреотропный гормоны гипофиза, гормоны щитовидной железы и адреналин, который усиливает окислительные процессы в тканях, в частности в мышцах, усиливает теплопродукцию, суживает кожные сосуды и тем самым уменьшает теплоотдачу.

В процессах саморегуляции в условиях повышенной температуры окружающей среды снижается секреция тиреотропного гормона гипофиза. В этом случае адреналин взаимодействуя с адренорецепторами артериол кожи, способствует их расширению и участвует таким образом и в процессах теплоотдачи.

Динамика работы функциональной системы, поддерживающей оптимальный уровень температуры тела в различных условиях

Терморегуляция — динамический процесс, постоянное взаимодействие процессов теплопродукции и теплоотдачи в зависимости от состояния человека и окружающей его температуры. Терморегуляция изменяется при приеме пищи разной температуры, при двигательной активности, при смещениях окружающей температуры в холодную или теплую сторону.

Оптимальный уровень температуры тела у человека в одежде легко поддерживается механизмами саморегуляции при окружающей температуре в пределах 18—20 °С, а для обнаженного человека — 28 °С. Такая температура окружающей среды получила название оптимальной температуры, или зоны комфорта.

В зависимости от температуры окружающей среды находится термочувствительность центров гипоталамуса

Сопряжение изменения дыхания и сердечной деятельности при температурных воздействиях. Температурные воздействия приводят к сопряженным изменениям со стороны дыхания и сердечной деятельности. При повышении температуры тела дыхание и сердцебиения учащаются. При длительных воздействиях это может привести к алкалозу, а затем — к потере сознания (тепловой удар).

Снижение температуры тела (до момента понижения ректальной температуры) приводит к сужению сосудов и увеличению частоты сердцебиений. С понижением ректальной температуры ритм сердцебиений замедляется, возникает аритмия, экстрасистолия, снижение амплитуды зубца Т и постепенно падает артериальное давление.

Саморегуляция при теплохолодовых процедурах. Механизмы саморегуляции температуры тела позволяют понять оздоровительное действие теплохолодовых процедур, в частности — воздействия бани.

Одним из условий оздоровительного действия бани является смена тепловых и Холодовых воздействий. Специальные наблюдения показали, что оба эти воздействия на основе положительных эмоций ведут к нерезко выраженным стрессорным состояниям. Нагревание активирует механизмы теплоотдачи, охлаждение — теплопродукции. За счет периодической смены высокой температуры на низкую в условиях бани поочередно активируются в первом случае механизмы теплоотдачи, во втором — теплопродукции. При этом происходит своеобразная тренировка сосудов кожи и интенсивности гормональных и метаболических процессов

Функциональная система, поддерживающая оптимальный уровень температуры тела

Функциональная система, поддерживающая оптимальный уровень температуры тела, наряду с внутренним звеном саморегуляции имеет внешнее относительно пассивное и активное, включающее поведение, звенья (рис. 5.69). Деятельность функциональной системы направлена в основном на поддержание оптимальной температуры «ядра» тела.

Результат деятельности функциональной системы. Конечным полезным для организма приспособительным результатом деятельности этой функциональной системы является такой уровень температуры в тканях, который обеспечивает оптимальное течение метаболических процессов. В зависимости от особенностей метаболизма уровень температуры в разных тканях, как указывалось выше, различен. Все это определяет многопараметренность конечного ре-(ультата деятельности функциональной системы, поддерживающей оптимальный уровень температуры в организме. В качестве пред-конечного результата деятельности этой функциональной системы можно рассматривать распределение температуры крови в разных отделах организма.

Рецепция результата. Изменение температуры крови в различных областях кровяного русла в сторону ее снижения или повышения воспринимается терморецепторами сосудистой стенки и окружающих тканей. Наличие терморецепторов в сосудах и окружающих их тканях доказывают опыты с перфузией кровью различной температуры изолированных органов, сохранивших с организмом нервные связи. При перфузии изолированных органов кровью высокой и низкой температуры выявляется отчетливая реакция животного: изменяется дыхание, сердцебиение, диурез и т.д. Особенно богата терморецепторами гипоталамическая область. К нейронам гипоталамической области адресуются и импульсации, возникающие в терморецепторах внутренних органов и поверхности кожи.

За счет нервных и прямых гуморальных влияний, в которых участвует ряд олигопептидов (например, бомбезин), в рассматриваемой функциональной системе формируются процессы, направленные на восстановление сформировавшихся изменений температурной схемы тела. Эти процессы включают механизмы теплопродукции и теплоотдачи.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 1333; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!