часть мозга отвечающая за температуру тела
Нарушение терморегуляции организма
Общие сведения
Расстройство терморегуляции это нарушение постоянства температуры тела, вызванные дисфункцией ЦНС. Температурный гомеостаз считается одной из основных функций гипоталамуса, который содержит специализированные термочувствительные нейроны.
От гипоталамуса начинаются вегетативные пути, которые при необходимости могут обеспечивать увеличение теплопродукции, вызывая мышечную дрожь или рассеяние излишнего тепла.
При поражении гипоталамуса, а также следующих от него к стволу мозга или спинному мозгу путей возникают расстройства терморегуляции в виде гипертермии или гипотермии.
Теплоотдача организмом во внешнюю среду зависит от температуры окружающей среды, от количества влаги (пота), выделяемой организмом вследствие затрат тепла на испарение, от тяжести выполняемой работы и физического состояния человека.
При высокой температуре воздуха и облучении кровеносные сосуды поверхности тела расширяются, при этом происходит перемещение крови: главного аккумулятора тепла в организме, к периферии (поверхности тела). Вследствие такого перераспределения крови теплоотдача с поверхности тела значительно увеличивается.
Нарушения терморегуляции организма могут возникать при:
повреждении центрального или периферического звена системы терморегуляции;
кровоизлияниях и опухолях в области гипоталамуса;
при травмах, сопровождающихся повреждением соответствующих проводящих путей.
Нарушение терморегуляции сопутствует многим системным заболеваниям, обычно проявляясь повышением температуры тела или лихорадкой. Повышение температуры тела является настолько надежным индикатором заболевания, что наиболее часто используемой в клинике процедурой стала термометрия.
Изменения температуры можно выявить даже при отсутствии явного фебрилитета. Они проявляются в виде покраснения, побледнения, потоотделения, дрожи, ненормальных ощущений тепла или холода, а также могут состоять из неустойчивых колебаний температуры тела в пределах нормы у больных с постельным режимом.
При физической работе временно нарушается баланс между теплопродукцией и теплоотдачей с последующим быстрым восстановлением нормальной температуры в состоянии покоя за счет длительной активации механизмов теплоотдачи.
Фактически, при длительной физической нагрузке расширение сосудов кожи в ответ на повышение температуры сердцевины организма прекращается для того, чтобы сохранить эту температуру.
Нарушение терморегуляции при лихорадке
При лихорадке адаптационная способность снижается, так как по достижении стабильной температуры тела теплопродукция становится равной теплоотдаче, однако и та, и другая находятся на уровне выше исходного. Кровоток в периферических сосудах кожи играет более важную роль в регуляции теплопродукции и теплоотдачи, чем потоотделение.
При лихорадке температура тела, определяемая терморецепторами, низкая, поэтому организм реагирует на нее как на охлаждение.
Дрожь приводит к увеличению теплопродукции, а сужение сосудов кожи — к уменьшению теплоотдачи. Эти процессы позволяют объяснить возникающие в начале лихорадки ощущения холода или озноба. И наоборот, при удалении причины лихорадки температура снижается до нормальной, и больной ощущает жар. Компенсаторными реакциями в данном случае являются:
расширение сосудов кожи;
При высокой температуре окружающей среды развиваются четыре клинических синдрома:
тепловая травма при напряжении;
Каждое из этих состояний можно отдифференцировать на основании различных клинических проявлений, однако между ними есть много общего и эти состояния можно рассматривать как разновидности синдромов одного и того же происхождения.
Симптомокомплекс теплового поражения развивается при высокой температуре (более 32°С) и при высокой относительной влажности воздуха (более 60%). Наиболее уязвимы люди пожилого возраста, лица, страдающие психическими заболеваниями, алкоголизмом, принимающие антипсихотические, мочегонные, антихолинергические препараты, а также люди, находящиеся в помещениях с плохой вентиляцией.
Нарушение терморегуляции
Нарушение терморегуляции — это отклонение показателей температуры тела от нормальных значений, которое обычно сопровождается общим недомоганием, ломотой в теле, головными болями. Симптом вызывают различные причины: внешние температурные факторы, инфекционные процессы, системные воспалительные болезни, патология эндокринных органов, злокачественные опухоли. Для выявления этиологического фактора, вызвавшего терморегуляторные нарушения, назначают клинические и серологические исследования крови, бактериологический метод, инструментальную диагностику. До установления причины расстройства жаропонижающие средства применяют с осторожностью.
Общая характеристика
Температура может повышаться постепенно или резко, в течение нескольких часов. Зачастую сначала возникают продромальные явления в виде ломоты в суставах и мышцах, головной боли, затем развивается сильный озноб, человека трясет. Кожа холодная на ощупь и очень бледная. Отмечается характерный блеск в глазах. При переходе во вторую фазу и развитии стойкой гипертермии озноб сменяется чувством жара, кожные покровы приобретают ярко-розовую окраску. Пациент сбрасывает с себя одеяла, появляется сильная жажда. На щеках — интенсивный румянец, губы сухие и потрескавшиеся.
Повышенная температура сохраняется от нескольких дней до нескольких месяцев в зависимости от причины нарушения терморегуляции. При снижении лихорадки появляется гипергидроз, стихают головные и мышечные боли. При быстром падении цифр наблюдается бледность кожи, резкая слабость вплоть до коллапса. У пациентов с аномально низкой температурой развивается вялость, акроцианоз, мышечная дрожь. По мере прогрессирования состояния появляется сонливость, проблемы с памятью и концентрацией. Любые нарушения терморегуляции являются достаточным поводом для обращения к врачу.
Механизм развития
В норме система терморегуляции, центральное звено которой расположено в гипоталамусе, поддерживает постоянный тепловой баланс, не зависящий от температурного режима окружающей среды. Высокая температура обусловлена повышением процессов теплопродукции — усилением распада жиров и углеводов с выделением энергии, сократительным мышечным термогенезом. Ситуация усугубляется в случае присоединения расстройств теплоотдачи: нарушения выделения пота, сужения сосудов кожи. Для гипотермии характерны противоположные изменения: повышение теплоотдачи, снижение теплопродукции.
Лихорадка, как особая реакция организма на инфекционные и неинфекционные причины, имеет уникальный механизм развития. Для ее возникновения необходимо накопление в кровеносном русле пирогенов — особых химических соединений, которые действуют на центр терморегуляции и провоцируют подъем температуры. К таким веществам принадлежат экзогенные факторы — продукты распада микробных клеток и экзотоксины, а также эндогенные цитокины — особые белки сыворотки крови, которые являются провоспалительными медиаторами. При этом сохраняется баланс между продукцией и отдачей тепла.
Классификация
Нарушения в системе терморегуляции бывают эндогенными и экзогенными. Эндогенные обусловлены патологическими процессами, происходящими в организме: изменениями водно-электролитного баланса и объема циркулирующей крови, эндокринными патологиями, воспалением. Причины экзогенных нарушений — влияние температурных показателей окружающей среды, несоответствие одежды погоде, воздействие химических и радиационных факторов, продуктов жизнедеятельности бактерий. Широко используется классификация по патогенетическому механизму и клиническим проявлениям:
По абсолютным показателям нарушения терморегуляции классифицируют на субфебрильную температуру тела — 37-38° С, фебрильную — 38-39° С, пиретическую (высокую) — до 41° С и гиперпиретическую — свыше 41° С. Гипотермия имеет 3 степени: легкая (32-35° С), умеренная (28-32° С) и тяжелая — ниже 28° С. При длительности симптоматики до 2 дней говорят о кратковременной лихорадке, от 2 дней до 2 недель — острой лихорадке, до 6 недель — подострой, в случае подъема температуры более 6 недель диагностируют хронические нарушения терморегуляции.
По колебаниям температурных показателей в течение суток выделяют несколько типов температурной кривой: постоянную, послабляющую, гектическую и др. В отдельную категорию нарушений терморегуляции относят озноб, который возникает как при гипотермии, так и в начальной стадии лихорадки. Причина появления этого симптома — спазм поверхностных кровеносных сосудов и усиленные некоординированные сокращения мелких мышечных групп (дрожь). Помимо вышеназванных факторов, проявление могут вызывать колебания женских половых гормонов, сердечно-сосудистые нарушения.
Часть мозга отвечающая за температуру тела
Нарушение терморегуляции
Довольно часто к врачам различных специальностей обращаются люди с повышением температуры тела, как с иными симптомами, так и без каких-либо других проявлений. В большинстве случаев находится органическая причина (в том числе острое или обострившееся хроническое заболевание ЛОР-органов, желудочного-кишечного тракта, мочевыводящей, половой и иных систем, порой выявляются более редкие причины, такие как аутоиммунные заболевания или злокачественные новообразования). После целенаправленного лечения температура снижается до нормальных для данного человека значений.
Но есть категория пациентов, у которых отмечается длительное повышение температуры тела (в течение недель и месяцев) без выявленной причины. Такие пациенты имеют за плечами множество анализов, инструментальных исследований, консультаций специалистов без каких-то определенных заключений и диагнозов.
Существует два основных клинических понятия для повышения температуры без четких органических причин: лихорадка неясного генеза и хронический субфебрилитет.
Критерии лихорадки неясного генеза, сформулированные более 50 лет назад R. G. Petersdorf и P. Beeson, остаются актуальными и по сей день: данным термином обозначают постоянное или периодическое повышение температуры тела до 38,3 градусов и более, длительностью 3 недели и более, причину которого не удалось установить при общесоматическом.
Под термином хронический субфебрилитет понимают «беспричинное» повышение температуры до 38 градусов длительностью более 2 недель и часто являющееся единственной жалобой. Он может встречаться при многих соматических заболеваниях, относящихся к компетенции врачей различных специальностей: терапевты, хирурги, оториноларингологи, ревматологи, онкологи. Но при отсутствии органической патологии, в том числе после исключения органических изменений, нарушающих работу центра терморегуляции в головном мозге, многие ученые, среди которых известные отечественные неврологи В. К. Хорошко и А. Н. Вейн, допускают существование длительного субфебрилитета неинфекционного происхождения как проявления психосоматической патологии.
Уже не раз сказано, что темп жизни современного человека, переизбыток информации, обилие задач и обязанностей дают чрезмерную нагрузку на нервную систему. И эта перегрузка становится «питательной» средой для возникновения психогенных заболеваний. Психофизиологические реакции, психосоматические заболевания и неврозы становятся одной из значительных проблем современной медицины.
Психофизиологическая реакция – это реакция на стресс. Например, изменение частоты сердечных сокращений, регулярности дыхания, диспепсические расстройства, нарушение сна, аппетита, чрезмерное потоотделение, а иногда и колебания температуры. Такую реакцию могут вызвать как привычные, но более сильно выраженные факторы (например, подготовка проекта в сжатые сроки), так и встреча с незнакомыми обстоятельствами (командировка в новый регион) или крупной неудачей. Многие люди адаптируются к ситуации, нагрузке и через некоторое время неприятные симптомы уходят. Это первый вариант выхода из психофизиологической реакции – выздоровление.
Но в случае, когда стресс принимает хронический характер, воздействующие факторы чрезмерны или многочисленны, компенсаторных механизмов нервной системы не хватает и реакция переходит в психосоматическое заболевание, связующим звеном между психическим и соматическим являются вегетативная, эндокринная и иммунная системы. При сходном стрессовом факторе психосоматические проявления у разных людей будут различны, и в этом случае большую роль играют генетика, история предыдущих заболеваний, то есть наличие «слабых мест» в организме.
В данной публикации мы несколько подробнее рассмотрим одно из проявлений психофизиологических изменений, а именно нарушение терморегуляции, которая выражается в гипертермии (повышении температуры тела, чаще до субфебрильных значений; может быть постоянной или иметь волнообразный характер), ощущении озноба. Постоянный субфебрилитете может сохраняться от нескольких недель до нескольких лет. Довольно часто такие проявления встречаются у подростков на фоне вегетативно-эндокринных изменений. В анамнезе у таких пациентов часто выявляются температурные «хвосты» после инфекционных заболеваний. Для них характерна хорошая переносимость повышенной температуры, отсутствие или нетипичные колебания суточного ритма (более высокая температура отмечается в первой половине дня), несоответствие между величиной температуры и частотой сердечных сокращений, асимметрия температуры в подмышечных впадинах, изотермия (снижение разницы между температурой различных участков тела), нормализация температуры в ночное время. Результаты лабораторных и инструментальных исследований укладываются в границы нормы. Частые спутники субфебрилитета: ощущение озноба с постоянным чувством холода в организме или отдельных частях тела, плохая переносимость сквозняков, низких температур. Более редко, но встречается гипотермия центрального генеза, когда температура тела снижается до 35 градусов и ниже. Она сопровождается общей слабостью, артериальной гипотензией, повышенным потоотделением, ознобом.
Нарушение терморегуляции в рамках психофизиологической реакции может встречаться как изолированно, так и в сочетании другими психосоматическими проявлениями, тревожными расстройствами, депрессией. Что требует более углубленного обследования и последующего лечения у невролога, психоневролога, психотерапевта.
Необходимо помнить, что повышение температуры тела – это причина обратиться в первую очередь к терапевту, пройти базовые обследования для исключения соматической патологии, при необходимости продолжить обследование у врачей узких специальностей (таких как ревматолог, оториноларинголог, уролог). Но после исключения органической патологии и при сохранении повышения температуры тела следуют записаться на прием к неврологу, который и определит дальнейший план действий.
Светлана Юрьевна Корниенко, врач-невролог.
Регуляция температуры тела человека
Температура тела
Лихорадка или как её ещё называют гипертермия представляет собой повышение температуры тела выше определённых значений, которые считаются нормой. Обычно нормальной температурой тела считается температура до 37 °С при измерениях в подмышечной области, до 38.3 °С в прямой кишке, до 37.7 °С во рту.
Превышение данного диапазона температур тела характеризуется ощущением холода, озноба, мышечными сокращениями, которые приводят к увеличению выработки тепла и требуют усилий по его сохранению. Обычно температура не поднимается выше 41 °С — 42 °С. При нормализации температуры тела человек начинает чувствовать тепло, ему становится жарко, появляется интенсивное потоотделение.
В некоторых случаях повышение температуры тела может спровоцировать судороги. Данное явление чаще наблюдается у маленьких детей. Нормальная температура тела также может несколько отличаться в зависимости от возраста, активности и окружающей среды. В некоторых случаях повышенная температура не всегда является признаком заболевания.
Повышение температуры тела провоцируется многими причинами, которые связаны как с серьёзными так и не очень заболеваниями инфекционного и неинфекционного типа.
К инфекционным можно отнести бактериальные, вирусные инфекции, паразитарные заражения. К неинфекционным причинам относят тромбоз глубоких вен, васкулит, рак и побочные действия различных лекарств.
Не всегда во время лечения прибегают к сбиванию температуры. Несмотря на то, что это вызывает дискомфорт, температура тела редко поднимается до опасных для жизни показателей. Но при повышении температуры до 42 °С происходит повреждение мозга, но даже при отсутствии лечения температура в редких случаях поднимается до 41 °С.
Гиперпирексия
Гиперпирексия это крайне высокая температура тела от 41.5 °С и выше, которая требует неотложного медицинского вмешательства.
Такая высокая температура тела говорит о наличии очень серьезного заболевания и сама по себе может привести к летальному исходу, спровоцировав внутричерепное кровоизлияние. Самыми распространёнными причинами такой высокой температуры тела являются инфекционные заболевания, такие как корь, энтеровирусные инфекции. Быстрое сбитие температуры тела до 38.9 * С способствует значительному снижению риска необратимых последствий для организма.
Регуляция температуры тела
Мозг человека управляет температурой тела эффекторными механизмами через вегетативную нервную систему.
Регуляция температуры тела происходит в гипоталамусе.
Под действием триггера лихорадки — пирогена, происходит высвобождение простагландина Е2, который оказывает действие на гипоталамус, генерирующий системный ответ обратно на тело. Данный процесс вызывает тепловые эффекты, повышая температуру тела. В данном случае гипоталамус можно сравнить с термостатом.
При поднятии температурного уровня тело увеличивает температуру за счёт выработки и удержания тепла. За счёт периферической вазоконстрикции происходит снижение теплопотерь через кожу, человек начинает ощущать холод, перестаёт потеть. Если этого не достаточно для поднятия температуры до нужных значений (что определяется по температуре крови в мозге), то в действие включаются дополнительные механизмы, такие как мышечная дрожь, которая способствует выработке тепла, за счёт повышенной активности мышц тела.
В случае когда температура тела падает в результате саморегуляции или в результате действия лекарств, эти процессы протекают в обратной последовательности. Происходит вазодилатация окончанием мышечной дрожи и прекращение выработки тепловой энергии. Человек начинает потеть, потливость используется для охлаждения тела.
Пирогены это вещества, которые вызывает повышение температуры тела. Пирогены могут быть внутренними (эндогенными) или внешними (экзогенными).
Так например на стенках некоторых бактерий присутствует бактериальное вещество под названием липополисахарида, являющаяся экзогенным пирогеном. У некоторых бактерий имеются суперантигены, которые провоцируют быстронарастающую и опасную температурную волну.
Эндогенные пирогены это цитокины, молекулы относящиеся к иммунной системе. Такие пирогены появляются путём активации клеток иммунной системы и поднимают температурные установки в гипоталамусе.
К таким пирогенам относятся интерлейкин 1 и интерлейкин 6, интерлейкин 8 (в меньшей степени), макрофагальный воспалительный белок-альфа, макрофагальный воспалительный белок-бета, фактор некроза опухоли-бета, интерферон-альфа, интерферон-бета и интерферон-гамма.
Следует отметить, что фактор некроза опухоли-альфа тоже действует как пироген, опосредуется выпуском интерлейкина 1.
Данные вещества выбрасываются в кровь, после чего мигрируют в циркумветрикулярные органы в головном мозге. Так как там происходит более свободное их поглощение. Затем происходит их связывание с эндотелиальными рецепторами на стенках сосудов, либо происходит их взаимодействие с местными клетками микроглиями. После этих связей происходит активация путей арахнидовой кислоты.
Экзогенные пирогены такие как липополисахарида являются компонентами клеточных стенок грамотрицательных бактерий.
В процессе иммунологический белок под названием липополисахарид-связывающий белок связывается с липополисахаридой, после чего происходит связь с CD14 рецептором соседнего макрофага. Данная смесь провоцирует выброс разных эндогенных цитокинов (интерлейкин 1, интерлейкин 6, фактор некроза опухоли-альфа). Если сказать проще, то экзогенные факторы провоцируют выброс эндогенных факторов, активирующих пути арахнидовой кислоты.
Релиз простагландина 2 происходит из путей арахнидовой кислоты, который опосредуется ферментами циклооксигеназы 2, фосфолипазы А2, простагландин Е2 — синтазы.
Данные ферменты провоцируют синтез и высвобождение простагландина 2, который является главным связующим звеном в запуске реакции повышения температуры тела.
Температура тела будет повышенной пока присутствует простагландин 2. Простагландин 2 оказывает действие на нейроны в преоптической области гипоталамуса через простагландин Е3 рецептор.
Данные рецепторы в преоптической области иннервируют дорсомедиальный гипоталамус, ростральное ядро шва в продолговатом мозге, а также паравентрикулярное ядро гипоталамуса. Сигналы к повышению температуры тела, которые посылаются к дорсомедиальному гипоталамусу и к ростральному ядру шва симпатической системой, вызывают термогенез без активации дрожи в мышцах, а также вазоконстрикцию кожи для уменьшения теплопотерь через кожные покровы. Считается, что система иннервации от преоптической области к паравентрикулярному ядру гипоталамуса активирует нейроэндокринные эффекты повышения температуры при участии гипофиза и некоторых эндокринных органов.
Необходимость высокой температуры и её контроль
Вопрос о вреде и пользе повышенной температуры до сих пор открыт.
Проведенные исследования показали, что повышенная температура тела при инфекционных заболеваниях снижает риск смертности. Повышение температуры способствует защите организма от чужеродных микроорганизмов, а также меняет некоторые физиологические процессы, связанные с выздоровлением, а именно: улучшается лейкоцитарный фагоцитоз, увеличивается пролиферация из Т-клеток, повышается мобильность эритроцитов, снижаются эндотоксинные эффекты.
Т-клетки борются с патогенными бактериями.
Лекарства, принудительно снижающие температуру тела называются жаропонижающими.
Так например эффективным средством для снижения температуры у детей является ибупрофен, который более эффективен чем парацетамол (ацетаминофен). Использование ибупрофена и парацетамола для снижения температуры у ребёнка является наиболее эффективным. Применение же аспирина для снижения температуры не рекомендовано для детей до 16 лет из-за риска развития синдрома Рейе.
Но считается, что не следует сбивать температуру которая ниже 39 °С либо 38 °С, поскольку при наличии вирусного заболевания принудительное понижение температуры может вызвать активное размножение вируса.
Повышение температуры снижает репликации вируса.
Гипоталамус: регуляция температуры тела
У гомойтермных (теплокровных) организмов температура тела регулируема. Такой организм реагирует на снижение температуры окружающей среды уменьшением теплоотдачи и увеличением теплопродукции. И наоборот, при повышении внешней температуры организм увеличивает выделение тепла и уменьшает теплопродукцию.
Информацию о внешней температуре поставляют терморецепторы кожи (а также, видимо, других органон, например, мышц).
В ответ на сигналы ошибки (рассогласования) возникают реакции, направленные на возвращение температуры тела к контрольной точке.
Тепловой баланс и регуляция температуры тела
При нагревании тела происходят изменения в противоположном направлении. Ослабление деятельности щитовидной железы снижает метаболическую активность и уменьшает теплопродукцию. За счет потоотделения и расширения сосудов кожи возрастает теплоотдача.
Электрическое раздражение этой области мозга провоцирует дрожь.
При лихорадочном состоянии (жар) заданное значение (контрольная точка) температуры тела возрастает. Причиной могут быть бактериальные пирогены, которые смещают заданное значение таким образом, что активируется теплообразование за счет дрожи (озноб) и кожной вазоконстрикции.
Ощущение холода
В.: Какой орган отвечает за температуру тела? Мой муж чувствует холод гораздо больше, чем я.
О.: Температура тела поддерживается балансом между энергией, производимой организмом, и энергией, затраченной в результате его деятельности. Вырабатывание тепла происходит благодаря работе мышц, расщеплению пищи в печени и функционированию органов тела (метаболическая норма). Тепло теряется с выходом пота через кожу, при выдохе теплого воздуха, теплой мочи и фекалий.
Баланс производства и расхода тепла управляется областью в основе мозга, известной как гипоталамус.
Если гипоталамус чувствует, что вы слишком горячи, он увеличит снижение температуры, заставляя вас потеть. Если он чувствует, что вы слишком холодны, то будет увеличена деятельность мышц, что вызывает дрожь.
Индивидуум также ощущает высокую температуру или холод и будет приспосабливать свою одежду или окружающую среду, чтобы сохранять температуру тела в определенных пределах.
Индивидуум, который чувствует холод (или жар) больше, чем другой, отражает индивидуальные особенности в метаболической норме (норма, по которой работают кишечник, почки, сердце, печень и все остальные органы), отличные от других (например, эстонец может плавать зимой в Балтике, в то время как москвич сочтет эту воду слишком холодной для купания).
Чувствительность к холоду может быть признаком вегето-сосудистой дистонии.
Если ваши руки и ноги часто бывают холодными на ощуп, обратитесь к врачу с этими симптомами. Он подберет вам лекарство.
Также вам может подойти йога пилатес здесь. Это отличный способ поддерживать свое тело здоровым, гибким и молодым.
Будем благодарны, если поделитесь статьей:Читайте также:Самое популярное и лучшее:
Температура тела человека
Температура отдельных участков тела человека различна. Наиболее низкая температура кожи отмечается на кистях и стопах, наиболее высокая — в подмышечной впадине, где ее обычно и определяют. У здорового человека температура в этой области равна 36—37° С. В течение суток наблюдаются небольшие подъемы и спады температуры тела человека в соответствии с суточным биоритмом: минимальная температура отмечается в 2—4 ч ночи, максимальная — в 16—19 ч.
Температура мышечной ткани в состоянии покоя и работы может колебаться в пределах 7° С.
Температура внутренних органов зависит от интенсивности обменных процессов. Наиболее интенсивно обменные процессы протекают в печени, которая является самым «горячим» органом тела: температура в тканях печени равна 38—38,5° С. Температура в прямой кишке составляет 37—37,5° С. Однако она может колебаться в пределах 4—5° С в зависимости от наличия в ней каловых масс, кровенаполнения ее слизистой и других причин.
У бегунов на большие (марафонские) дистанции в конце состязаний температура в прямой кишке может повышаться до 39—40° С.
Способность поддерживать температуру на постоянном уровне обеспечивается за счет взаимосвязанных процессов – теплообразования и выделения тепла из организма во внешнюю среду. Если теплообразование равно теплоотдаче, то температура тела остается постоянной. Процесс образования тепла в организме получил название химической терморегуляции, процесс, обеспечивающий удаление тепла из организма, — физической терморегуляции.
Химическая терморегуляция. Тепловой обмен в организме тесно связан с энергетическим.
При окислении органических веществ выделяется энергия. Часть энергии идет на синтез АТФ. Эта потенциальная энергия может быть использована организмом в дальнейшей его деятельности.
Источником тепла в организме являются все ткани. Кровь, протекая через ткани, нагревается.
Повышение температуры окружающей среды вызывает рефлекторное снижение обмена веществ, вследствие этого в организме уменьшается теплообразование. При понижении температуры окружающей среды рефлекторно увеличивается интенсивность метаболических процессов и усиливается теплообразование. В большей степени увеличение теплообразования происходит за счет повышения мышечной активности. Непроизвольные сокращения мышц (дрожь) являются основной формой повышения теплообразования.
Увеличение теплообразования может происходить в мышечной ткани и за счет рефлекторного повышения интенсивности обменных процессов — несократительный мышечный термогенез.
Физическая терморегуляция. Этот процесс осуществляется за счет отдачи тепла во внешнюю среду путем конвекции (теплопроведения), радиации (теплоизлучения) и испарения воды.
Конвекция — непосредственная отдача тепла прилегающим к коже предметам или частицам среды. Отдача тепла тем интенсивнее, чем больше разница температур между поверхностью тела и окружающим воздухом.
Теплоотдача увеличивается при движении воздуха, например при ветре.
Интенсивность отдачи тепла во многом зависит от теплопроводности окружающей среды. В воде отдача тепла происходит быстрее, чем на воздухе. Одежда уменьшает или даже прекращает теплопроведение.
Радиация — выделение тепла из организма происходит путем инфракрасного излучения с поверхности тела. За счет этого организм теряет основную массу тепла. Интенсивность теплопроведения и теплоизлучения во многом определяется температурой кожи.
Регуляция температуры тела у человека
Теплоотдачу регулирует рефлекторное изменение просвета кожных сосудов. При повышении температуры окружающей среды происходит расширение артериол и капилляров, кожа становится теплой и красной. Это увеличивает процессы теплопроведения и теплоизлучения. При понижении температуры воздуха артериолы и капилляры кожи суживаются. Кожа становится бледной, количество протекающей через ее сосуды крови уменьшается. Это приводит к понижению ее температуры, теплоотдача уменьшается, и организм сохраняет тепло.
Испарение воды с поверхности тела (2/з влаги), а также в процессе дыхания (1/з влаги).
Испарение воды с поверхности тела происходит при выделении пота. Даже при полном отсутствии видимого потоотделения через кожу испаряется в сутки до 0,5 л воды — невидимое потоотделение. Испарение 1 л пота у человека с массой тела 75 кг может понизить температуру тела на 10° С.
В состоянии относительного покоя взрослый человек выделяет во внешнюю среду 15% тепла путем теплопроведения, около 66% посредством теплоизлучения и 19% за счет испарения воды.
В среднем человек теряет за сутки около 0,8 л пота, а с ним 500 ккал тепла.
При дыхании человек также выделяет ежесуточно около 0,5 л воды.
При низкой температуре окружающей среды (15° С и ниже) около 90% суточной теплоотдачи происходит за счет теплопроведения и теплоизлучения.
В этих условиях видимого потоотделения не происходит.
При температуре воздуха 18—22° С теплоотдача за счет теплопроводности и теплоизлучения уменьшается, но увеличивается потеря тепла организмом путем испарения влаги с поверхности кожи. При большой влажности воздуха, когда испарение воды затруднено, может возникнуть перегревание тела и развиться тепловой удар.
Малопроницаемая для паров воды одежда препятствует эффективному потоотделению и может служить причиной перегревания организма человека.
В жарких странах, при длительных походах, в горячих цехах человек теряет большое количество жидкости с потом.
При этом появляется чувство жажды, которое не утоляется приемом воды. Это связано с тем, что с потом теряется большое количество минеральных солей. Если добавить к питьевой воде соль, то чувство жажды исчезнет и самочувствие людей улучшится.