Termoregulering af kroppen. hærdning

I processerne af homeostase hos alle varmblodede dyr og mennesker stor betydning har termoregulering - evnen til at holde kropstemperaturen på et konstant niveau, uanset udsving i den omgivende temperatur ( isoterm ). I modsætning til dyr, hvis kropstemperatur er direkte afhængig af den omgivende temperatur (padder, krybdyr, fisk), giver kropstemperaturniveauet for varmblodede organismer dem mulighed for at opretholde deres aktivitet i forskellige forhold levesteder og dermed øge deres tilpasningsevne.

Konstantiteten af ​​kropstemperaturen skyldes processerne med varmegenerering og varmeoverførsel. Disse processer er reguleret af komplekse refleks virker, som opstår som reaktion på temperaturirritation af receptorerne i huden, huden og subkutane kar, såvel som det centrale nervesystem. Termoreceptorer, der opfatter kulde eller varme, er placeret i den forreste del af hypothalamus, i den retikulære dannelse af mellemhjernen og også i rygmarven (se fig. Nervesystem). Hypothalamus indeholder de vigtigste termoregulatoriske centre, der koordinerer komplekse processer giver isoterm. Centrene for nogle termoregulerende reflekser er placeret i rygmarven, en vis del af termoreguleringsprocesserne tages af hjernebarken, kirtlerne indre sekretion(primært skjoldbruskkirtlen og binyrerne). Ved afkøling udskiller skjoldbruskkirtlen mere aktivt et hormon, der aktiverer stofskiftet og som følge heraf øger varmeproduktionen. Binyrerne øger udskillelsen af ​​adrenalin, som indsnævrer hudkarrene, reducerer varmeoverførslen og øger varmeudviklingen på grund af øgede oxidationsprocesser i vævene.

Da forskellige organer har forskellig metabolisk aktivitet, kan deres temperatur variere. Leveren har den højeste temperatur (37,8–38°C), da den er placeret dybt inde i kroppen og har mest højt niveau metaboliske processer. Hudens temperatur er mere afhængig af den omgivende temperatur og er på grund af den høje varmeoverførsel den laveste (30–34 °C), mens den kan variere betydeligt: ​​den højeste på stammen og hovedet, den laveste på ekstremiteter.

Kropstemperaturen har et døgnregime og varierer fra 0,5-0,7°C: maksimum observeres under muskelarbejde og kl. 16-18, minimum er i hvile og kl. 3-4. Mål kropstemperaturen i armhule(36,5-36,9°C), kl spædbørn ofte i endetarmen, hvor den er højere og er 37,2-37,5 °C.

Konstansen af ​​kropstemperaturen hos mennesker opretholdes kun, når processerne med varmedannelse og varmeoverførsel af kroppen er i ligevægt (fig. 1.25). Dette opnås gennem fysiske og kemiske termoreguleringsmekanismer.

Kemisk termoregulering sker gennem aktivering af metaboliske processer i kroppens væv, hvilket fører til øget varmeudvikling. Hos mennesker ses en stigning i varmeudviklingen, når den omgivende temperatur falder til under det optimale (den såkaldte termiske komfortzone). I tøj er komforttemperaturen 18-20°C, uden - 28°C. Den mest intense varmeudvikling observeres i muskler, lever og nyrer.

Fysisk termoregulering opstår gennem et fald eller en stigning i varmeoverførslen på grund af en ændring i varmestråling (strålevarmeoverførsel), konvektion (blanding af luft opvarmet af kroppen) og fordampning af vand fra overfladen af ​​huden og lungerne. I hvile ved en temperatur på 20 ° C hos mennesker er stråling 66%, fordampning - 19%, konvektion - 15% total tab kropsvarme. Laget af subkutant fedtvæv forhindrer varmeoverførsel, da dens fedtvæv har lav varmeledningsevne, og tøj, der skaber et lag stillestående luft rundt om kroppen.

Ris. 1,25.

Varmeoverførsel ved stråling og konvektion er kun mulig ved omgivelsestemperaturer op til 35 ° C, ved højere lufttemperaturer opretholdes kropstemperaturen kun ved fordampning af sved; varmeoverførsel ved fordampning og med intens muskelbelastning bliver den førende. Effektiviteten af ​​denne type varmeoverførsel afhænger af luftens fugtighed og tøjets åndbarhed. Vejrtrækning er også involveret i at opretholde kropstemperaturen: under udånding frigiver lungerne vand i form af vanddamp, denne type varmeoverførsel reguleres af en ændring i åndedrætsfrekvensen.

En vigtig mekanisme for termoregulering er omfordelingen af ​​blod i karrene og volumen af ​​cirkulerende blod. Ved lave temperaturer indsnævres arteriolerne i huden, stor mængde blod kommer ind i karrene bughulen, som et resultat af hvilken varmeoverførsel er begrænset, og de indre organer opvarmes yderligere. Ved endnu stærkere afkøling åbner de kar, der sikrer udledning af blod fra arterierne til venerne (arteriovenøse anastomoser), og blodgennemstrømningen til kapillærerne aftager yderligere. Ved en stigning i kropstemperaturen udvider hudkarrene sig, mængden af ​​blod, der strømmer gennem hudkarrene, øges, hvilket fører til afkøling af blodet i hudkarrene på grund af varmeoverførsel fra kropsoverfladen (fig. 1.26).

Ris. 1,26. Mekanismen for varmeoverførsel i kulde (A) og i varme(B)

Yderligere midler til termoregulering kan tjene som en ændring i kropsposition, gåsehud, kulderystelser. Så når en person er kold, krøller han sig sammen til en "bold", hvilket reducerer varmeoverførselsoverfladen. " Gåsekød"- en rudimentær reaktion, der er blevet bevaret hos mennesker i evolutionsprocessen fra dyreforfædre dækket med uld - giver dig mulighed for at hæve ulden og dermed øge laget af varm stille luft rundt om kroppen og lukke udskillelseskanaler svedkirtler, hvilket reducerer fordampningen af ​​vand fra kroppens overflade. Kuldegysninger, der opstår, når hypotermi fører til supplerende uddannelse varme som følge heraf muskel arbejde (lille gys), som går til at varme kroppen op.

Ændringer i termoregulering i ontogeni. I processen med ontogenese udvikles evnen til at opretholde en konstant kropstemperatur gradvist. En nyfødt baby er karakteriseret ved ustabil termoregulering: det opstår let afkøling eller overophedning af kroppen, når den omgivende temperatur ændres, selv en lille muskelbelastning (langvarig gråd) kan føre til en stigning i kropstemperaturen. Evnen til at termoregulere hos for tidligt fødte børn er meget lav, så de har brug for særlige forhold at opretholde kropstemperaturen.

De vigtigste termoregulatoriske reaktioner i kroppen dannes i spædbarnet. I de første måneder af livet udføres beskyttelse mod varmetab fra kroppen hovedsageligt af subkutant fedtvæv. En sådan statisk mekanisme tillader ikke tilstrækkelig regulering af varmeoverførsel i overensstemmelse med den aktuelle situation, så børn spæde barndom let udsat for hypotermi og overophedning. Barnets krop er tilpasset til at reducere varmeoverførslen fra en relativt stor overflade af kroppen, primært på grund af termisk isolering af subkutant fedtvæv. Derudover fungerer brunt fedtvæv i denne alder i barnets krop. Det er mættet med mitokondrier, involveret i intracellulære energiprocesser, og "varmer" de store kar placeret langs rygsøjlen. Vasomotoriske reaktioner, som bestemmer tonen i overfladisk placerede kar og regulerer varmeoverførsel, dannes aktivt i løbet af det første leveår. Da de stadig er ufuldkomne, opstår der let hypotermi eller overophedning af kroppen, derfor skal det termiske regime overholdes ret strengt, når man plejer babyer og opdrager dem. Efter et år begynder musklerne at forbinde til produktionen af ​​varme, og brunt fedtvæv holder gradvist op med at fungere. Imidlertid er varmeoverførselsmekanismerne stadig ufuldkomne, og komforttemperaturen forbliver høj - omkring 30°C. I en alder af 3 til 7 år er en betydelig plads optaget af mekanismerne for kemisk (metabolisk) termoregulering. Fra en alder af 6 begynder en hurtig forbedring af de vasomotoriske reaktioner af perifere kar, og i en alder af 10 nærmer fysisk termoregulering niveauet for en voksen i sin effektivitet. PÅ ungdom blodgennemstrømningen øges, hvilket fører til en stigning i hudtemperaturen. Derudover ustabilitet vaskulær tonus, karakteristisk for denne alder, reducerer mulighederne for fysisk termoregulering, og for at opretholde en konstant kropstemperatur bliver det igen nødvendigt at øge varmeproduktionen på grund af aktiveringen af ​​metaboliske processer. Derfor i pubertet mulighederne for termoregulering reduceres, hvilket på en vis måde reducerer organismens adaptive ressourcer. PÅ ungdom temperaturhomeostase bliver mere stabil, termoregulatoriske reaktioner er mere økonomiske. Hos ældre og alderdom sænk farten metaboliske processer, reduceres mulighederne for adaptiv regulering af vaskulær tonus og muskelkomponenten af ​​fysisk termoregulering, hvilket fører til et fald i kropstemperaturen, en let forekomst af hypotermi, inflammatorisk og forkølelse.

Til normalt flow fysiologiske processer i den menneskelige krop er det nødvendigt, at den varme, som kroppen frigiver, fjernes fuldstændigt til miljøet, da kroppens funktion kræver forekomsten af ​​kemiske og biokemiske processer i den i tilstrækkelig grad strenge temperaturgrænser (36,5 - 37,0 o C).

Forhold, der krænker varmebalancen, forårsager reaktioner i kroppen, der bidrager til dens genopretning på grund af kroppens adaptive og kompenserende evner.

Varmestyringsprocesser at vedligeholde konstant temperatur menneskelige krop inden for 36 - 37 ° C kaldes termoregulering.

Termoregulering er en fysiologisk proces, der styres af centralnervesystemet..

Processerne med varmeafgivelsesregulering udføres hovedsageligt på tre måder: biokemisk; ved at ændre intensiteten af ​​blodcirkulationen og intensiteten af ​​sved.

Termoregulering med biokemiske midler Det består i at ændre intensiteten af ​​stofskiftet (oxidative processer), når kroppen overophedes eller afkøles.

Termoregulering ved at ændre intensiteten af ​​blodcirkulationen er kroppens evne til at regulere tilførslen af ​​blod (kølevæske) fra indre organer til overfladen af ​​kroppen, som følge af indsnævring eller ekspansion blodårer afhængig af den omgivende temperatur. Blodforsyningen ved høje temperaturer kan være 20 til 30 gange større end ved lave temperaturer. I fingrene kan blodtilførslen ændre sig 600 gange.

Termoregulering ved at ændre intensiteten af ​​udskillelse sved udføres ved at ændre processen med varmeoverførsel og som et resultat af fordampning af den frigivne sved.

Termoregulering af kroppen udføres med alle midler samtidigt, hvilket eliminerer hypotermi og overophedning af kroppen, da det sikrer en balance mellem mængden af ​​varme, der kontinuerligt genereres i kroppen (kemisk termoregulering) og den overskydende varme, der løbende afgives til miljøet (fysisk termoregulering), dvs. varmebalancen opretholdes organisme.

Termoregulering ( Q) kan repræsenteres som følger:

Q = M ± R ± C – E(1)

At opretholde en konstant kropstemperatur bestemmes af kroppens varmeproduktion M, det vil sige metabolismeprocesserne i celler (fordøjelse af mad, forbrænding af sukker- og fedtdepoter), produceret som følge af fysisk aktivitet(udførelse af arbejde, hvis energiforbrug bestemmer kategorien af ​​arbejde, ufrivillig muskelskælven).

Varmeafledning eller varmeforøgelse R på bekostning infrarød stråling kroppen ind i det omgivende rum eller bestråling med en infrarød strøm af overfladen af ​​den menneskelige krop fra dette rum;



varmeoverførsel eller varmeforøgelse C ved konvektion, det vil sige gennem opvarmning eller afkøling af legemet med luft, der skylles over kroppens overflade;

varmeafledning E, på grund af fordampning af fugt fra overfladen af ​​huden, slimhinder i de øvre luftveje, lunger.

En ændring i mikroklimaparametre forårsager en ændring procent mængder, der bestemmer varmebalancen i menneskekroppen.

normale forhold med en svag luftbevægelse mister en person i hvile omkring 45% af al den termiske energi produceret af kroppen som følge af termisk stråling; konvektion op til 30 % og fordampning op til 25 %.

Samtidig: over 80% af varmen afgives gennem huden, ca. 13% gennem åndedrætsorganerne, ca. 7% af varmen bruges på at opvarme maden, vandet og indåndingsluften.

Med en stigning i udeluftens temperatur og de samme værdier af relativ fugtighed øges fordampningen af ​​huden som følge af sveden fra overfladen af ​​den menneskelige krop. sveden spiller vigtig rolle i at opretholde menneskelig komfort. Så under normale atmosfæriske forhold udskiller kroppen fra 0,4 til 0,6 liter sved om dagen, og 0,6 kcal bruges på 1 times sved. Når du arbejder under forhold forhøjet temperatur og luftfugtighed er varmeoverførslen af ​​kroppen vanskelig.

Biologi og genetik

Der er flere mekanismer for varmeoverførsel til miljøet. Stråling er frigivelse af varme i form af elektromagnetiske bølger i det infrarøde område. Mængden af ​​varme, som kroppen afgiver til miljøet ved stråling, er proportional med strålingens overfladeareal, kroppens overfladeareal, der ikke er dækket af tøj, og temperaturgradienten. Ved en omgivelsestemperatur på 20°C og en relativ luftfugtighed på 4060, spreder kroppen af ​​en voksen person ved stråling omkring 4050 af den samlede varme, der afgives.

Termoregulering, typer af termoregulering.

termoregulering er et sæt fysiologiske processer, hvis aktivitet er rettet mod at opretholde den relative konstanthed af kernetemperaturen under forhold med skiftende miljøtemperatur ved at regulere varmeproduktion og varmeoverførsel. Termoregulering er rettet mod at forhindre krænkelser af kroppens termiske balance eller genoprette den, hvis sådanne krænkelser allerede er sket, og udføres på den neuro-humorale måde.

Termoregulering kan opdeles i to hovedtyper: kemisk og fysisk termoregulering.

De er til gengæld også opdelt i flere typer:

  1. Kemisk termoregulering

kontraktil termogenese

ikke-rystende termogenese.

  1. Fysisk termoregulering

Stråling.

Varmeledning (ledning)

Konvektion

Fordampning

Overvej disse typer termoregulering mere detaljeret.

Kemisk termoregulering

kontraktil termogenese

Denne form for termoregulering virker, når vi er kolde og skal hæve vores kropstemperatur. Denne metode består i muskelsammentrækning.

Med muskelsammentrækning øges ATP-hydrolyse, derfor øges strømmen af ​​sekundær varme, som går til at opvarme kroppen.

Frivillig aktivitet af muskelapparatet, forekommer hovedsageligt under påvirkning af cortex halvkugler. I dette tilfælde er en stigning i varmeproduktionen mulig med en faktor på 3-5 i forhold til værdien af ​​hovedudvekslingen.

Normalt, med et fald i miljøets temperatur og blodtemperatur, er den første reaktion en stigning i termoregulatorisk tone.(hår på kroppen "står på højkant", "gåsehud" vises). Fra sammentrækningsmekanikkens synspunkt er denne tone en mikrovibration og giver dig mulighed for at øge varmeproduktionen med 25-40% af det oprindelige niveau. Normalt er hoved- og nakkemusklerne med til at skabe tonen.

Med mere signifikant hypotermi bliver den termoregulerende tone tilmuskel kold gys. Kold kuldegysninger er en ufrivillig rytmisk aktivitet af overfladisk placerede muskler, som følge af hvilken varmeproduktionen øges. Det menes, at varmeproduktionen ved kold kuldegysninger er 2,5 gange højere end ved frivillig muskelaktivitet.

Den beskrevne mekanisme virker på refleksniveau uden deltagelse af vores bevidsthed. Men det er muligt at hæve kropstemperaturen ved hjælp af bevidst fysisk aktivitet.

Mens du gør fysisk aktivitet af forskellig effekt, øges varmeproduktionen med 5-15 gange i forhold til hvileniveauet. I løbet af de første 15-30 minutter af langtidsdrift stiger kernetemperaturen ret hurtigt til et relativt stationært niveau, og forbliver derefter på dette niveau eller fortsætter med at stige langsomt.

Ikke-rystende termogenese

Denne form for termoregulering kan føre til både en stigning og et fald i kropstemperaturen.

Det udføres ved at accelerere eller bremse kataboliske metaboliske processer. Og dette vil igen føre til et fald eller en stigning i varmeproduktionen. På grund af denne type termogenese kan varmeproduktionen øges med 3 gange.

Reguleringen af ​​processerne af ikke-rystende termogenese udføres ved at aktivere det sympatiske nervesystem, produktionen af ​​skjoldbruskkirtelhormoner og binyremarven.

Fysisk termoregulering

Fysisk termoregulering forstås som et sæt fysiologiske processer, der fører til en ændring i niveauet af varmeoverførsel. Der er flere mekanismer for varmeoverførsel til miljøet.

  1. Stråling - varmeoverførsel i form af elektromagnetiske bølger i det infrarøde område. Stråling giver energi til alle objekter, hvis temperatur er højere absolut nul. Elektromagnetisk stråling bevæger sig frit gennem et vakuum, atmosfærisk luft for den kan også betragtes som "gennemsigtig". Mængden af ​​varme, som kroppen afgiver til miljøet ved stråling, er proportional med strålingens overfladeareal (overfladearealet af kroppen, der ikke er dækket af tøj) og temperaturgradienten. Ved en omgivelsestemperatur på 20°C og en relativ luftfugtighed på 40-60% spreder kroppen af ​​en voksen person ved stråling omkring 40-50% af al varme, der afgives.
  2. Varmeledning (ledning)- en metode til varmeoverførsel i direkte kontakt af kroppen med andre fysiske genstande. Mængden af ​​varme, der afgives til miljøet ved denne metode, er proportional med forskellen i gennemsnitstemperaturerne for kontaktlegemerne, arealet af de kontaktflader, tidspunktet for termisk kontakt og termisk ledningsevne.
  3. Konvektion - varmeoverførsel, udført ved overførsel af varme ved at flytte partikler af luft (vand). Luften, der er i kontakt med huden, opvarmes og stiger, dens plads indtages af en "kold" portion luft osv. Under forhold med termisk komfort mister kroppen op til 15 % af al varme, der afgives på denne måde.
  4. Fordampning - tilbagevenden af ​​termisk energi til miljøet på grund af fordampning af sved eller fugt fra overfladen af ​​huden og slimhinderne i luftvejene. På grund af fordampning afgiver kroppen ved en behagelig temperatur omkring 20 % af al afledt varme. Fordampning er opdelt i 2 typer.

Umærkelig sved- fordampning af vand fra slimhinderne i luftvejene(gennem åndedrættet) og vand siver gennem hudens epitel (Fordampning fra overfladen af ​​huden.Det går, selvom huden er tør.).

På en dag igennem Luftveje op til 400 ml vand fordamper, dvs. kroppen taber op til 232 kcal om dagen. Om nødvendigt kan denne værdi øges på grund af termisk åndenød.

Omkring 240 ml vand siver gennem epidermis i gennemsnit om dagen. Derfor taber kroppen på denne måde op til 139 kcal om dagen. Denne værdi afhænger som regel ikke af reguleringsprocesserne og forskellige miljøfaktorer.

Opfattet sved- varmeoverførsel igennem fordampning af sved . I gennemsnit frigives 400-500 ml sved om dagen ved en behagelig miljøtemperatur, derfor afgives op til 300 kcal energi. Om nødvendigt kan svedvolumenet dog stige op til 12  l om dagen, dvs. Ved at svede kan du tabe dig op til 7000 kcal om dagen.

Effektiviteten af ​​fordampning afhænger i høj grad af miljøet: Jo højere temperatur og jo lavere luftfugtighed, jo højere effektivitet er sved som varmeoverførselsmekanisme. Ved 100 % luftfugtighed er fordampning umulig.


Samt andre værker, der kan interessere dig

35444. Problemer med administrative undersøgelser i toldmyndighederne under reformen af ​​toldlovgivningen 484,5 KB
Formålet med specialeforskningen er de sociale relationer, der udvikler sig i processen med sager om administrative forseelser relateret til gennemførelsen af ​​en administrativ undersøgelse, er emnet en administrativ undersøgelse i proceduren i sager om administrative lovovertrædelser.
35445. Kirurgi. Krybbe 451 KB
Precancerøse sygdomme i tyktarmen og endetarmen. Divertikulum divertikulose kolon. Polypose læsion af colon obligat precancer som kan være i form af: Enkelte adenomatøse villøse polypper, der er maligne i 45 tilfælde, især polypper større end 2 cm; villøse polypper bliver oftere maligne. Multipel polypose kolon som.
35446. PSYKIATER, PSYKOTERAPEUT, PSYKOLOG - HVEM ER HVEM 35,5 KB
Den dag, da jeg gik hjem, tænkte jeg, at et af hovedproblemerne for alle parter, der er interesserede i denne strid, er at definere begreber, for eksempel er begrebet paranoid for en psykiater ikke præcis, hvad en psykolog lægger i det, og der er ingen af ​​disse oversættelsesproblemer. Samtidig er alle psykiatere og psykologer engageret i psykoterapi i ganske lang tid juridiske grunde og nogle gange ikke uden held Et andet problem er enten eller: der kan ikke være to meninger, der er kun én rigtig undervisning og en psykoterapeut, der bekender sig til det, men det er alt ...
35447. STRUKTUR, UDVIKLING OG FUNKTIONEL BETYDNING AF FORSKELLIGE DELE AF NERVESYSTEMET 15,49 KB
I centrum rygrad lokaliseret ophobning af gråt stof nerveceller neuroner omgivet af hvidt stof dannet af nervefibre. Reflekser ved vandladning og afføring af refleks hævelse af penis og sædafgang hos en mand erektion og ejakulation er også forbundet med rygmarvens funktion Rygmarven udfører også en ledende funktion nervefibre bestanddele af hovedparten hvidt stof danner hjernens ledende SjTH syindago. Rygmarvens aktivitet hos mennesker er stort set underordnet den koordinerende ...
35448. Min yndlingsfilm Romeo og Julie 14,76 KB
Og jeg vil prøve at fortælle dig om denne film. I byen Verona var der to rige familier, Capulets og Montagues. Der var et gammelt skænderi mellem de to familier. En dag lavede Capulet en fantastisk aftensmad. Ved den aftensmad så Romeo Juliet og blev forelsket i hende ved dem.
35449. Borte med blæsten. Min yndlingsfilm 17,43 KB
Jeg kan ikke lide gyserfilm, og jeg synes, at de er ret ulækre. Nogle gange ser jeg min politifilm eller historisk film, men jeg er ikke særlig opsat på den slags film. Lad mig nu fortælle dig om en af ​​mine yndlingsfilm Gone with the wind af Mrgret Mitchells roman.
35450. Højere nervøs aktivitet hos børn i løbet af de første 3 leveår 13,23 KB
Højere nervøs aktivitet børn tidlig alder karakteriseret ved en ubalance mellem to hoved nervøse processer: excitatoriske processer dominerer over inhiberingsprocesser. Der er mange vidt spredte bestrålede reaktioner i børns adfærd. Derfor er det umuligt at kræve, at børn hurtigt stopper den handling, de har påbegyndt, eller at de udfører enhver bevægelse og hurtigt skifter fra en handling til en anden.
35451. Betingede og ubetingede reflekser 10,8 KB
Ubetingede reflekser er en naturlig reserve af færdiglavede stereotype reaktioner af kroppen. Ubetingede reflekser er de samme hos alle individer af samme art. Betingede reflekser Men højere dyrs og menneskers adfærd er ikke kun karakteriseret ved medfødte, dvs.
35452. Motivation og følelser 10,94 KB
På baggrund af motivationer dannes en adfærd, der fører til tilfredsstillelse af det oprindelige behov. Følelser skal forstås som en bestemt tilstand af den menneskelige krop og højere dyr, som er dannet under påvirkning af ydre eller indre behov eller mental repræsentation og er ledsaget af et kompleks af somatiske og vegetative ændringer, der har en adaptiv værdi. Følelser bør således betragtes som en slags adaptiv reaktion, der dannes i evolutionsprocessen.

termoregulering kaldet den menneskelige krops evne til at regulere varmeudvekslingen med omgivelserne og holde kropstemperaturen inden for visse grænser (36,1 - 37,2 ° C).

Termoregulering opnås ved at ændre to komponenter i varmevekslingsprocessen: varmeproduktion og varmeoverførsel.

Af de to måder at opretholde termisk ligevægt på, er reguleringen af ​​varmeoverførsel af primær betydning, da. denne vej er mere variabel og overskuelig i kroppen, mens reguleringen af ​​varmeproduktion spiller en positiv rolle hovedsageligt når lave temperaturer luft, ved høje temperaturer er muligheden for at regulere varmeoverførslen ved at reducere varmeproduktionen begrænset.

Normalt termisk velvære finder sted, når den termiske balance opretholdes

Qt.r.= Qt.v.

Her Qt.o.- mængden af ​​varme genereret af en person, og Qt.v.- mængden af ​​varme, som en person modtager fra miljøet. Denne korrespondance karakteriserer miljøet som behageligt. Under komfortforhold oplever en person ikke termiske fornemmelser af kulde eller overophedning, der forstyrrer ham.

Varmebalanceligningen ("menneske - miljø") har formen

Qt.o. \u003d q til + q t + q og + q brug + q d,

hvor q til er konvektionsindekset;

q t- en indikator for varmeledningsevne gennem tøj;

q og er strålingsindekset;

q spansk - hudens fordampningshastighed;

q d - hastighed af fordampning af fugt under vejrtrækning.

Varmeudveksling mellem en person og miljøet udføres: konvektion som følge af vask af kroppen med luft ( q til), varmeledningsevne gennem tøj ( q t), stråling til de omgivende overflader ( q og), fordampning af fugt fra overfladen af ​​huden ( q spansk), fordampning af fugt under vejrtrækning ( q d).

Mængden af ​​varme genereret af den menneskelige krop afhænger af graden fysisk spænding i visse klimatiske forhold og spænder fra 85 (i hvile) til 500 J/s (hårdt arbejde). I hvile ved en omgivende temperatur på +18 °C, andelen q til og q t er omkring 30 %, q og– 45%, q spansk - 20%, q d - 5 % af al varme fjernet.

Processerne med varmeemissionsregulering udføres hovedsageligt på tre måder: biokemisk; ved at ændre intensiteten af ​​blodcirkulationen og intensiteten af ​​sved.

Termoregulering med biokemiske midler består i at ændre intensiteten af ​​oxidative processer, der forekommer i kroppen. For eksempel øger muskelrystelser, der opstår, når kroppen er kraftigt afkølet, frigivelsen af ​​varme op til 125...200 J/s.

Termoregulering ved at ændre intensiteten af ​​blodcirkulationen er kroppens evne til at regulere strømmen af ​​blod (som i dette tilfælde er et kølemiddel) fra de indre organer til kroppens overflade ved at indsnævre eller udvide blodkar. Overførslen af ​​varme med blodstrømmen er af stor betydning på grund af de lave koefficienter for termisk ledningsevne af væv. menneskelige legeme- 0,314...1,45 W/(m °C). På høje temperaturer miljøet udvider hudens blodkar og blod strømmer til det fra de indre organer et stort antal af blod og dermed mere varme afgives miljø. Ved lave temperaturer opstår det modsatte fænomen: indsnævring af hudens blodkar, et fald i blodgennemstrømningen til hud og derfor afgives mindre varme ydre miljø. I fingrene kan blodtilførslen ændre sig selv 600 gange.



Termoregulering ved at ændre intensiteten af ​​sved er at ændre processen med varmeoverførsel på grund af fordampning. Fordampningskøling af den menneskelige krop er af stor betydning. Så ved 1L = 18°C,<р = 60 %, и» = 0 количество теплоты, отдаваемой человеком в окружающую среду при испарении влаги, составляет около 18 % общей теплоотдачи. При увеличении температуры окружающей среды до + 27°С доля (?„ возрастает до 30 % и при 36,6° С достигает 100 %.

Termoregulering af kroppen udføres samtidigt med alle midler. Så med et fald i lufttemperatur forhindres en stigning i varmeoverførsel på grund af en stigning i temperaturforskel af sådanne processer som et fald i hudens fugtighed og følgelig et fald i varmeoverførsel ved fordampning, et fald i temperaturen på huden ved at reducere intensiteten af ​​blodtransport fra indre organer og samtidig et fald i temperaturforskellen .

Det er eksperimentelt fastslået, at optimal metabolisme i kroppen og dermed maksimal arbejdsproduktivitet finder sted, hvis komponenterne i varmeoverførselsprocessen er inden for følgende grænser: e * 5% Denne balance karakteriserer fraværet af spændinger i termoreguleringssystemet.

Parametrene for mikroklimaet i luftmiljøet, som bestemmer det optimale stofskifte i kroppen, og hvor der ikke er ubehagelige fornemmelser og spændinger i termoreguleringssystemet, kaldes behagelige eller optimale. Den zone, hvor omgivelserne fuldstændig fjerner den varme, kroppen genererer, og der ikke er spændinger i termoreguleringssystemet, kaldes komfortzonen. Forhold, under hvilke den normale termiske tilstand af en person krænkes, kaldes ubehagelige. Med en let spænding i termoreguleringssystemet og let ubehag etableres acceptable meteorologiske forhold.

Kropstemperatur

Kropstemperatur- Dette er en indikator for varmeoverførsel i kroppen, som er en biologisk konstant.

- Poikilotermi- ikke-konstant kropstemperatur, afhængig af den omgivende temperatur (koldblodede dyr).

- Homøtermi- konstant kropstemperatur, uafhængig af miljøet (varmblodede dyr).

- Isotermi- konstant kropstemperatur.

I løbet af dagen er der en stigning og et fald i kropstemperaturen. Kroppens minimum t er klokken 2 - 4 om morgenen, maksimum t klokken 16 - 19. Temperaturen er forskellig i forskellige dele af kroppen og i forskellige organer. Det varmeste organ er leveren, dens temperatur er 38-40 °C. I endetarmen er t 37,2 - 37,5 ° C, i armhulen 36,6 - 36,8 ° C,

Typer af termoregulering

Konstant kropstemperatur det er kun muligt, hvis mængden af ​​varme, der genereres i kroppen, er lig med mængden af ​​varme, som den afgiver til miljøet, dvs. det bestemmes af ligheden mellem varmeproduktion og varmeoverførsel.

Termoregulering inkluderer

Kemisk termoregulering- processen med at generere varme i kroppen (varmeproduktion).

Fysisk termoregulering- fjernelse af varme fra kroppen (varmeoverførsel).

Kemisk termoregulering (varmeproduktion)

varmekilde i kroppen er stoffer, hvor der sker kemiske reaktioner, hvorved der frigives energi.

Varmeproduktion er en kemisk termoregulering, pga. varme (energi) dannes som følge af kemiske reaktioner, dvs. varmeproduktion er en kemisk proces.

En stigning i miljømæssig t forårsager et refleksfald i stofskiftet, og varmeudviklingen i kroppen falder.

En stigning i varmeudvikling skyldes en stigning i muskelaktivitet og en acceleration af metaboliske processer.

Fysisk termoregulering (varmeafledning)

Varmeoverførsel er en fysisk proces, der følger fysikkens love, derfor kaldes varmeoverførsel fysisk termoregulering.

Varmeoverførselsveje

1) Varmeledning (konvektion)- varmeoverførsel til luften og genstande eller partikler i miljøet, der støder op til huden ved kontakt. Jo koldere luften er, jo stærkere er varmeoverførslen på denne måde og jo stærkere afkøles huden, og omvendt.

2) Varmestråling (stråling, ledning)- dette er frigivelse af varme til omgivende genstande ved at udsende infrarøde (varmestråler) stråler fra kroppen.

Varmestråling er større, når kroppens t er større, og temperaturen på de omgivende genstande er lavere. I hvile forlader 60 % af kroppen kroppen på grund af varmestråling.

En refleksændring i hudkarrenes lumen regulerer varmeoverførslen.

Med en stigning i miljømæssig t udvides arterioler (huden bliver rød), hvilket fører til øget ledning og konvektion. Med et fald i t af miljøet, tværtimod, indsnævrer hudens kar, hvilket fører til et fald i varmeledning og varmestråling.

3) Fordampning- dette er frigivelse af varme ved fordampning af vand fra kroppens overflade (2/3) og i færd med at trække vejret (1/3).

Fordampning med sved i hvile er 500 ml pr. dag, med en stigning i miljø-t og under træning 10-15 liter væske pr. dag.

Ved vejrtrækning frigives omkring 200-500 ml H2O.

Med et fald i omgivende t, skyldes 90% af den daglige varmeoverførsel ledning og konvektion, der er ingen synlig fordampning.

Ved t 18 - 22 ° C falder varmeoverførslen på grund af varmeledning og varmestråling, men stiger på grund af fordampning.

Hvis miljøets t er lig med eller større end kroppens t, så er hovedmetoden til varmeoverførsel fordampning.

Således er konstanten af ​​den menneskelige kropstemperatur sikret ved kemisk og fysisk termoregulering.

Regulering af varmeveksling

1. Termoreguleringens nerverefleksmekanisme

Termoregulering udføres refleksivt. Udsving t opfattes termoreceptorer hud, mundslimhinde, øvre luftveje.

Der er mange af dem på huden i ansigtet, og få på huden i underekstremiteterne. Nogle termoreceptorer ophidses af virkningen af kolde kegler Krause. Der er omkring 250 tusinde af dem, og de er placeret mere overfladisk. Andre termoreceptorer ophidses af virkningen varme - Ruffini-kroppe. Der er omkring 39 tusinde af dem, og de er placeret dybere end kolde.

Temperaturfornemmelsesvej (lateral spinothalamisk vej)

Termoreceptorer af hud og slimhinder - følsomme neuroner i spinalganglierne

(1. neuroner) - afferente (følsomme) fibre - sensoriske kerner i rygmarvens bagerste horn (2. neuroner) - afferente fibre i rygmarvens laterale ledninger - thalamuskerner (3. neuroner) - neuroner i det fjerde lag af den postcentrale gyrus cortex

(4. neuroner). Den højeste analyse af temperaturfornemmelser finder sted i hjernebarken

og der er fornemmelser af varme og kulde.

Hypothalamus- dette er det vigtigste reflekscenter for termoregulering:

A) forreste sektionerhypothalamus kontrollere fysisk termoregulering - varmeoverførselscenter.

B) Rygafdelingerhypothalamus ansvarlig for varmeudvikling varmeproduktionscenter.

2. Hormonel (endokrin) mekanisme for termoregulering

Udføres af skjoldbruskkirtel- og binyrehormoner.

Skjoldbruskkirtelhormoner - thyroxin , triiodothyronin øge stofskiftet og varmeudvikling.

Binyrehormon - adrenalin øger oxidative processer og varmeudvikling. Det trækker blodkarrene sammen, hvilket fører til et fald i varmeoverførslen.

Termoreguleringsforstyrrelser - hypertermi , hypotermi, hedeslag, feber.