Управление тепловым гомеостазом

Управление всеми реакциями, которые позволяют поддерживать постоянную температуру тела в различных условиях, осуществляется специальными нервными центрами, расположенными в головном мозге. Основным центром терморегуляции является отдел головного мозга, который называется гипоталамусом. Центры терморегуляции получают информацию по проводящим путям от чувствительных к температуре нервных клеток, расположенных в различных отделах центральной нервной системы и от периферических терморецепторов, расположенных в коже. После получения и анализа информации гипоталамус «отдает приказ» о включении тех или иных регуляторных систем.

Тепловой гомеостаз – это один из самых совершенных механизмов общего гомеостаза организма человека.

 

 

ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКАЯ И ФИЗИЧЕСКАЯ

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. Радиация - выделение тепла из организма происходит путем инфракрасного излучения с поверхности тела. За счет этого организм теряет основную массу тепла.

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.

НЕРВНАЯ И ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ

Терморегуляция осуществляется рефлекторно. Колебания температуры окружающей среды воспринимаются терморецепторами. В большом количестве терморецепторы располагаются в коже, в слизистой оболочке полости рта, верхних дыхательных путях. Обнаружены терморецепторы во внутренних органах, венах, а также в некоторых образованиях центральной нервной системы.

Терморецепторы кожи очень чувствительны к колебаниям температуры окружающей среды. Они возбуждаются при повышении температуры среды на 0,007° С и понижении — на 0,012° С.

Нервные импульсы, возникающие в терморецепторах, по афферентным нервным волокнам поступают в спинной мозг. По проводящим путям они достигают зрительных бугров, а от них идут в гипоталамическую область и к коре большого мозга. В результате возникают ощущения тепла или холода.

В спинном мозге находятся центры некоторых терморегуляторных рефлексов. Гипоталамус является основным рефлекторным центром терморегуляции. Передние отделы гипоталамуса контролируют механизмы физической терморегуляции, т. е. они являются центром теплоотдачи. Задние отделы гипоталамуса контролируют химическую терморегуляцию и являются центром теплообразования.

Важная роль в регуляции температуры тела принадлежит коре головного мозга. Эфферентными нервами центра терморегуляции являются главным образом симпатические волокна.

В регуляции теплообмена участвует и гормональный механизм, в частности гормоны щитовидной железы и надпочечников. Гормон щитовидной железы — тироксин, повышая обмен веществ в организме, увеличивает теплообразование. Поступление тироксина в кровь возрастает при охлаждении организма. Гормон надпочечников — адреналин — усиливает окислительные процессы, увеличивая тем самым теплообразование. Кроме того, под действием адреналина происходит сужение сосудов, в частности сосудов кожи, за счет этого уменьшается теплоотдача.

Приспособление организма к пониженной температуре окружающей среды. При понижении температуры окружающей среды происходит рефлекторное возбуждение гипоталамуса. Повышение его активности стимулирует гипофиз, результатом чего является усиленное выделение тиреотропина и кортикотропина, повышающих активность щитовидной железы и надпочечников. Гормоны данных желез стимулируют теплопродукцию.

Таким образом, при охлаждении включаются защитные механизмы организма, повышающие обмен веществ, теплообразование и уменьшающие теплоотдачу.

 

 

64. ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН И ЕГО РЕГУЛЯЦИЯ .

Вода в организме находится в виде солевых растворов. Это обусловливает тесную связь водного обмена с обменом минеральных веществ, находящихся в организме в виде солей и их ионов.

Тело взрослого человека на 50—60% состоит из воды. Вода составляет около 92% крови, 70% общего веса скелетных мышц, 84% серого вещества мозга, 22% костной ткани.

Функции воды. Входя в состав тканей, вода является одним из структурных компонентов тела. Она служит растворителем многих химических веществ в организме и активно участвует в процессах обмена. Если прекращается поступление воды в организм, то он погибает. Полное голодание, но при условии приема воды переносится человеком в течение 40—45 дней. Потеря веса тела при этом может достигать 40%. При лишении же воды потеря 10% веса уже ведет к тяжелым поражениям, а потеря 20—22% —к смерти.

Поступление воды в организм вызывает незначительное и кратковременное повышение ее содержания в крови. Она быстро переходит в ткани и частично депонируется в печени. Избыток ее выводится из организма почками.

Минеральные вещества входят в состав всех живых тканей. Нормальное функционирование тканей обеспечивается не только наличием в них тех или иных солей, но и строго определенными их количественными соотношениями. Неорганические вещества 1) поддерживают необходимое осмотическое давление в клетках и биологических жидкостях и наряду с белками 2)обеспечивают постоянство рН тканей. При полном отсутствии минеральных солей в пище животные резко теряют в весе и погибают.При избыточном поступлении минеральных солей в организм они могут откладываться в виде запасов. Натрий и хлор депонируются в подкожной клетчатке, калий — в скелетных мышцах, кальций и фосфор — в костях.

Осмотическое давление внутренней среды организма поддерживается путем регуляции поступления воды и солей и их выделения. При повышении осмотического давления возникает чувство жажды. При поступлении воды в организм осмотическое давление снижается.

Регуляция

Выведение воды и солей из организма происходит благодаря нервным и гуморальным влияниям на почки и потовые железы. Нервные центры, регулирующие водно-солевой обмен, расположены в подбугровой области промежуточного мозга. Здесь же находятся осмо рецепторные клетки, воспринимающие изменения осмотического давления в крови. Воздействие осмо рецепторов * рефлекторно влияет на водно-солевой обмен, обеспечивая постоянство осмотического давления во внутренней среде организма. Большую роль в регуляции водно-солевого обмена играют антидиуретический гормон гипофиза и гормоны коры надпочечников минералокортикоиды. Гормон гипофиза стимулирует обратное всасывание воды в почке и уменьшает этим мочеобразование. Минералокортикоиды (альдостерон и др.) действуют на эпителий почечных канальцев и повышают обратное всасывание в кровь натрия. На деятельность почек влияют также гормоны щитовидной и паращитовидной желез. Первый увеличивает мочеобразование, второй способствует выведению из организма солей кальция и фосфора. Осморецепторы — рецепторы, возбуждающиеся при изменениях осмотиче­ского давления. Они находятся в промежуточном мозгу и в сосудах внутренних органов