Морфолого-фізіологічні основи гомойотермності.

Загальноприйнято гомойотермними вважати представників класів Птахи та Ссавці, а пойкілотермними – всіх інших тварин. У процесі еволюції в гомойотермних тварин сформувалося 2 типи розвитку: матуронатний та імматуронатний (для птахів частіше вживаються терміни — виводковий і нагніздний). Тварини різних типів розвитку відрізняються за характером протікання ембріонального і постембріонального періодів онтогенезу. Цей факт так чи інакше враховувався різними дослідниками і мав вплив на інтерпретацію даних. На основі поділу птахів за ознакою нагніздності і виводковості Е. Геккелем (цит. за Карташев, 1974) навіть була зроблена спроба побудови систематики класу Aves.

Однак на сьогодні проблема становлення матуронатності та імматуронатності у вищих хре­бетних не має належного наукового обґрунтування. Дискусійними залишаються питання відносно причин поділу на два типи розвитку гомойотермних тварин і шляхів його здійснення; про первин­ність того чи іншого типу та їх біологічне значення.

Процеси, що відбуваються в організмі з використанням енергії, закінчуються виділенням тепла. В одних випадках тепло є побічним продуктом життєдіяльності. в інших його виділення є головним шляхом перетворення енергії. в той же час існує зворотній зв'язок між температурою і біологічними процесами. Так швидкість хімічної реакції залежить від температури середовища згідно з правилом Ванг-Гоффа: при зміні температури на 10 ˚С інтенсивність обміну змінюється у 2-3 рази. Вказана закономірність пояснює високу термозалежність усіх життєвих процесів, які впливають навіть на еволюційний розвиток. Низька температура взимку, як і зниження температури вночі, сповільнювали або зупиняли всі процеси життєдіяльності. Це стосується так званих пойкілотермних тварин. У них температура тіла змінюється відповідно до температури зовнішнього середовища. Але на певному етапі еволюції деякі тварини набули здатності зберігати температуру постійною. Це гомойотермні істоти. Вони можуть зберігати температуру постійною, вони стали незалежними від зміни температури навколишнього середовища.

Основне значення постійного рівня температури організму полягає у можливості реалізувати функції в умовах температурного оптимуму дії ферментів.

Температура тіла людини. У гомойотермних організмів температура різних частин тіла не однакова. Розрізняють температуру оболонки і температуру ядра. Температура оболонки – це температура шкіри, яка залежить від температури навколишнього середовища. Температура ядра (температура внутрішніх органів, м'язів), навпаки характеризується постійністю.

Різні ділянки поверхні шкіри мають різну температуру. Температура шкіри тулуба і голови становить 33-34 ˚С, кінцівок, особливо в дистальних відділах – 28 ˚С.

Температура ядра теж не скрізь однакова – вона вища в печінці, у прямій кишці, у м'язах, які працюють.

Протягом доби температура тіла може коливатись: до 4-ї години вона знижується, а до 17-ї – підвищується. Амплітуда коливання може досягти 1 ˚С. Температура тіла може змінюватися і залежно від прийняття їжі, інтенсивності виконуваної м'язової праці та емоційного стану.

Температура тіла жінки залежить від ритму гормональної активності, менструального циклу. у першу половину циклу температура приблизно на 0,5 ˚С нижча ніж у другій.

Центр терморегуляції міститься в гіпоталамусі. Центр теплопродукції розташований у ядрах заднього відділу гіпоталамуса. Звідси через симпатичну нервову систему ідуть імпульси, що підвищують метаболізм, звужують судини шкіри, активізують терморегуляцію скелетних м'язів. У цих реакціях беруть участь і гормони – адреналін, норадреналін, тироксин та ін.

Центр тепловіддачі міститься в ядрах переднього відділу гіпоталамуса. Звідси ідуть імпульси, які розширюють судини шкіри. підвищують виділення поту, знижують теплопродукцію. При руйнуванні центру терморегуляції в гіпоталамусі гомойотермна тварина перетворюється на пойкілотермну.

Стан терморегулюючих зон гіпоталамуса може змінюватися під впливом ряду факторів крові. Такими факторами є вміст Са2+ іNа, глюкози, осмотичний тиск. Підвищення рівня одного з найбільш біологічно активних іонів (Са2+) модифікує чутливість центральних механізмів до температури, нейромедіаторів, що призводить до активації механізмів тепловіддачі. Це особливо помітно при фізичному навантаженні. Ріст осмолярності крові зумовлює підвищення межі температурної чутливості і зниження інтенсивності потовиділення.

Певну роль у регуляції температури тіла грають інші відділи ЦНС (ретикулярна формація, лімбічна система, кора головного мозку).

Вмикання різноманітних механізмів теплообміну відбувається постійно, залежно від конкретних умов. Етапність вмикання механізмів регуляції полягає у тому, що спочатку вмикаються енергоекономні механізми, наприклад, поведінкові. Якщо їх не досить, то вмикаються судинорухові. А такі механізми, як тремтіння, локомоції або потовиділення, приєднуються насамперед.