Физическа терморегулация

Заедно с потта се губят голямо количество соли (главно натриев хлорид) и витамин С. В тази връзка нормите на консумация на тези вещества трябва да бъдат значително разширени в диетата на хората, работещи в горещи цехове и в горещ климат.

Те участват в топлообмена кожата, лигавиците, белите дробове, сърдечно-съдовата и отделителната системи.

Особено важна роля в процесите на топлообмен играят състоянието на кожните съдове, както и сърдечната честота и дишането.

Сърдечно-съдовата система влияе върху интензивността на топлообмена поради преразпределението на кръвта в съдовете и промените в обема на циркулиращата кръв.

В студа кръвоносните съдове на кожата, главно артериоли, се стесняват; отворени артериовенозни анастомози. Това намалява количеството кръв в капилярите. В резултат на това се увеличава топлоизолацията на тялото и топлината се задържа чрез ограничаване на топлопреминаването. Поради преразпределението на кръвта, обемният кръвен поток във вътрешните органи се увеличава - това допринася за запазването на топлината в тях - реакция за запазване на топлината.

Когато околната температура се повиши:

1) съдовете на кожата се разширяват, количеството на циркулиращата в тях кръв;

2) обемът на циркулиращата кръв се увеличава поради прехвърлянето на вода от тъканите в съдовете и освобождаването на кръв от далака и други кръвни депа. В резултат на това топлообменът се увеличава чрез излъчване и конвекция.

Дихателната система - Подобен резултат се получава при засилено дишане поради отделянето на по-нагрят въздух от тялото. Това е особено важно при животни, които не се изпотяват (или липсват потни жлези, или има дебела козина, която затруднява изпотяването) - кучета, котки и др. Когато температурата на околната среда се повиши, те се развиват топлинен задух - много учестено, но изключително плитко дишане. Увеличава изпарението на водата от устната лигавица и горните дихателни пътища.

един) подкожен мастен слой - поради ниската топлопроводимост на мазнините;

2) дрехи - поради факта, че между него и кожата има слой от неподвижен въздух, който е лош проводник на топлина (температурата му достига 30 0 С). Топлоизолационните свойства на облеклото са толкова по-добри, колкото по-фина е неговата структура - вълна и козина. Дрехите, непроницаеми за въздух (каучук), се понасят зле - слоят въздух между него и тялото бързо се насища с водни пари и изпаряването спира.

3) промяна в положението на тялото: когато е студено, животните се "свиват на топка", което намалява повърхността на топлопредаване; когато е горещо, напротив, те заемат позиция, в която тя се увеличава;

4) реакция на мускулите на кожата - за хората има елементарно значение ("гъши подутини"), при животните променя клетъчността на вълнената покривка, в резултат на което се подобрява топлоизолационната роля на вълната.

Постоянството на телесната температура се осигурява от съвместното действие на механизми, които регулират, от една страна, интензивността на метаболизма и генерирането на топлина, което зависи от него (химическа терморегулация), а от друга страна, пренос на топлина (физическа терморегулация).

Поради това, полезен адаптивен резултат активността на разглежданата функционална система е постоянството не на температурата на кожата (температурна "обвивка"), а температури на вътрешните органи (температура "сърцевина")

ФУНКЦИОНАЛНА СИСТЕМА, ПРЕДОСТАВЯЩА ПОСТОЯННА ТЕМПЕРАТУРА НА ТЯЛОТО

1 връзка - полезен адаптивен резултат - поддържане на телесна температура на постоянно ниво.

2 връзка - рецептори. Терморецепцията се извършва от свободните краища на тънки сетивни влакна от тип А (делта) и С.

(Регулирането на постоянството на температурата е сложен рефлекторен акт, който възниква в резултат на дразнене на рецепторите на кожата, кожата и подкожните съдове и централната нервна система.)

3 връзка на функционалната система - нервен център

4 връзка на функционалната система - изпълнителни органи. Телесната температура се определя от съотношението на интензитета:

1) генериране на топлина

Нервните механизми на терморегулацията се основават на рефлекторни дъги, които включват рецепторни образувания (топлинни и студени рецептори). По протежение на аферентните нервни влакна импулсите от рецепторния апарат достигат редица основни центрове на автономна регулация, предимно структурите на хипоталамуса. Еферентната част на рефлекторната дъга са симпатиковите и парасимпатиковите нервни влакна, които инервират вътрешните органи, както и съдовете. По моторните соматични влакна се извършват и различни импулси, които регулират дейността на скелетните мускули.

Локализация и свойства на терморецепторите.

Периферни терморецепторите са в кожата, подкожните тъкани, кожните и подкожните съдове. Кожните терморецептори са некапсулирани нервни окончания.

Централни терморецептори разположен в медиалната преоптична област на хипоталамуса (централни неврони-термосензори), ретикуларна формация на средния мозък, гръбначния мозък.)

Рецепторите за топлина и студ в централната нервна система реагират на промените в температурата на кръвта, която тече към нервните центрове. Увеличение на генерирането на топлина беше забелязано при охлаждане на сънната артерия, която довежда кръв до мозъка.

Доказателства за централни терморецептори:

един) потапяне на денервирани задни крайници кучетата в студена вода причиняват треперене в мускулите на главата, предните крайници, багажника и увеличаване на производството на топлина. Това се дължи на факта, че "студената" кръв дразни централните терморецептори;

2)при охлаждане на сънната артерия, която довежда кръв до мозъка, се развиват треперене и свиване на кожните съдове, което води съответно до увеличаване на генерирането на топлина и ограничаване на топлопредаването.

Намерени терморецептори в дихателните пътища, в продълговатия мозък и в моторната кора.

По този начин човешкото тяло има двойна система за контрол на телесната температура: открива се ефектът от външната среда (топлина или студ) кожни рецепторни образувания, записва се вътрешна температура терморецептори на вътрешни органи и структури на централната нервна система.

Функционална мобилност на терморецепторите. Свойството на кожните терморецептори да променят чувствителността си към температурни ефекти в зависимост от промените в общото състояние на тялото отразява универсалното свойство на рецепторите, открити от P.G. Снякин и получи името "Функционална мобилност на рецепторите".

Освен това терморецепторите се подразделят за топлина и студ.

холи рецептори са разположени в дебелината на кожата, на дълбочина около 0,17 мм, топлинни рецептори - на дълбочина 0,3 мм. Общият брой точки за чувствителност на студа на повърхността на кожата значително надвишава броя точки за усещане на топлина. Рецепторите за студ и топлина са разположени неравномерно на повърхността на кожата. Има отделни зони на преференциална локализация на термични и студени терморецептори.

Сред периферните терморецептори преобладават студ, сред централните - термични. При оптимална околна температура за хората, терморецепторите генерират разряди със стационарна честота. С намаляване на температурата на околната среда честотата на импулсите и студените рецептори се увеличава, а топлинните рецептори намаляват. Напротив, с повишаване на температурата на околната среда честотата на импулсите на топлинните рецептори се увеличава и намалява - студена.

Честотата на импулсите на студените рецептори на кожата е максимална при температура 20-30 0 С, а за топлинните рецептори температурата е 38-43 0 С. Топло ми е - изгаряне - възниква при температури над 45 ° C и се възприема от други рецептори - трескава или рецептори за усещане за парене (околопринадлежат към полимодални ноцицептори и са междинни между терморецепторите и ноцицепторите).

Роля на нервните центрове.

Поддържането на телесната температура на оптимално за метаболизма ниво се осъществява поради регулаторното влияние на централната нервна система. За първи път беше открито присъствието в мозъка на център, способен да променя телесната температура през 80-те XIX в. К. Бернар. Неговият опит, наречен „топлинно впръскване“, се състоеше в следното: в диенцефалона беше въведен електрод през дупката, което предизвика дразнене на тази област. Два до три часа след поставянето на електрода настъпи трайно повишаване на телесната температура на животното. При по-нататъшни изследвания беше установено, че хипоталамусът играе най-важната роля в процесите на терморегулация.

Според съвременните концепции се извършва терморегулация разпределена система, основната част от които е хипоталамусен терморегулаторен механизъм

Известно е, че регулирането на процеса генериране на топлина (химическа терморегулация) се извършва по дейности ядра на задната част на хипоталамуса; процеси физическа терморегулация (пренос на топлина) се дължат ядра на предния хипоталамус. По този начин има два регулаторни центъра в хипоталамуса: център за производство на топлинна енергия и център за пренос на топлина.

Центрове за пренос на топлина (предни ядра на хипоталамуса) - разрушаването на тези структури води до факта, че животните губят способността да поддържат постоянна телесна температура при високи температури на околната среда. В същото време телесната им температура започва да се увеличава, животните преминават в състояние хипертермия и хипертермия могат да се развият дори при стайна температура. Дразнещи тези структури чрез имплантирани електроди електрическият ток причинява характерен синдром при животните: задух, разширяване на повърхностните съдове на кожата, спадане на телесната температура. Мускулни тремори, причинени от предварително охлаждане­се очаква.

Центрове за генериране на топлина (странично-дорзален хипоталамус) - тяхното унищожаване води до факта, че животните губят способността да поддържат постоянна телесна температура при ниска околна температура. Телесната им температура започва да спада при тези условия и животните преминават в състояние на хипотермия. Електрическата стимулация на съответните центрове на хипоталамуса причинява следния синдром при животните: 1) стесняване на повърхностните съдове на кожата;