Система за терморегулация

В процеса на еволюция човекът придоби способността да живее в доста широк диапазон от колебания на външната температура, като същевременно поддържа постоянна температура в сърцевината. Възможно е да се идентифицират механизми, които осигуряват краткосрочна и дългосрочна адаптация към променящите се външни температури. Краткосрочната адаптация позволява адаптиране към бързи температурни промени. Той съдържа редица механизми, които се „включват“ на етапи. Отначало се използват по-малко енергоемки механизми, но ако те не са достатъчни за поддържане на постоянна температура в сърцевината, се свързват по-сложни

Когато изгражда къща, облича подходящо облекло, човек използва поведенчески механизми за регулиране на топлообмена. Промените в свободната повърхност на тялото също принадлежат към такива механизми: "навиването" намалява преноса на топлина, а изравняването се увеличава. Това се улеснява и от сянката или, обратно, слънцето, докосването на студен или горещ предмет, извършването на мускулни движения или недвижими имоти. Повечето поведенчески реакции са условни рефлексни съзнателни действия.

За терморегулация тялото използва широка гама безусловни рефлекси на соматичната и вегетативната нервна система, възможността за хуморална регулация. По този начин промените в метаболитната активност са под регулиращото влияние на хормоните и вегетативните нерви. Симпатиковите нерви ускоряват метаболитните процеси. Подобна функция се изпълнява от надбъбречните катехоламини и тиреоидни хормони.

Взаимодействието на вегетативната нервна система със соматичната осигурява участието на най-мощните органно-скелетни мускули в процеса на генериране на топлина. Могат да се разграничат три вида мускулни контракции, които допринасят за увеличаване на калоричността: тон на регулиране на топлината, треперене и произволни контракции. Тонусът за регулиране на топлината е, че при някои мускули (шия, багажник, мускули - флексори на крайниците) започват асинхронни контракции на отделни двигателни единици. В резултат се създава впечатлението за тонизиращо напрежение на тези мускули. И те осигуряват извита поза. От една страна, свиването на мускулите допринася за образуването на топлина в тях, а от друга, съответната поза намалява топлообменната повърхност. Треперене се появява, когато външната температура спадне допълнително. Същността на неволните треперещи контракции се крие в рязко увеличаване на процеса на калоричност, тъй като в този случай цялата енергия на мускулното свиване се превръща не в механично движение, а в топлина. Ако тези форми на калоричност не са достатъчни, се свързват доброволни (съзнателни) движения.

Водещата роля в промяната на процесите на топлообмен се играе от преразпределение на кръвния поток. Вазоконстрикцията на кожата и подкожната мастна тъкан, затварянето на артериовенозни анастомози допринасят за по-малък приток на топлина и нейното запазване в организма. За разлика от това, при вазодилатацията се увеличават възможностите за ефективно проявяване на физически методи на топлообмен. Така че, в този случай температурата на кожата може да се повиши с 7-8 ° C.

Съдовият тонус се контролира от хормони и вегетативни нерви.

Симпатиковите нерви също регулират процеса изпотяване. Медиаторът на тези нерви е AH. Всеки от тези механизми се прилага по различни начини, в зависимост от конкретните условия. Така че, по време на адаптивното преструктуриране, което постепенно се развива (например сезонна есенна и пролетна аклиматизация), се използват главно хормонални механизми. Напротив, необходимостта от бърза адаптация включва неврорефлекторни ефекторни пътища. Ефекторните механизми на терморегулацията са свързани чрез специален център за терморегулация, който съдържащи се в хипоталамуса. От своя страна активирането му се дължи на взаимодействието на централните механизми и пристигането на импулси.

Терморецептори

Телесната температура се контролира от терморецептори. По местоположение разграничете периферни и централен. Разположени в кожата, периферните рецептори имат два вида рецептори - топлина и студ.

Централните рецептори се съдържат в хипоталамуса, главно в предната преоптична (peredzorov) зона. Тези клетки могат да различават температурната разлика от 0,011 ° C в кръвта, преминаваща през мозъка. Редица чувствителни на топлина клетки се намират в цервикоторакалния гръбначен мозък, мускулите и коремната (коремната) област. Тези рецептори играят важна роля в регулирането на топлообмена, тъй като контролират температурата в сърцевината.

Между централния и периферните терморецептори техните импулси са вероятни взаимни взаимодействия (осигурявайки техните структури на центъра на терморегулацията). По този начин, в условията на активиране на кожните рецептори за студ, съдовете се свиват и генерирането на топлина се увеличава. Процесът на повишаване на калоричността обаче не е толкова интензивен, че да предизвика повишаване на температурата в сърцевината. Вътрешните топлинни рецептори предотвратяват това. Напротив, повишаването на телесната температура по време на физическа работа, стимулирайки вътрешните топлинни рецептори, задейства процесите на елиминиране на излишната топлина поради вазодилатация, изпотяване. Прекомерните прояви на тези реакции могат да бъдат възпрепятствани от студените рецептори на кожата, особено ако е прикрепено влиянието на ниската температура на околната среда.

Честотата на поява на нервни импулси в рецепторите зависи от работната температура. Рецепторите за студ и топлина имат спонтанна активност. Съответният температурен стимул се наслагва върху тази дейност. И така, във влакната, идващи от топлинни рецептори, импулсът се появява под въздействието на температурата в диапазона от 20 до 40 ° C, а максималната активност е от 38 ° C и повече. Усещане за парене от докосване на прекалено горещ предмет се появява под въздействието на температура над 45 ° C, докато специализираните рецептори (рецептори за усещане за парене), които са вид рецептори за болка, се дразнят. Влакната на студените рецептори са активни в диапазона 10-40 ° C, но честотата на импулсите им е най-висока при 34-20 ° C. Внезапното повишаване или понижаване на температурата води до краткосрочно рязко увеличаване на честотата на изхвърлянията в съответните рецептори, последвано от постепенно намаляване до ниво, характерно за дадена температура.

По този начин, при температура на кожата в диапазона от 34-38 ° C, импулсът в рецепторите от двата типа е минимален. Това създава усещане за топлинен комфорт. Централните терморецептори функционират приблизително по същия начин. Но за тях "температурният прозорец" е в рамките на 37-37,5 ° С.

Център за терморегулация

В предните части на хипоталамуса са разположени неврони на терморегулаторния център, чрез които се контролира процесът на топлообмен. Основният център, свързан с ефектори, - задната част на хипоталамуса. Тези неврони чрез симпатиковите нерви засягат кръвоносните съдове, потните жлези, метаболизма. Преден хипоталамус (медиална преоптична област) се отнася до аферентна отдел за система за терморегулация. Те получават сигнали от периферни терморецептори и ги сравняват с нивото на активност на централните терморецептори и температурата на "зададена точка". Посоченият център на хипоталамуса изглежда е настроен на такава стойност на телесната температура. Определя се от общата телесна температура, при която механизмите на топлообмен и калоричност са на нивото на тяхната минимална активност. В същото време не са включени допълнителни механизми, които осигуряват получаването или отделянето на излишната топлина. Рецепторите за топлина и студ са в ниско състояние на възбуда. Това състояние топлинен комфорт. За да се създаде усещане за топлинен комфорт за възрастен в леко облекло в седнало положение в покой, са необходими: една и съща температура на стените и въздуха, при ниво от 25-26 ° C и 50% влажност. Всяка промяна в тези условия ще предизвика дразнене на съответните рецептори и активиране на терморегулаторните механизми. Ако тези условия са далеч от нормалните, има и емоционално оцветяване на такова състояние - чувство на дискомфорт.

Когато температурата на околната среда падне под комфортната, информация от студените рецептори се изпраща към предната част на хипоталамуса. Оттук сигналите се предават в задната област, с помощта на симпатиковите нерви, повишава тонуса на кожните и подкожните кръвоносни съдове. Вазоконстрикцията, чрез намаляване на кожния кръвен поток, поддържа топлината. Ако това не е достатъчно, се свързват нови механизми за терморегулация. Структурите на задната част на хипоталамуса също активират системата за регулиране на мускулния тонус (тонус за регулиране на топлината, треперене).

С повишаване на температурата се наблюдава намаляване на импулса на периферните студени рецептори и намаляване на тонуса на еферентните структури на хипоталамуса. Намаляването на симпатиковия съдосвиващ ефект насърчава разширяването на кожните съдове (повишен топлообмен). При рязко повишаване на външната температура или производството на енергия се активират специални структури на симпатиковата нервна система, стимулиращи образуването на пот чрез холинергичните нервни влакна. Това потиска дейността на скелетните мускули.

Трябва да се отбележи, че активирането на механизми като изпотяване или мускулен тремор възниква, ако други начини за поддържане на постоянна температура в сърцевината не са достатъчно ефективни. Но появата на изпотяване и мускулни тремори се придружава от появата усещане за температурен дискомфорт. Взаимодействията между невроните в терморегулаторния център на хипоталамуса са разгледани в схема 6.

Схема 6. Функционално взаимодействие на терморегулаторния център (Брук)