Тест по биологии Покровные органы

Терморегуляция организма

Если хочешь — будь здоров!

  • Главная
  • Терморегуляция организма

ВЫРАБОТКА ТЕПЛА И ТЕПЛООТДАЧА

Терморегуляцией называется уравновешивание выработки тепла в организме и теплоотдачи во внешнюю среду. Повышение или понижение выработки тепла регулируется нервно-гуморальным теплом.

При понижении температуры окружающей среды происходит повышение интенсивности обмена веществ и усиление теплопродукции. При повышении температуры окружающей среды теплопродукция снижается.

В теплоотдаче главную роль играет кожа. При повышении температуры внешней среды раздражаются тепловые рецепторы кожи и рефлекторно расширяются кровеносные капилляры — кожа краснеет, начинается потоотделение. При расширении сосудов через кожу протекает большее количество крови, усиливается теплоотдача и температура тела снижается. Этим устраняется опасность перегрева.

Холод раздражает холодовые рецепторы. Потоотделение при этом уменьшается, происходит сужение кровеносных сосудов, тепла отдаётся меньше. Температура во внутренней среде организма (и, следовательно, температура крови) повышается. Параллельно происходит усиление теплообразования.

Таким образом, и здесь действуют механизмы саморегуляции: отклонение температуры тела от нормы вызывают рефлексы, восстанавливающие нормальную температуру. Контроль за поддержанием верхней температурной границы осуществляют тепловые рецепторы, нижней — рецепторы холода.

Первая помощь при тепловом и солнечном ударе. При неблагоприятных внешних условиях возможны нарушения терморегуляции. Так, при высокой температуре и большой влажности воздуха, особенно в сочетании с физической нагрузкой может произойти перегревание организма.

Опасное для здоровья перегревание организма называется тепловым ударом. В этом случае температура тела поднимается до 39-40 С, возникают головокружение, головная боль, шум в ушах, обильное потоотделение, бледность, резкая слабость, вплоть до потери сознания. Частота дыхания и сокращений сердца резко увеличены, возможны судороги.

При длительном пребывании с непокрытой головой под прямыми солнечными лучами может произойти солнечный удар — перегревание головы. Болезненные явления при этом сходны с теми, что возникают при тепловом ударе, но могут развиваться даже без повышения температуры и влажности окружающего воздуха.

Первая помощь при тепловом и солнечном ударе заключается в том, чтобы уложить пострадавшего в прохладном месте, приподняв его голову и расстегнув одежду. Чтобы увеличить отдачу тепла, на его лоб и область сердца кладут смоченную прохладной водой ткань и полиэтиленовый пакет с холодной водой. Если человек не потерял сознание, ему дают пить крепкий чай, холодную воду. При потере сознания и нарушении дыхания производят искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.

ЗАКАЛИВАНИЕ

Постепенное приспособление организма к неблагоприятным факторам окружающей среды, в первую очередь холоду, называют закаливанием. При этом совершенствуются сосудистые рефлексы и другие способы терморегуляции, укрепляется иммунная система. В целях закаливания организм постепенно подвергается действию низких температур воды и воздуха, осторожному облучению солнцем.

Что происходит при охлаждении тела, например при купании в реке? Сначала сужаются кожные сосуды, кровь отливает к внутренним органам, кожа бледнеет. Учащаются и усиливаются сокращения сердца, повышается артериальное давление крови, появляется озноб (непроизвольное сокращение мышц), ведущий к усилению теплопродукции. Температура тела при этом повышается.

Вслед за этим кожа краснеет и возникает ощущение тепла во всём теле, так как теплопродукция начинает превышать потерю тепла. При дальнейшем охлаждении, кожа вновь бледнеет, губы синеют, по телу пробегает крупная дрожь (так называемый вторичный озноб) — это признаки опасного для здоровья переохлаждения.

Закаливание поддерживается регулярными закаливающими процедурами. Если их прервать, устойчивость к холоду вновь снизится. После какого — либо заболевания интенсивность и продолжительность закаливающих воздействий следует возобновлять постепенно.

Способы закаливания. Закаливание водой в домашних условиях начинают с температуры примерно 28-30 С и снижают её каждые 2-3 дня на градус, доводя до 15-18 С. Обтирать тело следует тканью или губкой, начиная с верхней части туловища. Заканчивают процедуру обтиранием тела полотенцем в направлении от конечностей к сердцу. В последующем можно перейти к обливанию или прохладному душу.

Людям, которые склонны к простудным заболеваниям, рекомендуется дополнительно закаливание ног и полоскание горла холодной водой. Ноги погружают в воду комнатной температуры на 1-2 мин, а затем растирают. Температуру воды постепенно доводят до 10 С. Можно попеременно на 1-2 мин погружать обе ступни в воду с температурой 40 и 15 С с последующим их растиранием. Полезно летом ходить босиком по песку, рыхлой земле.

Воздушные ванны. (14-20 С) тоже являются полезными закаливающими процедурами, которые целесообразно сочетать с активными движениями. Их продолжительность следует постепенно увеличивать с 3-5 мин до часа.

Солнечные ванны (загар). Продолжительность солнечных ванн первоначально не должна превышать 5-10 мин. Увеличивать время пребывания на солнце следует на несколько минут в день. В дальнейшем можно загорать около часа, но с перерывами для отдыха в тени.

Не следует стремиться быстро приобрести красивый равномерный загар, так как, кроме ожогов кожи, это может привести к обострению хронических заболеваний, к возникновению злокачественных опухолей кожи и внутренних органов. Наиболее рациональное время для загорания на юге — с 8 до 11 часов, в средней полосе — с 10 до 12 часов.

Благодаря закаливанию человек способен сохранять высокую работоспособность и легче переносить климатические невзгоды.

НАШ ОРГАНИЗМ ЛЮБИТ:

  1. Постепенное закаливание;
  2. Умеренный, постепенный загар;
  3. Воздушные ванны;
  4. Хороший иммунитет.

НАШ ОРГАНИЗМ НЕ ЛЮБИТ:

  1. Переохлаждение;
  2. Перегревание (тепловой удар, солнечный удар);
  3. Пониженный иммунитет.

Медицина мира

Скорость движения воздуха играет основную роль при теплопотерях, связанных с конвекцией и потоиспарением. При высокой температуре окружающей среды его подвижность способствует удалению тепла из организма (охлаждению кожи). Зимой наоборот, ветер вызывает переохлаждение кожи и увеличивает опасность обморожений. Скорость движения воздуха рефлекторно влияет на метаболизм (по мере понижения температуры воздуха и увеличении скорости движения воздуха повышается теплопродукция). Сильный ветер (более 20 м/с) нарушает ритм дыхания, препятствует выполнению физической работы и передвижению. Умеренный ветер оказывает бодрящее действие. Нормируется скорость движения воздуха лишь закрытых помещений, так как на открытом воздухе человек не может повлиять на ее изменение. Наиболее благоприятная подвижность атмосферного воздуха в летнее время равна 1-5 м/с. Скорость движения воздуха в закрытом помещении не должна превышать 0,3 м/с (гигиенический норматив 0,1-0,3 м/с).

Читайте также:  Обзор аккумулятора АКОМ EFB

Температура воздуха, температурный режим, теплообмен

Температура является постоянно действующим фактором окружающей среды. Человек подвергается действию колебаний температуры воздуха в различных климатических районах, при изменении погодных условий, при нарушении температурного режима в общественных зданиях. У человека и всех теплокровных (гомойотермных) температура тела сохраняется на постоянном уровне, значительно превышающем температуру окружающей среды, за счет поведенческих и автономных способов терморегуляции. В норме у человека теплопродукция равна теплоотдаче. Все протекающие в организме у человека химические реакции, включая процессы обмена веществ, зависят от температуры. Интенсивность процессов превращения энергии у человека:

Теплопродукция. Когда для поддержания постоянства температуры тела требуется дополнительное тепло, оно может быть выработано следующими способами:

— за счет произвольной активности локомоторного аппарата;

— за счет непроизвольной тонической или ритмической мышечной активности (феномен «дрожи», вызванный холодом);

— за счет ускорения обменных процессов, не связанных с сокращением мышц. Эта форма выработки тепла называется «недрожательный» термогенез.

У взрослого человека наиболее важным непроизвольным механизмом теплопродукции является дрожь. Все это автономные способы терморегуляции. К поведенческим механизмам терморегуляции относятся: сокращение времени пребывания на холоде или в жаркую погоду, соответствующая одежда, питье, питание и т.д.

Отдача тепла из организма осуществляется в основном за счет конвекции, излучения и испарения.

Влажность воздуха

Влажность воздуха – это выраженное в процентах содержание водяных паров в воздухе.

Атмосферное давление представляет собой сумму парциальных давлений всех газов, составляющих атмосферу, в том числе водяного пара.

Для количественной характеристики содержания водяного пара в воздухе используется абсолютная и относительная влажность.

Абсолютной влажностью называют количество водяного пара, содержащегося 1 м.куб воздуха (плотность водяных паров). Измеряется в г/куб.м.

Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к тому количеству водяного пара, которое необходимо для насыщения 1 куб.м. воздуха при данной температуре. Выражается в процентах (%).

Наиболее точным способом определения относительной влажности является измерение точки росы. При достижении точки росы в воздухе или на предметах, с которыми он соприкасается, начинается конденсация водяного пара (роса – капли жидкости на растениях, листьях; туман – капли жидкости, взвешенные в воздухе).

Чем ниже температура воздуха, тем меньше водяных паров необходимо для его максимального насыщения, и наоборот, для максимального насыщения воздуха при высокой температуре абсолютная влажность должна иметь большое значение.

Чем больше дефицит влажности, тем суше воздух, тем больше водяных паров он может воспринять, следовательно, тем интенсивнее может быть отдача тепла потоиспарением. При температуре воздуха близкой к температуре кожи отдача тепла в основном происходит через потоиспарение. При сочетании высокой температуры воздуха и высокой относительной влажности (более 90%) испарение пота практически исключено, пот выделяется, но не испаряется, поверхность кожи не охлаждается, наступает перегревание организма. При высоких температурах воздуха низкая и умеренная относительная влажность (до 70%) способствует усиленному потоиспарению, что исключает перегревание. При низких температурах сухой воздух уменьшает теплопотери вследствие плохой теплопроводности.

Нкблагоприятное влияние сухого воздуха проявляется только при крайних степенях его сухости. Чрезмерно сухой воздух при низкой относительной влажности (менее 20%) иссушает слизистую оболочку носа, глотки и рта. На слизистых оболочках образуются трещины, которые легко инфицируются, что способствует развитию воспалительных явлений. Действие на организм сухого воздуха усугубляется при его большой подвижности. Горячий ветер не только вызывает перегревание, но и ухудшает самочувствие человека, снижает работоспособность.

Показателями микроклимата являются температура воздуха и его относительная влажность, скорость движения воздуха, тепловое излучение. Напряжение систем терморегуляции, нарушение температурного гомеостаза человека могут приводить к разнообразным функциональным и патологическим нарушениям, изменению реакций организма на другие потенциально вредные воздействия (сочетанное действие с вибрацией, шумом, химическими веществами).

Оптимальное тепловое состояние человека характеризуется отсутствием общих и (или) локальных дискомфортных теплоощущений, минимальным напряжением механизмов терморегуляции и служит предпосылкой длительного сохранения высокой работоспособности.

Допустимое тепловое состояние – сопровождается незначительными общими и (или) локальными дискомфортными теплоощущениями, сохранение термостабильности организма в течение всей рабочей смены при умеренном напряжении механизмов терморегуляции. При этом может быть временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но состояние здоровья не нарушается.

Предельно допустимое тепловое состояние человека проявляется выраженными общими и (или) локальными дискомфортными теплоощущениями, значительным напряжением механизмов терморегуляции. Это состояние не гарантирует сохранения термического гомеостаза и здоровья, ограничивает работоспособность.

Недопустимо тепловое состояние с чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции, приводящим к нарушению состояния здоровья.

При гигиеническом нормировании микроклимата в производственных помещениях исходят из поддержания теплового состояния работающих на оптимальном или допустимом уровне. Нормы микроклимата дифференцированы с учетом периода года, категории работ по уровню энергозатрат. Для жилых, общественных или административных помещений установлены оптимальные и допустимые параметры температуры, относительной влажности воздуха, скорости движения воздуха и интенсивности теплового облучения для холодного/переходного и теплого периодов года. Например, для теплого периода года оптимальными считаются температура равная 22-24 градуса, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха не более 0,1 м/с. Допустимы для этого периода года температура 20-28 градусов, относительная влажность 20-60 %, скорость движения воздуха не более 0,2 м/с, интенсивность теплового облучения не более 35 Вт/кв.м.

Читайте также:  Ashika топливный фильтр отзывы

Терморегуляция человека: что это такое?

Терморегуляция человека – набор чрезвычайно важных механизмов, поддерживающих стабильность температурного режима организма в разных условиях внешней среды. Но почему человек так нуждается в неизменной температуре тела, и что будет, если она начнет колебаться? Как протекают терморегуляционные процессы и что делать, если природный механизм дает сбой? Обо всем этом — ниже.

Что такое терморегуляция организма человека

Человек, как и большинство млекопитающих — гомойотермное создание. Гомойотермия – это способность организма обеспечивать себе постоянство уровня температуры, в основном с помощью физиолого-биохимических реакций.

Терморегуляция организма человека – это эволюционно сформировавшийся набор механизмов, которые срабатывают за счет гуморальной (посредством жидкой среды) и нервной регуляции, метаболизма (обмена веществ) и энергетического обмена. Различные механизмы имеют различные способы и условия срабатывания, поэтому их активация зависит от времени дня, пола человека, числа прожитых лет и даже положения Земли на орбите.

Терморегуляция в организме человека выполняется рефлекторно. Специальные системы, действие которых направлено на контроль температуры, регулируют интенсивность отдачи или поглощения тепла.

Система терморегуляции человека

Поддержание температурного режима тела на постоянном заданном уровне осуществляется при помощи двух противоположных механизмов терморегуляции организма человека — отдачи и продукции тепла.

Механизм теплопродукции

Механизм теплопродукции, или химическая терморегуляция человека – процесс, способствующий повышению температуры организма. Он имеет место при всех обменах веществ, но, по большей мере, в мышечных волокнах, клетках печени и клетках бурых жировых отложений. Так или иначе, в продуцировании тепла участвуют все тканевые структуры. В каждой клетке человеческого тела происходят окислительные процессы, расщепляющие органические вещества, в ходе которых какая-то доля выделяемой энергии уходит на нагревание организма, а основное количество – на синтезирование аденозинтрифосфатной кислоты (АТФ). Это соединение является удобной формой для накопления, транспортировки и эксплуатации энергии.

Во время понижения температуры рефлекторным образом понижается и скорость обменных процессов в человеческом теле, и наоборот. Химическая регуляция активизируется в тех случаях, когда физической составляющей теплообмена не хватает для поддержания нормального температурного значения.

Механизм теплопродукции активизируется при поступлении сигналов от холодовых рецепторов. Это происходит, когда температура окружающей среды становится ниже так называемой «зоны комфорта», которая для легко одетого человека лежит в температурных рамках от 17 до 21 градуса, а для голого человека составляет приблизительно 27-28 градусов. Стоит отметить, что для каждого индивидуума «зона комфорта» определяется индивидуально, она может меняться в зависимости от состояния здоровья, массы тела, места проживания, времени года и т.п.

Чтобы повысить выработку тепла в организме включаются механизмы термогенеза. Среди них выделяют следующие.

1. Сократительный.

Этот механизм активизируется за счет работы мышц, в ходе которой ускоряется разложение аденозитрифосфата. При его расщеплении выделяется вторичная теплота, эффективно согревающая тело.

Сокращения мышц в таком случае происходят непроизвольно — при поступлении импульсов, исходящих из коры головного мозга. Как результат, в теле человека можно наблюдать значительное (до пяти раз) повышение выработки тепла.

При незначительном понижении температуры увеличивается терморегуляционный тонус, что наглядно проявляется в появлении на коже «мурашек» и поднятии волосков.

Неконтролируемые мышечные сокращения при сократительном термогенезе называют холодовой дрожью. Повысить температуру организма при помощи сокращений мышц можно и осознанно – проявляя двигательную активность. Физическая нагрузка способствует повышению теплопродукции до 15 раз.

2. Несократительный.

Данный вид термогенеза может повысить теплопродукцию почти втрое. В его основе лежит катаболизм (расщепление) жирных кислот. Этот механизм регулируется при помощи симпатической нервной системы и гормонов, выделяемых щитовидной железой и мозговым веществом надпочечников.

Механизм теплоотдачи

Механизм теплоотдачи, или физическая составляющая терморегуляции – это процесс избавления организма от лишнего тепла. Постоянное значение температуры поддерживается за счет выведения тепла через кожу (путем кондукции и конвекции), радиации и выведения влаги.

Часть теплоотдачи происходит за счет теплопроводности кожи и слоя жировой клетчатки. Процесс регулируется по большей части кровообращением. При этом тепло от кожи человека отдается твердым предметам при прикасании к ним (кондукция) или окружающему воздуху (конвекция). Конвекция составляет значимую часть теплоотдачи — в воздух передается 25-30% человеческого тепла.

Радиация или излучение — это перенос энергии человека в пространство или на окружающие предметы, имеющие более низкую температуру. С излучением уходит до половины человеческого тепла.

И, наконец, испарение влаги с поверхности кожи или из дыхательных органов, на которое приходится 23-29% потери тепла. Чем больше показатель температуры тела превышает норму, тем активнее организм охлаждается при помощи испарения — поверхность тела покрывается потом.

В случае, когда температура окружающей среды значительно превышает внутренний показатель организма, испарение остается единственным действенным механизмом охлаждения, все прочие перестают работать. Если же высокая внешняя температура еще сопровождается повышенной влажностью, которая затрудняет потоотделение (т.е. испарение воды), то человек может перегреться и получить тепловой удар.

Рассмотрим механизмы физической регуляции температуры тела более подробно:

Перспирация

Суть этого вида теплоотдачи состоит в том, что энергия направляется в окружающую среду путем испарения влаги с кожного покрова и слизистых оболочек, устилающих дыхательные пути.

Этот вид теплоотдачи — один из наиважнейших, поскольку, как уже отмечалось, может продолжаться в среде с высокой температурой, при условии, что процент влажности воздуха будет меньше 100. Это объясняется тем, что чем выше влажность воздуха, тем хуже вода будет испаряться.

Читайте также:  В чем разница цветовых температур ксеноновых ламп 4300К 5000К 6000К

Важным условием для эффективности перспирации является циркуляция воздуха. Поэтому если человек будет в непроницаемой для воздухообмена одежде, то пот через какое-то время потеряет возможность испаряться, поскольку влажность воздуха под одеждой превысит 100%. Это приведет к перегреву.

В процессе потоотделения энергия человеческого организма тратится на то, чтобы разорвать молекулярные связи жидкости. Теряя молекулярные связи, вода принимает газообразное состояние, а тем временем излишек энергии выходит из организма.

Испарение воды со слизистых оболочек дыхательных путей и испарение через поверхностную ткань — эпителий (даже когда кажется, что кожа сухая) называется неощутимой перспирацией. Активная работа потовых желез, при которой происходит обильное потоотделение и теплоотдача, называется ощутимой перспирацией.

Излучение электромагнитных волн

Данный способ теплоотдачи работает за счет излучения инфракрасных электромагнитных волн. По законам физики, любой объект, температура которого поднимается выше температуры окружающей среды, начинает отдавать тепло посредством излучения.

Чтобы не допустить чрезмерной утечки тепла таким способом, человечество изобрело одежду. Ткань одежды помогает создать воздушную прослойку, температура которой принимает значение температуры тела. Это уменьшает излучение.

Количество тепла, рассеиваемого объектом, пропорционально площади поверхности излучения. Это означает, что, меняя положение тела, можно регулировать свою теплоотдачу.

Кондукция

Кондукция или теплопроведение происходит при прикосновении человека к любому другому предмету. Но избавление от излишка тепла может произойти только в том случае, если объект, с которым человек вступил в контакт, имеет более низкую температуру.

Важно помнить, что воздух с низким процентом влажности и жир имеют малое значение теплопроводности, поэтому являются теплоизоляторами.

Конвекция

Суть этого способа теплоотдачи заключается в перенесении энергии циркулирующим вокруг тела воздухом, при условии, что его температура будет ниже температуры тела. Прохладный воздух в момент контакта с кожей прогревается и устремляется наверх, замещаясь новой дозой холодного воздуха, находящегося ниже из-за высокой плотности.

Одежда играет важную роль в том, чтобы при конвекции тело не отдало слишком много тепла. Она представляет собой барьер, замедляющий воздушную циркуляцию и, тем самым, конвекцию.

Центр терморегуляции

Центр терморегуляции человека находится в головном мозге, а именно – в гипоталамусе. Гипоталамус – это часть промежуточного мозга, которая включает в себя множество клеток (около 30 ядер). Функции этого образования заключаются в поддержании гомеостаза (т.е. способности организма к саморегуляции) и деятельности нейроэндокринной системы.

Одной из самых важных функций гипоталамуса является обеспечение и контроль действий, направленных на терморегуляцию тела.

При выполнении этой функции в центре терморегуляции у человека происходят такие процессы:

  1. Периферические и центральные терморецепторы передают информацию в передний отдел гипоталамуса.
  2. В зависимости от того, в нагревании или в охлаждении нуждается наш организм, активизируется центр теплопродукции либо центр теплоотдачи.

При передаче импульсов от рецепторов холода начинает функционировать центр теплопродукции. Он находится в задней части гипоталамуса. От ядер по симпатической нервной системе двигаются импульсы, повышающие скорость обменных процессов, сужающие сосуды, активизирующие скелетные мышцы.

Если организм начинает перегреваться, то начинает активно работать центр теплоотдачи. Он находится в ядрах переднего отдела гипоталамуса. Возникающие там импульсы являются антагонистами механизма теплопродукции. Под их влиянием у человека происходит расширение сосудов, повышается потоотделение, — организм охлаждается.

В терморегуляции человека принимают участие также другие отделы центральной неравной системы, а именно кора больших полушарий мозга, лимбическая система и ретикулярная формация.

Основная функция температурного центра в головном мозге – поддержание постоянного температурного режима. Он определяется суммарным значением температуры организма, когда оба механизма (теплопродукция и теплоотдача) активны менее всего.

Органы внутренней секреции также играют немаловажную роль в терморегуляции тела человека. При пониженной температуре щитовидная железа увеличивает продукцию гормонов, которые ускоряют обменные процессы. Надпочечники владеют способностью контролировать теплоотдачу за счет гормонов, регулирующих процессы окисления.

Нарушения терморегуляции организма: причины, симптомы и лечение

Нарушением терморегуляции называют внезапные изменения температуры тела или отклонения от нормы в 36,6 градусов по Цельсию.

Причинами температурных колебаний могут стать как внешние факторы, так и внутренние, например, заболевания.

Специалисты различают следующие нарушения терморегуляции:

  • озноб;
  • озноб при гиперкинезе (непроизвольных мышечных сокращениях);
  • гипотермия (переохлаждение организма). Гипотермии посвящена отдельная статья на нашем сайте;
  • гипертермия (перегрев организма).

Причин нарушений терморегуляции множество, самые распространенные из них приведены ниже:

  • Приобретенный или врожденный дефект гипоталамуса (если проблема в этом, то перепады температуры могут сопровождаться сбоями в работе желудочно-кишечного тракта, органов дыхания, сердечно-сосудистой системы).
  • Перемена климата (как внешний фактор).
  • Злоупотребление алкогольными напитками.
  • Следствие процессов старения.
  • Психические расстройства.
  • Вегетососудистая дистония (на нашем сайте вы можете прочитать о температурных перепадах при ВСД).

В зависимости от причины, перепады температуры могут сопровождаться различными симптомами, частыми из которых являются лихорадка, головная боль, потеря сознания, сбои в работе пищеварительной системы, ускоренное дыхание.

При нарушениях регуляции температуры организмом нужно обратиться к неврологу. Основные принципы лечения данной проблемы заключаются в:

  • приеме препаратов, воздействующих на эмоциональное состояние пациента (если причина в расстройствах психики);
  • приеме препаратов, оказывающих влияние на деятельность центральной нервной системы;
  • приеме лекарств, способствующих усиленной теплоотдаче в сосудах кожи;
  • общей терапии, в которую входит: физическая активность, закаливание, здоровое питание, прием витаминов.
Ссылка на основную публикацию
Adblock detector