Терморегуляция. В процессе эволюции выработались механизмы поддержания температуры тела на постоянном уровне (36-38°С) – теплокровные животные

В процессе эволюции выработались механизмы поддержания температуры тела на постоянном уровне (36-38°С) – теплокровные животные, характеризуются более высоким уровнем обмена веществ. В принципе животные могут жить от 0°С до 46°С. (арктические рыбы – 0-6°С температура тела). Существуют пойкилотермные животные. Температура тела млекопитающих 37, 8°С. Внутренняя (центр) температура тела человека составляет ≈ 37°С (верхний предел 40°С, нижний предел 35, 3°С).

Температурное ядро и оболочка. Организм состоит из гомок ядра и пойкилотермной оболочки. Постоянная температура сохраняется на глубине > 2, 5 см. Поверхностные отделы имеют температуру, зависящую от Т внешней среды. Обычно выше Т поверхности туловища и головы, ниже – конечностей, причем в дистальных отделах она наиболее низкая. Внутренняя Т не является постоянной, ни во времени, ни в пространстве. В медицине важно знать динамику Т. наиболее высокая Т в кишке прямой. Т тела человека подвержена суточным колебания: 3-4 ч утра 36, 3°С, 1900 вечера 36, 8°С.

Т изменяется без каких либо внешних причин. У женщин в период овуляции Т в прямой кишке 37, 2°С.

На Т оказывают влияние мышечная работа, прием пищи (особенно ↑ при белковой пище).

Теплопродукция и теплоотдача (ТП и ТО). Т определяется 2 процессами ТП и ТО. В определенных условиях нормальная Т поддерживается без вовлечения ТП и ТО.

25-26°С - зона температурного комфорта, термонейтальная зона. Человек при этой Т вырабатывает и отдает 70 ккал в час, т.е. ТП=ТО.

При 10°С ТО=120 ккал/час => тепловой баланс сохраняется, но на ином уровне ТП> ТО.

Механизмы ТП.

Источники тепла:

1. экзотермические реакции (окисление белка, жиров, углеродов – часть энергии аккумулируется в виде АТФ, другая часть – на ТО – первичная ТО)

2. при гидролизе АТФ часть энергии на выполнение А полезной, часть на ТО – вторично.

В органах, где метаболизм более активен (мышцы, печень, почки) ТП более интенсивна. В костях – наоборот.

↑ ТП, связанная с мышечной активностью называется сократительным термогенезом

а) произвольный – за счет конвекции ТО↑;

б) непроизвольный:

- непроизвольные тонические сокращения мышц сипы, шеи, и др. ТП ↑ на 40-50%

- непроизвольные ритмические сокращения – холодовая дрожь; ТП ↑ в 3-5 раз – вся работа мышечных сокращений превращается в тепло → экономно.

Несократительный темогенез характерен ля печени, почек и особенно для бурой жировой ткани (в области шеи, между лопаток, в средостении вокруг сосудов). Содержит много ЖК, окисление которых не приводит к образованию макроэргов, но образуется много энергии.

Прирост теплоты достигает 70%

Термопрод определяют:

· рост, масса, возраст, пол (генетич детер)

· питание;

· психоэмоциональное состояние;

· при гипоксии ↑;

· интенсивность видимого света (в темноте ↓)

Механизмы ТО:

1. излучение – отдача тепла с поверхности тела в виде ЭМ волн инфракрасного диапазона. Величина излучения ~ S поверхности; Δ Т кожи и окружающей среды. При 20°С и относительной влажности 40% организм отдает 40-50% всего тепла.

Если Т↓ ТО ↑; если Т_к = Т_вн.ср. → отдача прекращается. Если Тс реды > Т тела поглощение

2. теплопроводимость – отдача тепла, при контакте тела с другими физическими телами (~S; Δ Т). Сухая кожа, жировая ткань, одежда ↓ теплопроведения. Организм так отдает до 15% теплоты.

3. конвекция – ТО, осуществляют движущиеся частицы воздуха и воды. Тепло уносится ламинарным потоком воздуха (2-4 мм) → 25-30% тепла отдается. Но ТО возможно лишь, если Т окружающей среды < Т тела.

4. испарение – у человека выделяется потовыми железами кожи и увлажнение слизистых дыхательных путей (36 г/час при 20°С; на испарение 1г Н₂О – 0, 6 ккал, → отдает до 20% тепла). Если Т окружающей среды > Т тела → испарение единственный способ ТО, причем эффективно только если влажность воздуха < 100%.

Когда потовая жидкость проходит по протоку, то значительная часть Na⁺ и Сl^- - реабсорбируется; при низких значениях потовыделения – реабсорбируется значительная часть Н₂О. Потоотделение возможно до 2 тыс. г в час при физической нагрузке.

Неощутимые потери воды – 600 мл/сутки (вода диффундирует изнутри наружу).

Регуляция Т тела осуществляется рядом функциональных систем и координируется центром ТР. Принцип регуляции – центр ТР на основании информации, полученной термо R и R крови определяет соотношения ТП и ТО.

1. принцип отклонения – в ответ на изменение Т ядра изменяется функция ТП и ТО.

2. в ответ на стимуляцию периферических терморецепторов и без изменения Т ядра изменяются ТП и ТО – принцип опережения.

3. по принцип прогнозирования.. Т рецепция осуществляется окончанием нервных волокон типа А_дельта и С, которые находятся в коже, мышцах, внутренних органах, информация поступает в таламус, гипоталамус, кору. Рецепторы: холодовые (больше) и тепловые.

В ЦНС обнаружены нейроны, характеризующиеся высокой чувствительностью к Т, считается, что они выполняют роль термоR, основное количество в гипоталамусе.

Холодовые R кожи ↑ V импульсацию на охлаждение, ↓ на нагревание, тепловые – наоборот (линейная зависимость 20-50°С).

От них аф имп → СМ→ таламус (сенсомоторная зона коры, где формируются ощущения холода, тепла) → гипоталамус (центр ТР).

Центр ТР – совокупность нейронов, расположенных в мембранной системе, таламусе, гипоталамусе, среднем и ПМ. Кора, мембранная система, гипоталамус формирует адекватно поведение. Симпатическая НС контролирует процессы ТП (гликогенолиз, липолиз) и ТО (потовых желез).

В гипоталамусе находятся различные по функциям нейроны:

1. непосредственно реагирующие на Т крови;

2. получающие аф импульсацию от тепловых и холодовых периферических R – (термонечувствительные нейроны);

3. поддерживающие уровень Т тела – установочную точку, set point;

4. управляющие процессами ТП и ТО.

На основании информации Т крови, протекающей через мозг и от периферийных термо R (кожи), поступающей на преоптич. область гипоталамуса; определяется средняя Т, эф нейроны заднего гипоталамуса через эф импульсацию воздействует на процессы ТП и ТО с целью фактическую Т приблизить к заданной. В области пер ядер гипоталамуса находится центр ТО; при их разрушении – гипертермия, т.к. ТО невозможна. Раздражение этих структур вызывает ↓ Т, отдышку. В области заднего гипоталамуса расположены ТП, их разрушение приводет к утрате способности поддерживать Т тела в условиях низких Т. при их раздражении→ мышечная дрожь, пилоэрекция, ↑ секреции гормонов надпочечников. Между этими центрами реципрокные отношения.

В термонейтральных условиях при отклонении Т незначительно тепловой баланс легко восстанавливается за счет ТО, без изменения ТП (за счет изменения просвета сосудов). Если интегрированная Т > установленной Т → усиление потоотделения. При ↓ Т среды→ сосуды сужаются → приток в бр.

↑ произвольной мышечной активности → терморегул тонус распространяется на подбородок, верхний плечевой пояс → холодовая дрожь → усиливается метабол процессы → ТП↑.

По цепи гипоталамус → гипофиз → щитовидная железа → ↑ Т3, Т4 → ↑ окислительный термогенез, т.к. ↑ процессы разобщит. окисления.

3. устанавливается тепловой баланс на новом уровне (если эти механизмы оказались достаточными, если нет гипо-, гипертермия).

Гипертермия – Т тела > 37°С возникает при продолжительном воздействии высокой Т (холодная кожа, сильная жажда, утомляемость, профузное потоотделение => недост ТО).

Если не принять меры – тепловой удар (> 41 °С): частый пульс, тошнота, потеря сознания, прекращение потоотделения, затуманенность сознания.

Формы теплового удара:

- асфиктическая (нарушения дыхательных и сосудистых систем);

- паралитическая → неврологические расстройства;

- психопатическая.

Лихорадка – защитная приспособительная реакция на патогенные факторы. Проявления: перестройка ТР на поддержание высокой Т тела. ЦТ стимулирует ↑ Т тела, т.к.к произошло смещение set point в стороны высоких величин и нормальная Т воспринимается как низкая, запускаются механизмы ↑ ТП и ↓ ТО, вазоконстрикция, дрожь. Больной ощущает озноб, но Т↑ и достигает установленного уровня – баланс между ТП и ТО → дрожь исчезает, поверхностные сосуды расширяются, ↑ Т оболочки, истинная Т сближается с set point – тепловой баланс при увеличении Т тела.

↓ Т тела в конце лихорадки связано со ↓ set point; за счет вазодил-ции, испарении, отдышки Т ядра ↓ → организм переходит к состоянию нормотермии.

В развитии лихорадки 4 этапа:

1. действие экзогенных пирогенов – эндотоксины Б.

2. образование эндогенных пирогенов (ИЛ1, ИЛ6, ФНО, ИФ) образуются трофилами, моноцитами. Контролируя продукцию их определяется высота лихорадки.

3. контроль set point;

4. ↑ Т ядра.

Лихорадка ↑ защитные силы, способствует выведению чужеродных белков.

Особенности ТР в детском возрасте:

Плод не нуждается в ТР, он развивается в условиях термостата.

У новорожденных Т выше (летальная 37, 7-38, 2°С). После приема пищи Т↑ 0, 1-0, 2°С, после дефекации ↓. ТО> чем у взрослого, т.к. S кожных покровов на кг массы тела у детей >, > интенсивность кожного кровотока, < толщина кожи; > потоотделения, > ТО через легкие. У детей отсутствует реакция тела на холодR => нужно больше тепла вырабатывать, но способность к ТП < (за счет бурого жира). Но ТП также невовершенны. Нормальную Т способен поддерживать при 23-33°С. Нет сознательного контроля, до 3-х летнего возраста не понимают. Высокую Т переносят хуже, чем низкую.

В процессе развития интенсивность ТО↓, к 15-17 г. механизмы ТР завершают развиваться.

Охлаждение тела (гипотермия)< 36°С

- физиологическая (во время сна ↓ на 0, 3-0, 7°С);

- патологическая (при повреждении гипоталамуса Т↓ до 34°С).

В основном это результат внешнего охлаждения:

- клиническая (при хирургии);

- эксидентальная (при несчастных случаях, на море).

Различные участки охлаждаются неравномерно: в прямой кишке Т↓ медленно, возникает сильная холодовая дрожь, усиливается легочное дыхание. Если < 33°С холодовая дрожь ↓ и пропадает, АД↓, помутнение сознания, при 27-28°С – остановка дыхания; при 25°С фибрилляция желудочков, при 20°С – исчезает ЭКГ, при 15°С погибают через 3 часа.