Терморегуляція - це здатність тварин організмів підтримувати температуру тіла в певних

Ізотермія- сталість температури тіла

Ø забезпечує незалежність обмінних процесів в тканинах і органах від коливань температури навколишнього середовища;

Ø забезпечує температурні умови для оптимальної активності ферментів.

Людський організм має здатність підтримувати теплову рівновагу на більш-менш постійному рівні, що не-дивлячись на значні коливання температури зовнішнього середовища. Сумарний теплообмін організму можна представити у вигляді такої простої формули

де M - теплова енергія, що вивільняється в процесі м'язової роботи і обміну речовин.

C - тепло, що віддається або купується організмом шляхом теплопровідності або конвекції повітря.

R -. віддається або купується організмом випромінюванням

E -. віддається організмом випаровуванням

S - сумарний теплообмін

Як би не змінювалися показники лівої частини рівняння величина S змінюватися не повинна, так як її зміни будуть відповідати або збільшення, або зменшення теплосодержания тіла.

Температура тіла визначається співвідношенням двох процесів - теплопродукції і тепловіддачі. Коли вони не відповідають один одному і виникає загроза змін температури тіла, процеси регуляції в складі функціональної системи терморегуляції адаптивно змінюють теплопродукції (хімічна терморегуляція) і тепловіддачу (фізична терморегуляція). Тим самим забезпечується відносна стабільність температурної константи внутрішнього середовища організму, що було названо К.Бернар основою «вільної, незалежної життя». Справді, температура тіла голої людини може залишатися стабільною протягом декількох хвилин при змінах температури навколишнього середовища в межах 21-53 ° С.

Під хімічної терморегуляцією розуміють зміни інтенсивності метаболічних екзотермічніреакцій, в ході яких утворюється тепло. При дії на організм людини холоду освіту тепла може підвищитися в 3-5 разів.

Розрізняють скоротливу і несократітельного теплопродукцию.
Скорочувальна теплопродукція пов'язана з довільними і мимовільними скороченнями скелетних м'язів.
Довільні скорочення можуть призвести до багаторазового збільшення теплоутворення, при цьому підвищуються і тепловтрати за рахунок посилення віддачі тепла конвекцією.

Одним з видів мимовільної теплопродукції є тремтіння - специфічний тип м'язового скорочення, що виникає у людини при значному зниженні температури зовнішнього середовища організму і підвищує утворення тепла в кілька разів. На відміну від теплоутворення при довільних м'язових скороченнях теплоутворення при тремтіння є економним способом теплопродукції, так як особливий тип скорочувальної активності високопорогових рухових одиниць при тремтіння забезпечує перехід в теплову енергію майже всієї енергії м'язового скорочення.
Іншим видом мимовільної теплопродукції є терморегуляторні тонічні скорочення (терморегуляторний тонус), що розвиваються в області м'язів спини, шиї і в деяких інших областях. Теплопродукція при цьому зростає приблизно на 40-50%. Терморегуляторних тонічні скорочення скелетних м'язів починаються при зниженні температури зовнішнього середовища приблизно на 2 ° С щодо рівня комфорту. Такі скорочення мають характер зубчастого тетануса, близького до режиму одиночних скорочень. Терморегуляторний тонус є більш тонким засобом підвищення теплопродукції, ніж два попередніх.

Несократітельного термогенез також є механізмом хімічної терморегуляції, значно вираженим в адаптованому до холоду організмі. Частка такого механізму в забезпеченні приросту теплопродукції на холоді може становити 50-70%.

Регуляція теплопродукції здійснюється соматичної нервової системою, яка запускає скоротливі терморегуляторні реакції, і симпатичної нервової системою, що активує несократітельного теплопродукцию. Норадреналін, звільняється симпатичними нервовими закінченнями, стимулює виділення з бурої жирової тканини вільних жирних кислот і подальше включення їх в метаболічні реакції.

Тепловіддача здійснюється за допомогою внутрішнього і зовнішнього потоків тепла. Більше половини внутрішнього потоку від джерел освіти тепла до поверхні тіла забезпечується шляхом конвекції кров'ю, інше тепло проводиться через інші тканини.

Зовнішній потік тепла забезпечується шляхом його проведення, конвекції, випромінювання та випаровування.

Проведення. Будь-яка хімічна середовище має своєї теплопровідністю. При зануренні людини у воду, температура якої нижче нейтральної (для більшості людей ця температура води дорівнює 31-36 ° С), може в 2-4 рази підвищитися зовнішній потік тепла за рахунок проведення, так як теплопровідність води в 25 разів перевищує теплопровідність повітря.
Конвекція. Якщо шкіра тепліше навколишнього повітря, відбувається природна конвекція, тобто переміщення нагрівається шкірою шару повітря вгору і його заміщення більш холодним повітрям. Форсована конвекція, що має місце при рухах тіла або повітря, значно підвищує інтенсивність тепловіддачі.
Тепловіддача випромінюванням забезпечує-ся інфрачервоними променями з довжиною хвилі 5-20 мкм. Ці промені випускаються шкірою при наявності на деякій відстані від неї предметів з більш низькою температурою. Оголений чоловік може втрачати таким шляхом до 60% тепла.
Близько 20% тепловіддачі тіла людини в умовах комфортної температури середовища здійснюється за рахунок випаровування. Цей шлях є єдиним способом віддачі тепла в навколишнє середовище, якщо її температура виявляється рівною температурі тіла. Шляхом випаровування 1 л води людина може віддати третину всього тепла, що виробляється в умовах спокою протягом доби. Підвищення швидкості потовиділення є одним з основних механізмів адаптації до жаркого клімату.
Існує два варіанти випаровування води з поверхні тіла: 1) випаровування поту в результаті його виділення, 2) випаровування води, що опинилася на поверхні шляхом дифузії, - «невідчутні» втрати води. Останній механізм забезпечує втрати води (до 600 мл на добу) і тепла, наприклад, через слизові оболонки повітроносних шляхів.

Регуляція тепловіддачі пов'язана з активністю норадренергических симпатичних нейронів, збудження яких може призводити до зниження просвіту кровоносних судин шкіри, і холінергічних симпатичних нейронів, що збуджують потові залози.

Вплив на організм, крім температури, надають вологість і швидкість руху повітря. Залежно від поєднання цих факторів вплив повітря на організм по-різному.

Роль відносної вологості повітря зростає як при підвищенні, так і при зниженні його температури. При високій температурі повітря і великий його відносної вологості створюється загроза перегріву, так як потовиділення утруднено. При низькій температурі повітря і великої вологості виникає загроза холодових травм.

Вплив вітру на тепловідчуття залежить від температури повітря. При низькій температурі вітер підсилює охолодження, а в спеку - тепловіддачу, охолоджуючи тіло і оберігаючи його від перегріву. При дуже високій температурі вплив вітру на тепловіддачу зменшується. Оптимальна швидкість вітру при високій температурі повітря дорівнює 1-4 м / с; при швидкості 6-7 м / с вітер викликає вже подразнюючий ефект.