A termoreguláció, a fiziológia mechanizmusai
A hőmérsékletszabályozás a hőtermelés (kémiai hőszabályozás) és a hőátadás (fizikai hőmérsékletszabályozás) összehangolását jelenti.
A hőtermelés folyamata. Az összes szervben metabolikus folyamatok következtében a hőtermelés megtörténik. Ezért a vér folyik el a szerv, általában van egy magasabb hőmérsékletű, mint a befolyó. De a különböző szervek szerepe a hőtermelésben más. Nyugalmi máj számlák mintegy 20% -át a hőtermelés más belső szervekben - 56%, a vázizomzat - 20% alatt megterhelés a vázizmok - akár 90%, a belső szervek - csak 8%.
Így egy erőteljes tartalékforrás a hőtermelés az izmok, amikor csökkentik. A mozgásszervi tevékenységük változása a mozdulatokkal a hőtermelés fő mechanizmusa. A különböző mozdulatok között meg lehet különböztetni a hőtermelésben résztvevő izmok több szakaszát.
1. Hőszabályozó hang. Az izmok azonban nem lépnek fel. Csak a hangzásuk és az anyagcseréjük nő. Ez a hang általában a nyak, törzs és végtagok izmaiban keletkezik. Ennek eredményeképpen a hőtermelés 50-100% -kal emelkedik.
2. A remegés jelentkezik öntudatlanul és periodikus aktivitása magas küszöbű motoros egységek a háttérben hőszabályozás hangot. Ha rázza az egész energia áramlását csak a megnövekedett hőtermelés, míg a normál mozgás a fordított energia mozog a mindenkori végtagok, és néhány - a termogenezist. A jitterrel a hőtermelés 2-3 alkalommal nő. A remegés gyakran a nyak és az arc izmai által kezdődik. Ez azzal a ténnyel magyarázható, hogy először kell emelkednie hőmérséklete áramló vér az agyba.
3. Az önkényes összehúzódások az izomösszehúzódás tudatos növekedése. Ezt alacsony külső hőmérsékleti viszonyok között lehet megfigyelni, amikor az első két szakasz nem elegendő. Önkényes csökkentések mellett a hőtermelés 10-20-szorosára nőhet.
Rendelet a hő a izmok dovyazana a hatása az a-motoneuron funkció és az anyagcsere / izom, más szövetekben - a szimpatikus idegrendszer és a katecholaminok (növeli anyagcsere sebességét 50% -kal), és az intézkedés a hormonok, különösen a tiroxin, amely növeli a hőtermelés közel felét.
Jelentős szerepet a termogenezis lipidek, amelyet úgy különítünk el a hidrolízis lényegesen több energiát (9,3 kcal / g), mint a szénhidrátok (4,1 kcal / g). Különös jelentőséggel bír, különösen a gyermekek esetében, a barna zsír.
A hőátadási folyamatok a következőképpen valósulnak meg: sugárzás, konvekció, párolgás és hővezető képesség.
A sugárzás infravörös hosszú hullámú sugárzás segítségével történik. Ehhez a meleg bőr és a hideg falak és más környezeti objektumok közötti hőmérséklet-gradiens szükséges. Így a sugárzás mennyisége a bőr hőmérsékletétől és felszínétől függ.
A termikus vezetőképességet a test közvetlen kapcsolatával, tárgyakkal (szék, ágy stb.) Végezzük. Ugyanakkor a melegebb testről a kevésbé fűtött tárgyakra történő hőátadás sebességét a hőmérséklet-gradiens és a termikus szakember határozza meg. A hővisszanyerés ezen a módon jelentősen (14-szeres) emelkedik, ha valaki vízben van. Részben hővezetéssel a belső szervekről a test felszínére kerülnek. De ez a folyamat gátolódik a zsír alacsony hővezetőképessége miatt.
Konvekciós út. A test felülete érintkezésbe lép, hőmérsékleti gradiens jelenlétében, felmelegszik. Ezzel egyidejűleg könnyebbé válik, és felemelkedik a testből, és felszabadítja a helyet új levegőrészek számára. Tehát elveszíti a hőt. A természetes konvekció intenzitása növelheti a légmozgást, csökkentve az akadályokat a testre érkezéskor (megfelelő ruházattal).
A verejték párolgása. Szobahőmérsékleten egy csupasz emberben a hő körülbelül 20% -át elpárologtatjuk.
Hővezetés. A konvekció és a sugárzás a hőátadás passzív módjai, a fizika törvényei alapján. Ezek csak akkor hatásosak, ha a pozitív hőmérséklet-gradiens fennmarad. Minél kisebb a hőmérsékleti különbség a test és a környezet között, annál kevesebb hő kerül el. Ugyanazon mutatók vagy magas környezeti hőmérséklet mellett az említett módszerek nemcsak hatástalanok, de ugyanakkor a test felmelegszik. Ilyen körülmények között a szervezetben csak egy mechanizmus hat a szervezetbe, amely izzadáshoz és izzadáshoz társul. Itt mind a fizikai szabályszerűségeket (a párologtatásra fordított energiaköltségeket), mind a biológiai (izzadás) használják. A bőr hűtését megkönnyíti a 0,58 kcal alkalmazása 1 ml izzadság párolgására. Ha nincs
a verejték párolgása, majd a hőátadás hatékonysága jelentősen csökken. M
A párolgási sebesség a hőmérséklet gradiensétől és a környező levegő vízgőzösségétől függ. Minél magasabb a páratartalom, annál kevésbé hatékony ez a hőátadási út. Élesen csökkenti a hőátadás hatékonyságát vízben vagy szűk ruhában. Ebben az esetben a szervezet kénytelen kompenzálni a hiánya potoviparújvinnya miatt fokozott izzadás.
A párolgásnak két mechanizmusa van: a) izzadság - verejtékmirigyek részvétele nélkül b) párolgás - a verejtékmirigyek aktív részvételével.
Az izzadás a tüdő, a nyálkahártyák, a bőr, amely mindig nedves, a víz elpárologtatása. Ez a párolgás nincs szabályozva, attól függ, hogy a környezeti levegő hőmérséklet-gradiense és páratartalma függ-e, értéke körülbelül 600 ml / nap. Minél magasabb a páratartalom, annál kevésbé hatékony az ilyen hőátadás.
A verejtékválasztás mechanizmusa. A mirigy két részből áll: maga a mirigy, amely a szubdermális rétegben helyezkedik el, és a bőr felszínén nyitó ürülékcsatornák. A mirigyben elsődleges titok keletkezik, és a csatornákban másodlagos titok keletkezik a felszívódás révén: izzadság.
A vérplazmához hasonló elsődleges titok. A különbség az, hogy ebben a titokban nincs fehérje és glükóz, kevesebb Na +. Így a kezdeti verejtékben a nátrium koncentrációja körülbelül 144 nmol / l, klór - 104 nmol / l. Ezek az ionok aktívan felszívódnak, amikor a verejték áthalad a kimeneti csatornákon, biztosítva a víz felszívódását. Az abszorpciós folyamat nagymértékben attól függ, hogy ezek a folyamatok mennyire alakulnak ki, és a verejtékezés előrehaladása, annál több Na + és Cl marad. Erős izzadsággal, ezeknek az ionoknak a koncentrációja fele maradhat az izzadságban. Erős kreativitást mutat a karbamid koncentráció (akár 4-szer nagyobb a plazmában) és a káliumszint (akár 1,2-szerese a plazmában). Az összes magas ionkoncentráció, amely magas ozmotikus nyomást eredményez, biztosítja a reabszorpció csökkenését és a nagy mennyiségű víz felszabadulását.
Erős izzadsággal sok NaCl-ot lehet pazarolni (akár 15-30 g / nap). Azonban vannak olyan mechanizmusok a szervezetben, amelyek biztosítják e fontos ionok nagy izzadással történő megőrzését. Alkalmazkodási folyamatokban vesznek részt, különösen az aldoszteron fokozza a Na + reabszorpcióját.
A verejtékmirigyek funkcióit speciális mechanizmusok szabályozzák. Tevékenységüket a szimpatikus idegrendszer befolyásolja, de a mediátor itt acetilkolin. A titkos sejtek az M-holinoretseptorov mellett adrenoreceptorokkal is rendelkeznek, amelyek a vér katekolaminjaira reagálnak. A verejtékmirigy funkciójának aktiválódását a vérellátás növekedése kísérte.
A felszabadított izzadság mennyisége elérheti az 1,5 l / órát, és az alkalmazkodó emberekben akár 3 l / óra.
Szobahőmérsékleten humán meztelen körülbelül 60% -a a hő adott sugárzásából ered mintegy 12-15% - levegő konvekciós, körülbelül 20% - párolgás, 2-5% - hővezető. De ez az arány függ számos feltétel, különösen a külső hőmérsékletet.
A hőátadási folyamatok szabályozásában a fő szerepet játszik a vérellátás megváltozása. A bőredények összehúzódása, az arteriovenózus anasztomózis megnyitása hozzájárul a hőtől a héjig terjedő kisebb hőáramhoz és a szervezetben való megőrzéshez. Éppen ellenkezőleg, a bőr edényeinek kitágulásával a hőmérséklete 7-8 ° C-kal emelkedhet. Ugyanakkor nő a hőátadás is.
Hagyományosan a bőrt a szervezet radiátor rendszerének nevezhetjük. A bőrön belüli véráramlás a NOB 0 és 30% között változhat. A bőr edényeinek hangját a szimpatikus idegrendszer szabályozza.
Így a hőmérséklet a test - közötti egyensúly folyamatok hőtermelés és hő. Amikor a hőátadás nagyobb jelentőséggel bír a hőtermelést, a testhőmérséklet emelkedik, és fordítva, ha a hőátadás nagyobb, mint a hőtermelés, a testhőmérséklet csökken.