Терморегуляция - уравновешивание процессов образования и отдачи тепла в организме. Результатом работы систем терморегуляции является поддержание температуры тела на относительно постоянном уровне.
Организм воспринимает температуру окружающей среды с помощью терморецепторов, которые имеются в коже, мышцах, сосудах, во внутренних органах, дыхательных путях, спинном и среднем мозге. Одни из них реагируют на холод, это так называемые холодовые рецепторы, другие – на тепло (тепловые рецепторы). На поверхности тела человека насчитывается около 250000 холодовых и 30000 тепловых рецепторов.
Терморегуляция осуществляется нервно-гуморальным путем. Центр терморегуляции расположен в промежуточном мозге (в передней и задней частях гипоталамуса) а также в ретикулярной формации среднего мозга. Главную роль здесь играет система гипоталамус – гипофиз – надпочечники. Но это влияние осуществляется не прямым способом, а через обмен веществ.
Термочувствительные нейроны переднего гипоталамуса поддерживают базальный уровень, «установочную точку» температуры тела. Эффектроные нейроны заднего гипоталамуса и среднего мозга управляют процессами теплопродукции и теплоотдачи. При нарушении работы гипоталамуса нарушается и потообразование. Это подтверждается и косвенными фактами. Например, снижение температуры тела после питья или приложения льда к сонным артериям, снабжающим гипоталамус кровью, уменьшает потоотделение. Разрушение гипоталамуса делает животное пойкилотермным.
Важная роль в терморегуляции принадлежит высшим отделам ЦНС – коре и ближайшим подкорковым центрам. Изменения в психическом состоянии существенно влияют на уровень теплообразования и теплоотдачи. Эмоции и изменение психического состояния может приводить к изменению теплоотдачи и температуры тела. Спортсменам хорошо известно состояние "предстартовой горячки", когда температура тела перед стартом важных соревнований может возрасти до критических значений 39 и выше гр. Повышение температуры тела при различных заболеваниях – защитная реакция организма, которая порой ускоряет выздоровление.
Гуморальная регуляция теплообмена обеспечивается главным образом щитовидной железой и надпочечниками. Гормоны щитовидной железы повышают интенсивность обмена веществ и тем самым способствуют усилению теплопродукции. Катехоламины надпочечников также увеличивают теплопродукцию, повышая интенсивность окислительных обменных процессов, и, кроме того, суживают кожные сосуды, тем самым снижая теплоотдачу.
Если человек длительное время находится в условиях значительно повышенной или пониженной температуры окружающей среды, то механизмы физической и химической регуляции тепла, благодаря которым в обычных условиях сохраняется постоянство температуре тела, могут оказаться недостаточными: происходит переохлаждение тела — гипотермия, или перегревание — гипертермия.
Гипертермия. Гипертермия наступает при повышении температуры в подмышечной впадине выше 37оС. Предельная температура тела для выживания 42оС (очень коротко 43оС). При этом все терморегуляционные процессы крайне напряжены. В условиях продолжительного теплового стресса при температуре более 40-41оС возникают тяжелые поражения головного мозга - "тепловой или солнечный удар". Тепловой обморок при относительно легком перегревании у людей с нарушением функций сердечно-сосудистой системы больше зависит от недостаточности кровообращения, нежели от механизмов терморегуляции.
Лихорадка. От гипертермии следует отличать такое изменение температуры, когда внешние условия не изменены, но нарушается собственно процесс терморегуляции. Примером такого нарушения может служить инфекционная лихорадка. Одной из причин ее возникновения является высокая чувствительность гипоталамических центров регуляции теплообмена к некоторым химическим соединениям, в частности к бактерийным токсинам. Введение непосредственно в область переднего гипоталамуса минимального количества бактерийного токсина сопровождается многочасовым повышением температуры тела. Жар развивается в результате усиленной выработки тепла с помощью дрожи и максимального сужения сосудов в периферических частях тела, т.е. организм ведет себя как при низкой температуре внешней среды. В период восстановления идет противоположный процесс - с помощью выделения пота и расширения сосудов температура тела падает так же, как когда у человека жар. При этом человек может правильно реагировать на истинные изменения внешней температуры. Механизм появления лихорадочной реакции связан с воздействием лейкоцитарных и бактериальных пирогенов на центральные аппараты терморегуляции.
Гипотермия. Гипотермия — состояние, при котором температура тела ниже 35°С. Быстрее всего гипотермия возникает при погружении в холодную воду. В этом случае вначале наблюдается возбуждение симпатической части автономной нервной системы и рефлекторно ограничивается теплоотдача и усиливается теплопродукция. Последнему способствует сокращение мышц — мышечная дрожь. Через некоторое время температура тела все же начинает снижаться. При этом наблюдается состояние, подобное наркозу: исчезновение чувствительности, ослабление рефлекторных реакций, понижение возбудимости нервных центров. Резко понижается интенсивность обмена веществ, замедляется дыхание, урежаются сердечные сокращения, снижается сердечный выброс, понижается артериальное давление (при температуре тела 24—25°С оно может составлять 15—20 % от исходного). Снижение температуры тела до 26-28оС вызывает смерть от фибрилляции сердца.
Контрольные вопросы
1. Что такое гомойотермия и пойкилотермия?
2. Что такое температурное ядро и оболочка тела?
3. Какой тип термогенеза преобладает у ребенка грудного возраста?
4. Как осуществляется теплоотдача организмом человека?
5. Что такое термонейтральная зона? Как реагирует организм на отклонения температуры от термонейтральной зоны?
6. Как осуществляется регуляция теплового обмена?