МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
По дисциплине
«Нормальная физиология - физиология челюстно-лицевой области»
для студентов по специальности 31.05.03 – Стоматология
К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ
С 22.09.16 по 28.09.16 г.
ТЕМА:
ТЕМА: Физиология терморегуляции
1.Понятие о гомойотермии, пойкилотермии и гетеротермии. Температура тела, как важная константа гомеостаза. Температурная «схема» тела.
2.Механизмы терморегуляции. Понятие о центре терморегуляции. Влияние гуморальных факторов на терморегуляцию.
3. Гипертермия. Тепловой и солнечный удары. Лихорадка. Ее положительное и отрицательное влияние на функции организма.
4. Участие ротовой полости в терморегуляции.
5. Устойчивость структур зуба и прилежащих тканей к изменению температуры.
Практические работы на занятии;
Практическая работа №1. Влияние физической нагрузки на процессы теплопродукции и теплоотдачи.
Ход работы: Обследуемому к области лобных бугров и ладони прикладывается на 5 секунд лист термобумаги. Проба повторяется после 20 приседаний. Оценивается величина потоотделения до и после физической нагрузки, сравнивается количество потовых желез и интенсивность потоотделения на лобной области и ладони.
Краткое содержание темы.
Под системой терморегуляции понимается совокупность органов и тканей регулирующих и поддерживающих постоянство температуры «ядра» тела.
Обмен веществ и метаболические процессы возможны только при определенной температуре, хотя бы потому, что все ферментативные системы человека и высших животных срабатывают исключительно только в этих условиях. У огромного большинства животных отсутствуют физиологические механизмы, способные удерживать температуру тела на относительно постоянном уровне, не зависимо от меняющейся температуры окружающей среды. Температура их тела также непостоянна, как и температура окружающей среды. Таких животных с переменной температурой тела называют пойкилотермными. У пойкилотермных животных наблюдаются сезонные колебания уровней метаболических процессов. Другое дело млекопитающие, располагающие физиологическими механизмами терморегуляции, благодаря которым температура их тела удерживается на относительно постоянном уровне, несмотря на колебания температуры внешней среды. Это постоянство температуры тела называют изотермией, а животных - гомойотермными.
Изотермия в процессе эволюции развивалась постепенно. У новорожденного ребенка способность поддерживания постоянной температуры тела далеко не совершенна. Вследствие этого может наступить переохлаждение организма (гипотермия) или перегревание (гипертермия) при изменении температуры окружающей среды. Таким образом, температура тела новорожденного в какой - то мере зависит от температуры внешней среды.
С медицинской точки зрения, важное значение имеет понятие «температурной схемы тела», которая определяется различным уровнем обмена веществ в различных органах. Температура тела в подмышечной впадине – 36,8°С, на ладонных поверхностях руки – 25-34°С, в прямой кишке – 37,3-37,5°С, в ротовой полости – 36,9°С. Самая нижняя температура отмечается в пальцах нижних конечностей, а самая высокая – в печени. Вместе с тем, даже в одном и том же органе существуют значительные температурные градиенты, а ее колебания составляют от 0,2 до 1,2°С. Так, в печени температура равна 37,8-38°С, а в мозге – 36,9-37,8°С. Значительные изменения внутренней температуры наступает при определенных воздействиях: пребывание в ванне с температурой воды 40 °С вызывает у человека повышение температуры головного мозга на 2°С, а прямой кишки – на 1,5°С. Значительные температурные колебания наблюдаются при мышечной нагрузке. У человека интенсивная мышечная работа приводит к повышению температуры мозга на 0,4-0,6°С, а температуры сокращающихся мышц – на 7°С.
Температура тела не остается постоянной, в течение суток она колеблется. Суточные колебания температуры тела составляют в среднем 0,5-0,7°С и проявляют определенную закономерность: минимальная температура тела приходится на 4-6 часов, максимальная - 16-18 часов.
Температура тела зависит от интенсивности теплопродукции и от величины теплоотдачи.
Теплопродукция. Тепло образуется в процессе обмена веществ. Уровень теплообразования зависит от: основного обмена, мышечной активности (сократительный термогенез), включая мышечные сокращения при дрожи; эффекта гормонов (T4, адреналин, норадреналин, СТГ, тестостерон); симпатической стимуляции; несократительного термогенеза, т.е. образования тепла при разобщении окисления и фосфорилирования, в том числе в клетках бурого жира.
Теплоотдача. Основное тепло генерируется в печени, мозгу, сердце и в скелетных мышцах во время их работы. Затем тепло передаётся к коже, где оно теряется в воздухе и окружающей среде. Скорость теплоотдачи зависит от двух факторов: скорости проведения тепла (в основном с кровотоком) от мест его образования к коже и скорости отдачи тепла кожей в окружающую среду.
Механизмы терморегуляции. Терморегуляция может быть химическая и физическая. Химическая терморегуляция осуществляется путем усиления или ослабления образования тепла, т.е. путем усиления или ослабления интенсивности обмена веществ. Физическая терморегуляция осуществляется путем изменения интенсивности отдачи тепла.
Отдача тепла в окружающую среду осуществляется путем излучения, теплопроведения, конвекции и испарения. Под теплоизлучением понимают свойство поверхности, нагретой до определенной температуры, излучать тепло в виде лучистой энергии (инфракрасное излучение). Теплоизлучением отдается около 60% всего тепла. Под теплопроведением понимают теплоотдачу, при которой более нагретое тело отдает тепло окружающим его частицам тела, воздуху (конвекция) или при соприкосновении с предметами имеющими более низкую температуру чем температура тела. Количество тепла, теряемое таким путем, будет зависеть не только от разности температур между телом и средой, но и от теплопроводности среды. Поэтому, при одинаковой внешней температуре количество отдаваемого тепла в воде будет больше, чем в воздухе. Теплопроведение составляет 15% всей теплоотдачи человека. Следующим по количеству отдаваемого тепла фактором является испарение воды кожей и легкими - 27%. Остальные 3% тепла затрачиваются на нагревание выдыхаемого воздуха и выделение кала и мочи. Испарение воды зависит от относительной влажности воздуха. В насыщенном водяными парами воздухе испарение совершаться не может. Поэтому высокая температура при большой влажности переносится тяжелее. В насыщенном водяными парами воздухе (в бане) пот выделяется в большом количестве, но не испаряется, а стекает струйками. Такое потоотделение не способствует отдаче тепла.
Таким образом, регуляция тепла тела осуществляется путем совместного действия механизмов, регулирующих обмен веществ (химическая регуляция) и механизмов, регулирующих кровоснабжение кожи, потоотделение и дыхание (физическая регуляция).
В основе регуляции постоянства температуры тела лежат два механизма: нервно-рефлекторный и гуморальный. В понятие нервного центра терморегуляции включают совокупность нейронов, находящихся в различных отделах ЦНС, которые регулируют температуру тела (спинной мозг, продолговатый мозг, гипоталамус, кора большого мозга). Высший центр терморегуляции находится в гипоталамической области: центр химической терморегуляции находится в боковых ядрах гипоталамуса (центр теплопродукции), а физической - в районе передней спайки и перекреста зрительных путей (центр теплоотдачи). В естественных условиях центр теплообразования возбуждается при охлаждении тела двумя путями: 1) холод раздражает центр рефлекторно через нервные окончания кожи; 2) кровь, протекая по капиллярам охлажденной кожи, меняет температуру, под влиянием этого понижения температура крови раздражается центр терморегуляции (если омывались центры терморегуляции холодной кровью, то температура тела животного повышается). Торможение центра теплообразования происходит при повышении температуры окружающей среды также нервнорефлекторно (рецепторы кожи) и гуморально (повышение температуры крови).
Гуморальная регуляция постоянства температуры зависит от состояния эндокринных желез, в частности, щитовидной железы и надпочечников. Гормоны щитовидной железы, усиливающие обмен веществ, увеличивают теплопродукцию. Надпочечники влияют на усиление образования тепла через гормон адреналин, который усиливает окислительные процессы в тканях, в частности в мышцах, и одновременно уменьшает теплоотдачу, т. к. суживает кожные сосуды.
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 температуры тела, могут оказаться недостаточными: происходит перегревание тела – гипертермия или переохлаждение – гипотермия.
Гипертермия – состояние, при котором температура тела поднимается выше 37°С. Она возникает при продолжительном действии высокой температуры окружающей среды, особенно при влажном воздухе, и, следовательно, небольшом эффективном потоотделении. Гипертермия может возникать и под влиянием некоторых эндогенных факторов, усиливающих в организме теплообразование (тироксин, жирные кислоты и др.) Резкая гипертермия, при которой температура тела достигает 40-41°С, сопровождается тяжелым общим состоянием организма и носит название теплового удара. От гипертермии следует отличать изменения температуры, когда внешние условия неизменны, но нарушается сам процесс терморегуляции, чаще всего под влиянием микроорганизмов. Примером такого нарушения является инфекционная лихорадка. Одной из причин ее возникновения является то, что гипоталамические центры регуляции теплообмена обладают высокой чувствительностью к некоторым химическим соединениям, в частности к бактериальным токсинам.
Гипотермия состояние, при котором температура тела ниже 35°С. Быстрее всего гипотермия возникает при погружении в холодную воду. При этом вначале наблюдается возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы и рефлекторно ограничивается теплоотдача и усиливается теплопродукция. Последнему способствует сокращение мышц – мышечная дрожь. Через некоторое время температура тела все же начинает падать. 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 24-25°С оно может быть равно 15-20% исходного). В настоящее время искусственно создаваемая гипотермия с охлаждением тела до 24-28°С имеет широкое практическое применение при хирургических вмешательствах на сердце и ЦНС. Смысл этого мероприятия состоит в том, что гипотермия значительно снижает обмен веществ головного мозга, а следовательно, потребность этого органа в кислороде. Поэтому становится переносимым более длительное обескровливание мозга (вместо 3-5 минут при нормальной температуре до 15-20 минут при 25-28°С), а это означает, что при гипотермии больные легче переносят временные выключение сердечной деятельности и остановку дыхания. Гипотермию прекращают путем быстрого согревания тела.
Терморегуляция осуществляется особой функциональной системой. Воспринимающей частью этой системы являются терморецепторы кожи и гипоталамуса, механизмами исполнения - центр терморегуляции и гуморальные факторы, органы исполнители - сосуды кожи и органы теплопродукции и теплоотдачи.
Тестовые задания
ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ
25–1. К химической терморегуляции (теплопродукции) не относится:
1) отдача тепла при расширении сосудов кожи*
2) влияние адреналина на мобилизацию и утилизацию глюкозы и жирных кислот
3) влияние гормонов щитовидной железы на обмен
4) влияние глюкокортикоидов на обмен углеводов
5) сократительный термогенез
25–2. Гормонозависимыми процессами не являются:
1) обмен веществ
2) мобилизация жирных кислот
3) утилизация жирных кислот
4) потоотделение
5) сократительный термогенез в скелетных мышцах*
25–3. Физическая терморегуляция (теплоотдача) – это:
1) изменение интенсивности обменных процессов
2) изменение переноса тепла от внутренних органов к поверхности тела
3) регуляция скорости отдачи тепла с поверхности тела*
4) изменение переноса тепла от внутренних органов к поверхности тела и регуляция скорости отдачи тепла с поверхности
5) излучение тепла с поверхности тела
25–4. Главными источниками теплопродукции в покое являются:
1) почки
2) сердце
3) мозг
4) мышцы
5) печень, желудок, кишечник*
25–5. Гомойотермия – это:
1) изменение температуры тела вместе с изменением температуры окружающей среды
2) постоянство температуры «ядра» тела при значительных колебаниях температуры среды*
3) отклонение температуры тела от нормальной величины
4) увеличение температуры тела при эмоциональном напряжении
5) увеличение температуры тела при физической работе
25–6. Теплопродукция при снижении температуры окружающей среды у теплокровных организмов:
1) понижается
2) повышается*
3) остается неизменной
4) нет правильного ответа
5) понижается при снижении температуры окружающей среды, но нормальной температуре «ядра» и «оболочки» тела
25–7. Сократительный термогенез связан преимущественно:
1) с изменением тонуса и фазических сокращений скелетных мышц*
2) с изменением активности гладких мышц желудочно-кишечного тракта
3) с кожным кровотоком
4) с работой дыхательных мышц
5) с работой внутренних органов
25–8. При температуре окружающей среды выше температуры кожи основной путь теплоотдачи – это:
1) конвекция
2) испарение*
3) радиация
4) проведение
5) перераспределение тепла в организме
25–9. В состоянии покоя основным путем отдачи тепла является:
1) конвекция
2) проведение
3) испарение
4) радиация*
5) перераспределение тепла в организме
25–10. Наибольшее количество тепла при физической нагрузке обра-зуется:
1) в легких
2) в почках
3) в скелетных мышцах*
4) в соединительных тканях
5) в мозге
25–11. Центр терморегуляции расположен в:
1) базальных ядрах
2) гипоталамусе*
3) продолговатом мозге
4) спинном мозге
5) среднем мозге
25–12. Условнорефлекторную терморегуляцию в первую очередь обеспечивают области мозга:
1) гипоталамус
2) кора больших полушарий*
3) спинной мозг
4) базальные ядра
5) мозжечок
25–13. Отдача тепла испарением при 100% относительной влажности воздуха:
1) высокая
2) прекращается*
3) нет правильного ответа
4) снижается, затем возрастает
5) повышается, затем снижается
25–14. При искусственной (медицинской) гипотермии температура тела снижена до 30°С. При этом состоянии в организме:
1) возрастает потребление кислорода для компенсации охлаждения
2) снижается потребление кислорода и увеличивается устойчивость тканей к недостатку кислорода*
3) увеличивается возбудимость нервной и мышечной тканей
4) возрастает частота сердечных сокращений
5) увеличивается тонус симпатической нервной системы
ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ
1. К ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ (ТЕПЛОПРОДУКЦИИ) НЕ ОТНОСИТСЯ:
6) отдача тепла при расширении сосудов кожи*
7) влияние адреналина на мобилизацию и утилизацию глюкозы и жирных кислот
8) влияние гормонов щитовидной железы на обмен
9) влияние глюкокортикоидов на обмен углеводов
10) сократительный термогенез
2. ГОРМОНОЗАВИСИМЫМИ ПРОЦЕССАМИ НЕ ЯВЛЯЮТСЯ:
6) обмен веществ
7) мобилизация жирных кислот
8) утилизация жирных кислот
9) потоотделение
10) сократительный термогенез в скелетных мышцах*
3. ФИЗИЧЕСКАЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ (ТЕПЛООТДАЧА) – ЭТО:
6) изменение интенсивности обменных процессов
7) изменение переноса тепла от внутренних органов к поверхности тела
8) регуляция скорости отдачи тепла с поверхности тела*
9) изменение переноса тепла от внутренних органов к поверхности тела и регуляция скорости отдачи тепла с поверхности
10) излучение тепла с поверхности тела
4. ГЛАВНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ТЕПЛОПРОДУКЦИИ В ПОКОЕ ЯВЛЯЮТСЯ:
6) почки
7) сердце
8) мозг
9) мышцы
10) печень, желудок, кишечник*
5. ГОМОЙОТЕРМИЯ – ЭТО:
6) изменение температуры тела вместе с изменением температуры окружающей среды
7) постоянство температуры «ядра» тела при значительных колебаниях температуры среды*
8) отклонение температуры тела от нормальной величины
9) увеличение температуры тела при эмоциональном напряжении
10) увеличение температуры тела при физической работе
6. ТЕПЛОПРОДУКЦИЯ ПРИ СНИЖЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫУ ТЕПЛОКРОВНЫХ ОРГАНИЗМОВ:
6) понижается
7) повышается*
8) остается неизменной
9) нет правильного ответа
10) понижается при снижении температуры окружающей среды, но нормальной температуре «ядра» и «оболочки» тела
7. СОКРАТИТЕЛЬНЫЙ ТЕРМОГЕНЕЗ СВЯЗАН ПРЕИМУЩЕСТВЕННО:
6) с изменением тонуса и фазических сокращений скелетных мышц*
7) с изменением активности гладких мышц желудочно-кишечного тракта
8) с кожным кровотоком
9) с работой дыхательных мышц
10) с работой внутренних органов
8. ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫВЫШЕ ТЕМПЕРАТУРЫКОЖИ ОСНОВНОЙ ПУТЬ ТЕПЛООТДАЧИ – ЭТО:
6) конвекция
7) испарение*
8) радиация
9) проведение
10) перераспределение тепла в организме
9. В СОСТОЯНИИ ПОКОЯ ОСНОВНЫМ ПУТЕМ ОТДАЧИ ТЕПЛА ЯВЛЯЕТСЯ:
6) конвекция
7) проведение
8) испарение
9) радиация*
10) перераспределение тепла в организме
10. НАИБОЛЬШЕЕ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛА ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ ОБРАЗУЕТСЯ:
6) в легких
7) в почках
8) в скелетных мышцах*
9) в соединительных тканях
10) в мозге
11. ЦЕНТР ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ РАСПОЛОЖЕН В:
6) базальных ядрах
7) гипоталамусе*
8) продолговатом мозге
9) спинном мозге
10) среднем мозге
12. УСЛОВНОРЕФЛЕКТОРНУЮ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЮ В ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ОБЛАСТИ МОЗГА:
6) гипоталамус
7) кора больших полушарий*
8) спинной мозг
9) базальные ядра
10) мозжечок
13. ОТДАЧА ТЕПЛА ИСПАРЕНИЕМ ПРИ 100% ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА:
6) высокая
7) прекращается*
8) нет правильного ответа
9) снижается, затем возрастает
10) повышается, затем снижается
14. ПРИ ИСКУССТВЕННОЙ (МЕДИЦИНСКОЙ) ГИПОТЕРМИИ ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА СНИЖЕНА ДО 30°С. ПРИ ЭТОМ СОСТОЯНИИ В ОРГАНИЗМЕ:
6) возрастает потребление кислорода для компенсации охлаждения
7) снижается потребление кислорода и увеличивается устойчивость тканей к недостатку кислорода*
8) увеличивается возбудимость нервной и мышечной тканей
9) возрастает частота сердечных сокращений
10) увеличивается тонус симпатической нервной системы