Регуляция теплообмена

Механизмы теплоотдачи

Теплоотдача осуществляется, главным образом, за счет функциональной активности кожи (75% теплоотдачи). Некоторое количество тепла теряется за счет испарения влаги через легкие (около 20%), а также с калом и мочой (около 5%).

Ø Путем излучениятеряется 50-55% тепла в окружающую среду через испускание инфракрасных лучей и пропорционально площади поверхности открытых частей тела.

Ø Теплопроведениеидет путем кондукции и конвекции. Кондукцией тепло теряется при непосредственном контакте участков тела с предметами или жидкостями, а количество теряемого тепла прямо пропорционально разнице температур контактирующих поверхностей и времени контакта. Конвекция – способ теплоотдачи за счет переноса тепла движущимися частицами воздуха при обтекании поверхности тела воздухом с более низкой температурой. Движение воздушных потоков (ветер и вентиляция) увеличивает количество отдаваемого тепла. Путем теплопроведения теряется 15-20% тепла, причем путем конвекции гораздо больше.

Ø Испарение – рассеивание тепла организмом (около 30%) за счет затрат на испарение пота или влаги с поверхности кожи и слизистых дыхательных путей. При внешней температуре 20°С испарение влаги у человека составляет 600-800 г в сутки. При переходе в воздух 1 г воды организм теряет 0,58 ккал тепла. Если внешняя температура превышает среднее значение температуры кожи, то организм поглощает тепло извне. Испарение жидкости с поверхности тела происходит при влажности воздуха менее 100%.

Регуляция теплообмена обеспечивает баланс между продуцируемого в единицу времени тепла и количеством, рассеиваемым за это же время в окружающую среду. Этапы регуляции:

1. Восприятие и анализ температуры окружающей среды с помощью терморецепторов кожи, мышц, сосудов, внутренних органов, дыхательных путей, спинного и среднего мозга. Одни рецепторы реагируют на холод (их на поверхности 250.000), другие – на тепло (их 30.000). Информация от рецепторов поступает в центры теплообмена.

2. Центр терморегуляции находится в передней и задней части гипоталамуса и ретикулярной формации среднего мозга. Термочувствительные нейроны переднего гипоталамуса поддерживают установочную точку температуры тела в организме. Эффекторные нейроны заднего гипоталамуса и среднего мозга управляют теплопродукцией и теплоотдачей.

3. Роль коры больших полушарий в терморегуляции состоит в том, что эмоциональное возбуждение и изменения в психическом состоянии влияют на теплообразование и теплоотдачу. Например у спортсменов наблюдается предстартовая лихорадка, а при длительной мышечной работе температура тела может повыситься до 39-40°С и более.

4. В гуморальной регуляции теплообмена участвуют щитовидная железа и надпочечники. При понижении температуры увеличивается выделение гормонов щитовидной железы и усиливается теплообразование. Надпочечники выделяют в кровь катехоламины, что усиливает окислительные процессы в тканях и мышцах, увеличивает теплопродукцию, суживает кожные сосуды, уменьшая теплоотдачу.