Совокупность физиологических механизмов, осуществляющих регулирование температуры тела, называется физиологической системой терморегуляции.
Образование тепла в организме. Тепло в организме образуется в результате окисления пищевых веществ в процессе распада белков, жиров и углеводов. Энергия, которая до этого находилась в них в скрытом состоянии, освобождается, расходуется и в конечном счете отдается организмом в виде тепла.
Местом, где главным образом происходит образование тепла, являются мышцы. Этот процесс идет даже тогда, когда человек находится в полном покое. Незначительные мышечные движения уже способствуют большему образованию тепла, а при ходьбе количество его повышается на 60-80 %. При мышечной работе образование тепла увеличивается в 4-5 раз. Кроме скелетных мышц, теплообразование происходит в желудке, кишках, печени, почках и других органах.
Образование тепла в организме сопровождается его отдачей. Организм теряет столько тепла, сколько в нем образуется, в противном случае человек погиб бы в течение нескольких часов.
Эти сложные процессы регуляции образования и отдачи тепла организмом называются терморегуляцией и совершаются рядом приспособительных механизмов, к рассмотрению которых мы и перейдем.
Регуляция теплообразования и теплоотдачи. Температура тела остается постоянной благодаря тому, что в организме регулируется как образование, так и отдача тепла.
Тепло расходуется организмом разными путями. Основным путем теплоотдачи является потеря тепла проведением, т. е. нагреванием окружающего воздуха и излучением; кроме того, тепло расходуется с выдыхаемым воздухом, на испарение пота и т. д.
Следовательно, температура тела человека сохраняется постоянной благодаря тому, что регулируется, с одной стороны, интенсивность окислительных процессов, т. е. образования тепла, а с другой, - интенсивность и объем теплоотдачи. Эти два способа регуляции получили название химической и физической терморегуляции.
Под химической терморегуляцией понимают изменение интенсивности обмена веществ под воздействием окружающей среды. Существует определенная зависимость между температурой воздуха и обменом веществ в организме. Так, при понижении температуры воздуха образование тепла в организме усиливается.
Наибольшая часть тепла образуется в мышцах. На холоде происходит дрожание мышц. При понижении температуры окружающей среды раздражаются кожные рецепторы, воспринимающие температурные раздражения: в них возникает возбуждение, которое идет в ЦНС и оттуда к мышцам, вызывая их сокращения. Таким образом, дрожь и озноб, которые мы испытываем в холодное время года или в холодном помещении, являются рефлекторными актами, способствующими усилению обмена веществ, а следовательно, увеличению образования тепла. Усиление обмена веществ происходит под влиянием холода, даже когда отсутствуют мышечные движения.
Значительное количество тепла образуется и в органах брюшной полости - в печени и почках. Это можно проследить, если измерять температуру крови, притекающей к печени и оттекающей от нее. Оказывается, что температура оттекающей крови выше температуры притекающей. Следовательно, кровь нагрелась при протекании через печень.
При повышении температуры воздуха теплообразование в организме уменьшается.
Физическая терморегуляция. При повышении или понижении температуры окружающей среды происходит не только изменение окислительных процессов, т. е. теплообразования, но и отдачи тепла, причем при понижении температуры отдача тепла уменьшается, а при повышении - увеличивается.
Тепло отдается организмом в основном путем проведения и излучения, и только некоторая часть - другими путями. Так, отдача тепла путем проведения составляет 31% всего образовавшегося в организме тепла, путем излучения - 44 %, при испарении воды кожей теряется 10 %, при испарении воды легкими - 12 %, на нагревание вдыхаемого воздуха и выделенных мочи и кала расходуется 3 % тепла.
Путем проведения тело теряет тепло на нагревание окружающего воздуха и предметов, с которыми соприкасается. Другой путь теплоотдачи - излучение тепла. При этом происходит
нагревание предметов, находящихся на некотором расстоянии от тела.
Как же происходит изменение теплоотдачи? Большую роль в теплоотдаче играет расширение и сужение сосудов кожи. Все знают, что на холодном, морозном воздухе кожа человека бледнеет, а когда воздух разогрет, раскален - краснеет.
Изменение цвета кожи обусловлено тем, что под влиянием холода кровеносные сосуды, в первую очередь артериолы, сужаются. В результате приток крови к поверхности тела уменьшается, а следовательно, снижается и теплоотдача путем проведения и излучения.
Под влиянием же тепла сосуды кожи расширяются, кровь обильно притекает к поверхности тела, что способствует усилению проведения и излучения тепла. Таким путем тепло отдается в окружающую среду только тогда, когда температура воздуха ниже температуры тела. Чем меньше разница между температурой кожи и температурой воздуха, тем меньше тепла отдается в окружающую среду. В этом случае значительную роль играет потоотделение. При испарении 1 г пота теряется 0,58 ккал. Так как потоотделение и испарение происходит непрерывно при любой температуре, то количество калорий, которое при этом теряет человек, зависит от интенсивности потоотделения. При средней температуре за день человек теряет около 800 мл пота. При потере такого количества пота расходуется 450- 500 ккал. При повышении температуры выделение пота увеличивается и иногда доходит до нескольких литров.
Наибольшее количество пота выделяется в тех случаях, когда температура воздуха равна или выше температуры тела. В этих условиях передача тепла путем проведения излучения невозможна, и поэтому оно расходуется в основном при помощи потоотделения.
В жарких странах или жарких помещениях, где температура воздуха равна 37°С или несколько выше, тепло отдается только испарением. При этом у человека выделяются в течение дня до 4,5 л пота, что обеспечивает отдачу 2400-2800 ккал.
Большое количество пота теряется при физической работе, причем происходит это при любой температуре. Подсчитано, что при особо тяжелых работах человек теряет в день до 9 л пота и, таким образом, путем испарения отдает до 5000 ккал.
Потоотделение в значительной степени зависит от насыщения воздуха водяными парами. При равных температурных условиях большее испарение пота, а следовательно, и большая потеря тепла обеспечиваются в условиях низкого содержания водяных паров в воздухе. Поэтому жара легко переносится в тех местах, где воздух более сухой.
Испарению пота препятствует непроницаемая одежда (резиновая, противоипритный костюм и т. п.). Человек в такой одежде потеет даже на морозе, так как вокруг него создается постоянный слой воздуха, который не обновляется ввиду отсутствия вентиляции. Этот слой воздуха насыщается парами, что препятствует дальнейшему испарению пота. Поэтому длительное пребывание в этих костюмах невозможно, так как вызывает повышение температуры тела.
В жарких странах, горячих цехах, при длительных походах человек теряет большое количество пота. Появляется жажда, но вода не утоляет ее; наоборот, чем больше воды пьет человек, тем он больше потеет и тем сильнее становится жажда.
Одновременно с потом теряются соли, поэтому возникает необходимость пополнить не только потерю воды, но и потерю солей. С этой целью к питьевой воде добавляют 0,5 % поваренной соли. Такую немного подсоленную воду дают в горячих цехах, при длительных походах и т. п. Она утоляет жажду и улучшает самочувствие.
Некоторую роль в теплоотдаче играет дыхание. Тепло расходуется на испарение воды легкими и отчасти на согревание вдыхаемого воздуха. На холоде происходит рефлекторное замедление дыхания, а при высокой температуре дыхание учащается, наступает так называемая тепловая одышка.
Для лучшей отдачи тепла большое значение имеет циркуляция воздуха. Когда воздух находится в движении, то около тела не создается постоянного слоя нагретого и насыщенного парами воздуха. В этом заключается значение вентиляторов, обмахивания и т. д. Одежда же создает неподвижный слой воздуха и тем самым затрудняет теплоотдачу.
Отдаче тепла препятствует подкожный жир. Чем толще слой жира, тем хуже она осуществляется. Поэтому люди с толстым жировым слоем в подкожной клетчатке легче переносят холод, чем худые.
Температура тела человека постоянна. Она измеряется в подмышечной впадине или в прямой кишке (у грудных детей). Средняя температура в подмышечной впадине колеблется в пределах 36,5-36,9°С, в прямой кишке - несколько выше (37,2-37,5 С). Температура внутренних органов выше, чем средняя температура тела, например температура печени равна 38-38,5°С. Температура тела человека колеблется в течение суток. Наиболее низкой она бывает в 3-4 ч
ночи, затем постепенно возрастает, доходя до наивысшей точки в 16 ч, и вновь начинает снижаться. Колебания температуры происходят в пределах 0,5°С от средней величины.
Температура тела может резко повыситься при мышечной работе и дойти до 38-39°С или даже до 40°С. По прекращении же работы она быстро падает и доходит до нормальной величины.
Постоянство температуры тела поддерживается уже описанными двумя механизмами: химической и физической терморегуляцией. Однако возможности человеческого организма ограничены, и при некоторых условиях эти механизмы оказываются недостаточными. Тогда нарушается постоянство температуры и наблюдается либо ее повышение, либо понижение. Повышение температуры выше нормы называется лихорадкой. Лихорадка может наступить потому, что увеличивается образование тепла при отсутствии изменений в теплоотдаче, или, наоборот, теплообразование остается неизменным, а теплоотдача уменьшается.
Понижение температуры до 32-33°С, как и увеличение ее свыше 42-43°С, приводит к смерти.
Центры терморегуляции. Центр терморегуляции, получивший название теплового центра, находится в промежуточном мозге. Деятельность его определяется двумя факторами: температурой крови и рефлекторными воздействиями. Если температура крови, омывающей промежуточный мозг, повышена, то центр терморегуляции возбуждается, и в деятельности организма наступают изменения, способствующие ее понижению. При понижении температуры крови центр теплообразования реагирует так, что усиливается интенсивность процессов, способствующих повышению температуры.
Другой способ возбуждения - рефлекторные воздействия. При воздействии температурных колебаний на кожу человека в рецепторах возникает возбуждение, которое поступает в тепловой центр. Оттуда импульсы идут уже к органам, связанным с теплообразованием (мышцы, печень и т. п.) и с теплоотдачей, и вызывают изменение их деятельности. Возбуждение из центров терморегуляции к органам теплообразования и теплоотдачи передается по симпатической нервной системе.
Исключительно большую роль в терморегуляции играет кора больших полушарий головного мозга. В нормальных условиях процесс теплообразования и теплоотдачи находится под ее влиянием.
Термокомфортной температурой для человека на воздухе обычно является +19°С, в воде - +34°С. При таких температурах система терморегуляции не включается.
Для поддержания постоянной температуры тела 36,6°С человеку нужно затратить 200 ккал в сутки.
Снижение температуры тела даже на 0,1° ведет к снижению иммунитета.
Похолодания в природе, как правило, бывают очень резкими. Чтобы безболезненно переносить климатические "сюрпризы", человек должен закаливаться.
Как известно, существуют три уровня реакции организма на разные по силе раздражители: тренировка, активация и стресс. Большой холод - это стресс, в том числе и психический. Если вы заранее боитесь переохлаждения, мерзнете и кутаетесь задолго до выхода на мороз, то вам надо срочно закалять не только тело, но и нервы. Эксперимент на выживание показал, что люди гибнут, как правило, не от холода, а от страха перед ним.
Настрой на закаливание ставит перед человеком стратегическую задачу: подружиться с холодом на всю жизнь. "Граница удовольствия" позволяет решать тактическую задачу: дозировать холод или жару. Если стратегия побуждает к закаливанию, то тактика контролирует нагрузку при закаливании. Причем делает это в соответствии с индивидуальными физиологическими особенностями организма и, разумеется, с учетом конкретных климатических условий.
Необходимость психологического настроя на закаливание, заинтересованность в нем - это самый важный принцип. На него нельзя жалеть времени.
Сущность закаливания - это тренировка процессов терморегуляции, которые включают теплопродукцию и теплоотдачу. Охлаждение стимулирует, с одной стороны, увеличение производства тепла в организме, а с другой - стремление сохранить его, не отдать наружу. Тренировка обучает организм четко реагировать на холод, быстро и активно отвечать на низкую температуру среды повышенной теплопродукцией и сниженной теплоотдачей. Таким образом, несмотря на холод, сохраняется обычная температура тела. У незакаленного человека механизмы терморегуляции срабатывают слабее, температура тела снижается, что ведет к ослаблению иммунной защиты и усилению активности патогенных микроорганизмов. В результате этого - простуды, грипп и др., которые не только выводят из рабочего состояния, но и аккумулируют вредные воздействия, что неизбежно подрывает общий потенциал организма и снижает его жизнестойкость.
теплообразования
Процессы жизнедеятельности человека сопровождаются непрерывным теплообразованием в его организме и отдачей тепла в окружающую среду.
Организм человека - это саморегулирующая система, физиологический механизм которой с целью поддержания постоянной температуры тела направлен на обеспечение соответствия количества образованного тепла (теплопродукция ) количеству тепла, отданного во внешнюю среду (теплоотдача ) . В нормальных условиях теплопродукция равна теплоотдаче .
Теплообразование в организме человека происходит вследствие непрерывно совершающихся экзотермических реакций. Эти реакции протекают во всех органах и тканях, но неодинаково интенсивно. В тканях и органах, производящих активную работу (в мышечной ткани, печени, почках), выделяется большее количество тепла, чем в менее активных (соединительной ткани, костях, хрящах) .
Потеря тепла органами зависит в большой степени от их месторасположения: поверхностно расположенные органы, например, кожа, скелетные мышцы, отдают больше тепла и охлаждаются сильнее, чем внутренние органы, более защищенные от охлаждения.
Теплопродукция и теплоотдача обусловлены деятельностью центральной нервной системы, регулирующей обмен веществ, кровообращение, потоотделение и деятельность скелетных мышц.
Теплота в организме человека вырабатывается в результате энергетических превращений в живых клетках. Теплообразование связано:
С непрерывно совершающимся биохимическим синтезом белков и других органических соединений;
С осмотической работой (переносом ионов);
С механической работой мышц (сердечной мышцы, гладких мышц различных органов, скелетной мускулатуры).
В организме человека, находящегося в состоянии относительного физического покоя, 50% теплоты образуется в органах брюшной полости (главным образом в печени); 20% - в скелетных мышцах и центральной нервной системе; 10% - при работе органов дыхания и кровообращения. Часть энергии, образующейся в организме при выполнении физической работы, расходуется на внешнюю работу. Основная же часть переходит в тепловую Q Т.П . .
Внутренняя температура тела (ядра) постоянна благодаря регулированию интенсивности теплопродукции и теплоотдачи в зависимости от температуры внешней среды. О температуре тела человека обычно судят на основании ее измерения в подмышечной впадине. Здесь температура у здорового человека равна 36,5–36,9 о С. Часто измеряют температуру в прямой кишке, где она выше, чем в подмышечной впадине, и равна у здорового человека в среднем 37,2–37,5 о С.
Температура тела не остается постоянной, а колеблется в течение суток в пределах 0,5–0,7 о С. Покой и сон понижают температуру, мышечная деятельность повышает ее. Максимальная температура тела наблюдается в 16–18 часов, минимальная – в 3–4 часа утра. У рабочих, длительно работающих в ночных сменах, колебания температуры могут быть обратным указанным выше .
Температура кожи человека при воздействии внешних условий изменяется в относительно широких пределах.
Условием комфорта является тепловое равновесие организма человека и окружающей среды. Факторами, влияющими на состояние теплового равновесия организма, являются:
Температура окружающей среды (стен и поверхностей, окружающих предметов);
Температура, скорость движения, влажность воздуха;
Характер одежды;
Величина теплопродукции человека.
Величина теплопродукции зависит от возраста, пола человека, его питания, мышечной деятельности др.
Основным (стандартным) обменом (ОО) организма человека называют количество энергии, расходуемое организмом человека при полном мышечном покое, до приема пищи при температуре внешней среды, соответствующей минимальной активности механизма терморегуляции. Основной обмен зависит от функционального состояния человека, пола, возраста, веса и вычисляется в калориях на единицу веса или единицу поверхности тела.
Для взрослого человека среднее значение величины ОО равно 1 ккал/кг/час. Отсюда для взрослого мужчины массой 70 кг величина энергозатрат ОО составляет около 1700 ккал/сутки, для женщин – около 1500 ккал/сутки .
Процесс отдачи тепла организмом человека (теплоотдача) осуществляется :
Радиацией (излучением) – 43 - 50 %;
Конвекцией (перемещением) – 25 - 30 %;
Испарением с поверхности кожи и легких – 23 - 29 %;
Нагрев пищи – 1 - 2 %;
Нагрев воздуха в легких – 1 – 1,5 %;
Потеря тепла с выделениями - менее 1 %.;
Кондукцией (проведением) – очень незначительная величина, т.к. коэффициент теплопроводности неподвижного воздуха очень мал.
Проведение тепла кондукцией осуществляется от поверхности тела человека к соприкасающимся с ним твердым предметам или материалам внешней среды.
Перенос тепла в этом случае происходит по закону Фурье:
где Q КОНД – отдача тепла, прошедшего через стенку с площадью S в течение времениτ, Вт;
S – площадь поверхности соприкосновения человека с предметом, м 2 ;
t 1 – температура внутренней стенки (пакета одежды), о С;
t 2 - температура наружной (холодной) стороны, о С;
λ – коэффициент теплопроводности пакета одежды, Вт/м∙ о С;
δ – толщина пакета одежды, м.
Из представленного уравнения видно, что отдача тепла кондукцией возрастает со снижением температуры предмета, с которым человек соприкасается, с увеличением площади соприкосновения и уменьшением толщины пакета одежды.
Передача тепла конвекцией осуществляется с поверхности тела или одежды человека движущемуся около него воздуху. Для расчетов теплоотдачи конвекцией можно использовать закон Ньютона:
Q КОНВ = α КОНВ. S (t ОД – t В),
где α КОНВ – коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м∙ о С), зависит от формы тела и скорости движения воздуха;
S – площадь поверхности тела, м 2 ;
t ОД – температура поверхности тела (одежды);
t В – температура воздуха, о С.
Потери тепла конвекцией с поверхности одежды, покрывающей тело, выражается формулой
,
где S –
– отношение площади поверхности тела, закрытой одеждой, к площади поверхности открытых частей тела;
α КОНВ – коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м∙ о С);
t ОД –
t В – температура воздуха, о С.
Теплоотдача радиацией – это передача тепла в форме лучистой энергии с поверхности тела человека на окружающие поверхности, имеющие более низкую температуру, или в окружающее пространство. Количество тепла, отдаваемого излучением, зависит от температуры поверхности тела (одежды), температуры окружающих тело стен и поверхностей.
Излучение человеческого тела характеризуется длиной волны от 5 до 40 мк, а кожа человека поглощает инфракрасные лучи как абсолютно черное тело.
В условиях эксплуатации одежды наблюдается практически небольшая разность температур тела и одежды. В этом случае уравнение для определения количества тепла, передаваемого радиацией, представляют в виде
Q РАД = α РАД · S РАД (t 1 – t 2),
где α РАД – коэффициент излучения (теплоотдачи радиацией), Вт/(м 2 ∙ о С);
S РАД – площадь поверхности тела человека, участвующая в радиационном теплообмене, м 2 ;
t 1 - температура поверхности тела человека (одежды);
t 2 – температура поверхности окружающих тел, о С.
Коэффициент излучения α РАД зависит от температуры поверхности тела человека (одежды) и температуры окружающих предметов. В радиационном теплообмене участвует не вся поверхность тела человека, т.к. некоторые части тела взаимно облучаются и не принимают участия в теплообмене. В радиационном теплообмене участвует 74-75 % площади тела человека в положении сидя и 77-85 % в положении стоя.
Площадь поверхности тела человека зависит от его роста и массы и может быть определена по графику, представленному на рисунке 1.1.
Рис.1.1. Зависимость площади поверхности тела от роста и массы тела
человека
На рисунке 1.2. показана зависимость площади поверхности тела человека, участвующей в радиационном теплообмене, от роста и массы.
Рис.1.2. Зависимость площади поверхности тела человека, участвующей
в радиационном теплообмене, от роста и массы
Потери тепла с поверхности тела одетого человека определяются по уравнению
где S – площадь поверхности тела раздетого человека, м 2 ;
S ОД - площадь поверхности тела, покрытой одеждой, м 2 ;
S О - площадь открытой поверхности тела, м 2 ;
t ОД - температура поверхности одежды, оС;
t СР – средняя радиационная температура, о С.
Теплоотдача испарением осуществляется путем испарения диффузионной влаги и пота. Диффузионная влага (неощутимая перспирация) теряется с поверхности кожи человека и верхних дыхательных путей в условиях теплового комфорта и охлаждения в состоянии относительного физического покоя. В комфортных условиях (сухое охлаждение) количество пара, выделившегося с 1 м 2 поверхности тела человека, составляет 23 г/час, а со всей поверхности – 40-42 г/час. При этом 1/3 приходится на долю потерь тепла испарением с верхних дыхательных путей и 2/3 – с поверхности кожи.
Потери тепла испарением с верхних дыхательных путей определяют по уравнению
Q ИСП.ДЫХ = 14,9 · 10 -6 · Q Т.П. · (1880 – Р А),
где Q Т.П. – теплопродукция человека Вт,
Р А – парциальное давление пара в окружающем воздухе, Па.
Скорость испарения влаги с поверхности тела зависит от:
Разности парциальных давлений пара в пограничном слое около кожи и в окружающем воздухе,
Скорости движения воздуха;
Воздухо- и паропроницаемости одежды;
Площади поверхности, увлажненной потом.
Площадь увлажненной поверхности тела может быть рассчитана по формуле
,
где Р НАС.К – давление насыщенного пара при температуре кожи над влажными участками кожи.
Потери тепла путем испарения диффузионной влаги с поверхности кожи могут быть определены по уравнению
Q ИСП.Д = 3,06 · 10 -3 · S(256t К – 3360 – Р А),
где Р А - парциальное давление пара в окружающем воздухе;
t К – температура кожи, о С.
Величина потоотделения человека определяется:
Уровнем физической активности человека;
Метеорологическими условиями;
Степенью соответствия одежды условиям эксплуатации.
Максимально возможные потери тепла испарением пота Qисп.п. могут быть определены по уравнению
Q ИСП.П = 17,3 . (Е Ф – е) . (0,5 + √v),
где Е Ф – максимально возможное давление водяного пара при температуре кожи человека, мм рт.ст;
е – давление водяного пара в воздухе (абсолютная влажность ), мм рт.ст., определяют по табличным данным в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха.
Разницу (Еф – е) называют физиологическим дефицитом насыщения и определяют в зависимости от скорости движения воздуха и возможной величины испарения пота Р с поверхности тела человека .
Комфортные теплоощущения могут наблюдаться лишь при определенных соотношениях теплоотдачи испарением и теплоотдачи путем теплового потока (Q КОНВ + Q РАД + Q КОНД). Комфортный уровень теплоотдачи испарением Q ИСП.П.К , Вт, определяется из уравнения
.
Теплоотдача при дыхании составляет небольшую долю общих теплопотерь и возрастает с увеличением энергозатрат и уменьшением температуры воздуха.
Потери тепла на нагрев вдыхаемого воздуха Q ДЫХ.Н , Вт, могут быть определены из уравнения
Q ДЫХ.Н = 0,0012 . Q Э.Т. (34 – t В),
где t В – температура окружающего воздуха, о С;
34 – средняя температура выдыхаемого воздуха, о С.
По А.И.Бекетову температуру выдыхаемого воздуха рекомендуется принимать в зависимости от температуры вдыхаемого воздуха (табл.1.1.).
Об авторе книг и статей: доктор, ведущий иглотерапевт Белоруссии, кандидат медицинских наук, Молостов Валерий Дмитриевич, опубликовал в Москве и Минске 23 книги (по неврологии, иглотерапии, массажу, мануальной терапии и по старению общества как организма), домашний телефон: Минск, (8---107-375-17) 240–70–75, E-mail: [email protected]. Моя страничка в Internet-е: www.molostov-valery.ru , где выложены книги (ранее опубликованные в Москве и Минске) с подробным обоснованием реального существования описанной здесь идеи.
В каком органе тела человека вырабатывается тепло?
Каждый человек хорошо знает, что температура нашего тела равна 36,6 градусов по Цельсию. Но медициной долгое время не был решён вопрос о том, в каком органе вырабатывается тепло у животных, в том числе и у человека. Наконец, российские физиологи нашли ответ на этот вопрос. (Например, читайте исследования доктора Молостова). Оказывается, тепло вырабатывается только одним органом – кожей. И тепло вырабатывают акупунктурные точки, в которые иглотерапевты так любят вводить иголки. Очень неожиданным открытием для всей мировой науки явились исследования о физиологической роли акупунктурных точек. Ни один учёный мира в других странах (даже в США, Германии и Франции) такими исследованиями не занимался.
Рисунок 1.
Эта статья посвящена акупунктурным точкам, о которых я могу рассказать много интересного, так как являюсь по профессии иглотерапевтом-профессионалом. Смотрите рисунок 1. На коже человека найдено 3478 акупунктурных точек. Кстати, количество акупунктурных точек у кота, коровы, слона, барана, собаки, курицы, слона, зубра ровно столько же - 3478 акупунктурных точек. И расположены у животных акупунктурные точки в анатомическом отношении точно там, где они находятся у человека. Можно предположить, что все теплокровные животные Земли имеют какого-то единого предка, например, какого-нибудь морского ихтиозавра. Интересно отметить, что все «теплокровные» животные имеют акупунктурные точки, а все холоднокровные животные (черви, лягушки, рыбы, змеи) акупунктурных точек не имеют на поверхности своей кожи. Смотрите рисунок 2 и 3.
Рисунок 2. Теплокровные.
Рисунок 3. Холоднокровные.
Каков механизм генерации (производства) тепла у теплокровных животных? Оказывается, энергетическим «веществом» для генерации тепла внутри акупунктурных точек является то электричество, которое вырабатывается в теле самого животного и человека. Физиология утверждает, что многие органы животного и человека играют роль маленьких электростанций. Самые крупные генераторы электричества – это сердце (выделяет 60% электроэнергии) и мозг (генерирует 30 % электричества). Также производят электричество пять органов чувств – это зрение, слух, осязание, обоняние, вкус. Они тоже работают как микроскопические электростанции, но они трансформируют световые, звуковые и химические виды энергии в электрические потенциалы определённой длины волны. Как вырабатывает электричество глаз? Свет попадает на сетчатку глаза, где трансформируется в сплошной поток электрических импульсов, поступающих через зрительный нерв в зрительные центры коры головного мозга. Такими же трансформаторами (не генераторами) электрической энергии являются другие органы чувств: уши, осязательные клубочки кожи, обонятельные луковицы в слизистой оболочке носа, вкусовые нервные сети в слизистой оболочке языка.
Какова судьба электронов, которые производит сердце, мозг и пять органов чувств? Оказывается, существует очень странная закономерность: поглощаются всеми генераторами электричества только 5% от произведенной ими электрической энергии. Остальные 95% электрической энергии от этих органов по межклеточному пространству поступают к коже и к акупунктурным точкам. Статическое электричество покрывает всю поверхность кожи. На поверхности кожи электричество «растекается», как воды океана растекаются по поверхности Земли. Далее точки акупунктуры поглощают статические токи, которые покрывают кожу «тонким слоем», сжигая их в своих «топках». Смотрите рисунок 4. При «сжигании электронов» вырабатывается тепло для человеческого тела в количестве 36,6 градусов по Цельсию.
Рисунок 4. Электроны поглощаются акупунктурной точкой.
Рисунок 5. Акупунктура.
Вот такой механизм производства тепла телом нашего организма и организма животного. Правда, пока остаётся без ответа вопрос, почему человек имеет нормальную температуру тела, которая равна точно плюс 36,6º по Цельсию? Не может медицинская наука дать ответ на вопрос «Почему введение иголок в акупунктурные точки оказывает лечебное воздействие на человека?» Смотрите рисунок 5. Эта проблема пока также не изучена. Будем надеяться, что в ближайшее десятилетие учёные найдут ответ и на эти вопросы. Кстати, остановка деятельности генераторов электричества в организме человека является единственной причиной естественной смерти абсолютно здорового, но очень старого человека. Оказывается, у старых людей сначала снижается, а потом прекращается выработка электрической энергии в мозге и в сердце. Смотрите рисунок 6. Смерть старого организма происходит в тот момент, когда «электростанции» в сердце (Ашоф-Таваровкий узел) и в мозгу (ретикулоэндотелиальная формация) прекращают генерировать электричество.
Рисунок 6. Старик.
Тогда моментально останавливается дыхание и сердцебиение, наступает смерть. Именно по этой причине умирают абсолютно здоровые, но очень старые люди, возраст которых составляет более 100 лет. Зная эту информацию можно легко продлить жизнь старым людям: надо вставить маленькие электрические генераторы в сердце и в мозг – и человек будет жить вечно. Ведь пока будет продолжаться сердцебиение и дыхание – до тех пор будет жить организм. Здоровый мозг, печень, почки, желудок, кишечник и другие органы могут функционировать тысячелетие.
August 10th, 2017Буквально на днях валясь с температурой, задавался не только вопросом , но и например почему во время болезни человека бросает то в жар то холод.
Углубившись в этот вопрос узнал много нового для себя...
Химические реакции во всём организме, выделяют тепло при расщеплении пищи. Кровь это тепло разносит и питает клетки организма по пути забирая продукты распада и шлаки, которые очищаются в почках и печени
Все химические реакции в организме (вплоть до депрессии) выделяют тепло. Кровь нагревается за счет выделения этого тепла, а это дает, нагрев всего тела на температуру 36.6. Но, когда человек болеет интенсивность химических реакций в организме возрастает, так как организм борется с инфекцией (вредными бактериями) и температура повышается.
Энергетические процессы идут в каждой клетке организма, то есть никакого отдельного органа-нагревателя в организме нет. В клетках крови тоже идут процессы с выделением тепла.
Кровь нагревается, циркулируя в органах и тканях тела человека. А тело человека нагревается вследствие непрерывно совершающихся в них экзотермических реакций. Эти реакции протекают во всех органах и тканях, но неодинаково интенсивно.
В тканях и органах, производящих активную работу — в мышечной ткани, печени, почках, выделяется большее количество тепла, чем в менее активных - соединительной ткани, костях, хрящах.
Так, печень, расположенная глубоко внутри тела и дающая большую теплопродукцию, имеет у человека более высокую и постоянную температуру (37,8—38 °С) по сравнению с кожей, температура которой значительно ниже (на покрытых одеждой участках 29,5—33,9 °С) и в большей мере зависит от окружающей среды. Так что печень можно по праву считать самым горячим органом.
Циркулирующая в тканях кровь нагревается в активных тканях (тем самым охлаждая их) и охлаждается в коже (одновременно согревая ее). Вот он и теплообмен.
Человека нагревает химическая реакция окисления глюкозы кислородом воздуха в клетках организма. А кровь только переносит теплоту более или менее равномерно по всему телу. А температура тела поддерживается постоянной за счет теплоотдачи: теплота теряется с теплым выдыхаемым воздухом, через поверхность всего тела - в воздух, при испарении пота.
Специальная система терморегуляции следит, чтобы был баланс теплоприхода и теплопотерь.
Если температура тела будет ниже 36-37 градусов, то процессы жизнедеятельности начнут замедляться, если выше 40, то белок начнет сворачиваться (с мясом, облитым кипятком, видели что происходит?). За терморегуляцию отвечает гипоталамус (это в мозге), он является как бы термостатом.
Источник тепла в организме - все ткани. Кровь, протекая через ткани, нагревается. Печень, скелетные мышцы отдают крови больше тепла, чем другие органы. Повышение температуры окружающей среды вызывает рефлекторное снижение обмена веществ, поэтому в организме уменьшается теплообразование. Понижение температуры окружающей среды вызывает рефлекторное увеличение метаболизма и усиливается теплообразование. Теплообразование так же усиливается за счет мышечной активности. Непроизвольное сокращение мышц (дрожь) является основной формой повышения теплообразования.
Теплоотдача осуществляется несколькими путями:
- Путем проведения - нагревается воздух, окружающие предметы, соприкасающиеся с теплом.
- Путем излучения - нагретое тело излучает тепло (в виде инфракрасных лучей).
- Путем испарения - с поверхности кожи испаряется вода и пот.
Регуляция постоянства температуры тела осуществляется нейрогуморальным путем.
Колебания температуры окружающей среды воспринимаются особыми рецепторами - терморецепторами. Их очень много в коже, слизистой полости рта, верхних дыхательных путей. Терморецепторы кожи очень чувствительны к колебаниям температуры окружающей среды; в них возникают нервные импульсы, которые по афферентным (центростремительным) нервным волокнам поступают в спинной мозг. По проводящим путям нервный импульс достигает таламус, гипоталамуса и коры головного мозга.
Центр терморегуляции находится в гипоталамусе. Нейроны гипоталамуса возбуждаются под влиянием нервных импульсов, поступивших от терморецепторов. Из центра терморегуляции нервные импульсы по эфферентным (центробежным) нервным волокнам пойдут к мышцам, сосудам (суживая или расширяя сосуды кожи), к потовым железам.
Гуморальная регуляция (гормональная)
- Гормоны щитовидной железы, надпочечников и поджелудочной железы усиливают окислительные процессы, т.е. повышает обмен веществ и температуру тела.
- Гипофиз тормозит секрецию гормонов щитовидной железы, т.е. снижает обмен веществ и температуру тела.
Температура тела каждого человека в течение дня колеблется в небольших пределах, оставаясь в диапазоне от 35,5 до 37,0 °C для здорового человека. Следуя суточному ритму, наиболее низкая температура тела отмечается утром, около 6 часов, а максимальное значение достигается вечером.
Как и многие другие биоритмы, температура следует суточному циклу Солнца, а не уровню нашей активности. Люди, работающие ночью и спящие днём, демонстрируют тот же цикл изменения температуры, что и остальные.
Уровень температуры ниже 35 °C указывает на наличие серьёзного заболевания (обычно это результат облучения). Жертвы переохлаждения впадают в ступор, если температура их тела снижается до отметки 32,2 °C, большинство теряют сознание при 29,5 °C и погибают при температуре ниже 26,5 °C. Рекорд выживания в условиях переохлаждения составляет 14,2 °C, а при экспериментальных исследованиях — 8,8 °C.
На температуру влияют пол и возраст. У девочек температура тела стабилизируется в 13—14 лет, а у мальчиков — примерно в 18 лет. Средняя температура тела мужчин примерно на 0,5—0,7 °C ниже, чем у женщин.
Многие заболевания эндокринной системы и опухоли головного мозга, затрагивающие область гипоталамуса, вызывают выраженные и, часто, устойчивые нарушения терморегуляции. Например, тиреотоксический криз (сопровождающийся резким выбросом гормонов Т3 и Т4 в кровь) приводит к резкому подъёму температуры тела, нередко превышающей критическую отметку и вызывающей смерть пациента.
Организмам присуще особая ответ-ная реакция на попадание во внутреннюю среду чужеродных ве-ществ — лихорадка. Лихорадка — это состояние организма, при котором центр термо-регуляции стимулирует повышение температуры тела. Это достигается перестраиванием механизма «установочной точки» на более высокую, чем в норме температуру регуляции.
Итак, какая все-таки температура считается нормальной? Повсеместно принято считать, что температура человеческого тела составляет ровно 36,6 градуса. Допускается небольшое отклонение в одну или другую сторону.
Опираясь на состояние человека, окружающие климатические условия и время суток, а также другие параметры, температура тела может быть от 35,5 и до 37,4 градуса. Стоит отметить, что средний температурный режим женщин выше, в отличие от мужчин — на 0,5 градуса.
В подмышечной впадине температура тела должна быть 36,3-36,9, во рту - 36,8-37,3, в прямой кишке 37,3-37,7, и это нормальная температура.
Интересный момент, что средняя температура тела может отличаться и в зависимости от национальности. К примеру, у японцев средняя величина составляет 36 градуса, а у австралийцев все 37.
На протяжении суток, температура тела человека может колебаться около одного градуса. Самая низкая температура тела бывает в утреннее время, а самая высокая ближе к вечеру.
У женского пола температура тела может колебаться в зависимости от менструального цикла. Существуют люди, для которых температура 38 - это нормально, и не является симптомом развития болезни.
Каждый орган в человеческом организме также имеет свою температуру.
Чтобы правильно измерить температуру в подмышечной впадине, нужно следовать таким рекомендациям:
- Проследить, чтобы в подмышечной впадине было сухо.
- Взять градусник, протереть его сухой тряпкой, можно сбить до 35.
- В подмышечной впадине размещать его так, чтобы кончик наполненный ртутью, плотно соприкасался с телом.
- Держать не менее 10 минут.
- Можно оценить результат.
Как правильно измерить температуру во рту:
- Прежде чем измерять температуру во рту, нужно провести минут пять в состоянии покоя.
- Если во рту есть зубные протезы, снять их.
- Если градусник обычный, протереть его насухо и положить под язык с любой стороны.
- Закрыть рот, ждать 4 минуты.
А что такое жар — ощущение избыточного тепла, обычно связанное с повышением температуры тела человека. Может также вызываться функциональными изменениями нервной системы, гиперемией и повышением обмена веществ в тканях. Является одним из симптомов лихорадки.
Как правило, жар — это повышение нормальной температуры тела на 1° и более градусов Цельсия, сопряжённое с ознобом и потением (при температурах выше 40° — бредом). Превышение температуры тела на более чем 5,5° может привести к необратимому повреждению головного мозга. Существует гипотеза, что такое повышение температуры тела подавляет размножение патогенных микроогранизмов и, вместе с повышением интенсивности биохимических процессов, увеличивает сопротивляемость организма.
В зависимости от причин, вызывающих повышение температуры гипоталамус может работать как на её повышение, так и на снижение. При сильном повышении температуры тела нарушается обмен веществ в организме, так как нарушается активность ферментов.
Лечится в целом при помощи жаропонижающих (таких как ацетилсалициловая кислота, дипирон, парацетамол), холодных компрессов и постельного режима.
Помимо жара еще и ознобит, но это уже другая реакция. Озноб - это вызванное спазмом поверхностных (кожных) кровеносных сосудов ощущение холода, сопровождающееся мышечной дрожью (главным образом жевательных мышц, затем мышц плечевого пояса, спины и конечностей) и спазмом кожных мышц («гусиная кожа»).
Озноб часто возникает при переохлаждении, а также в начале лихорадки при инфекциях, травмах и др. заболеваниях. При ознобе отдача тепла организмом во внешнюю среду уменьшается, а выработка его возрастает (вследствие мышечных сокращений), что ведет к повышению температуры тела, после чего озноб обычно кончается.
Озноб бывает и в разгаре лихорадки, если температура тела резко колеблется. Но чаще всего в результате острого развития лихорадочной реакции при инфекционных, аутоиммунных, аллергических процессах или в ответ на парентеральное (не через желудок, например, внутривенно и внутримышечно) введение в организм чужеродных белков, мукополисахаридных комплексов и других пирогенных субстанций в процессе лечения больного (например, при переливании крови, введении пирогенала).
В отличие от озноба, познабливание, которое может наблюдаться, например, при неврозах, — только субъективное ощущение. У здорового человека озноб возникает при действии холода как нормальная защитная реакция организма. У легко возбудимых людей озноб может появиться и при сильном волнении или испуге.
Источники:
В соответствии с законами термодинамики процессы обмена веществ и энергии связаны с выработкой тепла. У одних животных (и человека) температура тела сохранятся на постоянном уровне, который значительно превышает температуру среды благодаря интенсивной выработке тепла, управляемой специальными регуляторными механизмами. Это - гомойотермные (теплокровные ) организмы. Для другой группы животных (рыбы, земноводные) характерна значительно более низкая интенсивность теплопродукции, температура их тела лишь незначительно превышает температуру среды и претерпевает те же колебания (пойкилотермные, холоднокровные животные).
Выработка тепла и температура тела. Все химические реакции в организме зависят от температуры. У пойкилотермных интенсивность энергетических процессов возрастает пропорционально внешней температуре в соответствии с правилом Ван-Гоффа. У гомойотермных это правило замаскировано другим эффектом (регуляторным термогенезом) и проявляется лишь при блокаде терморегуляции (наркоз, повреждение НС). Даже после блокады регуляторного компонента сохраняются значительные количественные различия между обменными процессами у холоднокровных и теплокровных: при одной и той же температуре тела интенсивность обмена энергии на единицу массы тела у теплокровных в 3 раза больше. Наркоз совместно со снижением температуры тела может вызвать заметное снижение степени потребления кислорода и задержку процессов тканевого разрушения - это используется в хирургии.
Теплопродукция и размеры тела. Температура тела у большинства теплокровных лежит в диапазоне 36-39о С, несмотря на значительные различия в массе и размерах. В противоположность этому интенсивность метаболизма (М) находится в степенной зависимости от массы тела (m): M = km 0,75 . Коэффициент k примерно одинаков и для мыши и для слона. Этот закон зависимости обмена веществ от массы тела отражает тенденцию к установлению соответствия между теплопродукцией и интенсивностью теплоотдачи в среду. Потери тепла на единицу массы тем больше, чем больше соотношение между поверхностью и объемом тела, причем это соотношение уменьшается с увеличением размера тела. Кроме того, у мелких животных изолирующий слой тела более тонкий. Если расставить по убывающей интенсивности обменных процессов некоторых животных в ряд, то получиться следующее: мышь, кролик, собака, человек, слон.
Терморегуляторный термогенез . В том случае, когда для поддержания температуры тела необходимо дополнительное тепло, оно может быть выработано следующими способами:
1. Произвольной активностью мышечного аппарата.
2. Непроизвольной тонической или ритмической (дрожь) активностью. Эти два пути носят название сократительного термогенеза.
3. Ускорение обменных процессов, не связанных с сокращением мышц (не сократи-
тельный термогенез).
У взрослого человека дрожь является наиболее значительным непроизвольным проявлением механизмов термогенеза. У новорожденного ребенка большее значение имеет не сократительный термогенез (сгорание в "метаболическом котле" бурого жира). Скопления бурого жира с большим числом митохондрий находится между лопатками, в подмышечной впадине. Его температура при охлаждении организма увеличивается, усиливается кровоток. За счет повышения термогенеза температура тела удерживается на постоянном уровне.
Факторы окружающей среды и температурный комфорт. Влияние температур среды на организм зависит по крайней мере от четырех физических факторов: температуры воздуха, влажности, температуры излучения и скорости движения воздуха (ветер). Этими факторами определяется, ощущает ли человек "температурный комфорт" или ему жарко или холодно. Условие комфорта состоит том, что организм не нуждается в работе механизмов терморегуляции: ему не требуется ни дрожи, ни выделения пота, а кровоток в периферических областях сохраняет среднюю скорость. Это т.н. термонейтральная зона.
Указанные четыре фактора в определенной мере взаимозаменяемы.
Значение температуры комфорта для легко одетого (рубашка, трусы, длинные хлопковые брюки) сидячего человека равно 25-26 о С при влажности 50% и равенстве температуры воздуха и стен. Для обнаженного = 28 о С. В условиях температурного комфорта средняя температура кожи = 34 o С. По мере выполнения физической работы температур комфорта падает. Для легкой кабинетной работы она равна 22 o С.
Дискомфорт возрастает с увеличением средней температуры и влажности кожи (части поверхности тела, покрытой потом).
Теплоотдача .
1. Внутренний поток тепла. Менее половины всего тепла, выработанного внутри тела, распространяется к поверхности за счет проведения через ткани. Большая часть идет путем конвекции в кровоток. Кровь имеет высокую теплоемкость. Кровоток конечностей организован по принципу поворотно-противоточного механизма, что облегчает теплообмен между сосудами.
2. Наружный поток тепла . Отдача тепла наружу осуществляется путем проведения, конвекции, излучения и испарения. Перенос тепла проведением - когда тело контактирует с плотным субстратом. Когда контакт тела происходит с воздухом - конвекция, излучение или испарение. Если кожа теплее воздуха, прилегающий слой его нагревается и уходит вверх, замещаясь более холодным воздухом. Форсированная конвекция (обдув) значительно усиливает интенсивность теплоотдачи. Излучение происходит в виде длинно волнового инфракрасного излучения. Около 20% теплоотдачи тела человека в нейтральных температурных условиях осуществляется за счет испарения воды с кожи и слизистых дыхательных путей.
Влияние одежды - с точки зрения физиологии она является формой теплового сопротивления или изоляции. Эффективность одежды обусловлена мельчайшими объемами воздуха в структуре ткани или в ворсе, куда не проникают наружные потоки. В этом случае тепло переносится только проведением, а воздух - плохой проводник тепла.
Температура тела и тепловой баланс . Если необходимо поддерживать температуру тела постоянной, должно быть достигнуто устойчивое равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей. При понижении температуры среды постоянство температуры тела может поддерживаться только в том случае, если регуляторные механизмы обеспечивают усиление термогенеза пропорционально потерям тепла. Самая высокая выработка тепла, обеспечиваемая этими механизмами у людей, соответствует 3-5 основным обменам. Этот показатель характеризует нижнюю границу диапазона терморегуляции (0-5 о С во внешней среде для взрослых, 23 о С для новорожденных). В случае выхода за эту границу развивается гипотермия и холодовая смерть.
Когда Т о среды повышается, температурное равновесие сохраняется за счет снижения обмена, за счет дополнительных механизмов теплоотдачи. Верхняя граница диапазона терморегуляции определяется механизмами интенсивного выделения пота, которое увеличивается на 60% при 100% влажности кожи и может достигать 4 л/час.
При повышении Т о среды сосуды кожи расширяются, возрастает общее количество циркулирующей крови за счет ее выхода из депо, за счет поступления воды из тканей. Это способствует росту теплоотдачи. Но главное все же испарение. Среднее теплообразование в сутки при активной деятельности составляет около 2500-2800 ккал. Для поддержания Т о тела на постоянном уровне в этих условиях необходимо испарить 4,5 л воды. При тяжелой мышечной работе - до 12 л. в день. Испарение воды зависит от относительной влажности воздуха в помещении и невозможно при 100% влажности. Поэтому высокая влажность при высокой температуре переносится плохо. При этом пот не испаряется, а стекает с кожи. Такое потоотделение не способствует отдаче тепла. Плохо переносится и непроницаемая для воздуха одежда (кожа, резина), так как она препятствует испарению. В совершенно сухом воздухе человек не перегревается за 2-3 часа при Т 55 о С.
Температура тела человека . Тепло, вырабатываемое в организме, отдается в окружающее пространство поверхностью тела. Поэтому Т о поверхности меньше Т о ядра тела, а Т о дистальной части конечностей меньше, чем проксимальной. В связи с этим пространственное распределение температуры тела имеет сложную трехмерную форму. Например, когда легко одетый взрослый человек находится в помещении с Т о воздуха 20 о С, в глубоких мышцах его бедра температура равна 35 о, в икроножной мышце - 33 о, на стопе - 27 о, в rectum -37 о С.
Колебания Т о тела при изменениях внешней температуры выражены больше вблизи поверхности тела и в концевых частях конечностей. Есть "гомойотермная сердцевина" и "пойкилотермная оболочка".
Внутренняя температура тела сама по себе не является постоянной ни в пространственном, ни во временном отношении. Различия составляют 0,2-1,2 о C. Даже в мозгу Т о центра и коры отличается на 1 о. Как правило, наиболее высокая Т о отмечается в прямой кишке (а не в печени, как это было принято считать раньше!). В связи с этим невозможно выразить Т о тела одним числом. Для практики достаточно найти определенный участок, Т о в котором может рассматриваться как репрезентативная для всего внутреннего слоя. Для клинических измерений нужен легкодоступный участок с незначительными пространственными колебаниями температуры. В этом смысле предпочтительнее использовать ректальную температуру. Специальный ректальный термометр вводится в этом случае на 10-15 см. В норме она составляет 37 о С.
Оральная температура (подъязычная) также используется в клинике. Обычно она на 0,2-0,5 о меньше ректальной.
Подмышечная температура (чаще используется России) - равна 36,5-36,6 о. Может служить показателем внутренней температуры тела, поскольку, когда рука плотно прижата к грудной клетке, температурный градиент смещается так, что граница ядра тела доходит до подмышечной впадины. Однако при этом надо ждать довольно долго (10 мин), пока в этих участках не накопится достаточно тепла. Если поверхностные ткани были первоначально холодными в условиях низкой окружающей температуры и в них произошло сужение сосудов, то для установления соответствующего равновесия в этих тканях должно пройти около получаса.
Периодические колебания внутренней температуры . В течение дня минимальная температура у человека наблюдается в предутренние часы, а максимальная - днем. Амплитуда колебаний составляет 1 о С. Суточная (циркадная) ритмика основана на энергетическом механизме (биологические часы), который обычно синхронизирован с вращением земли. В условиях путешествия, связанного с пересечением земных меридианов, требуется 1-2 недели, для того чтобы температурный режим пришел в соответствие с условиями нового местного времени. На циркадные ритмы накладываются другие (menses у женщин и т.д.).
Температура в условиях физической нагрузки может повышаться на 2 о С или больше в зависимости от интенсивности нагрузки. При этом средняя кожная температура снижается, так как благодаря работе мышц выделяется пот, который охлаждает кожу. Ректальная температура при работе может достигать 41 о (у марафонцев).
Кровеносные сосуды кожи могут реагировать непосредственно на изменения Т - т.н. холодовое расширение, что обусловлено локальной термочувствительностью мускулатуры сосудов. Холодовое расширение сосудов наблюдается обычно в виде следующей реакции. Когда человек попадает на сильный холод, сначала у него возникает максимальное сужение сосудов, которое проявляется в бледности и ощущении холода в открытых областях. Однако через некоторое время кровь внезапно устремляется в сосуды охлажденных частей тела, что сопровождается покраснением и потеплением кожи. Если воздействие холода продолжается, события периодически повторяются.
Считается, что холодовое расширение сосудов является защитным механизмом, предотвращающим обморожение, особенно у людей, адаптированных к холоду. Вместе с тем этот механизм может укорить летальный исход общего переохлаждения у тех, кто вынужден плавать в холодной воде в течение продолжительного времени.
Когда роль окружающей среды играет вода, то так как она обладает большей теплопроводностью и теплоемкостью, чем воздух, то от тела путем конвекции отводится больше тепла. Если вода находится в движении, то тепло отнимается так быстро, что при окружающей температуре +10 о С даже сильная физическая работа не позволяет поддерживать тепловое равновесие, и возникает гипотермия. Если тело находится в полном покое, то для достижения температурного комфорта Т о воды должна быть 35-36 о. Нижний предел термонейтральной зоны зависит от толщины жировой ткани.
Механизмы терморегуляции . Терморегуляционные реакции - это рефлексы, осуществляющиеся центральной нервной системой. Они возникают в ответ на раздражения терморецепторов на периферии и в самой ЦНС. Есть два вида терморецепторов - одни воспринимают тепло (тепловые рецепторы), другие - холод (холодовые рецепторы). Те и другие реагируют возникновением вспышки импульсов в ответ на адекватное раздражение (соответствующее изменение температуры среды), причем имеет значение скорость изменения температуры и величина раздражителя (разность исходной и новой температуры в тканях).
Температурные рецепторы в ЦНС находятся в преоптической зоне передней части гипоталамуса, в ретикулярной формации среднего мозга и в спинном мозге. Наличие таких рецепторов доказывается появлением дрожи у собаки при охлаждении денервированной конечности. Локальное охлаждение разных участков мозга вызывает вспышки импульсов.
Центры терморегуляции расположены в гипоталамусе. Разрушение его делает животное пойкилотермным. Удаление других участков мозга не отражается заметно на процессах теплообразования и теплоотдачи. Есть свои ядра для теплоотдачи и теплопродукции. Показано, что процессы физической терморегуляции регулирует в основном передний гипоталамус, химическую - каудальные ядра. Оба центра находятся в сложных реципрокных отношениях.
В качестве исполнительных механизмов функциональной системы поддержания постоянной температуры тела (ФСТ) выступают все те органы, которые могут обеспечить два взаимно уравновешенных в норме процесса теплопродукции и теплоотдачи, а также специальное адаптивное поведение.
В регуляции температуры участвует и эндокринная система. Так, тироксин повышает интенсивность метаболизма, усиливая теплопродукцию. Адреналин суживает кровеносные сосуды, сохраняя температуру ядра тела.
Онтогенез терморегуляции . У незрелорождающих животных новорожденные не способны к терморегуляции и являются фактически пойкилотермными (суслики, хомяки и пр.). У других животных и у человека все теморегуляционные реакции (усиленный термогенез, вазомоторика, пот, поведение) могут быть включены сразу после рождения в той или иной мере. Это относится даже у недоношенным детям весом около 1000 г. Широко распространено мнение, что у новорожденных недозрелый гипоталамус, ответственный за терморегуляцию. Однако новорожденный обеспечивает свои потребности за счет не сократительного термогенеза. Выработка тепла у детей повышается на 200% без дрожи.
Малый размер новорожденного является недостатком с точки зрения терморегуляции. Соотношение между поверхностью и объемом тела у них в 3 раза больше взрослого, мал жировой слой. Поэтому в расчете на единицу массы тепла у детей вырабатывается в 4-5 раз больше. Верхняя граница термонейтральной зоны новорожденных составляет 32-34 о, нижняя граница - 23 о С. В пределах этого ограниченного диапазона новорожденный способен поддерживать постоянство своей температуры.
Тепловая адаптация . Наиболее важной особенностью, которая возникает в течение тепловой адаптации, является изменение интенсивности выделения пота, которая может увеличиваться 3 раза и достигать в течение коротких периодов 4 л/час. В ходе адаптации к высоким температурам содержание электролитов в поте значительно снижется, чтобы избежать потери солей.
Одним из основных адаптивных изменений является усиление чувства жажды при данном уровне потери воды по мере развития тепловой адаптации. Это необходимо для поддержания водного баланса.
Кроме того, пороговые температуры соответствующих сосудодвигательных реакций и потовыделения изменяются в разных направлениях в зависимости от того, острое, хроническое, умеренное или сильное тепловое воздействие. Так, через 4-6 дней после ежедневного 2-х часового теплового стресса с максимальным выделением пота (сауна) реакции выделения пота и расширения сосудов возникают при внутренних температурах, на 0,5 о ниже, чем прежде. Биологическое значение порогового сдвига заключается в том, что благодаря адаптации температура тела при данной тепловой нагрузке снижается, так что организм оказывается защищенным от критического усиления ЧСС и кровотока - реакций, которые могут приводить к тепловым обморокам.
В противоположность этому, у лиц, длительно живущих в тропиках (хронический умеренный тепловой сдвиг), внутренняя температура в покое больше, и реакции выделения пота и расширения сосудов начинаются при температуре тела на 0,5 о выше, чем в умеренном климате. Этот тип тепловой адаптации называется адаптивной выносливостью.
Гипертермия . Гипертермия наступает при повышении температуры в подмышечной впадине более 37 о С.Предельная температура тела для выживания + 42 о С (очень коротко 43 о). При этом все терморегуляционные процессы крайне напряжены. В условиях продолжительного теплового стресса при температуре более 40-41 о 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 . 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 выделением лейкоцитарных и бактериальных пирогенов на центральные аппараты терморегуляции.
Холодовая адаптация . Мех, жировой слой, бурый жир - все это виды механизмов адаптации к холоду у разных животных. Взрослому человеку эти механизмы не свойственны, поэтому часто можно слышать мнение, что взрослые люди не способны к какой-нибудь физиологической адаптации к холоду, они должны рассчитывать лишь на поведенческую адаптацию (одежда и теплые жилища). При этом говорится, что человек - это "тропическое существо", которое может выжить в Арктике только благодаря своей цивилизованности.
Однако, показано, что в случаях продолжительного воздействия холода у людей развивается толерантность (выносливость) к холоду. Порог развития дрожи и изменения обменных терморегуляционных реакций смещается в сторону более низких температур. При этом может возникать даже умеренная гипотермия. Подобная толерантность замечается у аборигенов Австралии, которые могут провести целую ночь почти голыми без дрожи при температуре среды около 0 о С, а также у японских ныряльщиц, которые в течение нескольких часов находятся в воде около 10 о С. Это же относится и к нашим "моржам".
Показано, что порог дрожи может быть сдвинут в сторону более низких температур всего за несколько дней, в течение которых испытуемых подвергали повторяющемуся холодовому стрессу. При длительном воздействии (эскимосы, жители Патагонии) повышается интенсивность основного обмена на 25-50% - это метаболическая адаптация.
Локальная адаптация . Если руки тепло одетого человека регулярно подвергаются охлаждению, то болевые ощущения в руках уменьшаются. Это обусловлено тем, что холодовое расширение сосудов возникает при более высокой комнатой температуре.
Гипотермия. Состояние гипотермии наступает, когда Т подмышки падает ниже 35о. Быстрее это происходит при погружении в холодную воду. При этом наблюдается состояние, подобное наркозу - исчезновение чувствительности, ослабление рефлекторных реакций, снижение возбудимости ЦНС, интенсивности обмена, замедление дыхания и ЧСС, падение АД. На этом основано применение искусственной гипотермии, которая снижает потребность мозга в кислороде, становится переносимым более длительное обескровливание при операциях на сердце и крупных сосудах. Сейчас известны случаи отключения сердцу при гипотермии на 40-60 мин (Верещагин). Гипотермию прекращают быстрым согреванием тела. Искусственная гипотермия проводится при выключении механизмов терморегуляции.
В старости гипотермия развивается за счет перерегулирования температурных реакций - в норме Т о тела достигает 35 о (феномен, противоположный лихорадке).
Снижение температуры тела до 26-28 о вызывает смерть от фибрилляции сердца.