Mechanizmy termoregulacji. Ludzki termoregulacja: Co to jest? Mechanizm termoregulacji chemicznej to substancje żywnościowe

Regulacja temperatury polega na koordynowaniu procesów ciepła (termoregulacji chemicznej) i transferu ciepła (termoregulacja fizyczna).
Procesy produkcji ciepła. We wszystkich narządach z powodu procesu metabolizmu pojawia się przepływ produktu ciepła. Dlatego krew, która dociera do narządów, z reguły ma wyższą temperaturę niż przepływanie. Ale rola różnych organów w produkcie cieplnym jest inna. W stanie odpoczynku na wątrobę odpowiada za około 20% całkowitego produktu ciepła, na innych organach wewnętrznych - 56%, o 20%, podczas wysiłku fizycznego na mięśnie szkieletowe - do 90%, na organach wewnętrznych - tylko 8 %.
W ten sposób potężne źródło kopii zapasowych produktów cieplnych jest mięsień w ich redukcji. Zmiana aktywności ich metabolizmu w lokomotyzacji jest głównym mechanizmem produktu ciepła. Wśród różnych lokomotorów można wyróżnić kilka etapów udziału mięśni w produkcie ciepła.
1. Tele termoregulacji. W tym samym czasie mięśnie nie są zmniejszone. Zwiększa się tylko ich ton i metabolizm. Ten ton powstaje ogólnie w mięśniach szyi, ciała i kończyn. W rezultacie produkt ciepła wzrasta o 50-100%.
2. Dreszcz pojawia się nieświadomie i leży w okresowej aktywności jednostek silnika wysokiego napięcia na tle tonu termoregulacji. Podczas drżenia, całą energię skierowane jest tylko do wzrostu generowania ciepła, podczas gdy w konwencjonalnych lokomotyzacji część energii jest spożywana do przemieszczania odpowiedniej kończyny, a częścią jest termogeneza. Podczas drżenia, produkty ciepła wzrasta o 2-3 razy. Shiver często zaczyna się od mięśni szyi, twarzy. Wynika to z faktu, że przede wszystkim temperatura krwi powinna zwiększyć, co płynie do mózgu.
3. Dowolne obniżki mają świadomie zwiększać skurcz mięśni. Obserwuje się to w niskich warunkach temperatur zewnętrznych, gdy pierwsze dwa etapy nie wystarczą. Wraz z arbitrymi skrótów produkty ciepła mogą wzrosnąć o 10-20 razy.
Regulacja produktu ciepła w mięśniach Cutyazan z wpływem mierników silnikowych na funkcję i metabolizm / mięśnie, w innych tkankach - sympatyczny układ nerwowy i katecholaminę (zwiększają intensywność metabolizmu o 50%) i działanie hormonów, zwłaszcza tyroksyny, co zwiększa produkt ciepła prawie dwa razy dwukrotnie.
Znaczna rola w termogenezy lipidów, która wyróżnia się hydroliza znacznie większą energią (9,3 kcal / g) niż węglowodany (4,1 kcal / g). Szczególnie ważne, w szczególności u dzieci, ma brązowy tłuszcz.
Procesy transferu ciepła Dzieje się to w następujących sposobach - promieniowanie, konwekcja, parowanie i przewodność termiczna.
Promieniowanie występuje przy pomocy promieniowania długich fal na podczerwień. Wymaga to gradientu temperatury między ciepłą skórą a zimnymi ścianami i innymi obiektami środowiskowymi. Zatem wielkość promieniowania zależy od temperatury i powierzchni skóry.
Przewodność cieplna odbywa się z bezpośrednim kontaktem korpusu z obiektami (stołek, łóżko itp.). W tym samym czasie szybkość transferu ciepła z podgrzewanego korpusu do mniej podgrzewanego obiektu jest określona przez gradient temperatury i ich przemysł termalny. Zwrot ciepła znacznie znacznie (14 razy) wzrasta, gdy osoba jest w wodzie. Częściowo, przeprowadzając ciepło przenoszone z narządów wewnętrznych do powierzchni ciała. Ale proces ten jest hamowany z powodu niskiej przewodności cieplnej tłuszczu.
Ścieżka konwekcji. Powietrze w kontakcie z powierzchnią ciała, w obecności temperatury, ogrzewa się. Jednocześnie staje się łatwiejsze i rosnące z ciała, uwalnia miejsce do nowych porcji lotniczych. W ten sposób zajmuje część ciepła. Intensywność naturalnej konwekcji może zostać zwiększona z powodu dodatkowego ruchu powietrza, zmniejszenie przeszkód, gdy jest przyjęty do organizmu (odpowiednia odzież).
Odparowanie pot. W temperaturze pokojowej u mężczyzny, około 20% ciepła jest podawana z powodu odparowania.
Przewodność cieplna, Konwekcja i promieniowanie są pasywnymi szlakami transferu ciepła na podstawie praw fizyki. Są skuteczne tylko przy zachowaniu pozytywnego gradientu temperatury. Im mniejsza różnica temperatur między organizmem a środowiskiem, podano mniej ciepła. Z tymi samymi wskaźnikami lub w wysokich temperaturach otoczenia wspomniane ścieżki nie są skuteczne, ale ciało ogrzewa się. W tych warunkach, tylko jeden mechanizm odzyskiwania ciepła jest wyzwalany w organizmie związanym z procesami pocenia się i Potovarovoyvane. Tutaj są używane zarówno wzory fizyczne (koszty energii na proces parowania), jak i biologiczne (pocenie się). Chłodzenie skóry przyczynia się do faktu, że 0,58 kcal jest spożywany do odparowania 1 ml. Jeśli się nie dzieje
szybkie odparowanie, skuteczność wymiany ciepła gwałtownie się zmniejsza. M.
Szybkość odparowania jest stu zależy od gradientu temperatury i nasycenia otaczającego promu wodnego powietrza. Im wyższa wilgotność, tym mniej skuteczna staje się przenoszeniem ciepła. Skuteczność transferu ciepła dramatycznie zmniejsza się w wodzie lub w gęstej odzieży. Jednocześnie ciało jest zmuszone do zrekompensowania braku sweatparavane spowodowane wzrostem pocenia się.
Odparowanie ma dwa mechanizmy: a) Pospiation - bez udziału dławików potowych b) odparowanie - z aktywnym udziałem gruczołów potowych.
Puspiracja - odparowanie wody z powierzchni płuc, błony śluzowe, skóra, która jest zawsze mokra. Odparowanie nie jest regulowane, zależy to od gradientu temperatury i wilgotności powietrza otoczenia, jego wartość wynosi około 600 ml / dzień. Im wyższa wilgotność, tym mniej skuteczna ten typ transferu ciepła.
Mechanizm wydzielania potu. Żelazo doniczkowe składa się z dwóch części: samej gruczołu, który znajduje się w warstwie Subhermalnej, a kanały wyjściowe otwierają się na powierzchni skóry. Podstawowy sekret powstaje w gruczołu, aw kanałach, z powodu reabsorpcji powstaje sekret wtórny - pot.
Podstawowy sekret jak plazma krwi. Różnica polega na tym, że w tej tajemnicy nie ma białek i glukozy, mniej na +. Tak więc, w początkowym potu stężenie sodu wynosi około 144 NMOL / L, chlor - 104 NMOL / L. Te jony są aktywnie wchłaniane, gdy pot przechodzi przez kanały wyjściowe, zapewniając absorpcję wody. Proces absorpcji w dużej mierze zależy od szybkości tworzenia i promocji potu, że procesy te są aktywne, większe szczątki NA + i SL. Z silnym poceniem się w potu może pozostać do połowy koncentracji tych jonów. Silnym spożyciem towarzyszy wzrost koncentracji mocznika (do 4 razy wyższych niż w osoczu) i potasu (do 1,2 razy więcej niż w osoczu). Całkowite wysokie stężenie jonów, tworząc wysoki poziom ciśnienia osmotycznego, zapewnia spadek reabsorpcji i izolacji od niższej ilości wody.
Z silnym poceniem można wydać wiele NaCl (do 15-30 g / dzień). Istnieją jednak mechanizmy w organizmie zapewniające zachowanie tych ważnych jonów z dużym poceniem. Są one zaangażowane w procesy adaptacyjne, w szczególności aldosteron wzmacnia NA + reabsorpcję.
Funkcje gruczołów potowych są regulowane przez specjalne mechanizmy. Sympatyczny układ nerwowy ma wpływ ich działalność, ale mediator jest acetylocholina. Komórki wydzielnicze, z wyjątkiem M-cholinoreceptors, mają również adrenodezory, które reagują na katechole krwi. Aktywacja funkcji dławików potu towarzyszy wzrost dopływu krwi.
Ilość przydzielanego potu może osiągnąć 1,5 l / h, aw dostosowanych ludziach - do 3 l / h.
W temperaturze pokojowej u mężczyzny, około 60% ciepła jest podawana z powodu promieniowania, około 12-15% - konwekcja powietrza, około 20% - odparowanie, 2-5% przewodności cieplnej. Jednak ten stosunek zależy od wielu warunków, w szczególności w temperaturze środowiska zewnętrznego.
Główną rolą w regulacji procesów wymiany ciepła jest odtwarzany przez dopływ krwi do skóry. Zmniejszenie naczyń skóry, odkrycie arteriovenous anastomosów przyczynia się do mniejszego napływu ciepła z jądra do powłoki i utrzymanie go w organizmie. Wręcz przeciwnie, gdy skórzana ekspansja naczyń, jego temperatura może wzrosnąć o 7-8 ° C. Zwiększa również transfer ciepła.
Warunkowo, skóra może być nazywana systemem chłodnicy korpusu. Bloodstock w skórze może się różnić od 0 do 30% makiety. Ton naczyń skóry jest kontrolowany przez sympatyczny układ nerwowy.
Tak więc temperatura ciała jest równowaga między procesami środków cieplnych i transferu ciepła. Gdy wytwarzanie ciepła przeważy przez przenoszenie ciepła, temperatura ciała wzrasta i przeciwnie, jeśli przenoszenie ciepła jest wyższe niż produkt ciepła, temperatura ciała jest zmniejszona.

A. Życie ludzkie może tylko wyciekać w wąskim zakresie temperatur.

Temperatura ma znaczący wpływ na przepływ istotnych procesów w organizmie człowieka i na jego aktywność fizjologiczną. Procesy życia są ograniczone do wąskiego zakresu temperatur środowiska wewnętrznego, w którym mogą wystąpić podstawowe reakcje enzymów. Dla osoby, spadek temperatury ciała poniżej 25 ° C i jego wzrost powyżej 43 ° C jest zwykle śmiertelnie. Szczególnie wrażliwy na zmiany w komórkach nerwowych temperatury.

Ciepło Powoduje intensywne pocenie się, co prowadzi do odwodnienia ciała, utraty soli mineralnych i witamin rozpuszczalnych w wodzie. Konsekwencją tych procesów jest pogrubienie krwi, naruszenie metabolizmu soli, wydzielanie żołądka, rozwój deficytu witaminy. Dopuszczalne zmniejszenie masy podczas odparowania wynosi 2-3%. Gdy utrata masy ciała od odparowania wynosi 6%, aktywność umysłowa jest naruszana, a przy 15-20% utraty wagi, przychodzi śmierć. Systematyczne działanie wysokiej temperatury powoduje zmiany w układzie sercowo-naczyniowym: wzrost pulsu, zmiana ciśnienia krwi, osłabianie zdolności funkcjonalnej serca. Długotrwała ekspozycja na wysoką temperaturę prowadzi do nagromadzenia ciepła w organizmie, podczas gdy temperatura ciała może wzrosnąć do 38-41 ° C, a dmuchy termiczne może wystąpić wraz z utratą świadomości.

Niskie temperatury Mogą być przyczyny chłodzenia i ochłodzenia organizmu. Podczas chłodzenia w organizmie, transfer ciepła jest refleksowo zmniejszony, a zwiększa się produkt ciepła. Zmniejszenie transferu ciepła występuje ze względu na skurcze (zwężenie) naczyniach, zwiększając rezystancję termiczną tkanek ciała. Długotrwałe narażenie na niską temperaturę prowadzi do odpornego spa naczyniowego, zaburzeń tkankowych. Wzrost produktu ciepła podczas chłodzenia osiąga się przez wzrost procesów metabolicznych oksydacyjnych w organizmie (spadek temperatury ciała w 1 ° C towarzyszy wzrost procesów metabolicznych w 10 ° C). Wpływ niskich temperaturach towarzyszy wzrost ciśnienia krwi, objętości inhalacji i spadek częstotliwości oddechowych. Chłodzenie ciała zmienia wymianę węglowodanów. Dużą chłodzenie towarzyszy spadek temperatury ciała, ucisku narządów i systemów ciała.

B. Rdzeń i zewnętrzna skorupa ciała.

Z punktu widzenia termoregulacji organizm ludzki może być reprezentowany składający się z dwóch składników - zewnętrznych muszla i wewnętrzny jądro..

Rdzeń- jest to część ciała, która ma stałą temperaturę (organy wewnętrzne) i muszla- Część ciała, w którym występuje gradient temperatury (są to tkanki warstwy powierzchni ciała o grubości 2,5 cm). Poprzez powłokę wymiana ciepła między rdzeniem a środowiskiem, czyli zmiany w przewodności cieplnej powłoki określają stałą temperatury jądra. Przewodność cieplna zmienia się ze względu na zmiany dopływu krwi i przepływu krwi tkanki powłoki.

Temperatura różnych części jądra jest inna. Na przykład w wątrobie: 37,8-38,0 ° C, w mózgu: 36,9-37,8 ° C Ogólnie rzecz biorąc, temperatura rdzenia ludzkiego ciała jest 37,0 ° C. Osiąga się to stosowanie procesów endogennego termoregulacji, którego wynikiem jest stabilna równowaga między ilością ciepła wytwarzanego w organizmie ( produkcja ciepła) i ilość ciepła rozpraszanego przez ciało na ten sam czas w środowisku ( prasa termiczna).

Ludzka temperatura skóry w różnych obszarach waha się od 24,4 ° C do 34,4 ° C Najniższa temperatura obserwuje się na palcach nóg, najwyższa - na pachę. Opiera się na pomiarze temperatury w podłożeniu, organizm jest zwykle oceniany w momencie czasu.

Według uśrednionych danych średnia temperatura nagiej osoby w wygodnej temperaturze powietrza wynosi 33-34 ° C. Istnieją codzienne wahania temperatury ciała. Amplituda oscylacji może osiągnąć 1 ° C. Temperatura korpusu jest minimalna w wstępnym zegarze (3-4 godziny) i maksimum w ciągu dnia (16-18 godzin).

Znany również jest zjawisko asymetrii temperatury. Obserwuje się około 54% przypadków, a temperatura w lewej osilu pachowej jest nieco wyższa niż po prawej stronie. Możliwe są asymetria i inne obszary skóry, a nasilenie asymetrii jest więcej niż 0,5 ° C świadectwem patologii.

V. Wymiana ciepła. Saldo wytwarzania ciepła i przenoszenia ciepła w ludzkim ciele.

Procesy ludzkiego mające towarzyszy ciągłe generacja ciepła w organizmie i wpływ utworzonego ciepła do środowiska. Wymiana energii termicznej między organizmem a środowiskiem jest nazywana wymiana ciepła. Produkt ciepła i transfer ciepła wynika z działalności ośrodkowego układu nerwowego, regulacji metabolizmu, krążenia krwi, pocenie się i aktywność mięśni szkieletowych.

Ciało ludzkie jest systemem samoregulacji z wewnętrznym źródłem ciepła, w którym, w normalnych warunkach, produkt ciepłowniczy (ilość utworzonego ciepła) jest równa ilości ciepła podanego do środowiska zewnętrznego (transfer ciepła). Nazywa się stałość temperatury ciała izotermii.. Zapewnia niezależność procesów metabolicznych w tkankach i narządach z wahań temperatury otoczenia.

Wewnętrzna temperatura ludzkiego ciała jest stała (36,5-37 ° C) ze względu na kontrolę intensywności środka cieplnego i wymiany ciepła, w zależności od temperatury środowiska zewnętrznego. I temperatura ludzkiej skóry po wystawieniu na warunki zewnętrzne można zmienić w stosunkowo szerokich limitach.

W ciele osoby przez 1 godzinę, tak wiele ciepła jest tworzone w razie potrzeby gotować 1 litr lodowej wody. A jeśli organizm został nieprzenikniony do ogrzewania sprawy, a następnie godzinę później, temperatura ciała wzrosłaby około 1,5 ° C, podczas gdy zegar osiągnie temperaturę wrzenia wody. Podczas ciężkiej pracy fizycznej formacja ciepła wzrasta kilka razy. Mimo to temperatura naszego ciała nie zmienia się. Dlaczego? Właśnie w równowadzaniu procesów edukacji i ciepła w organizmie.

Czołowy czynnik określający poziom równowagi termicznej temperatura środowiska. Dzięki odchyleniu od wygodnej strefy w organizmie ustanawia się nowy poziom salda termicznego, zapewniając izotermii w środowisku nowego środowiska. Taka stałość temperatury ciała zapewnia mechanizm termoregulacjazawierający proces generowania ciepła i proces generowania ciepła regulowanego przez neuro-hormonę.

Koncepcja termoregulacji ciała.

Temoregulacja - Jest to połączenie procesów fizjologicznych mających na celu utrzymanie względnej temperatury stałości jądra organizmu w warunkach zmian w temperaturze pożywki przy użyciu regulacji środka ciepła i transferu ciepła. Termoregulacja ma na celu zapobieganie zaburzeniom bilansu termicznego organu lub na jego przywrócenie, jeżeli takie naruszenia już wystąpiły i przeprowadza się przez neuro-humoral.

Uważa się, że termoregulacja charakteryzuje się jedynie homootermalnymi zwierzętami (obejmują ssaki (w tym osoby), ptaki), z których ciało ma zdolność utrzymania temperatury wewnętrznych obszarów ciała w stosunkowo stałej i dość wysoki Poziom (około 37-38 ° C u ssaków i 40-42 ° C w ptakach) niezależnie od zmian w temperaturze otoczenia.

Mechanizm termoregulacji może być reprezentowany jako cybernottyczny system samorządowy z informacją zwrotną. Fluktuacje temperatury otoczenia działają na specjalne edukację receptora ( termoreceptor.), wrażliwa na zmianę temperatury. Termorykodry są przesyłane do centrów termoregulacji informacji o stanie termicznym narządu, z kolei, centra termoregulacji przez włókna nerwowe, hormony i inne biologicznie aktywne substancje zmieniają poziom przenoszenia ciepła i produkcji ciepła lub sekcji ciała (lokalne termoregulacja) lub ciało jako całość. Gdy centra termoregulacji są wyłączone ze specjalnymi chemikaliami, ciało traci zdolność utrzymania stałości temperatury. Ta funkcja w ostatnich latach jest stosowana w medycynie do sztucznego chłodzenia ciała podczas złożonych operacji chirurgicznych na sercu.

Termorykodry skóry.

Szacuje się, że osoba ma około 150 000 zimnych i 16 000 receptorów termicznych, które reagują na zmiany temperatury organów wewnętrznych. Termoryktyki znajdują się w skórze, w narządy wewnętrzne, dróg oddechowych, mięśniach szkieletowych i centralnym układzie nerwowym.

Skóra termoreceptorowa szybko dostosowuje się i nie reaguje tak bardzo w samym temperaturze jako jego zmiany. Maksymalna liczba receptorów znajduje się w obszarze głowy i szyi, minimum na kończynach.

Nadmierne receptory są mniej wrażliwe, a próg wrażliwości wynosi 0,012 ° C (po ochłodzeniu). Próg wrażliwości receptorów termicznych jest wyższy i wynosi 0,007 ° C. Jest to prawdopodobnie spowodowane większym zagrożeniem dla ciała przegrzania.

D. Rodzaje termoregulacji.

Termoregulacja można podzielić na dwa główne typy.:

1. Fizyczne termoregulacja:

Odparowanie (pocenie się);

Promieniowanie (promieniowanie);

Konwekcja.

2. Termoregulacja chemiczna.

Termogeneza skurczowy;

Termogeneza nie-kultury.

Termoregulacja fizyczna. (Proces, który usuwa ciepło z organizmu) - zapewnia zachowanie stałości temperatury ciała ze względu na zmianę ciepła ciepła przez organizm, prowadząc przez skórę (przewodzenie i konwekcja), radiaysakt (promieniowanie) i odparowanie Z wody. Powrót ciepła wytwarzanego w organizmie jest regulowany przez zmianę przewodności cieplnej skóry, podskórnej warstwy tłuszczowej i naskórka. Przeniesienie ciepła jest w dużej mierze regulowane przez dynamikę krążenia krwi w tkankach termicznych i tkanek izolacyjnych. Wraz ze wzrostem temperatury otoczenia w przenikniku ciepła zaczyna dominować odparowanie.

Przewodzenie, konwekcja i promieniowanie są pasywnymi szlakami transferu ciepła na podstawie praw fizyki. Są skuteczne tylko przy zachowaniu pozytywnego gradientu temperatury. Im mniejsza różnica temperatur między organizmem a środowiskiem, podano mniej ciepła. Z tymi samymi wskaźnikami lub wysokimi temperaturami otoczenia wspomniane ścieżki nie są nie tylko skuteczne, ale organizm jest również występujący. W tych warunkach w organizmie wywołuje tylko jeden mechanizm odzyskiwania ciepła.

Przy niskiej temperaturze otoczenia (15 ° C i poniżej), około 90% dziennego transferu ciepła występuje z powodu kontroli ciepła i emisji ciepła. W tych warunkach nie ma widocznego pocenia się. W temperaturze powietrza w temperaturze 18-22 ° C, przenoszenie ciepła z powodu przewodności cieplnej i emisji ciepła zmniejsza się, ale utrata ciepła wzrasta przez organizm poprzez odparowanie wilgoci z powierzchni skóry. Wraz z rosnącą temperaturą otoczenia do 35 ° C, przenoszenie ciepła z promieniowaniem i konwekcją staje się niemożliwe, a temperatura ciała jest utrzymywana na stałym poziomie wyłącznie przez odparowanie wody z powierzchni skóry i pęcherzyków pęcherzyków. Przy wysokiej wilgotności, gdy odparowanie wody jest trudne, może wystąpić przegrzanie korpusu i rozwijać cios ciepła.

W osobie w spoczynku w temperaturze powietrza około 20 ° C i całkowitego transferu ciepła do 419 kJ (100 kcal) na godzinę, 66% utracona jest za pomocą promieniowania, odparowanie wody - 19%, konwekcja - 15% całkowitego ciepła utrata przez organizm.

Termoregulacja chemiczna(Proces, który zapewnia tworzenie ciepła w organizmie) jest realizowane przez metabolizm i przez produkty cieplne takich tkanek, jak mięśnie, a także wątrobę, tłuszcz brązowy, czyli zmiany w poziomie wytwarzania ciepła - należne do wzmocnienia lub osłabienia intensywności metabolizmu w komórkach ciała. Podczas utleniania substancji organicznych energia jest zwolniona. Część energii trafia do syntezy ATP (trifosforan adenozyny jest nukleotydem, który odgrywa niezwykle ważną rolę w wymianie energii i substancji w organizmie). Ta potencjalna energia może być używana przez organizm w przyszłych działaniach. Źródłem ciepła w ciele jest wszystkie tkanki. Krew, płynąca przez tkaninę, ogrzewa się. Wzrost temperatury otoczenia powoduje zmniejszenie redukcji metabolizmu, w wyniku tego, generacja ciepła zmniejsza się w organizmie. Z zmniejszeniem temperatury otoczenia intensywność procesów metabolicznych wzrasta reflektnie i wytwarzanie ciepła jest wzmocnione.

Włączenie termoregulacji chemicznej występuje, gdy fizyczna termoregulacja okazuje się niewystarczająca do utrzymania stałości temperatury ciała.

Rozważ te typy termoregulacji.

Fizyczne termoregulacja:

Pod termoregulacja fizyczna. Zrozum kombinację procesów fizjologicznych prowadzących do zmian w poziomie przenoszenia ciepła. Istnieją następujące sposoby na odzyskanie ciepła przez organizm w środowisku:

Odparowanie (pocenie się);

Promieniowanie (promieniowanie);

Transfer ciepła (przewodzenie);

Konwekcja.

Rozważ je bardziej szczegółowo:

1. Odparowanie (pocenie się):

Odparowanie (pocenie się)- Jest to odzyskanie energii cieplnej w środowisku ze względu na odparowanie potu lub wilgoci z powierzchni skóry i błon śluzowych dróg oddechowych. Osoba jest stale uwalniana przez pot o potencjom swencji skóry ("namacalna", lub zapał, utrata wody), zwilżano błony śluzowe dróg oddechowych ("nieodwracalna" utrata wody). Jednocześnie "namacalna" utrata wody przez organizm ma bardziej znaczący wpływ na całkowitą ilość ciepła niż ciepło ciepła niż "nieistotne".

W zewnętrznej średnim temperaturze, około 20 ° C, odparowanie wilgoci wynosi około 36 g / h. Ponieważ odparowanie 1 g wody u ludzi spędziło 0,58 kcal energii cieplnej, nie trudno jest obliczyć, że przez odparowanie przez organizm dorosłego, daje około 20% całego rozpraszania ciepła w tych warunkach. Zwiększona zewnętrzna temperatura, praca fizyczna, długotrwały pobyt w odzieży termoizolacyjnej wzmacniają pocenie się i może wzrosnąć do 500-2000 g / h.

Osoba nie toleruje stosunkowo niskiej temperatury otoczenia (32 ° C) podczas mokrego powietrza. W absolutnie suchym powietrzu osoba może być bez zauważalnego przegrzania przez 2-3 godziny w temperaturze 50-55 ° C Jest również słabo przenoszony przez odzież bez nieprzenikniania powietrza (gumy, gęsta itp.), Co zapobiega odparowaniu potu: warstwa powietrza między odzieżą a korpusem jest szybko nasycona parami i dalsze odparowanie potu zatrzymuje się.

W procesie transferu ciepła przy użyciu parowania, chociaż jest to tylko jedna z metod termoregulacji, istnieje jedna wyjątkowa godność - jeśli temperatura zewnętrzna przekracza średnią temperaturę skóry, wówczas organizm nie może podać ciepła do zewnętrznego medium Inne metody termoregulacji (promieniowanie, konwekcja i przewodzenie), które będziemy wyglądać poniżej. Organ w tych warunkach zaczyna absorbować ciepło z zewnątrz, a jedynym sposobem rozpraszania ciepła staje się wzrostem odparowania wilgoci z powierzchni ciała. Takie odparowanie jest możliwe, dopóki wilgotność środowiska pozostanie mniej niż 100%. Z intensywnym poceniem, wysoką wilgotnością i niskim ruchem powietrza, gdy spada po potu, nie soja do odparowania, scalania i przepływu z powierzchni ciała, przenoszenie ciepła przez odparowanie staje się mniej skuteczne.

Podczas odparowania potu nasze ciało daje energię. Właściwie, ze względu na energię naszego ciała, cząsteczka płynna (tj. Poc) rozerwać wiązania molekularne i przesuwają się z cieczy do stanu gazowego. Energia jest wydawana na przerwie połączeń, a w wyniku tego, temperatura ciała spada. Lodówka działa na tej samej zasadzie. Udaje się utrzymać temperaturę wewnątrz komory, znacznie niższej niż temperatura otoczenia. Robi to zużytego energii elektrycznej. I robimy to wykorzystując energię uzyskaną z podziału produktów spożywczych.

Zmniejsz ciepło z odparowania może pomóc kontrolować nad wyborem odzieży. Ubrania należy wybrać na podstawie warunków pogodowych i bieżącej aktywności. Nie jesteś leniwy, aby usunąć nadmierne ubrania, gdy obciążenia rosną. Będziesz się pocić. I nie bądź leniwy, aby nosić go ponownie, gdy zatrzymaj ładunki. Usuń wilgoć i podwładza, jeśli nie ma deszczu z wiatrem, w przeciwnym razie ubrania próbują od wewnątrz, od twojego potu. W kontakcie z mokrą ubraniami tracimy przewodność cieplną i termiczną. Woda 25 razy lepsza niż powietrze przenosi ciepło. Tak więc w mokrej ubraniu stracamy ciepło 25 razy szybciej. Dlatego ważne jest, aby wspierać suche ubrania.

Odparowanie jest podzielone na 2 typy:

ale) Niesprawna uprawnienie (Bez udziału dławików potowych) jest odparowanie wody z powierzchni światła, błon śluzowych dróg oddechowych i wody, wyciekając przez nabłonek skóry (odparowanie z powierzchni skóry, nawet jeśli skóra jest sucha ).

W ciągu dnia przez dróg oddechowych do 400 ml wody odparowuje, tj. Ciało traci do 232 kcal dziennie. W razie potrzeby wartość ta może być zwiększona przez krótkość termiczną oddychania. Przez nasadnik, średnio około 240 ml wody HEEP dziennie. W związku z tym ciało traci do 139 kcal dziennie. Ta wartość, z reguły, nie zależy od procesów regulacji i różnych czynników środowiskowych.

b) Film Uprawnienia(z aktywnym udziałem gruczołów potowych) - Jest to zwrot ciepła przez odparowanie potu. Średnio 400-500 ml potu wyróżnia się podczas wygodnej temperatury medium, dlatego podano do 300 kcal energii. Odparowanie 1 litrów doniczki w osobie o masie ciała 75 kg może obniżyć temperaturę ciała w temperaturze 10 ° C. Jednakże, jeśli to konieczne, objętość pocenia może wzrosnąć do 12 L za dzień, tj. Pocenie się, możesz stracić do 7.000 KCAL dziennie.

Wydajność odparowania w dużej mierze zależy od medium: im wyższa temperatura i mniejsza wilgotność, tym wyższa wydajność pocenia się jako mechanizmu odrzutu ciepła. Z 100% wilgotnością odparowanie jest niemożliwe. Przy wysokiej wilgotności powietrza atmosferycznego, wysokie temperatury są cięższe niż w niskiej wilgotności. W nasyconym powietrzu pary wodnej (na przykład w wannie) pot jest podświetlony w dużych ilościach, ale nie odparuje i płynie ze skóry. Taki pocenie się nie przyczynia się do odzyskiwania ciepła: tylko część potu, która odparowuje z powierzchni skóry, jest ważna dla transferu ciepła (ta część potu jest skutecznym poceniem).

2. Promieniowanie (promieniowanie):

Promieniowanie (promieniowanie)- Jest to sposób na odzyskanie ciepła do środowiska powierzchni ciała ludzkiej w postaci fal elektromagnetycznych zakresu podczerwieni (A \u003d 5-20 μm). Ze względu na promieniowanie, wszystkie obiekty dają energię, której temperatura jest powyżej absolutnego zera. Promieniowanie elektromagnetyczne swobodnie przechodzi przez próżnię, atmosferyczne powietrze może być również uważane za "przezroczyste".

Jak wiadomo, każdy obiekt ogrzewany powyżej temperatury otoczenia promieniuje ciepło. Wszyscy czuli, że siedzi przy ogniu. Ogień promieniuje ciepło i ogrzewa przedmioty. W tym samym czasie ogień traci ciepło.

Ludzkie ciało zaczyna emitować ciepło, gdy tylko temperatura otoczenia spadnie niższa niż temperatura powierzchni skóry. Aby zapobiec utracie ciepła przez promieniowanie, musisz chronić otwarte obszary ciała. Odbywa się to z ubraniami. W ten sposób tworzymy warstwę powietrza w ubraniu między skórą a środowiskiem. Temperatura tej warstwy będzie równa temperaturze ciała i zmniejszenia strat ciepła przez promieniowanie. Dlaczego strata ciepła nie zatrzymuje się w ogóle? Ponieważ teraz ogrzewana odzież emituje ciepło, tracąc go. I nawet wkładając inną warstwę odzieży, nie zatrzymujesz promieniowania.

Ilość ciepła rozpraszanego przez organizm do środowiska przez promieniowanie jest proporcjonalne do obszaru powierzchni promieniowania (powierzchnia ciała, nie pokryta odzieżą) i różnicą w średnich wartościach temperatury skóry i środowiska. W temperaturze otoczenia 20 ° C i wilgotności względnej 40-60%, korpus dorosłego rozprasza około 40-50% całkowitego ciepła. Jeśli temperatura otoczenia przekracza średnią temperaturę skóry, organizm ludzki, pochłaniają promienie podczerwieni emitowane przez otaczające obiekty są ogrzane.

Przenoszenie ciepła przez promieniowanie zwiększa się, gdy temperatura otoczenia zmniejsza się i zmniejsza, gdy jest zwiększona. W warunkach stałej temperatury otoczenia promieniowanie z powierzchni korpusu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury skóry i zmniejsza się, gdy jest zmniejszona. Jeśli średnie temperatury powierzchni skóry i środowiska są wyrównane (różnica temperaturowa staje się równa zero), wtedy zwrot ciepła przez promieniowanie staje się niemożliwe.

Zmniejszył transfer ciepła korpusu przez promieniowanie, zmniejszając obszar powierzchni promieniowania - zmieniając pozycję ciała. Na przykład, gdy pies lub kot jest zimny, zamieniają się w plątaninę, zmniejszając tym samym powierzchnię przenoszenia ciepła; Gdy jest gorący, zwierzęta, przeciwnie, weź pozycję, w której powierzchnia wymiany ciepła wzrasta jak najwięcej. Ta metoda termoregulacji fizycznej nie jest pozbawiona zarówno osoby, "obracając się w piłce" podczas snu w zimnym pokoju.

3. Rozważanie ciepła (przewodzenie):

Przewodzenie ciepła (warunek) - Jest to sposób zwrotu ciepła, który odbywa się w kontakcie z kontaktem z innymi fizycznymi ciałami. Ilość ciepła podanego organizmie do środowiska w tej metodzie jest proporcjonalna do różnicy w średniej temperaturze organów kontaktowych, obszar powierzchni kontaktowej, ciepło styku termicznego i przewodność termiczną nieaktywnego korpusu.

Utrata ciepła z przewodnością termiczną występuje, gdy występuje bezpośredni kontakt z zimnym obiektem. W tym momencie nasze ciało daje ciepło. Prędkość straty ciepła silnie zależy od przewodności cieplnej elementu, z którym jesteśmy w kontakcie. Na przykład przewodność termiczna kamienia jest 10 razy wyższa niż drewno. Dlatego siedząc na kamieniu, stracamy ciepło znacznie szybciej. Zapewne zauważyłeś, że siedzi na kamieniu jest jakoś zimniej niż na dziennik.

Decyzja? Izoluj swoje ciało z zimnych przedmiotów z złych przewodów ciepła. Mówiąc na przykład, na przykład, jeśli podróżujesz po górach, jest zorganizowany dla zatrzymania, siedzieć na dywaniku turystycznym lub skorupie odzieżowej. Na noc należy umieścić dywanik turystyczny do śpiwora, odpowiadające warunkach pogodowych. Lub, w ostateczności, z grubą warstwą suchej trawy lub igieł. Ziemia spędza dobrze (a zatem "wybiera") ciepło i jest bardzo chłodzony w nocy. W zimie nie bierz przedmiotów metalowych gołymi rękami. Użyj rękawic. W ciężkich mrozów z metalowymi przedmiotami, można uzyskać lokalną odmrożenia.

Suche powietrze, tkanka tłuszczowa charakteryzuje się niską przewodnością cieplną i są izolatorami termicznymi (złych przewodów ciepła). Odzież redukuje transfer ciepła. Straty ciepła zapobiega warstwę nieruchomego powietrza, które znajduje się między ubrania i skórą. Właściwości izolacji cieplnej odzieży jest większa niż najmniejsza z jego struktury, zawierającej powietrze. Wyjaśnia to dobre właściwości izolacyjne termicznego odzieży wełnianej i futrzanej, co umożliwia zmniejszenie rozpraszania ciepła przez przewodzenie ciepła. Temperatura powietrza pod ubraniem osiąga 30 ° C. I przeciwnie, nagie ciało traci ciepło, ponieważ powietrze na jego powierzchni jest wymieniane przez cały czas. W związku z tym, gdy temperatura na skórze nagich części korpusu, która jest znacznie niższa niż klejony.

Mokre, nasycone powietrzem pary wodnym charakteryzuje się wysoką przewodnością cieplną. Dlatego też miejsce zamieszkania osoby w wysokim wilgotności w niskich temperaturach towarzyszy wzrost straty ciepła ciała. Mokra odzież traci również właściwości izolacyjne ciepła.

4. Konwekcja:

Konwekcja- Jest to sposób wymiany ciepła ciała, przeprowadzona przez przenoszenie ciepła przez ruchome cząstki powietrza (woda). W przypadku rozpraszania ciepła konwekcja wymaga wzmocnienia powierzchni ciała o niższej temperaturze o niższej temperaturze niż temperatura skóry. W tym samym czasie, warstwa powietrza intensywna z skórą jest ogrzewana, zmniejsza jej gęstość, wzrasta i zastępuje chłodniej i bardziej gęste powietrze. W warunkach, gdy temperatura powietrza wynosi 20 ° C, a wilgotność względna wynosi 40-60%, organ dorosłego rozprasza się do środowiska przez resioning ciepła i konwekcję około 25-30% ciepła (konwekcja podstawowa). Wraz ze wzrostem prędkości przepływu powietrza (wiatr, wentylacja), intensywność transferu ciepła (konwekcja wymuszona) znacznie rośnie.

Istota procesu konwekcyjnego leży w następujących - Nasze ciało ogrzewa powietrze w pobliżu skóry; Ogrzewane powietrze staje się łatwiejsze zimno i wspina się, i zastępuje zimne powietrze, które jest ponownie podgrzewane, staje się łatwiejsze i przemieszczane przez następną część zimna. Jeśli ogrzane powietrze nie uchwycić z ubrania, a następnie proces ten będzie nieskończona. W rzeczywistości nie jesteśmy ciepłymi ubraniami, ale powietrze, które jest opóźniona.

Kiedy wieje wiatr, sytuacja pogarsza się. Wiatr nosi ogromne części nieogrzewanego powietrza. Nawet gdy nosimy ciepły sweter, wiatr jest wart jazdy z niego ciepłym powietrzem. To samo dzieje się, gdy się poruszamy. Nasze ciało jest "rozbił się" w powietrze, i przepływa wokół nas, działając jak wiatr. To również mnoży straty ciepła.

Jakie jest rozwiązanie? Noś wiatroszczelną warstwę: wiatrówka i bezpodstawne spodnie. Nie zapomnij o ochronie szyi i głowy. Ze względu na aktywną krążenie krwi mózgu, szyja i głowa są najbardziej ogrzewani częściami ciała, więc straty ciepła są od nich bardzo duże. Również w zimnej pogodzie musisz unikać dmuchanych miejsc, zarówno podczas jazdy, jak i przy wyborze miejsca na noc.

TermoreGulacja chemiczna:

Termoregulacja chemicznawytwarzanie ciepła przeprowadza się ze względu na zmiany poziomu metabolizmu (procesy oksydacyjne) spowodowane mikropibrowanie mięśni (oscylacje), co prowadzi do zmiany tworzenia ciepła w organizmie.

Źródło ciepła w organizmie jest egzotermiczne reakcje utleniania białek, tłuszczów, węglowodanów, jak również hydrolizy ATP (trifhosforan adenozyny jest nukleotydem, który odgrywa niezwykle ważną rolę w wymianie energii i substancji w organizmie; przede wszystkim związek ten jest znany jako uniwersalnego źródła energii dla wszystkich procesów biochemicznych zachodzących w systemach żywe). Gdy rozszczepienie odżywcze, niektóre z uwolnionej energii są gromadzone w ATP, część jest rozpraszana jako ciepło (ciepło pierwotne - 65-70% energii). Podczas stosowania obligacji makroergicznych cząsteczek ATP, część energii przechodzi do wykonania przydatnych prac, a części rozprasza się (ciepło wtórne). W ten sposób dwa strumienie ciepła - pierwotne i wtórne - są cieplnie wyrobu.

Termoregulacja chemiczna jest ważna dla utrzymania stałości temperatury ciała zarówno w normalnych warunkach, jak i gdy zmienia się temperatura otoczenia. U ludzi zysk z wytwarzania ciepła ze względu na zwiększenie intensywności metabolizmu odnotowano, w szczególności, gdy temperatura otoczenia staje się poniżej optymalnej temperatury lub strefy komfortu. Dla osoby w zwykłej odzieży jasnej strefa ta mieści się w latach 18-20 ° C, a na nagim wynosi 28 ° C.

Optymalna temperatura podczas pobytu w wodzie jest wyższa niż w powietrzu. Wynika to z faktu, że woda o dużej pojemności ciepła i przewodności cieplnej chłodzi korpus 14 razy silniejszy niż powietrze, w związku z tym, w wannie chłodnej, metabolizm zwiększa znacznie więcej niż podczas pobytu powietrza w tej samej temperaturze.

Najbardziej intensywne wytwarzanie ciepła w organizmie występuje w mięśniach. Nawet jeśli osoba leży nieruchoma, ale z napiętych mięśniach, intensywność procesów oksydacyjnych, a jednocześnie generowania ciepła, wzrost o 10%. Mała aktywność silnika prowadzi do wzrostu generowania ciepła o 50-80%, a ciężkie prace mięśniowe - o 400-500%.

W termoregulacji chemicznej, wątroba i nerki odgrywają znaczącą rolę. Temperatura krwi żył wątrobowych jest powyżej temperatury krwi tętnicy wątroby, która wskazuje intensywne wytwarzanie ciepła w tym narządzie. Gdy ciało jest ochłodzone, wzrasta produkty ciepła w wątrobie.

W razie potrzeby zwiększyć produkt ciepła, oprócz możliwości uzyskania ciepła z zewnątrz, mechanizmy stosuje się w organizmie, które zwiększa produkcję energii cieplnej. Te mechanizmy obejmują skurczonyi Nieużywane termogeneza.

1. Umawiający termogeneza.

Ten rodzaj działa termoregulacji, jeśli jest zimno i musisz podnieść temperaturę ciała. Ta metoda jest w środku Zmniejszony mięsień. Podczas cięcia mięśni, hydroliza ATP wzrasta, dlatego przepływ wtórnego ciepła wzrastającego do podwyższenia ciała wzrasta.

Dowolna aktywność aparatu mięśniowego występuje głównie pod wpływem kory dużej półkuli. W tym samym czasie wzrost produktu ciepła jest możliwe o 3-5 razy w porównaniu z wielkością głównej wymiany.

Zwykle, ze zmniejszeniem temperatury temperatury średniej i krwi, pierwsza reakcja jest zwiększyć ton termoregulacji (Włosy na ciele "końcowe", pojawiają się "gęsią skórkę"). Z punktu widzenia mechaniki tnącej ten ton jest mikrookacją i umożliwia zwiększenie ciepła przez 25-40% poziomu początkowego. Zwykle mięśnie szyi, głowy, tułowia i kończyn biorą udział w tworzeniu tonu.

W bardziej znaczącym przymocowaniu ton termoregulacji przechodzi do specjalnego rodzaju skurczów mięśni - mięśniowy zimny drżenieW którym mięśnie nie robią użytecznej pracy, a ich redukcja skierowana jest wyłącznie do ogrzewania. Zwiększ generowanie ciepła. Shiver często zaczyna się od mięśni szyi, twarzy. Jest to wyjaśnione faktem, że przede wszystkim temperatura krwi powinna zwiększyć, co płynie do mózgu. Uważa się, że produkcja ciepła z zimnymi drżeniem jest 2-3 razy wyższa niż z dowolnym działaniem mięśni.

Opisany mechanizm działa na poziomie odruchowym, bez udziału naszej świadomości. Ale możliwe jest podniesienie temperatury ciała świadoma aktywność silnika. Podczas wykonywania wysiłku fizycznego o różnych mocy produkty ciepła wzrasta 5-15 razy w porównaniu z poziomem odpoczynku. Temperatura jądra w pierwszych 15-30 minut długoterminowej pracy jest dość szybka do stosunkowo stacjonarnego poziomu, a następnie przechowywana na tym poziomie lub nadal powoli wzrasta.

2. Incomliant Termogeneza:

Ten typ termoregulacji może prowadzić zarówno wzrost, jak i obniża temperaturę ciała. Jest przeprowadzany przez przyspieszenie lub spowolnienie katabolicznych procesów metabolicznych (utlenianie kwasów tłuszczowych). I to z kolei doprowadzi do zmniejszenia lub zwiększenia produktu ciepła. Ze względu na tego typu termogenezy poziom produktu ciepła u ludzi może rosnąć 3 razy w porównaniu z poziomem głównej wymiany.

Rozporządzenie procesów termogenezy nieświadomości prowadzi się poprzez aktywowanie sympatycznego układu nerwowego, wytwarzanie hormonów warstwy tarczycy i mózgu gruczołów adrenalnych.

E. Zarządzanie termorówki.

Podwzgórze.

System termoregulacji składa się z wielu elementów z funkcjami powiązanymi ze sobą. Informacje o temperaturze pochodzą z termistorów i przy pomocy układu nerwowego wchodzi do mózgu.

Główna rola w grach termoregulacji hipothalamus.. Zawiera główne centra termoregulacji, które koordynują liczne i złożone procesy zapewniające zachowanie temperatury ciała na stałym poziomie.

Hipothalamus. - Jest to mały obszar w środkowym mózgu, który obejmuje dużą liczbę grup komórek (ponad 30 jąder), które regulują aktywność neuroendokrynną mózgu i homeostazy (zdolność do utrzymania stałości swojego stanu wewnętrznego) organizmu . Hipothalamus jest połączony przez nerwowe sposoby z niemal wszystkimi działami ośrodkowego układu nerwowego, w tym kory, hipokampa, migdałów, móżdżek, beczki mózgu i rdzenia kręgowego. Wraz z hipotaperem, podwzgórek stanowi układ podwzgórzy-przysadki, w którym podwzgórze kontroluje uwalnianie hormonów przysadek i jest centralnym połączeniem między układem nerwowym i hormonalnym. Podkreśla hormony i neuropeptydy i reguluje takie funkcje jako uczucie głodu i pragnienia, termoregulacji ciała, zachowania seksualnego, snu i czuwania (rytmy cyrkowe). Badania Ostatnie lata pokazują, że Hipothalamus odgrywa ważną rolę w regulacji wyższych funkcji, takich jak państwo pamięci i emocjonalne, a tym samym uczestniczy w tworzeniu różnych aspektów zachowań.

Zniszczenie ośrodków podwzgórza lub naruszenie wiązań nerwowych prowadzi do utraty zdolności do regulacji temperatury ciała.

W przednim hipotalamie znajdują się neurony, które kontrolują procesy transferu ciepła(Zapewniają one fizyczne termoregulacja - zwężenie naczyń, pocenie się). W zniszczeniu neuronów przednich podwzgórza, ciało słabo toleruje wysokie temperatury, ale zachowuje się aktywność fizjologiczną w warunkach zimnych.

TYLNE Neurony Hipothalamus Sterowanie procesami generowania ciepła(Zapewniają one chemiczne termoregulacja - wzmocnienie generowania ciepła, mięśni drżącego). Jeśli ich uszkodzenia są zakłócone przez zdolność do wzmocnienia wymiany energii, więc ciało nie toleruje zimna.

Wrażliwe na ciepło komórki nerwowe z zewnętrznej powierzchni podwzietek bezpośrednio "mierzą" temperaturę krwi tętniczej przepływającej przez mózg i ma wysoką wrażliwość na zmiany temperatury (zdolne do rozróżniania różnicy w temperaturze krwi w 0,011 ° C ). Stosunek neuronów wrażliwych na zimno i ciepło w podwzgórzu wynosi 1: 6, więc centralne termistory są korzystnie aktywowane przez zwiększenie temperatury "rdzenia" ludzkiego ciała.

W oparciu o analizę i integrację informacji o wartości temperatury krwi i tkanek obwodowych, w obszarze skorośnym podwzgórza jest stale określane przez średnią (integralną) temperaturę ciała. Dane te są przesyłane przez wkładanie neuronów do grupy neuronów przedniej części podwzgórza, określone w organizmie określony poziom temperatury ciała - "punkt instalacyjny" termoregulacji. W oparciu o analizę i porównania wartości średniej temperatury ciała i określona wartość temperatury do regulowanego, mechanizmy "punktu instalacyjnego" przez neurony efektorowe tylnego podwzgórza wpływają na procesy przenoszenia ciepła lub produktów cieplnych w celu przestrzegania rzeczywistej i z góry określonej temperaturze.

Zatem, ze względu na funkcję środka sterowania termicznego, ustanawia się równowaga między produktem cieplnym a przenoszeniem ciepła, co pozwala na utrzymanie temperatury ciała w optymalnym organizmie dla życia ciała.

System endokrynologiczny.

Hipothalamus zarządza procesami transferu ciepła i transferu ciepła, wysyłając impulsy nerwowe do gruczołów wewnętrznych wydzielania, głównie tarczycy i nadnerczy.

Udział tarczyca Termoregulacja jest spowodowana faktem, że wpływ zmniejszonej temperaturze prowadzi do zwiększenia przydzielania hormonów (tyroksyny, triijodotyroniny), przyspieszając metabolizm, a zatem generację ciepła.

Rola gruczoły adrenalne.jest to związane z uwalnianiem katecholamin (adrenalinę, norepinerenaline, dopamina), które, wzmacniające lub zmniejszające procesy oksydacyjne w tkankach (na przykład, muskularne), zwiększenie lub zmniejszenie naczyń ciepła i wąskie lub zwiększają statki skórne, zmieniając poziom Przelew ciepła.

1. Wstęp ............................................... ............................. 33.

2) Poikilotermia, heterotermia, homootermia ........................... ... 4

3) zasady regulacji temperatury ciała, równowaga termiczna ............ ... 5

4) Fizjology Temorotheptors .......................................... ..... 6.

5) Centra termoregulacji ............................................ .......... ... 8.

a) Centra transferu ciepła ............................................ .......... ... 9.

b) centra o produkcie ciepła ............................................ ......10.

6) ciepło Mechanizmy produkcyjne ............................................. .... ..10.

a) termogenezę zamawiający ............................................. 11

b) Nieużywane termogeneza .......................................... 12

7) Mechanizmy wymiany ciepła ............................................. ..........12.

a) Przeniesienie ciepła .............................................. ........... ... 13.

b) emisji ciepła .............................................. .............. .13.

c) konwekcja ............................................... ................................14.

d) odparowanie ............................................... ....................14.

8) metabolizm ............................................... ................... .16.16.16.

9) Jedzenie ............................................... ....................................... 17.

10) Wniosek ............................................... .................................. ... 20.

11) Lista literatury używanych .......................................... .. 23.

Wprowadzenie

Bez względu na różnorodne formy manifestacji życia, są one zawsze nierozerwalnie związane z konwersją energii. Wymiana energii jest cechą związaną z każdą żywą komórką. Bogaty z energią składniki odżywcze są wchłaniane i chemicznie przekształcone, a końcowe metody metabolizmu o niższej zawartości energii są oddzielone od komórki. Zgodnie z pierwszym prawem termodynamiki energia nie znika i nie występuje ponownie. Organizmy powinny otrzymywać energię w środowisku dostępnym im i zwrócić odpowiednią ilość energii w formie mniej odpowiedniej do dalszego wykorzystania.

Około stulecia temu francuski fizjolog Claude Bernard stwierdził, że żywy organizm i medium tworzą pojedynczy system, szczelina między nimi występuje ciągły metabolizm i energię. Normalna aktywność żywotności organizmu jest utrzymywana przez regulację składników wewnętrznych wymagających kosztów energii. Wykorzystanie energii chemicznej w organizmie nazywane jest Exchange Energy: To jest to, że służy jako wskaźnik ogólnego stanu i aktywności fizjologicznej organizmu.

Procesy wymiany (lub metaboliczne), podczas których konkretne elementy ciała są syntetyzowane z pochłoniętej żywności, zwanej anabolizmem; W związku z tym te procesy metaboliczne, podczas których elementy strukturalne ciała lub wchłonięte produkty spożywcze są rozpadane, zwany katabolizmem.

Organizm na żywo produkuje ciepło, które poruszają się do ogrzewania ciała. Specyficzna pojemność cieplna ludzkiego ciała (ilość ciepła wymagana do ogrzewania tkanki wynosi 1 ° C) równa średnio 0,83 kcal / kg na 1 stopień (dla wody - 1 kcal / kg na stopień). Aby zwiększyć temperaturę ciała osoby ważącej 70 kg na 1 °, należy wydać 58,1 KCal (0,83 70). Średnio osoba ważąca 70 kg w pokoju odróżnia około 72 kcal / godzinę. Dlatego też, jeśli nie było drugiego procesu - transfer ciepła, ludzka tkanka byłaby ogrzewana w 1,24 ° (72: 58). Nie wystąpi to jednak, ponieważ w normalnych warunkach prędkość produktów cieplnych jest równa prędkości jego straty. Jest to nazwa równowagi ciepła, która opiera się na procesach regulacji regulacji środka ciepła i wymiany ciepła. Wszystko razem nazywa się termoregulacją.

Poikilotermia, heterotermia, homootermia

W ewolucji systemu termoregulacji istnieje niższy poziom, na którym temperatura ciała zwierzęcia zależy głównie od temperatury pożywki: gdy zmniejsza się, temperatura ciała również spada również przeciwnie. Ten stan temperatury ciała otrzymał nazwę cakototermii, a zwierzęta zostaną złapane. Typowy przedstawiciel Poikiloterman to żaba. W zimie temperatura ciała żaby zbliża się zero. W tym stanie jest nadal zdolny do wykonywania długotrwałych skoków, ale nie więcej niż 12-15 cm. W lecie temperatura ciała osiąga go 20-25 ° C i może skoczyć znacznie dalej - do 1 m. Zwykle W niskich temperaturach, średnie zwierzęta przepływają do stanu anabiozy. Istnieją mikroorganizmy, dla których optymalna temperatura pożywki waha się od 0 ° C do minus 60 ° C, na przykład, mikroby żyjące w warstwie lodu lub, wręcz przeciwnie, mikroorganizmy, które przeprowadzają temperaturę medium z + 70 ° C do + 120 ° C, na przykład, mikroby gorące sprężyny.

Mechanizmy produkcji ciepła i transferu ciepła.

A - rola narządów w cieple

B - Rola narządów w transferze ciepła

Wiele zwierząt, takich jak nietoperz, gryzonie, niektóre gatunki ptaków, na przykład, Hummingbird należy do grupy organizmów heterotermicznych: w pewnych warunkach są one złapane przez organizmy, z innymi - homoothermial.

Ssaki należą do homootermicznych organizmów (ciepłej krwi), które mają izotermiza lub stałość temperatury ciała. Jednak izotermii ma charakter względny: Temperatura uszkodzących znajduje się nie głębiej niż 3 cm od powierzchni ciała (skóra, włókna podskórne, mięśnie powierzchniowe) lub powłokę, w dużej mierze zależy od temperatury zewnętrznej, podczas gdy rdzeń Ciało, tj. Centor, organy wewnętrzne, mięśnie szkieletowe, znajdujące się głębsze 3 cm, mają stosunkowo stałą temperaturę, niezależnie od temperatury otoczenia. W ten sposób ciepłe krwi ma osłonę kaustyczną i homootermalny "rdzeń" lub "rdzeń".

Organy produkcji ciepła i zarządzanie rozwojem ciepła.

Do - kora, KZH - skóra, TSGT - Centra Hipothalamusa, CDC - Centrum Vasomotor, PM - Clean Brain, CM - CAM CAM, GF - GIPOPHYFYZJA, TG - Hormon opartelotropowy, GWS - Piersi Sekreacja wewnętrznego, GM - Hormony, M mięśni, jeśli - wątroba, PTP - przewód pokarmowy, A, B - przepływ impulsu różnicowego.

Rachunkowość średniej temperatury mózgu, krwi, organy wewnętrzne zbliża się do 37 ° C. Fizjologiczny limit oscylacji tej temperatury wynosi 1,5 °. Zmiana krwi i temperatury narządów wewnętrznych u ludzi o 2-2,5 ° C na środkowym poziomie towarzyszy naruszenie funkcji fizjologicznych, a temperatura ciała wynosi powyżej 43 ° C, jest prawie niezgodna z życiem ludzkim.

Zasady regulacji temperatury ciała,

Bilans termiczny

Temperatura jądra (korpus) określa się przez dwa strumienie - generacja ciepła (produkt ciepła) i transferu ciepła (generowanie ciepła). Z neutralną termiczną lub wygodną strefą (w 27-32 ° C) istnieje równowaga między produktem cieplnym a transferem ciepła. Na przykład, w warunkach fizjologicznego pokoju w organizmie, około 1,18 kcal / minuty (lub około 70 kcal na godzinę) jest produkowany (lub około 70 kcal na godzinę) i taką samą ilość ciepła jest podawana do środowiska. W nośnym nośniku, pomimo mechanizmu ochrony, utrata masy ciała wzrasta przez organizm. W tych warunkach organizm powinien być równoważny ciepło temperatury ciała, aby oszczędzać temperaturę ciała. W ten sposób istnieje nowy poziom równowagi termicznej. Na przykład, w temperaturze powietrza 10 ° C, transfer ciepła osiąga 120 kcal / godzinę (w obszarze komfortowy - 70 kcal / godzinę), w celu utrzymania temperatury ciała na poziomie stałym, przepływ produktu ciepła powinno również zwiększyć do 120 kcal / godzina.

Przy wysokiej temperaturze otoczenia, na przykład w 40 ° C, odzyskiwanie ciepła znacznie maleje, na przykład, do 40 kcal / godzinę (zamiast 70 kcal / godzinę w komfortowym środowisku). Aby utrzymać stałość temperatury ciała, produkty cieplne powinny również zmniejszyć około 40 kcal / godzinę. Ustalono nowy poziom salda termicznego, który zapewnia utrzymanie temperatury ciała.

Zatem czołowym czynnikiem określającym poziom balansu termicznego jest temperatura otoczenia.

Biorąc pod uwagę, że produkty cieplne różni się w zależności od rodzaju aktywności fizycznej ludzkiej, a wielkość transferu ciepła zależy w dużej mierze od temperatury otoczenia, potrzebne są mechanizmy regulacji środka ciepła i transferu ciepła. Są one przeprowadzane z udziałem wyspecjalizowanych struktur mózgowych w połączeniu z centrum termoregulacji. Zasada regulacji jest to, że urządzenie sterujące (centrum termoregulacji) otrzymuje informacje z termistorów. Na podstawie tych informacji produkuje takie zespoły, dzięki któremu aktywność urządzeń kontrolnych (struktury robocze, które określają intensywność środka ciepła i transferu ciepła) zmienia się w taki sposób, że w rezultacie istnieje nowy poziom równowagi termicznej z których temperatura ciała pozostaje na stałym poziomie. System termoregulacji może pracować w trybie śledzenia lub na zasadzie niedopasowania - zmieniono temperaturę krwi, działanie zmian obiektów sterujących. Jednakże w systemie termoregulacji zapewniona jest również miękka metoda utrzymania stałości temperatury organizmu, która jest oparta na zasadzie regulacji przez zaburzenia: Zmiana temperatury pożywki jest przechwyta, i nie czekając na niego Znajduje się odzwierciedlenie w temperaturze krwi, system pojawia się polecenia, które zmieniają działanie obiektów sterujących w ten sposób, że temperatura krwi jest zapisywana stała. Ponadto system termoregulacji może działać w trybie kontroli przewidywania, tj. Wczesnej kontroli (są to warunkowe refleksy): osoba po prostu dotrze do Winter Street i już zwiększa produkty ciepła wymagane do zrekompensowania utraty ciepła To nastąpi człowiek na ulicy w niskich temperaturach. We wszystkich przypadkach wymagane są informacje o temperaturze ciała (jądra i powłoki), aby optymalnie regulować intensywność środka ciepła i transferu ciepła. Jest przekazywany do CNS z termistorów.

Fizjologia termistorów

Termistory znajdują się na różnych obszarach skóry, w narządach wewnętrznych (w żołądku, jelitach, moczu, bańki moczu), w dróg oddechowych, śluzów, rogówki oka, mięśni szkieletowych, naczyń krwionośnych, w tym W tętnicach, strefach aortalnych i szyjnych, w wielu dużych żyłach, a także w skorupie dużej półkuli, rdzenia kręgowego, formacji startowej, środkowego mózgu, podwzgórze.

Termorycety CNS są najprawdopodobniej neuronami, które jednocześnie wykonują rolę receptorów i roli neuronu doprowadzającego.

Najbardziej w pełni badany termistory skóry. Większość termistorów na skórze głowy (twarzy) i szyi. Średnio, 1 mm 2 powierzchni skóry odpowiada za 1 termorykor. Termistory skóry są podzielone na zimno i termiczne. Z kolei zimno jest podzielone na zimno (specyficzne), odpowiadając tylko na zmianę temperatury, a taktowo-zimno lub nie specyficzny, który może być również odpowiedzialny za zmianę temperatury i ciśnienia.

Zimne receptory znajdują się na głębokości 0,17 mm od powierzchni skóry. Jest około 250 tys. Reagować na zmianę temperatury z krótkim okresem. W tym przypadku częstotliwość potencjału działania liniowo zależy od temperatury w zakresie od 41 ° do 10 ° C: Dolna temperatura, tym wyższa częstotliwość pulsacji. Optymalna czułość w zakresie od 15 ° do 30 ° C oraz zgodnie z niektórymi danymi - do 34 ° C.

Receptory termiczne są głębsze - w odległości 0,3 mm od powierzchni skóry. Jest około 30 tysięcy. Reaguj na zmianę temperatury liniowo w zakresie od 20 ° do 50 ° C: Im wyższa temperatura, tym wyższa częstotliwość wytwarzania potencjału działania. Optymalna czułość w zakresie 34-43 ° C.

Wśród receptorów na zimno i termiczne znajdują się różna czułość populacji receptora: niektóre reagują na zmianę temperatury, równej 0,1 ° C (bardzo wrażliwe receptory), inne - zmienić temperaturę równą 1 ° C (receptory średniego czułości), Po trzecie - Aby zmienić 10 ° С (szybkie lub niskie wrażliwości receptorów).

Informacje z receptorów skóry znajdują się w centralnym układzie nerwowym na włóknach zawartych w grupie A-Delta oraz włókien grupy C, w CNS przychodzi do różnych prędkości. Najbardziej prawdopodobne, że impulsy z zimnych receptorów znajdują się na włóknach A-Delta.

Impulsacja z receptorów skóry wchodzi do rdzenia kręgowego, gdzie znajdują się drugie neurony, dając początek ścieżki spinatelamicznej, która kończy się w wartościach jąder komorowych Talamus, skąd część informacji wchodzi do strefy silnika czujnika dużej półkuli, a część jest pod podwgórzem centra termoregulacji.

Najwyższe sekcje CNS (System Kora i Limbic) zapewniają tworzenie dopływu ciepła (ciepło, zimno, komfort temperatury, dyskomfort temperatury). Poczucie komfortu opiera się na przepływie impulsacji z termorykzorów skorupy (głównie skóra). Dlatego ciało może być "oszukiwaniem" - jeśli w warunkach o wysokiej temperaturze ochłodzą ciało chłodną wodą, ponieważ zdarza się z letnim kąpielami w cieple, a następnie tworzony jest poczucie komfortu temperatury.

Centra termoregulacja.

Termoregulacja przeprowadza się głównie z udziałem CNS, chociaż możliwe są również niektóre procesy termoregulacji bez CN. Wiadomo, że naczynia krwionośne skóry mogą reagować samodzielnie: ze względu na czułość ciepła komórek mięśni gładkich na zimno, relaks mięśni gładkich występuje, więc na zimno na początku występuje skurcz refleksyjny, Który towarzyszy bolesne uczucie, a następnie statek rozszerza się z powodu bezpośredniego wpływu na zimno do komórek mięśni gładkich. Zatem połączenie dwóch mechanizmów regulacyjnych umożliwia, z jednej strony, aby utrzymać ciepło, a na drugim - nie pozwala na testowanie tkanek tlenu.

Centra termoregulacji są w szerokim znaczeniu zestaw neuronów uczestniczących w termoregulacji. Znaleźli oni w różnych dziedzinach centralnego układu nerwowego, w tym w skorupie dużej półkuli, układu limbicznego (kompleksu amygdalara, Hipokampus), Thalamus, podwzgórze, średnie, podłużne i rdzeń kręgosłupa. Każdy dział mózgu spełnia swoje zadania. W szczególności kora, system limbiczny i Talamus zapewniają kontrolę nad działalnością ośrodków podwzietekowych i struktur kręgosłupa, tworzących odpowiednich zachowań ludzkich w różnych warunkach temperaturowych medium (postawa robocza, odzież, arbitralna aktywność silnika) i odczucia ciepła, zimna lub komfort. Z pomocą dużej półkuli przeprowadzana jest zaliczka (wczesna) termoregulacja - powstają konwencjonalne odruchy. Na przykład, człowiek, który zebrał się, aby wejść do ulicy w zimie wzrasta z góry produkt ciepła.

Sympatyczne i somatyczne układy nerwowe uczestniczą w termoregulacji. System sympatyczny reguluje procesy produktu ciepła (glikogenolizy, lipolizy), procesów transferu ciepła (pocenie się, przenoszenie ciepła przez emisję ciepła, zarządzanie ciepłem i konwekcję - poprzez zmianę tonu naczyń skóry). System somatyczny reguluje stres toniczny, arbitralną i mimowolną aktywność fazową mięśni szkieletowych, tj. Procesy termogenezy skurczowej.

Główną rolą w termoregulacji odgrywa podwzgórze. Odróżnia nagromadzenia neuronów regulujących transfer ciepła (centrum transferu ciepła) i produkt ciepła.

Po raz pierwszy istnienie takich ośrodków w podwzgórzu znalazł K. Bernard. Wytworzył "wstrzyknięcie ciepła" (mechanicznie zirytowane zwierzę podwzgórzystą), po czym wzrasta temperatura ciała.

Zwierzęta ze zniszczoną jądrami obszaru zapobiegania hipotałamie słabo przenoszą wysokie temperatury otoczenia. Podrażnienie porażenia prądem tymi strukturami prowadzi do ekspansji naczyń skóry, pocenie się, pojawienie się krótkości termicznej. Jest to klaster jąder (głównie paraundryczny, suprasoptyczny, suprasiamatyczny) i ma nazwę "Centrum produktów Heat Heat".

W zniszczeniu neuronów tylnych działów podwzgórza, zwierzę nie toleruje zimna. Elektrostymulacja tego regionu powoduje wzrost temperatury ciała, drżenie mięśni, wzrost lipolizy, glikogenolizy. Neurony te uważają, że neurony te koncentrują się głównie w dziedzinie centromedialnych i jąder domomalistycznych podwzgórza. Akumulacja tych rdzeni otrzymała nazwę "Centrum produkcji ciepła".

Zniszczenie centrów termoregulacji zamienia homootermiczny organizm w palotototerii.

Według K. P. Ivanova (1983, 1984), w centrach produktu ciepła i transferu ciepła, istnieją sensoryczne, integrujące i nieczyste neurony. Neurony sensoryczne postrzegają informacje z termistorów znajdujących się na obrzeżach, a także bezpośrednio z krwi, mycia neuronów. K. P. Ivanov dzieli neurony sensoryczne na dwa typy: 1) dostrzeganie informacji z termistorów peryferyjnych i 2) dostrzegania temperatury krwi. Informacje z neuronów sensorycznych wchodzi do neuronów integrujących, gdzie suma wszystkich informacji o stanie temperatury jądra i powłoki nadwozia występuje, tj. Neurony te "obliczają" średnia temperatura ciała. Następnie informacje wchodzi do neuronów poleceń, w których bieżąca wartość średniej temperatury ciała jest ciągnięta na określonym poziomie. Kwestia neuronów, które ustawiają ten poziom pozostaje otwarty. Ale prawdopodobnie istnieją takie neurony i można je zorganizować w skorupie, systemie limbicznym lub bardziej prawdopodobnemu w podwzgórzu. Więc, jeśli w wyniku porównania wykryto odchylenie od określonego poziomu, efektywne neurony są podekscytowane: w środku przenoszenia ciepła - są one neurony regulujące pocenie, ton naczyń skórnych, objętość krążenia Krew, aw środku produktu ciepła - są one neuronami, które regulują proces tworzenia ciepła. Pozostaje jeszcze jasne, każde centrum (środki wymiany ciepła i produktów cieplnych) jest zaangażowany w "obliczenia" i niezależnie podejmuje decyzje lub istnieje kolejne oddzielne centrum, w którym proces ten jest wykonywany.

Centra transferu ciepła. Gdy wysiłki neuronów wydajnych centrum transferu ciepła mogą zmniejszyć skórę naczyń skóry. Jest to przeprowadzane ze względu na wpływ neuronów wydajnych centrum transferu ciepła ("statki skóry") w centrum Vasomotor, które z kolei wpływa na aktywność kręgowych neuronów współczulnych, wysyłając przepływ impulsów do mięśni gładkich naczyń skóry. W rezultacie, gdy neurony podwgałowe "naczyń skóry" zmniejsza ton naczyń skóry, zwiększa się przepływ krwi skóry, a zwrot ciepła wzrasta z powodu emisji ciepła, zarządzania ciepłem i konwekcją. Wzmocnienie przepływu krwi skóry przyczynia się do zwiększenia pocenia się (odzyskiwanie ciepła przez odparowanie). Jeśli zmiana skóry przepływ krwi nie jest wystarczająca do powrotu ciepła, neurony są podekscytowane, co prowadzi do wyrzutu krwi z zajezdni krwi, a zatem, w celu zwiększenia objętości wymiany ciepła. Jeśli mechanizm ten nie przyczyni się do normalizacji temperatury, efektywne neurony centrum transferu ciepła są podekscytowane, co wzbudza współczulne neurony, które aktywują gruczoły pot, neurony podwzgórza mogą być warunkowo nazywane "neuronami rozciągającymi" lub neuronami regulowanie pocenie się. Neurony sympatyczne, które aktywują pocenie się znajdują się w bocznych filarach rdzenia kręgowego (TH 2 -L2), a neurony postganglyonic są zlokalizowane w kolorze sympatycznym. Postgangngling włókna, które idą do dławik potencjalnych, są cholinergiczne, ich mediator jest acetylocholina, co zwiększa aktywność dławika potu ze względu na interakcję z jego m-cholinoreceptors (blokuator - atropina).

Centra produktu ciepła. Skumne neurony centrum cieplnego można również podzielić na kilka typów, z których każdy obejmuje odpowiedni mechanizm produktu ciepła.

a) Niektóre neurony przy ich wzbudzeniu aktywują system sympatyczny, w wyniku czego intensywność procesów wytwarzająca energię (lipoliza, glikogenoliza, glikoliz, wzrasta fosforylację oksydacyjną). W szczególności, sympatyczne nerwy ze względu na interakcję ich mediatora (norepinenalina) z beta-adrenerceceptorami aktywują procesy glikogenolizy i glikolizy w wątrobie, procesy lipolizy w oleju brązowym.

Jednocześnie, gdy współczujący układ nerwowy jest podekscytowany, wydzielanie hormonów warstwy mózgu jest przyrosty - adrenalina i noropinenalina, która zwiększa produkcję ciepła w wątrobie, mięśnie szkieletowe, brzozy brązowy, aktywujący glikogenoliza, glikoliz i lipolizy .

b) w podwzgórzu występują neurony efektywne, które wpływają na drażnięcie przysadki, a przez nią - na dławiku tarczycy: produkty hormonów zawierających jod (T 3 i T4) zwiększenia, co może zwiększyć proces fosforylacji oksydacyjnej, zwiększenia Przepływ pierwotnego ciepła, tak dalej. E. pod ich wpływem nagromadzenie energii w ATP jest zmniejszona, a większość energii rozprasza się w postaci ciepła.

c) w środku podwzietekowego produktu ciepła, istnieje również populacja neuronów wydajnych, tym wzbudzenie, do którego prowadzi do wyglądu tonu termoregulacji (ton wzrasta w mięśniach szkieletowych, dzięki czemu wytwarzanie ciepła wzrasta o około 40- 60%) lub przypominające fazę cięcia poszczególnych mięśni występuje
Włókna, które nazywano "drżeniem". We wszystkich tych przypadkach zespół z neuronów wolotałowych jest przenoszony, ostatecznie na Alpha-Motoneurons. Środkowa ścieżka drżącego jest ścieżką wydajną, która pochodzi z podwzgórza do alnelonów alnelonowych przez formacje pośrednie, w szczególności poprzez średnią oponę mózgu (podróż tekstowa) i przez czerwony rdzeń (przewód rubrostinny). Szczegóły tej ścieżki nadal nie są jasne.

Mechanizmy produkcji ciepła.

Źródłem ciepła w organizmie jest reakcje egzotermiczne utleniania białek, tłuszczów, węglowodanów, jak również hydrolizy ATP. W hydrolizie składników odżywczych niektóre z uwalnianej energii gromadzi się w ATP, a część rozprasza się jako ciepło (ciepło pierwotne). W przypadku korzystania z energii zgromadzonej w AGF część energii przechodzi do pracy przydatnej, część jest rozpraszana jako ciepło (ciepło wtórne). Tak więc dwa strumienie ciepła - pierwotne i wtórne - są produktem cieplnym. Z wysoką temperaturą medium lub kontaktu osoby o gorącym korpusie część ciepła można uzyskać z zewnątrz (ciepło egzogeniczne).

W razie potrzeby, aby zwiększyć produkt ciepła (na przykład w warunkach niskiej temperatury średniej), oprócz możliwości uzyskania ciepła z zewnątrz, istnieją mechanizmy w organizmie, które zwiększają produkty cieplne.

Klasyfikacja mechanizmów produktu ciepła:

1. Twórczy termogeneza - produkty cieplne w wyniku redukcji mięśni szkieletowych:

a) dowolna aktywność jednostki lokomotorycznej;

b) ton termoregulacji;

c) drżenie mięśni zimnej lub mimowolnej rytmicznej aktywności mięśni szkieletowych.

2. Termogeneza Socratyczna lub niemowlęca termogenezy (produkcja ciepła w wyniku aktywacji glikolizy, glikogenolizy i lipolizy):

a) w mięśniach szkieletowych (ze względu na odczernictwa fosforylacji oksydacyjnej);

b) w wątrobie;

c) w belce;

d) Ze względu na specyficzną dynamiczną działanie żywności.

Kontraktowanie termogenezy

Podczas cięcia mięśni hydrolizę ATP wzrasta, a zatem przepływ ciepła wtórnego rośnie, co ma ogrzewanie organizmu. Arbitralna aktywność mięśniowa, głównie występuje pod wpływem kory dużej półkuli. Doświadczenie mężczyzny pokazuje, że w niskich warunkach medium konieczne jest przeniesienie. Dlatego wdrażane są akty odruchowe warunkowe, arbitralna aktywność silnika wzrasta. Co jest wyższe, tym wyższy produkt ciepła. Możliwe jest zwiększenie go w 3-5 razy w porównaniu z wielkością głównej wymiany. Zwykle, ze spadkiem temperatury temperatury średniej i krwi, pierwsza reakcja jest wzrost tonu termoregulacji. Po raz pierwszy został objawiony w 1937 roku u zwierząt, aw 1952 r. - u ludzi. Przy pomocy metody elektromiografii pokazano, że przy zwiększeniu tonu mięśni spowodowanych subłocowaniem aktywność elektryczna mięśni wzrasta. Z punktu widzenia mechaniki tnących, odcienia Mikrookacji. Średnio, gdy się wydaje, że ciepło wzrasta o 20-45% poziomu początkowego. Z bardziej znaczącym przeładunku, ton termoregulacyjny przechodzi do mięśniowego drżącego zimnego. Ton termoregulacyjny jest ekonomiczny niż drżący mięśni. Zwykle mięśnie głowy i szyi są zaangażowane w jego stworzenie.

Drżąc lub zimny drżenie mięśni, jest mimowolną rytmiczną aktywnością mięśni powierzchownych, w wyniku której wzrost wytwarzania ciepła w porównaniu z początkowym poziomem 2-3 razy. Zwykle pojawiasz się po raz pierwszy drżąc mięśni głowy i szyi, a następnie tułowia i wreszcie kończyny. Uważa się, że skuteczność produktu ciepła z drżącym wynosi 2,5 razy wyższa niż w przypadku dowolnych działań.

Sygnały z neuronów podwzgórza przechodzą przez "centralny gówno" (tektum i czerwony rdzeń) do alnelonów alnelonów rdzenia kręgowego, od miejsca, w którym sygnały idą do odpowiednich mięśni, powodując ich działalność. Substancje podobne do pasków (rozluźnienia mięśniowe) ze względu na blokadę n-cholinoreceptorów blokują rozwój tonu termoregulacji i zimnych drgorów. Służy do tworzenia sztucznej hipotermii, a także bierze pod uwagę przy prowadzeniu interwencji operacyjnych, w których stosuje się Miorosanta.

Nieużywane termogeneza

Jest przeprowadzany przez zwiększenie procesów utleniania i zmniejszają wydajność koniugacji fosforylacji oksydacyjnych. Głównym miejscem produktów cieplnych są mięśnie szkieletowe, wątroba, brązowy tłuszcz. Ze względu na ten rodzaj termogenezy produkty cieplne mogą wzrosnąć 3 razy.

W mięśniach szkieletowych wzrost nieświadomej termogenezy wiąże się ze spadkiem efektywności fosforylacji oksydacyjnej z powodu niezgody utleniania i fosforylacji, w wątrobie - głównie przez aktywowanie glikogenolizy i późniejsze utlenianie glukozy. Tłuszcz brązowy zwiększa produkt ciepła z powodu lipolizy (pod wpływem efektów sympatyczni i adrenaliny). Brązowy tłuszcz znajduje się w regionie potylicznym, między ostrzami, w medylionie w trakcie dużych naczyń, w osiczarniach pachowych. W pokoju odpoczynku powstaje około 10% ciepła w wiązce. Po ochłodzeniu rola tłuszczu brown gwałtownie wzrasta. Gdy zimna adaptacja (mieszkańcy stref arktycznych) zwiększa masę tłuszczu brązowego i jej wkład w ogólny produkt ciepła.

Rozporządzenie procesów termogenezy nieświadomości prowadzi się poprzez aktywowanie układu współczulnego i wytwarzania hormonów tarczycy (odrzucają fosforylację oksydacyjną) i warstwy mózgu gruczołów nadnerczy.

Mechanizmy przenoszenia ciepła.

Większość ciepła powstaje w narządy wewnętrzne. Dlatego wewnętrzny strumień ciepła do usunięcia z organizmu musi dojść do skóry. Przeniesienie ciepła z narządów wewnętrznych jest przeprowadzany z powodu przenoszenia ciepła (w taki sposób mniej niż 50% ciepła) i konwekcji, tj. Heat-pasażer. Krew z powodu wysokiej pojemności ciepła jest ciepły przewodnik ciepła.

Drugi przepływ ciepła jest strumieniem skierowanym ze skóry w środę. Nazywa się torem na zewnątrz. Biorąc pod uwagę mechanizmy przenoszenia ciepła, zazwyczaj oznaczają ten jeden strumień.

Wpływ ciepła w środę odbywa się za pomocą 4 głównych mechanizmów:

1) odparowanie;

2) sterowanie ciepłem;

3) emisja ciepła;

4) Konwekcja.

Mechanizmy przenoszenia ciepła i zarządzanie uwalnianiem ciepła.

Do - kora, KZH - skóra, TSGT - Centra Hipothalamusa, SDC - Centrum Wasomotoryczne, PM - Zmienny mózg, CM - Rdzeń kręgowy, GF - Dławik przysadkowy, TG - Hormon Thyrotropic, ZV - gruczoły wydzielania wewnętrznego, GM - Hormony, PTR - trawienie przewód, KS - naczynia krwionośne, L - Light, a B - przepływ impulsacji zażycia.

Wkład każdego mechanizmu do przenoszenia ciepła zależy od stanu medium i prędkości produkcji ciepła w organizmie. W komforcie temperatury większość ciepła jest podawana z powodu wymiany ciepła, emisji ciepła i konwekcji i tylko 19-20% - przez odparowanie. W wysokiej temperaturze średniej, do 75-90% ciepła jest podawana z powodu odparowania.

Przewodnictwo cieplne - Jest to sposób na odzyskanie korpusu, który bezpośrednio kontaktuje się z organizmem ludzkim. Im niższa temperatura tego korpusu, tym wyższa gradient temperatury, tym wyższa stopa strat ciepła z powodu tego mechanizmu. Zwykle ta metoda odzysku ciepła jest ograniczona odzieżą i warstwami powietrza, które są dobrymi izolatorami cieplnymi, a także podskórnymi warstwami tłuszczu. Grubsza ta warstwa, mniej prawdopodobieństwo transferu ciepła do zimnego ciała.

Ciężki - Zwrot ciepła ze stron skóry, nie pokryty ubraniem. Występuje poprzez promieniowanie na podczerwień o długiej fali, więc ten typ transferu ciepła jest również nazywany transferem ciepła promieniowania. Zgodnie z warunkami komfortu temperatury, do 60% ciepła otrzymuje kosztem tego mechanizmu. Wydajność emisji ciepła zależy od gradientu temperatury (tym wyższa jest wyższa, im więcej ciepła jest podawana), z obszaru, z którym występuje promieniowanie, z liczby obiektów w pożywce, która absorbuje promienie w podczerwieni.

Konwekcja. Powietrze w kontakcie ze skórą ogrzewa się i wznosi się, jego miejsce zajmuje "zimną" część powietrza itp. W ten sposób, ze względu na ciepło Andarenos, podaje się w warunkach komfortu temperatury do 15% ciepła.

We wszystkich wymienionych mechanizmach przepływ krwi odgrywa dużą rolę: gdy jego intensywność wzrasta, zmniejszając ton komórek mięśni gładkich tętnic oraz zamknięcie przetworów arteriovenous - powrót ciepła znacznie wzrasta. Przyczynia się to również do wzrostu objętości krwi cyrkulacyjnej: Im większa jego wartość, tym wyższa możliwość transferu ciepła do środy. Przeciwne procesy występują w chłodzie - zmniejsza się przepływ krwi skóry, w tym z powodu bezpośredniego przeniesienia krwi tętniczej z tętnic w żyłach, omijając kapilary, objętość krwi cyrkulacyjnej zmniejsza się, reakcja behawioralna: osoba lub zwierzę instynktownie zajmuje stan "Kalachik", ponieważ w tym przypadku obszar odrzutowy ciepła zmniejsza się o 35%, dodawane zwierzęta i reakcję dodaje się do tego - dodano "skóra gęsi" - skóra skóry (pilosekcja), która Zwiększa komórki pokrywy tnącej i zmniejsza możliwość odrzutu ciepła.

Udział dłoni ma niewielką część powierzchni ciała - tylko 6%, ale ich skóra jest podawana do 60% ciepła za pomocą mechanizmu suchego przenoszenia ciepła (emisje ciepła, konwekcja).

Odparowanie. Wpływ ciepła występuje z powodu odpadów energii (0,58 kcal na 1 ml wody) do odparowania wody. Istnieją dwa rodzaje parowania lub uprawnień: niezauważalna i rozsądna kpła.

a) Niewypisujące rekreacja jest odparowanie wody z śluzowych dróg oddechowych i wody, która przeniesia przez nabłonek skóry (płyn tkanki). W ciągu dnia przez drogi oddechowe, do 400 ml wody odparowuje, tj. 400x0,58 KKAL \u003d 232KKAL / dzień. W razie potrzeby ta wartość może zostać zwiększona ze względu na tak zwaną duszność cieplnej, która wynika z wpływu neuronów centrum transferu ciepła na neuronach oddechowych łodygi mózgu.

Średnio, około 240 ml wody przenikają przez naskórkę. Dlatego też, dzięki temu podano 240 0,58kkal \u003d 139 KKAL / dzień. Wartość ta nie zależy od procesów regulacji i różnych czynników środowiskowych.

Oba typy niezauważalnych dziennie pozwalają na podanie (400 + 240) 0,58 \u003d 371 kcal.

b) Walka z uprawnieniami (odzyskiwanie ciepła przez odparowanie potu). Średnią dziennie w wygodnej temperaturze pożywki 400-500 ml potu jest wyróżnione, dlatego do 300 kcal. Jednakże, jeśli to konieczne, objętość pocenia może wzrosnąć do 12 l / dzień, tj. Pocenie się, można dać prawie 7000 kcal dziennie. Przez godzinę, gruczoły potowe mogą produkować do 1,5 litra, a przez niektóre źródła - do 3 litrów.

Wydajność odparowania w dużej mierze zależy od medium: im większa temperatura i poniżej wilgotności (nasycenie powietrza pary wodnej), tym wyższa skuteczność pocenia się jako mechanizm odzyskiwania ciepła. Z 100% nasycenie powietrza w parach wody, odparowanie jest niemożliwe.

Słodki odpływ z części końcowej lub ciała i kanału potu, które czasami otwiera pot. Z natury wydzielania, obrzęk gruczoły podzielone są na eCCine (Murcicinous) i Apocryne. Dławiki apokryczne są zlokalizowane głównie w osiu pachowej, w obszarze łonowym, a także w polu usta zarodków, pereum, kręgu bloku bloku piersi. Gruczoły Apokryczne wydzielają śmiały bogaty w związki organiczne. Omówiono pytanie o ich unerwianie - niektórzy twierdzą, że jest współczucie adrenergiczne, inni uważają, że jest ono nieobecny, a produkty tajemnicy zależy od hormonów brainstabów nadnerczy (adrenalina i norepinenalina).

Obecne gruczoły Apocryne są gruczołami zbożowymi znajdującymi się w powiekach w rzęsach, a także gruczołów produkujących siarkę ucha w zewnętrznym przejściu słuchu, a gruczołami nosami (wreszcie gruczoły). Jednak w parowaniu, jednak gruczoły apokrina nie są zaangażowane. ECCine lub mrożone, gruczoły potowe znajdują się w skórze prawie wszystkich obszarów ciała. Jest ich tylko ponad 2 miliony (chociaż są ludzie, którzy prawie całkowicie nieobecni). Większość wszystkich gruczołów potu na dłoniach i podeszwach (ponad 400 na 1 cm2) i skórę łonami (około 300 na 1 cm2). Szybkość pędzla, a także włączenie aktywności gruczołu potu, w różnych częściach ciała zmienia się bardzo szeroko.

Przez skład chemiczny, pot jest hipotoniczny roztwór: zawiera 0,3% chlorku sodu (we krwi - prawie 0,9%), mocznik, glukozę, aminokwasy, amon, małe ilości kwasu mlekowego. PNT pH waha się od 4,2 do 7, średnio pH \u003d 6. Waga specyficzna - 1,001-1.006. Ponieważ pot jest hipotoniczny medium, a następnie obfite pocenie się, woda jest bardziej utracona niż sole, a we krwi może wystąpić wzrost ciśnienia osmotycznego. W ten sposób obfite pocenie się objęte zmianą metabolizmu soli wodnej.

Słodkie gruczoły są unerwione przez sympatyczne włókna cholinergiczne - acetylocholina jest uwalniana w ich zakończeniach, co współakuje z m-cholinoreceptors, zwiększając produkty potu. Neurony pregangionary znajdują się w filarze boczne rdzenia kręgowego na poziomie TH 2 -L 2 i neuronów postganglajowych - w bagażniku sympatycznym.

Jeśli konieczne jest zwiększenie transferu ciepła przez zniszczenie, występuje neurony kory, układu limbicznego i głównie podwzgórza. Z neuronów podwzgórzowych sygnały idą do neuronów rdzenia kręgowego i stopniowo obejmują różne obszary skóry w procesie pocenia się: najpierw twarzy, czoła, szyi, a następnie ciało i kończynę.

Istnieją różne sposoby aktywnego wpływu na proces pocenia się. Na przykład, wiele leków przeciwgorączkowych lub anty-pyretki: aspiryna i inne salicylany - zwiększają obrzęk, a zatem zmniejszają temperaturę ciała (wzmocnione przenoszenie ciepła przez odparowanie). Kwiatostan liście limonek, jagody malinowe i i-macochenne są również opuszczone.

METABOLIZM

Wymiana substancji jest proces metabolizmu substancji zapisanych do ciała, w wyniku czego można utworzyć bardziej złożone lub, więcej prostych substancji z tych substancji.

Ciało ludzkie, jak również organizmy innych przedstawicieli świata zwierząt i roślin, są otwartym systemem termodynamicznym. Nieustannie przepływa przepływ wolnej energii. Jednocześnie daje energię do środowiska, głównie wszczepionych (związanych z tym). Dzięki tym dwoma strumieniom entropii żywych organizmu (stopień zaburzenia, chaosu, degradacji) pozostaje na stałym poziomie (minimum). Kiedy z jakiegoś powodu zmniejsza się przepływ wolnej energii (lub powstawanie powiązanych energii), wówczas łączna entropia organizmu zwiększa się, co może prowadzić do jego śmierci termodynamicznej.

Według termodynamiki żywych systemów życie jest walką z entropią, walką systemu zamawiania z degradacją. Zgodnie z znanymi równaniem złączek, minimalny wzrost entropii występuje, jeśli prędkość strumienia negentropic jest równa prędkości przepływu entropii w środę.

Darmowa energia dla ciała może przyjść tylko z jedzeniem. Jest nagromadzony w złożonych wiązań chemicznych białek, tłuszczów i węglowodanów. Aby uwolnić tę energię, składniki odżywcze są po raz pierwszy poddane hydrolizie, a następnie utlenianie w warunkach beztlenowych lub tlenowych.

W procesie hydrolizy, który prowadzi się w przewodzie pokarmowym, jest uwalniany lekki kawałek wolnej energii (mniej niż 0,5%). Nie można go wykorzystać do potrzeb bioenergii, ponieważ nie jest nagromadzony przez Macroerangów typu ATP. Włącza się tylko w energię cieplną (ciepło pierwotne), który jest używany przez organizm utrzymujący homeostazę temperatury.

Drugi etap uwalniania energii jest beztlenowym procesem utleniania. W szczególności w ten sposób około 5% wszystkich wolnej energii z glukozy podczas utleniania do kwasu mlekowego jest uwalniany. Energia ta jest jednak nagromadzona przez MacroEerg ATP i jest stosowany do wykonywania przydatnych prac, na przykład, na skurcz mięśni, do pracy pompy sodu-potasu, ale ostatecznie zamienia się w ciepło, który jest nazywany wtórnym ciepło.

III etap jest głównym etapem uwalniania energii - do 94,5% całej energii, która jest w stanie uwolnić się w organizmie ciała. Proces ten prowadzi się w cyklu KREBS: Występuje w nim utlenianie kwasu pirovinoinowego (produkt utleniania glukozy) i acetylcoenzyme A (produkt utleniania aminokwasów i kwasów tłuszczowych). W procesie utleniania tlenowego wolna energia jest uwalniana w wyniku oddzielenia wodoru i przenoszenia jego elektronów i protonów wzdłuż obwodu enzymów oddechowych na tlen. Jednocześnie uwalnianie energii nie jest jednocześnie, ale stopniowo, dlatego większość tej wolnej energii (około 52-55%) można zgromadzić w MacroeaHerga Energy (ATP). Reszta w wyniku "niedoskonałości" utleniania biologicznego jest utracona w postaci ciepła pierwotnego. Po użyciu wolnej energii przechowywanej w ATP zamienia się w wtórne ciepło.

W ten sposób, cała wolna energia, która jest uwalniana podczas utleniania składników odżywczych, ostatecznie zamienia się w energię termiczną. W związku z tym ilość energii cieplnej, którą jednostka przeznacza się, wyróżnia się metodą określania silnika energetycznego organizmu.

W wyniku utleniania glukozy, aminokwasy i kwasy tłuszczowe w organizmie są przekształcane w dwutlenek węgla i wodę.

Wymiana energetyczna organizmu zwierzęcego (Gross Exchange) składa się z głównej wymiany i zwiększenie pracy w głównej wymianie. Wartość początkowa poziomu procesów metabolicznych jest główną wymianą. Te standardowe warunki określania Głównej wymiany charakteryzują się czynnikami, które mogą wpływać na intensywność procesów metabolicznych u ludzi. Na przykład intensywność metabolizmu jest podatna na codzienne wahania, które wzrasta rano i maleje w nocy. Intensywność wymiany rośnie również w pracy fizycznej i psychicznej. Znaczący wpływ na poziom wymiany jest zużycie składników odżywczych, a ich dalsze trawienie jest szczególnie w przypadku, gdy składniki odżywcze mają charakter białkowy. Zjawisko to nazywa się specyficznymi sposobami dynamicznymi. Jedzenie intensywności metabolizmu po przyjęciu żywności białkowej może trwać przez 12-18 godzin. I na koniec, jeśli temperatura otoczenia staje się poniżej temperatury komfortu, intensywność procesów wymiany wzrasta. Zmiany w kierunku chłodzenia prowadzą do większej amplifikacji metabolizmu niż odpowiednie zmiany w kierunku zwiększenia temperatury.

Nawet przy pełnej i ścisłej zgodności ze standardowymi warunkami, wielkość Głównej wymiany u zdrowych ludzi może się różnić. Zmienność ta wyjaśnia różnice w wieku, dziedzinie, wzrostu, masy ciała. Z reguły wartość 4,2 kJ / kg h jest traktowana jako przybliżona wartość standardu (głównego) intensywności metabolizmu. Dla osoby ważącej 70 kg odpowiedniego kursu pierwotnego wynosi około 7100 KJ / dzień (1700 kcal / dzień).

JEDZENIE

Moc jest procesem przyswajania organizmu substancji niezbędnych do budowy i aktualizacji tkanek ciała, a także pokrycia kosztów energii.

Ogólnie rzecz biorąc, ewolucja potrzeb żywieniowych organizmów zwierzęcych obejmowała proces ograniczenia własnej syntezy wielu związków o jednoczesnym rozszerzeniu zużycia związków organicznych o niektórych typach. Doprowadziło to do alokacji całej grupy substancji, niezastąpionymi dla wyższych zwierząt i osobę, która jest konieczna do metabolizmu, ale nie zsyntetyzowała się.

Zastosowanie żywności składającej się głównie ze złożonych związków pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, dla potrzeb energetycznych lub tworzyw sztucznych organizmu jest możliwe dopiero po hydrolizy tych środków i transformacji w stosunkowo prostych związkach pozbawionych specyficzności gatunków. Potrzeby odżywcze różnych rodzajów zwierząt różni się w zależności od tego, jakie substancje żywnościowe organizm jest w stanie syntetyzować i odbywać się z zewnątrz. A jednak głównie różnice w potrzebach żywieniowych są spowodowane trawieniem (hydrolizy) żywności. Wynika to z faktu, że na najwyższych organizmach zwierzęcych pośrednich procesów metabolicznych postępują w podobny sposób.

W wymianie substancji (metabolizm) i wyróżniają się energię między dwoma procesami: anabolizmem i katabolizmem. W ramach anabolizmu rozumie połączenie procesów mających na celu budowanie struktur organizmu głównie poprzez syntezę złożonych substancji organicznych; Dzięki katabolizmowi - zestaw procesów rozkładu złożonych związków organicznych i stosowania stosunkowo prostych substancji powstałych podczas procesów wymiany energii. Podstawą anabolizmu i katabolizmu opiera się na procesach asymilacji i zaproszenia, które w organizmie są powiązane, aw normalnym organizmie jest zrównoważony.

Ogólnie rzecz biorąc, potrzeby zwierząt są dość jednorodne: potrzebują podobnych składników odżywczych na wymianę energetyczną; W substancjach typu aminokwasów, purynów i niektórych lipidów do konstruowania złożonych cząsteczek białkowych i struktur komórkowych; W specjalnych katalizatorach metabolicznych i stabilizatorach membranom komórkowym; W jonach nieorganicznych i związkach procesów fizykochemicznych w organizmie i wreszcie, w uniwersalnym rozpuszczalniku biologicznym - wodzie, aby stworzyć komórkowy medium metaboliczne.

Ostatecznie skład żywności wysoce zorganizowanych organizmów obejmuje substancje organiczne, której przytłaczająca część należy do białek, lipidów i węglowodanów. Produkty ich hydrolizy - aminokwasy, kwasy tłuszczowe, gliceryna i monosaahary są wydawane na dostawach energii ciała. W procesach wymiany energii aminokwasów kwasów tłuszczowych i Monosaahary są połączone ze wspólnych ścieżek ich transformacji. Dlatego też, jak nośniki energii, substancje żywnościowe mogą być wymieniane zgodnie z wartością energetyczną (zasada izolacji).

Wartość energetyczna (kaloryczna) żywności jest oceniana przez ilość energii cieplnej uwalnianej podczas spalania 1 g środka spożywczego (fizjologiczne ciepło spalania), który jest tradycyjnie wyrażony w kilokaloriach lub na Si - w Joules (1 KCAL \u003d 4,187 KJ ). Obliczenia wykazały, że wartość energetyczna tłuszczów (38,9 KJ / G; 9,3 KCAL / G) jest dwa razy wyższa niż białko węglowodanów (17,2 KJ / G; 4.1 KCAL / G). Białka i węglowodany mają tę samą wartość energetyczną i można je zastąpić 1: 1 w stosunku wagowym.

Aby utrzymać stan stacjonarny organizmu, całkowite koszty energii powinny być objęte przepływem substancji dietetycznych, które są równoważne równoważnym dostawie energii w wiązaniach chemicznych. Jeśli ilość przychodzącej żywności dla powłoki nie jest wystarczająca, Enerdzelnicy są kompensowane przez rezerwy wewnętrzne, głównie tłuszcz. Jeżeli masa przychodzącej energii w energetyce przekracza zużycie energii, w którym trwa proces sednizacji tłuszczowej, niezależnie od składu żywnościowego.

Jednak należy zawsze pamiętać, że te trzy źródła energii są zarówno materiałem z tworzywa sztucznego organizmu zwierząt. Dlatego długie wyjątkiem jednej z trzech składników odżywczych z diety jadalnej i zastąpienie równoważnej energii ilość innej substancji jest niedopuszczalna.

Wniosek

Życie jest koniugatem z ciągłym zużyciem energii, które jest konieczne do funkcjonowania organizmu. Z punktu widzenia termodynamiki, organizmy żywe odnoszą się do otwartych systemów, ponieważ za ich istnienie nieustannie wymieniają się z substancjami zewnętrznymi i energią. Źródłem energii żywych organizmów jest chemiczna transformacja substancji organicznych pochodzących ze środowiska. Konwersja tych substancji z kompleksu do prostych i prowadzi do uwolnienia energii zawartej w obligacjach chemicznych. Ekstrakcja energii z wiązań chemicznych przeprowadza się głównie z kosztem tlenu cząsteczkowego (wymiana tlenowa); Utlenianie w wielu łańcuchach poprzedza się przez odłudniętą bezludniejszą (wymiana beztlenowa).

Głównym baterią energii do stosowania go w procesach komórkowych jest trifhosforan adenozyny (ATP). Korzystanie z energii ATP, syntezy białka, podział komórek, utrzymywanie ich osmotycznego gradientu, skrótu mięśniowego itp. Zgodnie z pierwszym prawem termodynamiki, chemicznej energii ATP, przechodząc przez etapy pośrednie, ostatecznie zamienia się w termiczny, który jest utracony przez ciało. Dlatego intensywność wymiany energetycznej organizmu jest ilość silnika energetycznego do funkcji systemów komórkowych, zgromadzonej energii i jej utraty w postaci ciepła.

Życie ciała zależy od przepływu reakcji chemicznych z transformacją wszystkich rodzajów energii do termicznego. Szybkość reakcji chemicznych, a zatem wymiana energii zależy od temperatury tkanek. Ciepło jako skończona konwersja energetyczna jest w stanie przejść z wyższej temperatury w regionie niższa. Temperatura tkanki jest określona przez stosunek prędkości przepływu środka ciepła metabolicznego struktury komórkowej i szybkości dyspersji wytwarzanego ciepła do środowiska. W związku z tym wymiana ciepła między organizmem a środowiskiem zewnętrznym jest integralnym warunkiem istnienia organizmów zwierząt. Aby utrzymać normalną (optymalną) temperaturę ciała w organizmach zwierzęcych, istnieje system wymiany ciepła z medium.

Organizmy zwierząt są podzielone na Capeillem i Homootermal. Poikilotermic (pozycja przy niższych etapach schodów filogenetycznych) ma niedoskonały, ale wciąż dość skuteczne mechanizmy termoregulacji. Mechanizmy te obejmują system kompensacji temperatury chemicznej, który umożliwia utrzymywanie stałej wymiany energii z znaczącymi kroplami temperatury ciała, zachowaniem termoregulacji (wybór optymalnej temperatury średniej) i histerezę temperatury (zdolność do przechwytywania ciepła z środowiska zewnętrznego szybciej niż go stracić ).

Homootermia jest późniejszym nabyciem ewolucji świata zwierząt. Prawdziwe homootermiczne zwierzęta obejmują ptaki i ssaki, ponieważ zwierzęta te są w stanie utrzymać stały zakres 2 ° C temperatury ciała Mina stosunkowo szerokich wahań w temperaturze zewnętrznej.

Sercem Homootermii jest wyższa niż zwierzęta Porcottermall, poziom wymiany energii poprzez wzmocnienie roli hormonów tarczycy, stymulując działanie pompy sodowej komórkowej. Wysoka wymiana energii doprowadziła do tworzenia doskonałych mechanizmów do regulacji energii cieplnej w organizmie.

Wiele zwierząt należą do grupy organizmów heterotermicznych: w pewnych warunkach są one złapane przez organizmy, z innymi - homootermil.

Aby utrzymać stałą temperaturę ciała, homootermiczne zwierzęta mają termoregulację chemiczną i fizyczną. Fizyczne termoregulacja przeprowadza się przez zmianę przewodności cieplnej tkanki powlekającej organizmu (zmiana przepływu krwi skóry, Pilookare, odparowanie wilgoci z powierzchni ciała lub jamy ustnej).

Termoregulacja chemiczna przeprowadza się przez zwiększenie generowania ciepła w organizmie. Dwa główne źródła termoregulacji chemicznej (regulowane generacji ciepła) są izolowane: termogenezę skurczową z powodu dowolnej aktywności urządzenia lokomotorycznego, ton termoregulacji i drżenie mięśni i mięśniowych termogenezy z powodu tkanki tłuszczowej boi, specyficznego dynamicznego efektu żywności, itp.

Kontrola wymiany ciepła odbywa się przez działalność Dark-Kazptoci, informacje, z których wchodzi do środka termoregulacji podwzgórza, kontrolując reakcje termoregulacji chemicznej i fizycznej.

Długi pobyt w wysokich lub niskich temperaturach otoczenia prowadzi do znaczących zmian we właściwościach ciała, które zwiększają jego odporność na działanie odpowiednich czynników temperaturowych.

Budowanie i aktualizowanie tkanek ciała, a także powlekanie komórek energetycznych organizmu powinny być wyposażone w odpowiednie odżywianie. W wymianie substancji i energii wyróżniają dwa procesy: anabolizm i katabolizm. W ramach anabolizmu połączenie procesów mających na celu budowanie struktur organizmu głównie poprzez syntezę złożonych substancji organicznych. Katabolizm jest kombinacją procesów rozpadowych złożonych substancji organicznych w celu uwolnienia energii. Podstawą anabolizmu i katabolizmu opiera się na procesach asymilacji i dysmulacji, które są powiązane i zrównoważone.

Potrzeby żywnościowe zwierząt są dość jednorodne: wymagane substancje do wymiany energii (białka, tłuszcze, węglowodany), substancje do konstruowania złożonych cząsteczek białkowych i konstrukcji komórkowych (aminokwasy, purynowe, lipidów, węglowodany), specjalne katalizatory wymiany (witaminy) i komórki Stabilizatory membrany (przeciwutleniacze), jony nieorganiczne i uniwersalny rozpuszczalnik biologiczny - woda.

Wartość energetyczna żywności zależy od ilości energii cieplnej uwalnianej podczas spalania substancji jadalnej 1G (fizjologiczne ciepło spalania).

W ramach racjonalnego odżywiania żywność jest wystarczająca w ilościach ilościowych i pełnych w zakresie jakościowych. Podstawą racjonalnego odżywiania jest zrównoważone, tj. Optymalny stosunek spożycia żywności. Zrównoważone odżywianie powinno obejmować białka, tłuszcze i węglowodany w proporcji masowej, około 1: 1: 4. W przypadku żywności jakościowej żywność musi być pełna, tj. Zawierać białka (w tym niezbędne aminokwasy), niezbędne kwasy tłuszczowe (tzw witaminy F), witaminy, większość systemów katalizujących oraz duża grupa substancji podobnych do witamin, nieorganicznych Elementy i woda.

BIBLIOGRAFIA

1) Mac-Murray V. Metabolizm osoby. M., 1980.

2) Norton A. Edholm O. Man w zimnych warunkach. M., 1957.

3) ogólny przebieg fizjologii ludzkiej i zwierzęcej / w pobliżu Eda A. D. Nosdrachev. M., 1991. KN. 2.

4) Podstawy fizjologii / ed. P. Konter. M., 1984.

5) Slonia A. D. Ewolucja termoregulacji. L., 1986.

6) Fizjologia termoregulacji: Fizjologia Podręcznik / Edytor P. Ivanova. L., 1984.

7) Fizjologia ludzka / ed. N.a.agadzhanyan, V.I. Cyrkina. Petersburg., 1998.

8) Fizjologia ludzka / ed. R. Schmidt, Tevs. M., 1986. T. 4.

Mechanizmy przenoszenia ciepła ciała w warunkach zimna i ciepła "\u003e

Mechanizmy przenoszenia ciepła korpusu w warunkach zimnego i ciepła: a) redystrybucję krwi między naczyniami narządów wewnętrznych i skórzanych naczyń powierzchniowych; b) Redystrybucja krwi w naczyniach ze skóry.

Termoregulacja fizyczna pojawiła się na późniejszych etapach ewolucji. Jego mechanizmy nie wpływają na procesy wymiany komórkowej. Mechanizmy termoregulacji fizycznej są włączone do refleksyjnie i mają jak każdy mechanizm reflektora trzech głównych elementów. Po pierwsze, są to receptory, które postrzegają zmianę temperatury wewnątrz ciała lub środowiska. Drugim linkiem jest środek termoregulacji. Trzecimi linkami są efektowami, które zmieniają procesy transferu ciepła przy zachowaniu temperatury ciała na stałym poziomie. W ciele, z wyjątkiem dławika pocenie się, nie ma własnych efektywników mechanizmu odruchowego fizycznego termoregulacji.

Wartość termoregulacji fizycznej

Fizyczne termoregulacja to regulacja transferu ciepła. Jego mechanizmy zapewniają utrzymanie temperatury ciała na stałym poziomie jako w warunkach, gdy organizm zagraża przegrzaniu i po ochłodzeniu.

Fizyczne termoregulacja odbywa się przez zmiany ciepła ciepła przez organizm. Podejmuje szczególne znaczenie w utrzymaniu stałości temperatury ciała podczas pobytu organizmu pod podwyższoną temperaturą otoczenia.

Przeniesienie ciepła prowadzi się przez emisję ciepła (transfer ciepła promieniowania), konwekcja, tj. Ruch i mieszanie ogrzewanego powietrza, kontroli ciepła, tj. Obróć ciepło substancją w kontakcie z powierzchnią ciała. Charakter ciała odrzutu ciepła zmienia się w zależności od intensywności metabolizmu.

Utrata ciepła zapobiega warstwie nieruchomego powietrza, który znajduje się między odzieżą a skórą, ponieważ powietrze jest zły przewodnik ciepła. Znacząco zapobiega warstwę przenoszenia ciepła podskórnego błonnika tłuszczowego z powodu niskiej przewodności cieplnej tłuszczu.

Regulacja temperatury

Temperatura skóry, aw konsekwencji intensywność emisji ciepła i poziomowania ciepła może się różnić w chłodnie lub gorących warunkach środowiska zewnętrznego w wyniku redystrybucji krwi w naczyniach i podczas zmiany objętości krwi cyrkulacyjnej.

W zimnie, naczynia krwionośne skóry, głównie arterioles, wąskie; Większa ilość krwi wchodzi w naczynia jamy brzusznej, a tym samym ograniczona do transferu ciepła. Warstwy powierzchniowe skóry, uzyskanie mniej ciepłej krwi, emitują mniej ciepła, więc przenoszenie ciepła jest zmniejszone. Ponadto, z silnym chłodzeniem skóry, pojawią się anastomozy arteriovenous, co zmniejsza ilość krwi wchodzącym do kapilar, a tym samym zapobiega przenoszeniu ciepła.

Redystrybucja krwi występującej w zimnie jest zmniejszenie ilości krwi krążących przez naczynia powierzchniowe, a wzrost ilości krwi przechodzącej przez naczynia organów wewnętrznych, przyczynia się do zachowania ciepła w narządy wewnętrzne, Temperatura jest obsługiwana na stałym poziomie.

Wraz ze wzrostem temperatury otoczenia skórzane naczynia rozszerza się, ilość krwi cyrkulacyjnej w nich wzrasta. Objętość krwi cyrkulacyjnej w całym ciele rośnie również ze względu na przejście wody z tkanek w naczyniach, a także dlatego, że śledziona i inne krwiobienie są rzucane w ogólny przepływ krwi. Wzrost ilości krwi krążącym przez naczynia powierzchni ciała przyczynia się do przenoszenia ciepła przez promieniowanie i konwekcję. Aby zachować stałość temperatury ciała w wysokich temperaturach otoczenia, ważna jest pocenie występujące z powodu przenoszenia ciepła podczas odparowania wody.

Termoregulacja wiąże się z mechanizmami regulujących poziom ciepła (regulacji chemicznej) i transferu ciepła (regulacji fizycznej). Saldo środka ciepła i transferu ciepła jest kontrolowane przez podwzgórze integrujące elementy sensoryczne, wegetatywne, emocjonalne i silnikowe zachowań adaptacyjnych.

Postrzeganie temperatury prowadzi się przez formacje receptora powierzchni ciała (receptory skóry) i głębokie receptory temperatury w dróg oddechowych, naczyniach, narządach wewnętrznych, w spalkach nerwów intermuschny przewodu pokarmowego. Według nerwów doprowadzających, impulsy z tych receptorów przychodzą do środka termoregulacji w podwzgórzu. Aktywuje różne mechanizmy zapewniające lub ciepła lub transfer ciepła. Mechanizm sprzężenia zwrotnego obejmującego układ nerwowy i przepływ krwi zmienia czułość receptorów temperaturowych (Rys. 15.4, 15.5). Wróżki wrażliwe na memo znajdują się również w różnych dziedzinach centralnego układu nerwowego - w kory silnikowej, w podwzgórzu, w obszarze beczki mózgu (tworzenie się siatki, podłużny mózg) i rdzeń kręgowy.

W podwzgórzu, który jest czasami nazywany "termostatem ciała", nie ma tylko centrum, które integruje różne impulsy sensoryczne związane z informacjami o termicznym

Figa. 15.4.

saldo organizmu, ale także regulacyjne centrum reakcji silnikowych kontrolujących tryby temperatury. Po zakłócaniu funkcji podwzgórza, zdolność do regulacji temperatury ciała jest utracona.

Kontrola kontroli wymiany ciepła jest połączona z przednim podwzgórzem, aby zapobiec przegrzaniu - jego neurony są wrażliwe na temperaturę płynącej krwi. Jeżeli praca tego centrum zostanie naruszona, utrzymywano kontrolę temperatury ciała w chłodnym nośniku, ale w ogniu brakuje, a temperatura ciała znacznie wzrasta.

Kolejne centrum termoregulacyjne, znajdujące się w tylnym podwziestwie, kontroluje rozmiar ciepła

Figa. 15.5. Udział układu nerwowego w termoregulacji, a tym samym zapobiega nadmiernym chłodzeniu. Naruszenie tego centrum zmniejsza zdolność wzmocnienia wymiany energii w zimnym środowisku, a krople temperatury ciała.

Przekładnia ciepła z wewnętrznych obszarów korpusu do kończyn w wyniku zmian w objętości przepływu krwi jest ważnym środkiem regulacji przenoszenia ciepła przez reakcje naczyniowe. Kończyny wytrzymują znacznie większy zakres temperatur niż wewnętrzne obszary ciała i tworzą doskonałą temperaturę "Outstands", tj. Miejsca, które mogą zapewnić utratę dużych lub mniejszych ciepła w zależności od napływu ciepła z wewnętrznych obszarów ciała przez krwiobieg.

Termoregulacja jest związana ze sympatycznym układem nerwowym (patrz Rys. 15.5). Jest regulowany przez ton statków; W rezultacie zmieniono napływ krwi do skóry (patrz rozdz. 4). Rozszerzanie naczyń podskórnych towarzyszy spowolnienie w nich i ogrzewanie transferu ciepła (rys. 15.6). Z silnym ciepłem napływ krwi do skóry kończyn zwiększa się gwałtownie, a nadmiar ciepła rozprasza się. Bliskość żył do powierzchni skóry zwiększa chłodzenie krwi, co powraca do obszarów wewnętrznych organizmu.

Po ochłodzeniu naczynia się zwęża się, napływ krwi na obrzeżach jest zmniejszona. U ludzi, gdy krew przechodzi przez duże naczynia rąk i jogi, jego spadki temperatury. Chłodzona krew żylna, powracająca wewnątrz ciała przez naczynia znajdujących się w pobliżu tętnic, przechwytuje dużą

Figa. 15.6. Reakcja naczyń powierzchniowych skóry na zimno - zwężenie (ale) i ciepło - rozszerzenie (b)

proporcja ciepła podanego przez przepływ krwi tętniczej. Taki system jest nazywany przeciwprądowa wymiana ciepła. Przyczynia się do powrotu dużej ilości ciepła do wewnętrznych obszarów ciała po krwi przez kończyny. Całkowity efekt takiego systemu jest zmniejszenie transferu ciepła. W temperaturze powietrza w pobliżu zera, taki system nie jest korzystny, ponieważ w wyniku intensywnej wymiany ciepła między krwią tętniczącą i żylną, temperatura palców na rękach i na nogach może znacznie zmniejszyć, co może spowodować odmrożenie.

Głównym źródłem środka cieplnego jest związane z skurczem mięśni, które są pod dowolną kontrolą. Inny rodzaj wzmocnienia w organizmie może być drżenie mięśni - reakcja na zimno. Mały ruch mięśni z drżącym zwiększa wydajność produktu ciepła. Przy drżaniu rytmicznie i jednocześnie z wysoką częstotliwością, zginaczem i rozciąganiem kończyn i mięśni do żucia są zmniejszone. Siła częstotliwości i redukcji może się różnić. Tremor jest generowany tylko wtedy, gdy wskazane mięśnie nie są zaangażowane w inny rodzaj aktywności. Może być pokonany przez arbitralne prace mięśniowe. Dowolne ruchy, takie jak chodzenie, są związane z skurczem mięśni, który pokonuje drżenie. I dreszcz i chodzenie towarzyszy tworzenie ciepła. Tylne neurony podwzgórzy wpływają na częstotliwość i wytrzymałość na skurcze mięśni podczas drżenia. Centrum pochodzi ze środka termoregulacji w przednim podwzgórzu i z receptorów mięśniowych. Impulsy z mózgu przychodzą na wszystkie poziomy rdzenia kręgowego, gdzie pojawiają się sygnały rytmiczne, powodując drżenie w mięśniach.

Ponadto uformuje się energię termiczną, gdy tłuszcze, przechowywane w tkance tłuszczowej. Najbardziej skutecznym w tym sensie jest brązowy tłuszcz, położony w noworodkach dzieci między ostrzami a mostkiem. W ciągu kilku dni po urodzeniu produktu ciepła, który jest dostarczany przez komórki brązowego tłuszczu - głównej reakcji na zimno. Później u dzieci dreszcz staje się taką reakcją. Brązowy tłuszcz w dużych ilościach występuje u zwierząt, które mają zimowe hibernację. Tkanina tkanki białej tkanki tłuszczowej jest mniej wydajna. Biały tłuszcz przyczynia się do edukacji, ale utrzymanie ciepła.