Процесс терморегуляции презентация

Вопросы
Понятие теплообмена, изотермии.
Физиологические колебания температуры тела человека.
Температурные зоны в организме человека.
Механизмы терморегуляции.

Филогенетически сложились два типа регуляции температуры тела.
У холоднокровных или пойкилотермных организмов интенсивность обмена веществ небольшая. Поэтому низка теплопродукция.
Они неспособны поддерживать постоянство температуры тела и она зависит от температуры окружающей среды.
Вредные сдвиги температуры компенсируются изменением поведения (зимняя спячка).

Гомойотермные или теплокровные организмы поддерживают темпиратуру тела на относительно постоянном уровне независимо от колебаний температуры окружающей среды, т.е. у этих животных интенсивность обменных процессов очень высока и имеются специальные механизмы терморегуляции.
Уровень их активности не зависит от окружающей температуры.

Существуют гетеротермные живые существа. Они могут временно снижать температуру тела (животные впадающие в спячку).
Эти организмы - при благоприятных условиях существования обладают способностью к изотермии, а при внезапном понижении температуры внешней среды, недостатке пищи и воды - становятся холоднокровными.

У человека суточные колебания температуры 36,5-36,9 ° С.
Наиболее высока температура 16 часов, наименьшая в 4 часа.
При 25° наступает холодовая, а при 42 ° тепловая смерть.
Для человека зона температурного комфорта 18-20 °.

Температура различных областей тела человека
при низкой (А) и высокой (Б) внешней температуре.
Темно-красное поле — область «ядра», «оболочка» окрашена цветами убывающей интенсивности по мере снижения температуры

Терморегуляция это совокупность физиологических процессов теплообразования и теплоотдачи, обеспечивающих поддержание нормальной температуры тела.
Регуляция температуры тела посредством изменения интенсивности обмена веществ, называется химической терморегуляцией.

Термогенез:
Сократительный – за счет сокращения мышц.
Несократительный – за счет ускорения метаболизма бурого жира.

Образование тепла усиливается путем интенсификации обменных процессов, это называется недрожательным термогенезом.
Он обеспечивается за счет бурого жира.
Его клетки содержат много митохондрий и специальный пептид, вызывающий разобщение процессов окисления и фософрилирования и стимулирующий распад липидов с выделением тепла.

Термогенез усиливают произвольная моторная и непроизвольная мышечной активность в виде дрожи.
Интенсивно теплообразование идет в работающих мышцах.
Теплоотдача служит для выделения избытка образующегося тепла называется физической терморегуляцией.

Посредством теплоизлучения выделяется 60% тепла,
конвекции (15%),
теплопроводности (3 %),
испарения воды с поверхности тела и из легких (20%).

Виды теплоотдачи

Теплопродукция
Суммарная теплопродукция состоит из первичной и вторичной теплоты.
Уровень теплообразования в организме зависит от величины основного обмена.
Вклад в общую теплопродукцию организма отдельных органов и тканей неравнозначен.

Основная функция системы терморегуляции
- поддержание оптимальной для метаболизма организма температуры тела.
Включает в себя:
температурные рецепторы, реагирующие на изменение температуры внешней и внутренней среды;
центр терморегуляции, расположенный в гипоталамусе;
эффекторное (исполнительное) звено терморегуляции.

Баланс процессов теплообразования и теплоотдачи обеспечивается нервными и гуморальными механизмами. При отклонении температуры тела от нормальной величины, возбуждаются терморецепторы кожи, сосудов, внутренних органов, верхних дыхательных путях.

Перераспределение части кровотока из ядра тела в его оболочку для увеличения теплоотдачи
А — низкая теплоотдача; Б — высокая.

Этими рецепторами являются специализированные окончания дендритов сенсорных нейронов, а также тонкие волокна типа С.
Холодовых рецепторов в коже больше, чем тепловых и они расположены более поверхностно.
Нервные импульсы от этих нейронов по спиноталамическим трактам поступают в таламус, гипоталамус и кору больших полушарий.
Формируется ощущение холода или тепла.

Эндогенная терморегуляция

Центр терморегуляции
В заднем гипоталамусе и преоптической области переднего, находится центр терморегуляции.
Нейроны заднего гипоталамуса обеспечивают химическую терморегуляцию, а переднего физическую.
В центре имеется несколько типов нейронов.

Группы нервных клеток :
термочувствительные нейроны преоптической области;
клетки, «задающие» уровень поддерживаемой в организме температуры тела в переднем гипоталамусе;
интернейроны гипоталамуса;
эффекторные нейроны в заднем гипоталамусе.

Первые термочувствительные нейроны расположены в преоптической области в спинном и продолговатом мозге.
Они реагируют на изменение температуры крови, проходящей через мозг.
Вторая группа - интернейроны.
Они получают информацию от периферических температурных рецепторов и терморецепторных нейронов и служат для поддержания определенной температуры тела.

Одна часть данных нейронов получает информацию от холодовых, другая от тепловых периферических рецепторов и терморецепторных нейронов.
Третий тип нейронов - эфферентные.
Они находятся в заднем гипоталамусе и обеспечивают регуляцию механизмов теплообразования.

Свои влияния центр терморегуляции осуществляет через симпатическую и соматическую нервную системы, железы внутренней секреции.
При повышении температуры тела возбуждаются периферические тепловые рецепторы и терморецепторные нейроны.

Импульсы от них поступают к интернейронам, а затем к эффекторным.
Эффекторными являются нейроны симпатических центров гипоталамуса.
В результате их возбуждения активируются симпатические нервы, которые расширяют сосуды кожи и стимулируют потоотделение.
При возбуждении холодовых рецепторов наблюдается обратная картина.

Частота нервных импульсов идущих к кожным сосудам и потовым железам уменьшается, сосуды суживаются, потоотделение тормозится.
Одновременно расширяются сосуды внутренних органов. Если это не приводит к восстановлению температурного гомеостаза, включаются другие механизмы.

Во-первых, симпатические нервная система усиливает процессы катаболизма, а следовательно теплопродукцию.
Выделяющийся из окончаний симпатических нервов норадреналин стимулирует процессы липолиза.
Особую роль в этом играет бурый жир.
Это явление называется не дрожательным термогенезом.

Во-вторых, от нейронов заднего гипоталамуса начинают идти нервные импульсы к двигательным центрам среднего и продолговатого мозга.
Они возбуждаются и активируют α -мотонейроны спинного мозга.
Возникает непроизвольная мышечная активность в виде холодовой дрожи.

Третий путь - это усиление произвольной двигательной активности.
Большое значение имеет соответствующее изменение поведения, которое обеспечивается корой.

Из гуморальных факторов наибольшее значение имеют адреналин, норадреналин и тиреоидные гормоны.
Первые два гормона вызывают кратковременное повышение теплопродукции за счет усиления липолиза и гликолиза

При адаптации к длительному охлаждению усиливается синтез тироксина и трийодтиронина.
Они значительно повышают энергетический обмен и теплопродукцию посредством увеличения количества ферментов в митохондриях.

Понижение температуры тела называется гипотермией, повышение гипертермией.
Гипотермия возникает при переохлаждении.
Гипертермия возникает при тепловом ударе, когда температура повышается до 40-41 ° .

Одним из нарушений механизмов терморегуляции является лихорадка.
Она развивается в результате усиления теплообразования и снижения теплоотдачи.
Теплоотдача падает из-за сужения периферических сосудов и уменьшения потоотделения.

Теплообразование возрастает вследствие воздействия на центр терморегуляции гипоталамуса бактериального и лейкоцитарного пирогенов.
Это воздействие сопровождается и лихорадочной дрожью.
В период выздоровления нормальная температура восстанавливается за счет расширения сосудов кожи и проливного пота.