Тэрмарэгуляцыя - гэта ... Тэрмарэгуляцыя і абмен рэчываў

Тэрмарэгуляцыя - гэта механізм, які дазваляе жывым арганізмам падтрымліваць сталасць ўнутранай асяроддзя. Большасць працэсаў у целе чалавека залежаць ад тэмпературы: абмен рэчываў, сінтэз бялкоў і гармонаў, страваванне, кагнітыўныя функцыі. Акрамя таго, перагрэў або пераахаладжэнне могуць прывесці да сур'ёзных захворванняў і нават смерці.

дыяпазон тэмператур

Для нармальнай жыццядзейнасці чалавека вельмі важная тэрмарэгуляцыя. Тэмпература цела здаровых людзей знаходзіцца ў вузкім дыяпазоне ад 36.0 да 37.0 па Цэльсіі. Рэзкае зніжэнне або павелічэнне дадзеных значэнняў звычайна прыводзіць да смяротнага зыходу.

На спякоце чалавек інтэнсіўна пацее. Страта вадкасці такім спосабам прыводзіць да абязводжвання, часам даволі сур'ёзнаму. Разам з потам арганізм пакідаюць вітаміны і мінеральныя рэчывы. З-за дэгідратаціі кроў становіцца гусцей, парушаецца абмен рэчываў. Нармальная страта вады падчас потаадлучэння - да трох адсоткаў ад агульнай масы цела. Калі гэта значэнне пераваліла за шестипроцентный бар'ер, пакутуюць кагнітыўныя функцыі. Для смяротнага зыходу дастаткова дваццаці адсоткаў. Акрамя таго, існуе яшчэ адна небяспека. Падчас працяглага знаходжання на сонцы арганізм назапашвае больш цяпла, чым аддае ў навакольнае асяроддзе, і па законе тэрмадынамічнай раўнавагі паступова цела чалавека награваецца да тэмпературы паветра, гэта значыць да 39-41 градуса Цэльсія. Гэта цягне за сабой цеплавой ўдар і страту свядомасці. Сардэчна-сасудзістая сістэма таксама працуе на знос: пульс пачашчаецца, ціск павышаецца, кроў з цяжкасцю праходзіць па пасудзінах.

Пераахаладжэнне не менш небяспечна для чалавека. На холадзе посуд арганізма звужаюцца, што выклікае ішэміі тканін. І калі ўздзеянне халоднай тэмпературы доўгі, то, магчыма, адміранне участкаў скуры або цягліц. Нізкія тэмпературы ўплываюць і на абмен рэчываў, які здзяйсняецца ў некалькі разоў хутчэй, бо арганізму патрэбна энергія для абагравання.

Ядро і абалонка

Умоўна ўсё цела чалавека можна падзяліць на два ўзроўні: ядро і абалонка. Ядро (па большай частцы гэта ўнутраныя органы) мае пастаянную тэмпературу каля трыццаці сямі градусаў. Гэта дасягаецца балансам паміж цеплапрадукцыі і цеплааддачай. Абалонка ж уяўляе сабой бар'ер паміж навакольным асяроддзем і ядром таўшчынёй 2,5 см. Тэрмарэгуляцыя - гэта здольнасць абалонкі падтрымліваць пастаянную тэмпературу ядра.

Скура здаровага чалавека на розных участках можа награвацца ад 24 да 36,6 градусаў. Самыя халодныя - кончыкі пальцаў, а самае цёплае месца - пад пахай. Ваганні тэмпературы цела на працягу сутак дасягаюць аднаго градуса: самая нізкая - рана раніцай, а высокая - у шэсць вечара.

Цеплаўтварэнне і цеплааддача

Што такое тэрмарэгуляцыя і як яна падтрымліваецца ў арганізме чалавека? На гэтае пытанне адказаць не так лёгка, як здаецца на першы погляд. У нашым целе бесперапынна ўтворыцца цёпла, якое па большай частцы расходуецца на абаграванне навакольнага асяроддзя. Гэта працэс называецца цеплаабменных. Рэгулюецца ён пры дапамозе нервовай сістэмы, ад вынікаў яго залежаць абмен рэчываў, дзейнасць сэрца, скарачэнне цягліц і т. Д.

У норме цеплапрадукцыі роўная цеплааддачы, то ёсць назіраецца ізатэрм. Прычыны тэрмарэгуляцыі простыя - гэта дапамагае захаваць недатыкальнай тэмпературу ядра і забяспечыць пэўную незалежнасць арганізма ад знешніх умоў. За гадзіну ў чалавеку ўтварае досыць цяпла для таго, каб закіпяціць літр вады. І калі б не цеплааддача, то ўжо праз трое сутак пасля нараджэння ўсе мы ў літаральным сэнсе зварыліся бы знутры. Таму працэсы, якія дапамагаюць людзям пазбавіцца ад лішняга цяпла, вельмі важныя.

гартаванне

Тэрмарэгуляцыя і гартаванне ідуць рука аб руку. Арганізм прыстасоўваецца да ўздзеяння ўсё больш нізкіх або высокіх тэмператур, фармуюцца новыя механізмы захавання пастаяннай тэмпературы ядра.

У хатніх умовах вядома некалькі самых распаўсюджаных спосабаў загартоўвання. Напрыклад, абціранне прахалоднай вадой. У першы раз вада павінна быць 30 градусаў, затым 28, 26 і гэтак, пакуль не дойдзе да 15 градусаў Цэльсія. Калі арганізм абвыкне да холаду, можна з абціранняў пераходзіць на абліванні або душ. Эфектыўнымі прызналі таксама паветраныя і сонечныя ванны. Спачатку працягласць сеансаў не павінна перавышаць 15 хвілін, але з часам можна давесці час да 60. Аднак варта памятаць, што працяглая інсаляцыя можа прывесці да праблем са скурай і анкалагічных захворванняў.

тэрмарэцэптары

Скура ў тэрмарэгуляцыі арганізма адыгрывае ключавую ролю. Як самы вялікі орган чалавечага арганізма, яна выконвае мноства функцый, у тым ліку ўтрымлівае тэрмарэцэптары (халадовыя і цеплавыя). Вядома, што халадовых прыкладна ў дзесяць разоў больш, таму мы значна адчувальней да нізкіх тэмператур. Найбольшая колькасць рэцэптараў знаходзіцца на твары, шыі, а менш за ўсё - у кончыках пальцаў. Аднак адчувальнасць ў іх мае зваротную прапорцыю адносна колькасці. Нягледзячы на тое што цеплавых рэцэптараў больш яны амаль у два разы больш адчувальны, чым халадовыя.

віды тэрмарэгуляцыі

Тэрмарэгуляцыя - гэта цэлы кангламерат працэсаў, накіраваных на падтрыманне сталай тэмпературы цела пры дапамозе цеплаабмену. Механізм працы гэтай сістэмы можна апісаць пры дапамозе прынцыпу «зваротнай сувязі». Гэта значыць спачатку змяняецца тэмпература навакольнага асяроддзя, на гэта рэагуюць рэцэптары скуры і перадаюць сігнал у галаўны мозг. А ўжо адтуль ідзе рэгуляцыя выпрацоўкі цяпла і яго аддачы.

Усе працэсы тэрмарэгуляцыі можна падзяліць на два віды:

- фізічныя;

- хімічныя.

Фізічная тэрмарэгуляцыя, у сваю чаргу, дзеліцца на выпарэнне, выпраменьванне, теплопроведение і канвекцыю. Сярод хімічных працэсаў вылучаюць скарачальнай і несократительный термогенез.

фізічная тэрмарэгуляцыя

Фізічная тэрмарэгуляцыя - гэта сукупнасць працэсаў, якія забяспечваюць выдаленне цяпла з арганізма. Для гэтага прыродай прадугледжана некалькі спосабаў:

- кондукция;

- канвекцыя;

- радыяцыя;

- выпарэнне.

Акрамя таго, арганізм можа рэгуляваць інтэнсіўнасць кровазвароту і ступень пашырэння сасудаў скуры, што таксама ўплывае на страту цяпла. Яшчэ адзін механізм аддачы цяпла - потаадлучэнне. Яно найбольш эфектыўна ў выпадку гарачага клімату ці штучнага павышэння тэмпературы навакольнага асяроддзя.

У стане спакою, пры камфортнай тэмпературы ў 20 градусаў Цэльсія, чалавек шляхам выпраменьвання губляе каля шасцідзесяці адсоткаў цяпла, выпарае усяго дваццаць, а астатняе прыпадае на кондукцию і канвекцыю. Усяго за гадзіну мы губляем каля ста кілакалорый або чатырохсот дзевятнаццаць джоулей.

Выпарэнне і выпраменьванне

Выпарэнне - гэта вылучэнне энергіі ў навакольную прастору за кошт страты вільгаці праз скуру ці слізістыя. Інакш гэты працэс называецца потаадлучэнне. Знаходзячыся ў камфортнай тэмпературы (каля дваццаці градусаў Цэльсія), чалавек кожную гадзіну губляе каля 36 грам вадкасці. Пры павышэнні тэмпературы або інтэнсіўнай працы гэта паказчык павялічваецца часам да двух літраў у гадзіну.

Калі паветра сухі, то высокая тэмпература пераносіцца чалавекам параўнальна добра, бо ёсць магчымасць для выпарэння поту. Аднак у вільготным клімаце нават трыццаць градусаў спякоты могуць быць смяротна.

Выпраменьванне - шлях аддачы цяпла пры дапамозе электрамагнітнага выпраменьвання. Чалавек выпраменьвае цяпло пачынаючы з таго моманту, як тэмпература навакольнага асяроддзя падае ніжэй тэмпературы цела, гэта значыць практычна заўсёды. Каб прадухіліць страту цяпла ў халодную пару ходу, трэба пакінуць мінімальная колькасць адкрытых участкаў скуры. Адзенне можа прыпыніць выпраменьванне і паменшыць колькасць вылучаемага цяпла, але цалкам спыніць яго не ў стане.

Нават становішча цела ўдзельнічае ў тэрмарэгуляцыі. Калі жывёле ці чалавеку холадна, ён стараецца згрупавацца (згарнуцца), каб як мага менш паверхні цела кантактавала з навакольным асяроддзем. І наадварот, калі цёпла, то і людзі і жывёлы імкнуцца раскрыцца, каб павялічыць плошчу скуры для выпраменьвання.

Кондукция і канвекцыя

Кондукция выяўляецца, калі чалавек датыкаецца з іншымі целамі. Яна залежыць ад часу кантакту, плошчы прадмета і цеплаправоднасці матэрыялу.

Для таго каб не атрымаць абмаражэнне ці не захварэць, неабходна прытрымлівацца элементарных правіл:

- не сядзець на халодных камянях;

- узімку не хапаць голымі рукамі металічныя прадметы;

- на прыродзе не сядзець на голай зямлі, а заўсёды нешта падкладаць (спальнік, дыванок, вопратку);

- не хадзіць у мокрай адзежы зімой.

Канвекцыя - гэта дынамічны спосаб страты цяпла, які ажыццяўляецца рухаюцца часціцамі вады ці паветра, напрыклад, такія патокі стварае вецер або вентылятар. Калі проста, то цела, вылучаючы цяпло, награвае паветра побач са скурай. Ён становіцца лягчэй, чым халодны, і падымаецца вышэй, а яго месца займае новая порцыя. Калі мы апыняемся на ветру ці хутка рухаемся, паветра вакол нас таксама перамяшчаецца хутчэй, такім чынам, цяпло не затрымліваецца каля скуры надоўга.

хімічная тэрмарэгуляцыя

Тэрмарэгуляцыя і абмен рэчываў - цесна звязаныя паняцці. Хімічны спосаб якраз грунтуецца на змене інтэнсіўнасці працэсу акіслення і вібрацыі цягліц. Энергію для абагравання арганізма атрымліваюць шляхам гідролізу АТФ (аденозинтрифосфат). Ён неабходны для ператварэння складаных злучэнняў у больш простыя. Цяпло, якое пры гэтым вылучаецца, рассейваецца ў навакольным прасторы. Гэта несократительный термогенез.

У залежнасці ад тэмпературы навакольнага асяроддзя абмен рэчываў можа паскарацца або запавольвацца для захавання сталасці ядра. Найбольш камфортна чалавек сябе адчувае пры 18-20 градусах Цэльсія. Але гэта для паветра. А вада мацней праводзіць цяпло, таму і тэмпература павінна быць вышэй. Больш за ўсё цяпла вырабляюць мышцы падчас аэробнага гліколізу. Таму, калі нам холадна, цела пачынае дрыжаць, каб павялічыць цеплапрадукцыі. Гэты стан завецца скарачальнай термогенез.

кіраванне тэрмарэгуляцыі

Тэрмарэгуляцыя мозгу праходзіць гэтак жа, як і ўсяго астатняга арганізма, з той розніцай, што менавіта тут знаходзіцца цэнтр, які ўсім працэсам і кіруе. У гіпаталамусе размешчаны цэнтр тэрмарэгуляцыі, каардынуючы хуткасць абменных працэсаў, скарачэнне цягліц, і тонус сасудаў скуры.

Адчувальныя нервовыя клеткі гэтага ўчастка мозгу могуць адрозніць ваганні да сотых і тысячных доляй градуса. Яны аналізуюць паступае інфармацыю і па прынцыпе зваротнай сувязі рэгулююць ўнутраную тэмпературу, усталёўваючы яе ў залежнасці ад знешніх абставінаў.

У падначаленні ў гіпаталамуса знаходзяцца шчытападобная жалеза і наднырачнікі. Першая ўплывае на хуткасць абмену рэчываў, а другія - на тонус сасудаў і акісляльныя працэсы ў цягліцах. Выкарыстоўваючы нейрамедыятара і гармоны, гіпаталамус карэктуе стан арганізма ў адпаведнасці з абставінамі.