Echilibrul termic al termogeneza corpului, caldura

Echilibrul termic [modifică]

temperatura corpului uman rămâne constantă indiferent de schimbările de temperatură ambiantă. Astfel de homeotermi se referă numai la temperatura din interiorul corpului (37 ° C). Membrele și piele (capace strat de piele) poikilothermes expuse, t. E. Temperatura lor este dependentă de temperatura mediului ambiant o anumită măsură. Pentru a menține o temperatură constantă a corpului trebuie să producă cumulativ și să absoarbă o cantitate de căldură, care au pierdut acest proces este numit de reglementare.

Generarea de căldură (termogeneza) [regula]

O fracție de masă a organelor individuale în organism și contribuția lor la termoproduktsiyu

Cantitatea de căldură generată este determinată de metabolismul energetic. În repaus, aproximativ 56% din producția totală de energie termică se efectuează organele interne și aproximativ 18% - mușchi și piele (Figura A2, de mai sus.). Când termogeneza activitatea fizică crește de mai multe ori. Cantitatea de căldură produsă în timpul lucrului musculare, poate crește și ajunge la 90% din căldura totală produsă de organism (A2, mai jos). Pentru a păstra căldura corpului poate fi obligat să se angajeze contracții musculare suplimentare, arbitrare (circulatie la nivelul membrelor) și involuntar (înfioară). La nou-nascuti exista un material special - așa-numita grăsime maro, care nu este însoțită de frisoane termogeneza (termogeneza nedrozhatelny). Rece stimulează calea reflex care duce la eliberarea de noradrenalina (receptor-β3 adrenergici) în țesutul adipos, care, la rândul său, stimulează: (1) lipolizei; (2) separarea lipoprotein lipazei (LPL) și Thermogenin. LPL creste cantitatea de acizi grași liberi. Thermogenin localizate în membrana internă a mitocondriilor și reprezintă proteina funcțională necuplate ca H + -uniporter. Reduce gradientului [H +] în membrana mitocondrială internă, disociind astfel lanțul respirator și sinteza ATP producând căldură.

Căldura generată în organism, este absorbită de fluxul sanguin și este realizată la suprafață. Pentru a permite o astfel de transfer de căldură în interiorul corpului, temperatura suprafeței corpului trebuie să fie mai mică decât temperatura din interiorul corpului. alimentarea cu sânge a suprafeței pielii - mecanismul principal al transferului de căldură către piele.

B. Mecanisme de pierdere de căldură

Pierderile de căldură datorate proceselor fizice - radiație, conducție, convecție și evaporare (figura B.).

• Radiation (Fig. B1, B). Cantitatea de căldură pierdută de pe suprafața pielii, este determinată în principal de temperatura radiatorului (în funcție de temperatura absolută în puterea a patra). Căldura de la suprafața corpului se extinde la obiecte sau subiecte (la alte persoane, de asemenea) în cazul în care acestea sunt mai reci decât pielea, și pe obiecte (soarele) la suprafața pielii, în cazul în care obiectele sunt mai cald decât pielea. Dacă nu există obiecte radiind (noapte cer), căldura radiată de pe suprafața pielii în spațiul înconjurător. Propagarea căldurii nu necesită vectori speciale și dependente slab de temperatura (aerul este un conductor slab de căldură). În consecință, organismul va da căldură situată în apropierea peretelui rece (în ciuda prezenței aerului cald între perete și pielea) și absorb radiația solară sau un emițător în infraroșu în vid sau într-un mediu de aer rece, respectiv.

V. de căldură la temperatura ambiantă diferită (fără haine, în stare de repaus)

• conducția termică și convecție (B2, C) - este un mecanism de transfer de căldură din piele rece sau obiect (de exemplu, când este așezat pe piatră), care se află în contact cu corpul (proprietate conducta de căldură). Cantitatea de căldură pierdută prin conducție la aer în mod repetat crește dacă aerul de încălzire este îndepărtat de la sursa de căldură (corp) prin convecție - naturale (creșteri de aer cald) sau accelerată (vânt).

• Evaporarea (KB, C). Primele două mecanisme în sine nu sunt în măsură să mențină homeostazia termică adecvată la temperatura ambiantă, ridicată sau sub activitate fizică intensă. Evaporarea - acesta este modul în care organismul se descurcă cu energia termică suplimentară. Apa pierdută prin evaporare de, ajunge la nivelul pielii prin difuziune (pierderea de apa insensibile), neuroni si glandele sudoripare activate (Ç). Corpul pierde aproximativ 2428 kJ (580 kcal) pentru evaporarea apei, pielea este răcită. La o temperatură ambiantă de 36 ° C și pierderea de căldură mai mare are loc prin evaporare numai (B, dreapta). Chiar și la organism de înaltă temperatură ambiantă absoarbe căldura (de la lumina solară) prin mecanismul termic conductie / convectie. Pentru a face față cu acest lucru, organismul trebuie să salveze o cantitate mai mare de căldură pentru evaporarea apei de la suprafața sa. Pentru a avut loc evaporarea, aerul ambiant trebuie să fie relativ uscat. Aerul umed incetineste evaporarea. La umiditate foarte ridicată (de exemplu, păduri tropicale) membri sunt, în general nu sunt capabili să suporte o temperatură mai mare de 33 ° C, chiar și în stare de repaus.

Termoreglarea [citare]

Zona de temperatură Corpul A.

Temperatura de termoreglare Due în interiorul corpului se menține constantă ( „37 ° C), în ciuda fluctuațiilor în absorbția, producerea și pierderea de căldură. Temperatura zonelor centrale ale organismului este expus la ritmul circadian. Se schimbă în timpul zilei, timp de aproximativ 0,6 ° C și este cea mai mică în dimineața și 3 cea mai mare în ora 6. schimbările de temperatură a corpului sunt monitorizate de ceasul biologic intern. deviații semnificative de la temperatura corpului dorită apar în timpul ciclului menstrual și de febră și căldură.

de căldură B. arterio

Centrele de control a temperaturii corpului și thermoreceptors centrale sunt situate în hipotalamus. thermoreceptors suplimentare situate în măduva spinării și piele. Centrul de control compară temperatura reală a corpului de bază la o valoare predeterminată și inițiază contramăsuri abaterilor (D).

Temperatura ambientală V. și controlul temperaturii

Atunci când temperatura miezului depășește o valoare predeterminată (de exemplu, în timpul activităților sportive), viteza de transfer de căldură în interiorul organizmauvelichivaetsya prin expansiunea vaselor de sânge din piele, în plus, sunt deschise la periferia anastomoze arteriovenoase (în special degete). Odată cu creșterea fluxului sanguin este realizat nu numai un transfer de căldură mai mare, dar, de asemenea, se deteriorează condițiile de mecanism de schimb de căldură în contracurent între arterele și venele respective (B). În afară de aceasta, întoarcerea venoasă este redirecționată în extremitățile venelor profunde în venele superficiale. Transpiratia este, de asemenea, în creștere. Sudoare evaporarea de pe piele, creând astfel un gradient de temperatură la suprafața pielii, necesară pentru afluxul de căldură intern. Receptorii de căldură centrale generează semnale, activarea glandelor sudoripare. (Thermoreceptors În acest caz, pielea nu este determinat, deoarece se încălzește mediul mai rece decât temperatura din interiorul corpului.) Fibrele nervoase eferente la glandele sudoripare dirijate reprezintă fibrele colinergice ale sistemului nervos simpatic (T).

G. Factori ale sistemului nervos care acționează asupra termoreglare

Când temperatura din interiorul corpului scade sub o valoare predeterminată, controlează pierderea de căldură a corpului prin restricție vaselor sanguine de suprafață (A, stânga) și de a crește producția de energie termică prin generarea de tremor) activitatea musculară [voluntare și involuntare (F). În ciuda faptului că bebelușii congelare rapidă datorită valorii ridicate a raportului dintre suprafața corpului / volum, grăsime maro le permite să producă căldură suplimentară [bezdrozhatelny termogenic). După expunerea la temperaturi exterioare scăzute, aceste trei mecanisme sunt activate de receptorii pielii Kholodova chiar înainte ca temperatura scade în interiorul corpului.

Intervalul dintre exterior transpirație prag de temperatură și frisoanele numită zonă termoneutre. Atunci când efectuează un popor aproape goi a constatat că acest lucru corespunde la 27-32 ° C În acest interval de temperatură, persoana în scopul de a asigura suficientă schimba doar termoreglare fluxul de sange aproape de suprafata pielii. Îngustimii acestei zone indică importanța comportamentului termoreglare: imbracaminte, umbra de căutare, încălzirea și răcirea locuințelor, etc. adaptarea comportamentală este un factor cheie în supraviețuirea temperaturilor de mediu extreme (B) ...

Zona termoneutre percepută subiectiv zona de confort. 95% dintre oameni îmbrăcați în haine obișnuite de birou și angajate în activitatea normală de birou, se simt confortabil în aceste condiții (pentru camere): temperatura ambiantă (perete) = 23 ° C, viteza vântului <0,1 м/с, относительная влажность 50%. В обычных условиях в покое раздетый человек чувствует себя комфортно при температуре 28 °С; в воде примерно при температуре от 31 до 36 °С, в зависимости от толщины подкожного жира (теплоизоляция).

Febra (febră). Exogen (de exemplu, bacterii) și pirogeni endogene (interleukine și alte citokine diferite macrofage) pot determina o creștere a temperaturii în comparație cu norma. Acest proces este declanșat de prostaglandina PG-E2 în hipotalamus. La începutul bolii temperatura suprafeței corpului (chiar aproape de normal) nu este prea mare. Acest lucru duce la cutremur, iar temperatura suprafeței crește. Când febra recesiune, t. E. Când temperatura revine la normal în organism este încă prea mare în comparație cu standardul, ceea ce duce la vasodilatație și transpirație, ca urmare a temperaturii corpului de suprafață scade din nou.

Echilibrul termic al organismului uman: raportul dintre termogeneza și căldură [edita]

Pentru a menține temperatura corpului intern la aproximativ 37 „C în timpul trezie și somn ore corpul uman trebuie să se adapteze în mod constant la schimbările de temperatură a aerului, umiditate, deplasare, căldura solară, presiunea atmosferică și proprietățile termoizolante ale hainelor. Mai mult decât atât, digestia alimentelor și de asimilare de aproximativ 80% din energia alimentară este transformată în căldură. În cazul efortului fizic intens este o creștere semnificativă a nivelului de utilizare a energiei în comparație cu o stare de repaus. De exemplu, energia costă maratonist profesionist (greutate corporală 66,9 kg, inaltime 185 cm) necesară pentru a depăși distanța până la Jocurile Olimpice XXIII 1984, în Los Angeles, timp de 2,2 ore la o viteză de 314 mmin „1 sa ridicat la 5862 kJ (1400 kcal) sau 97,6 kJ-min „1 (23,3 kcal-1 min) (Armstrong și colab., 1986). Acest lucru este de aproximativ 8-12 ori mai mare decât cheltuielile de energie în repaus, care sunt 8,3-12,6 kJ-min "1 (2-3 • rock min" 1). Cu acest nivel crescut al metabolismului energetic se produce în plumb nevoie cantități semnificative de căldură, deoarece dezvolta altfel hipertermie severă (m. E. Creșterea temperaturii corpului peste 39-40 „C) și din cauza șocului termic cauzate de activitatea fizică, se poate produce leziuni tisulare și chiar să conducă la moarte. de fapt, sportivul în timpul carierei sale sportive, de două ori a trebuit să treacă printr-o astfel de stare.

Având în vedere că efectele periferice și centrale ale neurotransmitatori individuali și neuropeptide rămân în mare parte necunoscute, considerăm că răspunsul neuroendocrine și adaptarea la hipertermie a întregului corp (îmbunătățirea temperaturii corpului de peste 38 ° C) într-un om în repaus și în timpul efortului la o temperatură ridicată.

Influența intensivă pasivă a temperaturilor ridicate asupra corpului uman [citare]

sauna uscata este o camera cu lambriuri din lemn umplut cu pietre de încălzire. Temperatura aerului atinge 80-100 ° C la cap și 30 „C, la nivelul podelei o umiditate relativă de la 10 - 20% din. De obicei, o persoană poate rezista la aceste condiții timp de 5-20 minute, dar oamenii obișnuiți cu sauna poate fi în astfel de circumstanțe, chiar mai mult. Comportamentul corpului în timp ce lua o saună reprezintă un model interesant pentru a studia răspunsul neuroendocrină al organismului la extrem de temperaturi ridicate, la umiditate scăzută.

Ca răspuns la o astfel de creștere a temperaturii corpului pas semnale eferente interne din hipotalamus cauza transpirație apreciabilă după 8-12 min. Intensitatea transpirației în medie 0.6-1.0 L-hr

Având în vedere considerațiile de mai sus, considerăm că următoarele concluzii rezumă în mod adecvat schimbările de date în nivelurile de hormoni din sânge după expunerea la temperaturi ridicate pentru sauna:

a) In toate studiile, după vizitarea saunei observat o creștere a nivelului de hormon de creștere, β-endorfină, prolactina și noradrenalina în sânge.

b) Gradul de ACTH schimbare, cortizol si adrenalina în sânge după expunerea termică depinde de durata / intensitatea și amploarea întregului corp hipertermie.

A se vedea, de asemenea, [modifică]

Referințe [regulă]

exercițiu de stres / căldură. Spațiu de aviație și de mediu Medicime 5S, 365-369