| Головна |
| «« | ЗМІСТ | »» |
|---|
Температура тіла людини залишається постійною в разі, якщо віддача тепла відповідає його освіті в процесі обміну речовин і притоку з зовнішнього середовища. Якщо приплив тепла більше віддачі, воно накопичується, викликаючи підвищення температури тіла (гіпертермію).
Постійна температура тіла підтримується хімічної і фізичної регуляцією і залежить від інтенсивності утворення тепла в організмі, його віддачі і припливу із зовнішнього середовища.
Хімічна терморегуляція пов'язана з інтенсивністю обмінних процесів і здійснюється шляхом зменшення або збільшення утворення тепла в організмі. В умовах низької температури навколишнього середовища організм швидко охолоджується, що є причиною збільшення інтенсивності обмінних процесів. Так, за допомогою хімічної терморегуляції підтримується постійна температура тіла. Теплоутворення в організмі людини збільшується з того моменту, коли температура навколишнього середовища стає нижче оптимальної. Оптимальною температурою, або температурою комфорту, вважають 28 ° С для оголеного людини і 18-20 ° С - для легко одягненого. У хімічній регуляції температури тіла беруть участь багато органів,
Мал. 15.2. Участь органів тіла людини в теплоутворення
в яких в результаті обмінних процесів утворюється тепло. В умовах спокою тепло виділяють органи черевної порожнини (печінка - 34%, нирки - 8%), а також мозок (16%) і серце (11%) (рис. 15.2). Найбільша кількість тепла утворюється при скороченні м'язів. Навіть невелика рухова активність збільшує теплоутворення на 50-80% в порівнянні зі станом спокою, а при важкій м'язовій роботі воно збільшується на 400-500%. Тонус м'язів стоячого людини збільшує теплопродукція на 70%, а сидячого - на 50% в порівнянні з положенням лежачи.
фізична терморегуляція забезпечується отриманням і віддачею тепла і залежить від температури навколишнього середовища і руху повітря.
Людина отримує або віддає тепло декількома шляхами - тепловипромінюванням, теплопровідністю і конвекцією (рис. 15.3).
Тепловипромінювання - всі предмети віддають енергію шляхом випромінювання у вигляді електромагнітних хвиль. Людська шкіра поглинає майже всі інфрачервоне випромінювання, а пигментированная шкіра поглинає також значна кількість видимого випромінювання.
Теплопровідність - віддача предметом, стикаються з поверхнею тіла, тепла цього тіла. Тепло переміщається від більш теплого до більш холодного предмету. Відчуття дотику до «теплого» або «холодного» предмету пов'язано з напрямком руху тепла. Якщо температура предмета нижче температури пальця, доторкається до нього, то тепло переходить від пальця до предмету і навпаки.
Мал. 15.3. Способи втрати тепла організмом людини
Хорошим провідником тепла служать такі метали, як срібло і мідь, - прикладання їх до ділянок тіла веде до охолодження цих ділянок. До гіршим провідникам відносять різні гази. Тканини організму - такі ж теплоізолято- ри, як вода. Жир вдвічі ефективніше ізолює тепло, ніж м'язова і кісткова тканини. За відсутності жирової тканини втрати тепла на холоді в кілька разів більше.
Для дорослої людини теплопровідність не є основним способом регуляції теплообміну, так як площа зіткнення тіла з предметами зовнішнього середовища незначна. Для немовляти, яка має контакт з матір'ю, цей спосіб теплообміну дуже важливий: коли мати притискає до себе дитину, внаслідок теплопровідності температура його тіла підвищується.
Перенесення тепла від тіла, оточеного рідкої або газовим середовищем, здійснюється за допомогою конвекції, коли, на відміну від теплопровідності, відбувається обмін не тільки тепловою енергією, а й молекулами. Це пов'язано з тим, що навколо всіх предметів існує прикордонний шар вологи (повітря і рідини), товщина якого залежить від навколишніх умов. Якщо температура повітря вища за температуру тіла, то тепло буде передаватися тілу.
Якщо повітря нерухомий, тепле повітря з поверхні тіла переходить в навколишнє середовище і переносить як молекули, так і теплову енергію. Такий процес називається вільною конвекцією. Прикордонний шар повітря, який дорівнює при нерухомому положенні тіла кількох міліметрів, при русі повітря, наприклад при вітрі, може зменшитися до декількох мікрон. Такий теплообмін в значній мірі залежить від руху повітря і називається примусовою конвекцією. Так як вітер зменшує прикордонний шар повітря, що знаходиться біля шкіри, віддача тепла при вітрі збільшується. З цієї причини при сильному вітрі повітря «відчувається більш холодним».
Віддача організмом тепла важлива для регуляції внутрішньої температури тіла. Так як більшість теплопродукції організму забезпечується м'язами, що знаходяться в глибині тіла, а тканини тіла погано проводять тепло, велика кількість внутрішнього тепла до поверхні тіла виносить кров. Щодо великі поверхні рук і ніг мають більш низьку температуру і полегшують віддачу тепла в навколишнє середовище.
Якщо температура навколишнього повітря вище температури тіла, воно може стати наступником тепла, що надходить із зовнішнього середовища. Запаси тепла в тілі ростуть, поки для нього не буде досягнута точка температурної рівноваги. У будь-яких умовах навколишнього середовища рідина безперервно випаровується з поверхні тіла, охолоджуючи її внаслідок витрати енергії на перехід рідини в газоподібний стан. Це становить важливий механізм тепловіддачі. Для дорослого організму центральні райони випаровування - шкіра і дихальні шляхи. Випаровування залежить від навколишніх умов, особливо від температури і вологості. При насиченні повітря водяними нарами (100% -ва відносна вологість) випаровування з поверхні шкіри не відбувається.
Випаровування має величезне значення при високій температурі повітря, оскільки при температурі повітря, що наближається до температури тіла або, точніше, до температури шкіри, або рівною їй жоден зі звичайних механізмів тепловіддачі (випромінювання, теплопровідність, конвекція) не працює. У дорослої людини головним видом терморегуляції через випаровування служить потовиділення.
У шкірі людини налічується понад 2 млн потових залоз, функція яких регулюється симпатичною нервовою системою. Вони чутливі і до місцевої температурі шкіри, і до температури в області мозкових центрів. Потовиділення стає максимальним при підвищенні внутрішньої і периферичної температури.
У дітей потові залози розвинуті не на всіх ділянках тіла, тому зниження температури шляхом випаровування можливо у них завдяки прискореному диханню (так звана теплова задишка).
Таким чином, фізична терморегуляція через випромінювання, теплопровідність і конвекцію пов'язана з різницею температур тіла і зовнішнього середовища. При незначних змінах температури зовнішнього середовища температура тіла людини може регулюватися незначними змінами теплопровідності, які забезпечуються змінами пози, посиленням потовиділення і т. П. Зниження температури тіла до певного рівня веде до зниження до мінімуму всіх шляхів теплообміну.
Якщо температура зовнішнього середовища падає нижче критичного рівня, температура тіла не може залишатися незмінною; щоб уникнути її зниження, повинна підвищитися теплопродукція. В такому випадку в організмі включаються механізми саморегуляції обміну речовин. Людина може регулювати співвідношення тепловіддачі і теплопродукції штучно, змінюючи, наприклад, свій одяг: теплий одяг підвищує теплоізоляцію і тим самим знижує тепловіддачу.