Температурный гомеостаз. Способы терморегуляции. Понятие о методах измерения теплопродукции организма

Температура тела человека и многих животных поддерживается постоянной с достаточно высокой точностью. Это свойство организма называют температурным гомеостазом.

Постоянство температуры тела обеспечивается выработавшейся в ходе эволюции системой терморегуляции. Различают химическую и физическую терморегуляцию.

Химическая терморегуляция основана на изменении скорости и характера биологического окисления. Например, при переохлаждении организма выделяются гормоны, ускоряющие окисление. Кроме того, происходит разобщение окисления и синтеза АТФ: на синтез АТФ идёт не 50% энергии, выделяющейся при окислении, а меньше. Соответственно, больший процент энергии превращается в тепло; организм согревается. Однако, изменение характера биологического окисления неблагоприятно сказывается на состоянии организма, поэтому, как правило, химическая терморегуляция включается лишь в экстремальных ситуациях.

Физическая терморегуляция (играющая в большинстве случаев основную роль) осуществляется за счёт изменения характера кровообращения. При понижении температуры тела сужаются артериолы и мелкие артерии в коже и подкожной клетчатке. Приток крови к поверхности тела уменьшается (это проявляется в том, что кожа белеет). Как следствие, уменьшается передача тепла от внутренних органов и мышц к поверхности тела и отдача тепла в окружающую среду. При повышении температуры тела сосуды расширяются (кожа краснеет), с усилением кровотока увеличивается теплоотдача. Например, в пальцах количество протекающей крови в зависимости от температуры может меняться в сотни раз! При повышении температуры существенное значение имеет также усиленное потоотделение.

Способы измерения теплопродукции организма.

Для измерения количества тепла, выделяемого организмом, существуют два метода: прямая и непрямая калориметрия.

В методе прямой калориметрии используются физические калориметры, сконструированные таким образом, что в них можно помещать животных или человека, Первый калориметр для измерений на людях был в начале ХХ века создан В.В.Пашутиным в Военно-Медицинской академии. На этом приборе были выполнены важные исследования биоэнергетики в норме и патологии. Метод прямой калориметрии даёт богатую и точную информацию, но он трудоёмок и требует применения сложной дорогостоящей аппаратуры. Поэтому гораздо чаще используют непрямую калориметрию. В этом методе собирают воздух, выдыхаемый человеком за определённое время, и измеряют в нём содержание О₂ и СО₂. По этим данным с помощью специальных таблиц определяют теплопродукцию. Непрямая калориметрия намного проще; важно также, что её можно применять не только в специальной лаборатории, а в любых условиях (у постели больного, на объектах военной техники и т.п.), но точность её заметно ниже.