Регуляція ізотермії при різній температурі навколишнього середовища

При кімнатній температурі організм оголеної людини 30% тепла віддає шляхом радіації, 12-15% - шляхом конвекції, 20% - шляхом випаровування та 3-5% – шляхом проведення (поки що не встановлено чому, але при наявності двох оголених людей в кімнаті теплепродукція збільшується на 500% – досліджувати цей цікавий факт Вам, майбутнім фізіологам, світочам української науки).

Варто зауважити, що для віддачі тепла шляхом радіації, конвекції та проведення має буте градієнт температури шкіри та оточуючого середовища. Тому під час високої зовнішньої температури (37 °С та вище) віддача тепла цими шляхами стає неможливою. В таких умовах тепловіддача відбувається тільки шляхом випаровування з поверхні шкіри та дихальних шляхів.

Таким чином, тепло (первинне та вторинне) утворюється у внутрішніх органах та скелетних м’язах (переважно) під час окисного фосфорилювання та виконання специфічних функцій. Видаляється тепло з організма з поверхні шкіри. Передача тепла в межах організму від місця утворення до місця виділення відбувається за посередництвом крові. Під час збільшення кровопостачання шкіри зростає не лише її температура а й теплопровідність.

Тому, при необхідності збільшити віддачу тепла організмом, механізми регуляції збільшують:

1. Кровотік в шкірі, розширюючи судини Ù підвищення температури шкіри Ù підсилення віддачі тепла шляхом:

- радіації (бо росте абсолютна температура шкіри);

- конвекції (бо росте градієнт температури шкіри та повітря);

- проведення (бо росте градієнт температури шкіри та твердих тіл, з якими контактує тіло).

2. Інтенсивність потовиділення Ù збільшення вологості шкіри Ù збільшення віддачі тепла шляхом випаровування.

За необхідності зменшити віддачу тепла організмом, механізми регуляції звужують судини шкіри Ù зниження її температури; зменшення потовиділення Ù зменшення вологості шкіри.

Зміна поцесів тепловіддачі для підтримання ізотермії називається фізичною терморегуляцією.

При необхідності пристосовуватися до змін температури оточуючого середовища, механізми регуляції, в першу чергу, змінюють процеси віддачі тепла (фізичну терморегуляцію), якщо цього недостатньо, вмикаються (змінюються) процеси вироблення тепла (хімічна терморегуляція).

Під час адаптації до низької навколишньої температури послідовність така:

1. Безумовно-рефлекторно звужуються судини шкіри та зменшується потовиділення Ù зменшення процесів віддачі тепла.

2. Активація процесів утворення тепла:

2.1. Перш за все активується скоротливий термогенез:

- терморегуляторний тонус;

- м’язеве тремтіння;

- довільні рухи.

2.2. Якщо вищеперерахованих механізмів недостатньо, то для підтримання ізотермії активується нескоротливий термогенез.

Під час адаптації до високої навколишньої температури віддача тепла збільшується, завдяки розширенню судин шкіри та посилення потовиділення. Вироблення тепла в організми в умовах адаптації до високої температури визначається не дією регуляторних механізмів, а кількістю енергії, яка необхідна для підтримання життєдіяльності організму (ОО) та виконання ним роботи (РО).

Необхідно пам’ятати, що значну роль в процесах адаптації до зміни зовнішньої температури відіграють реакції поведінки (цілеспрямованої дії), які полягають в:

- зміні характеру одягу Ù вплив на теплоізоляцію організму та процеси віддачі тепла;

- зміни швидкості руху повітря в приміщені (гвинтелятори, протяги) Ù зміна процесів віддачі тепла шляхом конвекцї та випаровування;

- зміна інтенсивності довільної рухової активності.