Как поддерживается оптимальная температура тела человека?

Здоровье человека

Теплопродукция

Как поддерживается оптимальная температура тела человека?

Под теплопродукцией, или химической терморегуляцией, понимают совокупность приспособительных процессов, направленных на поддержание температуры тела на оптимальном для метаболизма уровне независимо от температуры окружающей среды, путем изменения скорости обменных процессов.

У человека, как и у других теплокровных, при повышении температуры среды обмен веществ снижается, тепла вырабатывается меньше и температура тела остается неизменной. При понижении температуры окружающей среды обмен веществ увеличивается и тепла вырабатывается значительно больше.

Правда, надо иметь в виду, что при согревании организма или повышении окружающей температуры тепла вырабатывается меньше, но только до известного уровня. Эта температура называется критической, так как дальнейшее ее повышение ведет уже не к уменьшению, а к увеличению теплопродукции и повышению температуры тела. Точно так же при охлаждении существует критический температурный уровень внешней среды, ниже которого теплопроизводство начинает понижаться.

Механизм повышения теплообразования при понижении температуры окружающей среды заключается в увеличении скорости обменных процессов в различных тканях.

Как видно из таблицы, масса основных внутренних органов составляет немногим более 5 килограммов, но они обеспечивают более 72% общей теплопродукции, то   есть   две   трети   общей   теплопродукции   организма.

При физической работе, когда интенсивность обменных процессов возрастает в несколько раз, положение меняется,   поскольку   это   усиление   обмена   происходит главным образом в мышцах, составляющих около 42% веса тела.

Количество тепла,  образующегося  в  различных тканях организма человека  в состоянии  покоя

Орган

Масса органа

Продукция тепла

кг

% от массы тела

ккал/ч

% от общей теплопродукции

Почки

0,29

0,45

6,0

7,7

Сердце

0,29

0,45

8,4

10,7

Легкие

0,60?5,03

0,9?7,7

3,4

4,4?72,4

Мозг

1,35

2,1

12,5

16,0

Органы брюшной полости (кроме почек)

2,5

3,8

26,2

33,6

Кожа

5,0

7,8

1,5

1,9

Мышцы

27,0

41,5?92,3

12,2

15,7?27,6

Другие органы

27,97?59,97

43,0

7,8

10,0

Всего

65,0

100,0

78,0

100,0

При мышечной работе накопленная в мышцах химическая энергия только на одну треть переходит в механическую работу, остальные же две трети превращаются в тепло. Поэтому вполне понятно, что при всяком увеличении мышечной деятельности происходит повышение теплопродукции и, следовательно, повышается температура тела.

Человек в покое продуцирует около 2000 килокалорий, а при мышечной работе теплообразование достигает 4000—6000 килокалорий, доходя при тяжелой работе до 9000 килокалорий, то есть почти в 5 раз выше, чем в покое. При значительном же охлаждении включаются дополнительные, резервные механизмы, поддерживающие температурный баланс организма. В этом случае совершаются некоординированные сокращения мелких подкожных мышечных волокон, приводящие к дрожи и появлению «гусиной кожи».

Как поддерживается оптимальная температура тела человека?

Дрожь начинается с местных фибриллярных подергиваний мышц, распространяющихся постепенно на соседние участки, а затем охватывает всю конечность.

В тяжелых случаях конечность приводится к туловищу, усиливается сокращение диафрагмы, значительно повышается тонус мышц.

Возникающая на холоде «гусиная кожа» является следствием сокращения волосяных фолликулов. В результате происходит подъем волосков, покрывающих кожу нашего тела, что приводит к увеличению воздушной прослойки вокруг тела. А воздух, являясь плохим проводником тепла, способствует сохранению температуры тела. Ведь не случайно у животных и птиц при охлаждении приподнимаются шерсть и перья, в которых задерживается дополнительное количество воздуха. А вследствие этого предотвращается избыточное выделение тепла.

В увеличении теплопродукции большое значение имеют также процессы пищеварения и переработки пищи. Немалую роль играет здесь специфическое динамическое  действие  пищи,  которое  у  некоторых  животных выходит на одно из первых мест в регуляции температуры тела.

Под специфическим динамическим действием пищи понимают повышение уровня обмена веществ в организме, а следовательно, и температуры тела, обусловленное введением пищи в организм. Наиболее выраженным специфическим динамическим действием обладают белки, способные повышать интенсивность обменных процессов на 30%, а в ряде случаев и на 80%, далее идут углеводы (5,9%) и, наконец, жиры (2,5%).

Механизм специфического динамического действия пищи одни исследователи объясняют непосредственным воздействием на клетку продуктами распада пищи, другие — продуктами промежуточного обмена, третьи связывают это с изменением функциональной деятельности желудочно-кишечного тракта, то есть интенсивностью перистальтики кишечника и усилением работы пищеварительных желез.

Некоторое практическое влияние на увеличение продукции тепла в организме имеет потребление горячей пищи и воды. Теплопродукция в организме, определяемая скоростью обменных процессов, протекающих в клетках и тканях, зависит от ряда факторов, к которым относятся: