Об щие прин ци пы
Тем пе ра ту ра те ла — од на из са мых важ ных и же ст ких кон стант внут рен ней сре ды. Это свя за но пре ж де все го с тем, что при из ме не ни ях тем пе ра ту ры тела ме ня ют ся ско ро сти про те ка ния об мен ных про цес сов. В нор ме температу ра те ла со став ля ет око ло 37°C. Пре дель ные от кло не ния температуры те ла, со вмес ти мые с жиз нью, со став ля ют 25—43°C.
Тем пе ра ту ра те ла под дер жи ва ет ся на по сто ян ном уров не бла го да ря ба лан су двух про цес сов: те п ло про дук ции и те п ло от да чи.
С точ ки зре ния тер мо ре гу ля ции вы де ля ют яд ро и обо лоч ку те ла.
Яд ро те ла — это ор га ны (вклю чая мыш цы):
в яд ре те ла про ис хо дит ос нов ная те п ло про дук ция;
тер мо ре гу ля ция на прав ле на пре ж де все го на под дер жа ние по сто ян ст ва тем пе ра ту ры яд ра.
Обо лоч ка те ла — это ко жа, а так же сли зи стые ды ха тель ных пу тей:
с по верх но сти обо лоч ки про ис хо дит те п ло от да ча;
тем пе ра ту ра обо лоч ки зна чи тель но ко леб лет ся.
Яд ро и обо лоч ка те ла раз де ле ны те п ло изо ля то ром — под кож ной жи ро вой клет чат кой.
Те п ло про дук ция
Те п ло та — это по боч ный про дукт об мен ных ре ак ций и фи зио ло ги че ских про цес сов. Вся энер гия, вы ра ба ты вае мая в ор га низ ме, в ко неч ном сче те перехо дит в те п ло ту. Это обя за тель ная те п ло про дук ция, умень шить которую не воз мож но, так как это оз на ча ло бы пре кра ще ние или за мед ле ние не об хо ди мых для ор га низ ма про цес сов. Обя за тель ной те п ло про дук ции хвата ет для под дер жа ния тем пе ра ту ры об на жен но го те ла на уров не 37°C при тем пе ра ту ре ок ру жаю щей сре ды 25—26°C.
Ес ли тем пе ра ту ра ок ру жаю щей сре ды ста но вит ся ни же 25°C, то вклю ча ют ся ме ха низ мы до пол ни тель ной те п ло про дук ции, или тер мо ге не за. При этом те п ло та ста но вит ся уже не по боч ным про дук том, а це лью ак ти ва ции обменных про цес сов. Су ще ст ву ют два ви да до пол ни тель ной теплопродукции.
Со кра ти тель ный тер мо ге нез — вы ра бот ка те п ло ты в ре зуль та те усиленно го со кра ще ния мышц; он вклю ча ет:
про из воль ные со кра ще ния мышц;
дрожь.
Не со кра ти тель ный, или хи ми че ский тер мо ге нез, пред став ляю щий со бой окис ле ние суб стра тов без об ра зо ва ния АТФ; при та ком окис ле нии вся высво бо ж даю щая ся энер гия сра зу пе ре хо дит в те п ло. У че ло ве ка та ким суб стра том слу жит бу рый жир, при сут ст вую щий в дос та точ ном количестве толь ко у но во ро ж ден ных. Та ким об ра зом, един ст вен ным спосо бом по вы ше ния те п ло про дук ции у взрос ло го че ло ве ка слу жит сократи тель ный тер мо ге нез.
Те п ло от да ча
Су ще ст ву ют три спо со ба те п ло от да чи.
1. Из лу че ние.
2. Про ве де ние.
3. Ис па ре ние.
Фи зи че ские осо бен но сти спо со бов те п ло от да чи Из лу че ние
Этот спо соб те п ло от да чи обу слов лен ис пус ка ни ем с по верх но сти ко жи инфра крас ных лу чей. На его до лю при хо дит ся око ло 60% всей те п ло от да чи (у об на жен но го че ло ве ка). С дру гой сто ро ны, ко жа по гло ща ет ин фра крас ные лу чи, ис пус кае мые ок ру жаю щи ми пред ме та ми. Ес ли тем пе ра ту ра окружающих пред ме тов вы со ка, то ин тен сив ность по гло щае мо го ко жей инфра крас но го из лу че ния мо жет стать вы ше, чем ис пус кае мо го, и то гда те пло от да ча пре вра ща ет ся в при ем те п ла. Та ким об ра зом, те п ло от да ча пу тем из лу че ния тем ни же, чем вы ше тем пе ра ту ра ок ру жаю щей сре ды.
Про ве де ние
Это пе ре да ча те п ла при пря мом кон так те. От да ча те п ла пу тем про ве де ния окру жаю щим твер дым пред ме там ма ла. Го раз до боль шую роль иг ра ет от да ча те п ла воз ду ху, ко то рая уси ли ва ет ся бла го да ря кон век ции — уда ле нию нагре то го воз душ но го слоя с по верх но сти ко жи с дви жу щим ся воз ду хом. Теп ло от да ча пу тем про ве де ния:
тем вы ше, чем вы ше те п ло про вод ность ок ру жаю щей сре ды (в во де гораз до вы ше, чем в воз ду хе);
тем ни же, чем вы ше тем пе ра ту ра ок ру жаю щей сре ды; ес ли эта температу ра ста но вит ся вы ше тем пе ра ту ры те ла, то те п ло от да ча превраща ет ся в при ем те п ла.
Ис па ре ние
Этот спо соб те п ло от да чи обу слов лен тем, что при ис па ре нии жид ко сти с поверх но сти эта по верх ность ох ла ж да ет ся. Важ ные осо бен но сти те п ло от да чи пу тем ис па ре ния сле дую щие.
Те п ло от да ча про ис хо дит в мо мент ис па ре ния лю бой жид ко сти — будь то пот, во да или иная жид кость; на этом ос но ва но ос ве жаю щее дей ст вие да же те п лой во ды в жар кую по го ду.
Те п ло от да ча про ис хо дит не в мо мент вы де ле ния по та, а в мо мент его испаре ния; ес ли пот вы де ля ет ся, но не ис па ря ет ся, то те п ло от да чи не проис хо дит.
Те п ло от да ча пу тем ис па ре ния тем вы ше, чем вы ше тем пе ра ту ра окружающей сре ды; в этом от но ше нии она прин ци пи аль но от ли ча ет ся от те п ло от да чи пу тем из лу че ния и про ве де ния.
Те п ло от да ча пу тем ис па ре ния тем ни же, чем вы ше влаж ность окружающей сре ды; при 100% влаж но сти (на при мер, в пар ной ба не) тепло от да чи пу тем ис па ре ния не про ис хо дит.
Фи зио ло ги че ские осо бен но сти спо со бов те п ло от да чи
С точ ки зре ния фи зио ло ги че ских осо бен но стей спо со бы те п ло от да чи мож но раз де лить на две груп пы:
не ис па ри тель ная те п ло от да ча (из лу че ние и про ве де ние);
ис па ре ние.
Не ис па ри тель ная те п ло от да ча
Фи зио ло ги че ские осо бен но сти этих спо со бов те п ло от да чи сле дую щие.
Те п ло от да ча тем ни же, чем вы ше тем пе ра ту ра ок ру жаю щей сре ды; ес ли эта тем пе ра ту ра ста но вит ся вы ше тем пе ра ту ры те ла, то те п ло от да ча превра ща ет ся в при ем те п ла. По это му дан ные спо со бы те п ло от да чи не могут обес пе чить тер мо ре гу ля цию при вы со кой тем пе ра ту ре.
По сколь ку яд ро и обо лоч ка те ла раз де ле ны те п ло изо ли рую щей под кож ной жи ро вой клет чат кой, для эф фек тив ной не ис па ри тель ной те п ло от да чи необ хо дим по сто ян ный при ток на гре той кро ви к по верх но сти ко жи (и слизи стым ды ха тель ных пу тей). Сле до ва тель но, не ис па ри тель ные ви ды теп ло от да чи ре гу ли ру ют ся пу тем из ме не ний кож но го кро во то ка. Эта регуля ция осу ще ст в ля ет ся за счет из ме не ний со су до су жи ваю ще го то ну са кож ных сим па ти че ских нер вов.
Не ис па ри тель ная те п ло от да ча уча ст ву ет в адап та ции как к вы со кой, так и к низ кой тем пе ра ту ре: при рас ши ре нии кож ных со су дов те п ло от да ча повыша ет ся, при су же нии — сни жа ет ся.
Воз мож но сти не ис па ри тель ной те п ло от да чи не ве ли ки: при вы со ких темпера ту рах ок ру жаю щей сре ды, как уже го во ри лось, эта те п ло от да ча не эф фек тив на, при низ ких же су же ние со су дов бы ст ро дос ти га ет пре дель но го уров ня, по сле ко то ро го стра да ет кро во снаб же ние ко жи.
Ис па ре ние
Фи зио ло ги че ские осо бен но сти те п ло от да чи пу тем ис па ре ния в зна чи тель ной сте пе ни про ти во по лож ны осо бен но стям не ис па ри тель ной те п ло от да чи.
Те п ло от да ча тем вы ше, чем вы ше тем пе ра ту ра ок ру жаю щей сре ды; та ким об ра зом, толь ко ис па ре ние обес пе чи ва ет адап та цию к вы со кой температуре.
Ис па ре ние ре гу ли ру ет ся пу тем из ме не ний по то от де ле ния, ко то рое стимули ру ет ся осо бен ны ми хо ли нер ги че ски ми сим па ти че ски ми нер ва ми.
Ис па ре ние уча ст ву ет в адап та ции толь ко к вы со кой тем пе ра ту ре.
Воз мож но сти ис па ре ния ве ли ки: бла го да ря ему че ло век мо жет не сколь ко ча сов пре бы вать при тем пе ра ту ре ок ру жаю щей сре ды по ряд ка 55°C (при ус ло вии нор маль ной влаж но сти).
|
Скачать 5.56 Mb.