Терморегуляция
Профессор Берг М.Д.
План лекции
1.Гипоталамус как центр регуляции разных видов гомеостаза.
2.Периферические и центральные терморецепторы, локализация, особенности функции.
3.Пути и особенности передачи сигналов от периферических терморецепторов.
4.Локализация и функциональная специализация отделов центра терморегуляции.
5.Виды информации, детектируемой терморегуляторными нейронами. Значение установочной точки температуры.
6.Центр теплопродукции и его функции. Понятие о химическом термогенезе, схема управления им.
7.Понятие о сократительном термогенезе. Характеристика тепловой дрожи, схема управления.
8.Центр теплоотдачи и его функции. Каналы и способы теплоотдачи у человека, схема работы центра теплоотдачи.
9.Функциональная система терморегуляции.
Профессор Берг М.Д.
Гомеостаз внутренней среды поддерживается лимбической системой (гипоталамусом), куда поступает вся информация о внутренней среде от интерорецепторов, а также информация от экстеро- и проприорецепторов. Кроме того, именно в области гипоталамуса гисто-гематический барьер наиболее проницаем и пропускает многие гуморальные регуляторы (гормоны, биологически активные вещества - БАВ, интерлейкины - ИЛ и др.), к которым на мембране нейронов есть хеморецепторы.
Профессор Берг М.Д.
Ядра гипоталамуса образуют центры регуляции температуры внутренней среды, всех видов обмена веществ, пищеварения, полового поведения, управления симпатической и парасимпатической системами, а также суточных и месячных биоритмов этих процессов.
Схема ядер гипоталамуса
Профессор Берг М.Д.
Одна из важнейших гомеостатических функций у теплокровных животных – терморегуляторная. Она нужна для поддержания постоянства температурных условий протекания биохимических
реакций. Температура внутренней среды составляет 370 , это Т0 сердцевины тела. Она зависит от равновесия процессов теплопродукции и теплоотдачи. Температура поверхности тела и внутренней среды отслеживается терморецепторами. Периферические терморецепторы расположены в коже, в РОГОВОЙ ОБОЛОЧКЕ глаза, на слизистых оболочках. Терморецепторы есть также во внутренних частях тела – теплочувствительностью обладают механо- и хеморецепторы внутренних органов.
Профессор Берг М.Д.
Периферические терморецепторы делятся на холодовые, которые воспринимают сигналы холода, и тепловые — воспринимают сигналы тепла. Когда температура окружающей среды находится в так называемом «нейтральном» диапазоне, приблизительно +30 °С, то и тепловые, и холодовые рецепторы работают с минимальной активностью. При умеренном снижении температуры, в диапазоне от 30 до 15 °С, активируются холодовые рецепторы, что субъективно ощущается как прохлада или холод. При повышении температуры среды свыше 30 °С увеличивается активность тепловых рецепторов, что ощущается как тепло или жар. В термонейтральных условиях частота импульсации от холодовых рецепторов составляет 10-15 имп/с, тепловых – 2-4 имп/с. Холодовых рецепторов больше, чем тепловых. Плотность распределения терморецепторов разная: на коже спины – 1 рецептор на 1 см2, на губах – более 1 на 1 мм2.
Профессор Берг М.Д.
Тепловой рецептор получил название TRPV1 (ванилоидный рецептор 1). Он является неселективным ионным каналом, способным пропускать ионы Ca2+, активируется капсаицином (компонентом, содержащимся в жгучем перце) и протонами (химический ожог кислотой), а также при температуре свыше 43 °С. Субъективно активация этого рецептора ощущается как жжение или жгучая боль.
Холодовой рецептор получил название TRPM8 (меластати- новый рецептор 8), он также является неселективным ионным каналом для катионов, проницаемым для ионов кальция, и активируется ментолом. В среднем температурный диапазон его чувствительности составляет от 8 до 28 °С, с максимумом при температуре около 10 °С. Субъективно активация этого рецептора ощущается как холод или боль.
Профессор Берг М.Д.
Первичные термочувствительные нейроны тела — это псевдоуниполярные нейроны, тела которых расположены в спинальных ганглиях, а иннервирующих голову и лицо – в тройничном ганглии. Температурные сигналы передаются по
нервным волокнам типа Aδ (миелинизированным) и типа C (немиелинизированным) и могут идти по трём путям. По миелинизированным волокнам типа Aδ быстро передаются сигналы, требующие немедленного реагирования, например, когда требуется избежать ожога при соприкосновении с раскалённым предметом, и в этом рефлексе отдёргивания участвуют интернейроны спинного мозга, включающие рефлекторный ответ без участия высших отделов нервной системы.
Профессор Берг М.Д.
По немиелинизированным волокнам типа C информация передаётся медленно и через вторичные интернейроны спинного мозга по спиноталамическому пути достигает таламуса и далее соматосенсорной коры, где включаются интегративные функции субъективного восприятия температуры.
Третий путь передачи сигнала ведёт в боковое парабрахиальное ядро (на стыке моста и среднего мозга), откуда информация о температуре поступает в ядра преоптической области гипоталамуса, отвечающие за терморегуляцию.
Профессор Берг М.Д.
Центральные терморецепторы – нейроны гипоталамуса, реагируют на сдвиг температуры мозга на 0,2-0,50 С. В физиологических условиях колебания температуры глубоких структур мозга составляют не более 0,50С. Чувствительность к теплу больше, чем к холоду, в отличие от периферических терморецепторов. Количество нейронов преоптической области (RPO), реагирующих на повышение температуры – 80%, на понижение – 10%.
Профессор Берг М.Д.