- •11 Обмен энергии
- •11.1. Источники энергии и пути ее превращения в организме
- •11.1.1. Единицы измерения энергии
- •11.1.2. Дыхательный коэффициент и калорический эквивалент кислорода
- •11.1.3.Методы исследования обмена энергии
- •Удельное теплообразование (ккал/г) основных компонентов пищи
- •11.1.4. Основной обмен
- •11.1.5. Обмен в покое и при мышечной работе
- •Суточные энерготраты представителей некоторых профессий
- •11.1.6. Восполнение энерготрат питанием
- •11.1.7. Запасы энергии
- •11.2. Питание
- •11.2.1. Потребность в пище и рациональное питание
- •11.2.2. Потребность в воде
- •11.2.3. Потребность в минеральных веществах
- •11.2.4. Потребность в углеводах
- •11.2.5. Потребность в липидах
- •11.2.6. Потребность в белках
- •11.2.7. Потребность в витаминах
- •11.2.8. Потребность в пищевых волокнах
- •11.3. Терморегуляция
- •11.3.1. Пойкилотермия и гомойотермия
- •11.3.2. Температура тела
- •11.3.3. Терморецепция, субъективные температурные ощущения и дискомфорт
- •11.3.4. Центральные (мозговые) механизмы терморегуляции
- •11.3.5. Теплопродукция
- •11.3.6. Теплоотдача
- •11.3.7. Тепловой баланс организма
- •11.3.8. Диапазоны терморегуляции
- •11.3.9. Тепловая и холодовая адаптация
- •11.3.11. Онтогенез терморегуляции
- •24.2. Параметры обмена веществ
- •24.3. Интенсивность обмена веществ в особых условиях
- •24.4. Методы измерения
- •24.5. Измерение интенсивности поглощения кислорода во всем организме
- •24.6. Диагностическое значение показателей энергетического обмена
- •28.1. Состав и значение пищевых продуктов
- •Вода, соли и микроэлементы
- •28.3. Усвоение питательных веществ; пищевой рацион
- •28.4. Расчеты веса и площади поверхности тела
11.3.2. Температура тела
Поддержание постоянства температуры во всем теле теплокровного потребовало бы совершенно неоправданных затрат энергии. Эволюция разместила в периферических частях тела клетки и ткани, способные выполнять свои функции при разных температурах. И, наоборот, во внутренних частях тела находятся органы, исключительно чувствительные к изменению их температурного режима. Например, потребности клеток печени и особенно — нейронов головного мозга в неизменном уровне температуры не сопоставимы с аналогичными потребностями клеток кожного эпителия и подкожной жировой клетчатки. Отсюда следует, что предметом регуляции является тепловое состояние не всего тела в целом, но только его внутренних органов.
По поводу конкретного параметра, по которому поддерживается постоянство, среди специалистов нет единства мнений. Некоторые считают объектом регуляции температуру тела, другие — его теплосодержание, третьи — величину испускаемого им теплового потока.
В теле гомойотермного животного выделяют две части: ядро и оболочку. В «ядре» происходит образование тепла, «оболочка» рассеивает его в окружающую среду. В жаркой среде и/или при высоком уровне двигательной активности границы «ядра» расширяются. В холодной среде и в покое, наоборот, происходит сужение «ядра» тела и, соответственно, расширение его «оболочки». Поэтому к «ядру» тела во всех случаях относят внутренние органы (много тепла образуется в печени, кишке, головном мозге) и иногда — скелетные мышцы. «Оболочку» составляют: кожа и подкожная жировая клетчатка (всегда) и иногда — скелетные мышцы. Таким образом, «ядро» и «оболочка» (далее эти термины приводятся без кавычек) — понятия не морфологические, но функциональные. Граница между ними не постоянна и перемещается в зависимости от температуры окружающей среды, теплоизолирующих свойств одежды или меха и уровня двигательной активности (рис. 11.8).
В неблагоприятной внешней среде организм жертвует температурным режимом оболочки (кожи, подкожного слоя, даже скелетной мускулатуры), сосредоточивая все свои усилия на сохранении неизменного уровня температуры ядра (головного мозга и средостения, в котором проходят кровеносные сосуды, несущие кровь к головному мозгу).
Восстановление нормального уровня температуры (оболочки) (+34 °С) — второстепенная задача, которую организм выполняет, как только появляется к тому возможность. Поэтому температура периферических частей тела теплокровного животного значительно колеблется без какого—либо ущерба для его здоровья и активности. Так, у человека температура пальцев может, не вызывая болевых ощущений, изменяться в пределах не менее чем трех десятков градусов Цельсия (примерно от +15 до +45 °С). Поэтому понятие постоянства следует связывать с температурой ядра в большей степени, чем с температурой оболочки. Такое соотношение отражает формула Бартона для оценки средней температуры тела человека:
Ттела = 2/3 Т ядра + 1/3 Тоболочки (1).
Коэффициенты 2/3 и 1/3 даны для так называемой термонейтральной среды (температура воздуха +22 °С, человек легко одет) и состояния покоя. В холоде сужение ядра тела приведет к снижению первого коэффициента и соответствующему повышению второго. В жаркой среде и/или при тяжелой мышечной работе первый коэффициент может приблизиться к 1, а второй — к 0.
Температуру ядра тела измеряют разными способами: погружая термометр в прямую или сигмовидную кишку — ректальная или колоническая температуры (у человека равна 37,0—37,2 °С); в пищевод, на уровень сердца — эзофагальная; под язык — оральная, или сублингвальная (у человека она на 0,2—0,5 оС ниже ректальной); в наружный слуховой проход вблизи барабанной перепонки, при обязательной обтурации прохода тампоном — аурикулярная температура. Наиболее информативно измерение температуры гипоталамической области мозга.
Температуру оболочки тела измеряют только на открытых участках кожи и слизистых оболочках. Для точной ее оценки у человека многочисленные температурные датчики (от 7 до 20—30) фиксируют на всех основных участках поверхности тела: на лбу, щеках, шее, груди, животе, спине и т. д. Результат измерения в каждой точке умножают на коэффициент, отражающий долю данной области в общей площади поверхности тела, и получают средневзвешенную температуру кожи (СВТК), которую в качестве средней температуры оболочки тела используют в формуле Бартона. У человека, находящегося в термонейтральной среде, СВТК равна примерно 33—34 °С. В экспериментах на животных за температуру оболочки принимают температуру какой—либо не покрытой густым мехом части тела (хвост крысы, ухо кролика и т. п.).
Наиболее распространенный в клинической практике показатель теплового состояния — температура подмышечной области (аксиллярная температура). На нее оказывают влияние и температура ядра, и температура оболочки, поэтому аксиллярная температура близка к средней температуре тела (см. формулу Бартона). Для точного измерения аксиллярной температуры подмышечная впадина должна быть закрыта (рука прижата к туловищу) в течение не менее чем 10 мин — для накопления в этой области достаточного количества тепла.
Ценную информацию дает измерение температуры в конкретных органах— непосредственно или неинвазивно (с области проекции органа на поверхность тела — см. рис. 11.13), однако до настоящего времени этот подход не получил должного развития.