- •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
11.3.3. Терморецепция, субъективные температурные ощущения и дискомфорт
Для того чтобы регулировать тепловое состояние организма, головной мозг должен постоянно получать адекватную информацию о температуре различных частей тела (и ядра, и оболочки). В коже обнаружены многочисленные точки с высокой температурной чувствительностью (у одних точек — к теплу, у других — к холоду). Однако попытки морфологически идентифицировать сами тепловые и холодовые рецепторы лишь поначалу казались успешными. Проблема состоит в том, что перед рассечением тканей их замораживают, при этом рецепторы смещаются настолько, что связать с достаточной степенью надежности функцию (повышенная чувствительность к теплу или к холоду) с конкретной структурой (типом кожных рецепторов) — не удается. Ненадежность результатов таких исследований привела к появлению термина термосенсор. Употребляя его, физиолог просто откладывает на будущее попытку ответить на вопрос, как именно выглядит данный терморецептор.
По афферентным волокнам кожных нервов температурная информация поступает в дорсальные рога спинного мозга (в собственные ядра спинного мозга), оттуда по восходящему боковому спинно—таламическому пути — в таламус и далее — в гипоталамус, где и происходит ее синтез (рис. 11.9.).
В отличие от классической схемы анализатора, в системе терморецепции у человека и высших животных есть второй, не менее важный, чем терморецепторы кожи и слизистых оболочек, источник температурной информации — кровь протекающая по сосудам гипоталамуса. Нейроны, расположенные преимущественно в передней гипоталамической области, непосредственно воспринимают температуру омывающей их крови. Информация, поступающая от периферических и центральных термосенсоров, интегрируется в гипоталамусе (главным
образом в задней его части), и эта интегрированная оценка теплового состояния используется системой терморегуляции для «принятия решения» о необходимости активировать механизмы теплоотдачи или, наоборот, теплопродукции.
Убедиться в этом позволяет следующий опыт. Обезьяне вживляют в гипоталамическую область мозга термод (тонкую трубочку, промываемую водой) и помещают животное в климатическую камеру. Если одновременно повышать температуру воздуха в камере и снижать температуру воды в термоде или, наоборот, охлаждать окружающую среду и согревать гипоталамус, можно добиться такого равновесия потоков противоречивой информации, при котором и теплопродукция, и теплоотдача будут минимальны, т. е. организм будет реагировать так, как если бы животное находилось в условиях термонейтральной среды.
Факт интеграции температурной информации, приходящей из разных источников, подтверждают и наблюдения на человеке. На испытателя надевают специальный костюм, прошитый двумя длинными трубками. Трубки уложены «змейками» таким образом, что одна покрывает правую половину тела, другая— левую. По трубкам Одновременно пропускают воду различной температуры, согревая одну половину тела и охлаждая другую. При этом не происходит ни увеличения теплопродукции (электромиограмма, регистрируемая с мышц шеи, не выявляет признаков холодовой дрожи), ни прироста теплоотдачи (потоотделение в лобной области отсутствует).
Термочувствительные нейроны обнаружены также и в спинном мозгу, однако влияние их на формирование интегративной оценки температуры менее значительно.
Информация о тепловом состоянии организма всегда достигает коры больших полушарий, но предметом сознательного анализа она становится лишь тогда, когда температура тела существенно отличается от должных значений. Во всех других случаях терморегуляционные реакции осуществляются без непосредственного вмешательства высших отделов головного мозга.
Человек способен относительно независимо оценивать температуру окружающей его среды (от «очень холодно» до «очень жарко») и свое состояние как результат такого воздействия (от «полный комфорт» до «сильный дискомфорт»).
Восприятие среды как термонейтральной («ни тепло, ни холодно») не всегда совпадает с ощущением своего состояния как вполне комфортного. Например, для человека, переходящего из сауны в бассейн с холодной водой, синонимами будут понятия «холодно» и «комфортно». Тепловой комфорт не всегда обеспечивает максимальную работоспособность человека. Например, поддержание высокого уровня внимания при длительной монотонной работе (авиадиспетчер у экрана локатора) наблюдается при температуре воздуха примерно на 4 °С ниже зоны комфортных ощущений. С другой стороны, для сложной мыслительной (творческой) деятельности условия теплового комфорта являются наилучшими.