Які добові коливання температури тіла?
Добові коливання температури ядра становлять майже 1оС: до 4-ої години вона знижується, а до 17-ої години – підвищується. Добові коливання температури обумовлені біологічними ритмом – циркадним ритмом.
На добовий ритм температури накладаються інші ритми, які мають триваліші періоди, зокрема, ритм температури у жінок, синхронізований з менструальним циклом: у перший період циклу температура нижча на 0,5оС, ніж у другій - післяовуляційний.
Тема 18. Центр терморегуляції, теплові і холодові рецептори, їх роль. Яка будова центру терморегуляції та роль терморецепторів?
Регуляція сталості температури тіла у гомойотермних організмів здійснюється завдяки центру терморегуляції, який розташований у гіпоталамусі.
Він підтримує баланс між теплопродукцією і тепловіддачею при різних станах організму і різній температурі навколишнього середовища:
Передній відділ гіпоталамуса сприймає інформацію від периферичних (холодових і теплових) та центральних (переважно теплових) терморецепторів.
Інформація від центральних терморецепторів (гіпоталамусу), серед яких переважають теплові (температурний діапазон: 37-37,5оС), і периферичних терморецепторів - теплових і холодових, серед яких переважають холодові, надходить до центру терморегуляції, а саме до переднього гіпоталамусу – передзорове поле, який порівнює температуру ядра з заданою температурною точкою (set point). Найбільша частота імпульсації в холодових рецепторах при температурі 20-34оС, а в теплових периферичних рецепторах – у межах 38оС і більше.
Інформація від центральних терморецепторів (гіпоталамусу), серед яких переважають теплові (температурний діапазон: 37-37,5оС), і периферичних терморецепторів - теплових і холодових, серед яких переважають холодові, надходить до центру терморегуляції, а саме до переднього гіпоталамусу – який порівнює температуру ядра з заданою температурною точкою (set point). Найбільша частота імпульсації в холодових рецепторах при температурі 20-34оС, а в теплових периферичних рецепторах – у межах 38оС і більше.
Спрощена схема регуляції сталості температури тіла:
Якщо температура ядра нижче за задану температурну точку, активується задній гіпоталамус, що призводить до збільшення теплопродукції (хімічна терморегуляція): виникає активація скоротливого моторного ядра і збільшення теплопродукції завдяки скороченню м’язів - скоротливому термогенезу..
Зменшення тепловіддачі в цих умовах забезпечує підтримання сталості температури тіла (фізична терморегуляція).
Якщо температура ядра вище за задану температуру, інформація надходить від заднього гіпоталамусу, що є інтегративним центром терморегуляції, до переднього гіпоталамусу, що призводить до збільшення тепловіддачі шляхом пригнічення симпатичних адренергічних впливів на тонус судин шкіри (розширення судин) та активації симпатичних холінергічних впливів на потові залози – збільшення потовиділення та випаровування води, що надходить з потом.
Які механізми підвищення температури тіла під час гарячки?
При багатьох захворюваннях температура тіла підвищується завдяки дії пірогенів на задану точку температури центру терморегуляції.
Пірогени (ендотоксини, інші пірогенні фактори) збільшують продукцію макрофагами цитокінів, зокрема, інтерлейкіни - ІЛ-1, який впливає на передній гіпоталамус, де збільшується рівень простагландинів, що призводить до збільшення заданого температурного рівня (set point) переднього гіпоталамусу, внаслідок чого збільшується теплопродукція, зменшується тепловіддача, підвищується температура ядра - виникає гарячка.
На схемі показано послідовність процесів, що призводять до підвищення заданого температурного рівня нейронів переднього гіпоталамуса, наслідком чого є збільшення температури тіла до нового заданого рівня завдяки збільшенню теплопродукції і зменшенню тепловіддачі, що показано спрощено на схемі:
Аспірин зменшує гарячку – він пригнічує фермент циклооксигеназу, що призводить до пригнічення утворення простагландинів і зниження температурного рівня set point переднього гіпоталамусу: розширюються судини шкіри, збільшується потовиділення – збільшується тепловіддача.
Стероїди також зменшують гарячку, бо блокують утворення з фосфоліпідів у передньому гіпоталамусі арахідонової кислоти, яка є попередником простагландинів.