Физическая терморегуляция

Способы теплоотдачи:

- теплоизлучение (радиационная теплоотдача)- конвекция (движение и перемешивание нагреваемого телом воздуха)

- теплопроведение (отдача тепла предметам, соприкасающимся с телом)

- испарение воды (с поверхности кожи, легких, слизистых оболочек дыхательных путей и полости рта)

В обычных условиях теплопроведение играет небольшую роль, т.к. воздух и одежда плохо проводят тепло. Значение других способов теплоотдачи зависит:

1) от температуры окружающей среды:20⁰С – радиация 66%, испарение 19%, конвекция 15% (Дюбуа)35⁰С – радиация и конвекция невозможны.

В условиях основного обмена за сутки с поверхности тела испаряется 700 – 850 мл воды (300 – 350 мл – с поверхности легких, 400 – 500 мл – с поверхности кожи). При этом отдается 1675 – 2093 кДж (400 – 500 ккал).Интенсивность процесса зависит от относительной влажности среды: в насыщенном водяными парами воздухе испарение не происходит. Поэтому в бане пот выделяется в большом количестве, но не испаряется и стекает с поверхности кожи – неэффективное потоотделение.

2) от интенсивности обмена веществ:после тяжелой мышечной нагрузки путем испарения отдается 75% тепла, радиации – 12%, конвекции 13% (для сравнения: в покое при 20⁰С – доля радиации составляет 66%, испарения - 19%, конвекции - 15%).

Теплоотдаче препятствуют:

1) слой подкожной жировой клетчатки – в связи с малой теплопроводностью жира;

2) одежда – за счет того, что между ней и кожей находится слой неподвижного воздуха, являющегося плохим проводником тепла (его температура достигает 30⁰С). Теплоизолирующие свойства одежды тем лучше, чем более мелкоячеиста ее структура – шерстяная и меховая. Непроницаемая для воздуха одежда (резиновая) переносится плохо – слой воздуха между ней и телом быстро насыщается водяными парами и испарение прекращается.

3) изменение положения тела: когда холодно, животные «сворачиваются в клубок», что уменьшает поверхность теплоотдачи; когда жарко, наоборот, принимают положение, при котором она возрастает;

4) реакция кожных мышц - для человека имеет рудиментарное значение («гусиная кожа»), у животных изменяет ячеистость шерстяного покрова, в результате чего теплоизолирующая роль шерсти улучшается.

Для физической терморегуляции важное значение имеют изменения деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Сердечно-сосудистая система влияет на интенсивность теплоотдачи за счет перераспределения крови в сосудах и изменения объема циркулирующей крови. На холоде кровеносные сосуды кожи, в основном артериолы, суживаются; открываются артериовенозные анастомозы. Это уменьшает количество крови в капиллярах. В результате повышается термоизоляция организма и тепло сохраняется за счет ограничения теплоотдачи.

За счет перераспределения крови увеличивается объемная скорость кровотока во внутренних органах – это способствует сохранению тепла в них – реакция теплоконсервации.

При повышении температуры окружающей среды:

1) сосуды кожи расширяются, количество циркулирующей в них крови увеличивается;

2) возрастает объем циркулирующей крови за счет перехода воды из тканей в сосуды и выброса крови из селезенки и других кровяных депо.В результате увеличивается теплоотдача путем радиации и конвекции.

Таким образом, полезным приспособительным результатом деятельности рассматриваемой функциональной системы является постоянство не температуры кожи (температурной «оболочки»), а температуры внутренних органов (температурного «ядра»)

ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА – особенно важное значение имеет у непотеющих животных (не имеющих механизма потоотделения) – наземные хищники, ящерицы, собаки, кошки и др. При повышении температуры среды у них развивается тепловая одышка – сильно учащенное, но крайне поверхностное дыхание. Увеличивает испарение воды со слизистой полости рта и верхних дыхательных путей.

Постоянство температуры тела обеспечивается совместным действием механизмов, регулирующих с одной стороны, интенсивность обмена веществ и зависящее от него теплообразование(химическая терморегуляция), а с другой – теплоотдачу(физическая терморегуляция).