Температура тела и тепловой баланс.

Возможность процессов жизнедеятельности ограничена узким пределом температуры внутренней среды, в котором могут происходить основные ферментативные реакции. Для человека снижение температуры тела ниже 25° и ее увеличение выше 43°, как правило, смертельно, особенно чувствительны к изменениям температуры нервные клетки.

Температура тела зависит от двух факторов: интенсивности образования тепла (теплопродукции) и величины потерь тепла (теплоотдачи). Главным условием подержания постоянной температуры тела гомойотермных животных, в том число и человека, является достижение устойчивого баланса теплопродукции и теплоотдачи. Такой баланс описывается уравнением

М±Р±Ј_т±Ј­Ј_и±S=0

где М – метаболическая теплопродукция; Р – излучение; Ј_т – теплопроведение; Ј – конвекция; Ј_и – испарение; S – накопление тепла; плюс означает приток, минус – теплоотдачу.

Тепло может быть получено или отдано путем излучения, теплопроведения и конвекции в зависимости от условий внешней среды. Тепло всегда образуется в качестве побочного продукта биохимических реакций, протекающих в организме, поэтому метаболизм всегда имеет положительный знак, а испарение – отрицательный. Противоположная реакция – конденсация - практически не влияет на тепловой баланс у человека.

Вся высвобождающаяся в организме при биологическом окислении питательных веществ энергия, в конечном счете, превращается в тепло. Чем интенсивнее протекание обменных процессов, тем больше теплообразование в организме. Скорость биологического окисления возрастает при увеличении температу­ры. Взаимозависимость обменных процессов и теплообразования не приводит к самоускорению величины обмена и температуры, так как прирост температуры тела сопровождается увеличением отдачи тепла. Оптимальное соотношение теплопродукции и теплоотдачи обеспечивается совокупностью физиологических процессов, называемых терморегуляцией. Различают химическую и физическую терморегуляцию.

Химическая терморегуляция.

Этот вид регуляции температуры осуществляется за счет из­менения уровня обмена веществ, что ведет к повышению или по­нижению образования тепла в организме. Суммарная теплопро­дукция в организме складывается из первичной теплоты, выделя­ющейся в ходе постоянно протекающих во всех тканях реакций обмена веществ, и вторичной теплоты, образующейся при расхо­довании энергии макроэргических соединений на выполнение определенной работы. Интенсивность метаболических процес­сов неодинакова в различных органах и тканях, поэтому их вклад в общую теплопродукцию неравнозначен. Наибольшее количест­во тепла образуется в мышцах при их напряжении и сокращении. Образование тепла в мышцах при этих условиях получило назва­ние сократительного термогенеза. Сократительный термогенез является основным механизмом дополнительного теплообразова­ния у взрослого человека.

У новорожденных, а также у мелких млекопитающих име­ется механизм ускоренного теплообразования за счет возраста­ния скорости окисления жирных кислот бурого жира, который расположен в межлопаточной области, вдоль крупных сосудов грудной и брюшной полостей, в затылочной области шеи. Такой оттенок ей придают многочисленные, в сравнении с белой жи­ровой тканью, окончания симпатических нервных волокон и митохондрии, содержащиеся в клетках этой ткани. Масса бу­рой жировой ткани достигает у взрослого 0,1% массы тела. У де­тей содержание бурого жира больше, чем у взрослых, в мито­хондриях жировых клеток имеется полипептид, способный разобщать идущие здесь процессы окисления и образования АТФ. Результатом этого является образование в этой ткани зна­чительно большего количество тепла, чем в белой жировой тка­ни. Этот механизм получил название несократительного термо­генеза.