Теплопродукция и теплоотдача: механизмы и факторы их определяющие. Компенсаторные изменения теплопродукции и теплоотдачи.

Источником тепла в организме являются экзотермические реакции окисления белков, жиров, углеводов, а также гидролиза АТФ. При гидролизе питательных веществ часть освобожденной энергии аккумулируется в АТФ, а часть рассеивается в виде теплоты (первичная теплота). При использовании энергии, аккумулированной в АГФ, часть энергии идет на выполнение полезной работы, часть рассеивается в виде тепла (вторичная теплота). Таким образом, два потока теплоты -- первичной и вторичной -- являются теплопродукцией. При высокой температуре среды или соприкосновении человека с горячим телом, часть тепла организм может получать извне (экзогенное тепло).

При необходимости повысить теплопродукцию (например, в условиях низкой темпера-туры среды), помимо возможности получения тепла извне, в организме существуют меха-низмы, повышающие продукцию тепла.

Классификация механизмов теплопродукции:

1.Сократительный термогенез -- продукция тепла в результате сокращения скелетных мышц:

а) произвольная активность локомоторного аппарата;

б) терморегуляционный тонус;

в) холодовая мышечная дрожь, или непроизвольная ритмическая активность скелет-ных мышц.

2.Несократительный термогенез, или недрожательный термогенез (продукция тепла в результате активации гликолиза, гликогенолиза и липолиза):

а) в скелетных мышцах (за счет разобщения окислительного фосфорилирования);

б) в печени;

в) в буром жире;

г) за счет специфико-динамического действия пищи.

Основная масса тепла образует-ся во внутренних органах. Поэтому внутренний поток тепла для удале-ния из организма должен подойти к коже. Перенос тепла от внутренних органов осуществляется за счет теплопроведения (таким способом пе-реносится менее 50% тепла) и кон-векции, т. е. тепломассапереноса. Кровь в силу своей высокой тепло-емкости является хорошим провод-ником тепла.

Второй поток тепла - это поток, направленный от кожи в среду. Его называют наружным потоком. Рассматривая механизмы теплоотдачи, обычно имеют ввиду именно этот поток.

Отдача тепла в среду осуществляется с помощью 4 основных механизмов:

1)испарения;

2)теплопроведения;

3)теплоизлучения;

4)конвекции.

Теплопроведение - это способ отдачи тепла телу, которое непосредственно контактирует с телом человека. Чем ниже температура этого тела, чем выше температурный градиент, тем выше скорость потери тепла за счет этого механизма. Обычно этот способ отдачи тепла ограничен одеждой и воздушной прослойкой, которые являются хорошими изоляторами тепла, а также подкожным жировым слоем. Чем толще этот слой, тем меньше вероятность передачи тепла к холодному телу.

Теплоизлучение - отдача тепла с участков кожи, не прикрытых одеждой. Происходит путем длинноволнового инфракрасного излучения, поэтому такой вид теплоотдачи еще называют радиационной теплоотдачей. В условиях температурного комфорта за счет этого механизма отдается до 60% тепла. Эффективность теплоизлучения зависит от градиента температуры (чем он выше, тем больше тепла отдается), от площади, с которой происходит излучение, от числа объектов, находящихся в среде, которые поглощают инфракрасные лучи.

Конвекция. Воздух, соприкасающийся с кожей, нагревается и поднимается, его место занимает «холодная» порция воздуха и т. д. Таким способом отдается в условиях температурного комфорта до 15% тепла.

Задачи. В лаборатории у двух испытуемых измеряют максимальную произвольную силу (условия измерения одинаковы). У первого – мышц, приводящих большой палец кисти, у второго – больших групп мышц голени. У кого возникающий силовой дефицит будет больше? Почему?

Управлять мышцами, когда требуется проявить их силу, — очень сложная задача для центральной нервной системы. Доказано, что максимальная произвольная сила всегда ниже, чем максимальная сила мышц, которая зависит от числа мышечных волокон и их толщины. Разница между значениями этих параметров силы называется силовым дефицитом. Силовой дефицит тем меньше, чем совершеннее центральное управление мышечным аппаратом.

Известно, что при одинаковых условиях величина силового дефицита тем больше, чем больше число одновременно сокращающихся мышечных групп. Таким образом величина силового дефицита у второго испытуемого больше.

Билет №12

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: