Эфферентное звено терморегуляции

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Эфферентные импульсы пути от центра терморегуяции по симпатическим, парасимпатическим и двигательным волокнам направляются к исполнительным органам. В результате реализуются:
1) сосудистые реакции;
2) трофические реакции;
3) локомоторные реакции.
Симпатический отдел автономной нервной системы регулирует процессы теплопродукции (гликогенолиз, липолиз и др.), процессы теплоотдачи (теплоизлучение, теплопроведение, конвекцию и потоотделение за счёт изменения тонуса кожных сосудов).
Импульсация по волокнам парасимпатического отдела автономной нервной системы снижает интенсивность обмена веществ и этим самым уменьшает химическую терморегуляцию.
Соматическая система регулирует произвольную и непроизвольную фазную активность скелетных мышц, т.е. процессы мышечного термогенеза.

Гуморальная регуляция теплообмена

Гуморальная регуляция теплообмена отчётливо реализуется при снижении температуры окружающей среды за счёт гормонов, обладающих калоригенным эффектом (увеличение интенсивности процессов катаболизма с соответствующим повышением термогенеза):
1) тиреогормоны;
2) катехоламины;
3) тиреотропин;
4) глюкокортикоиды.

Функциональная система, обеспечивающая постоянство температурного гомеостаза организма

Системообразующим фактором терморегуляторной функциональной системы является полезный приспособительный результат – это температура крови, которая, с одной стороны, необходима для оптимального протекания метаболизма в данных условиях, а с другой – сама определяется интенсивностью процессов метаболизма. Эффекторные механизмы этой функциональной системы состоят из двух ведущих процессов – теплопродукции и теплоотдачи. Регуляция этих процессов происходит либо в сторону их усиления, либо в сторону их уменьшения Теплопродукция и теплоотдача осуществляются с участием специализированных структур мозга, объединённых в центр терморегуляции.
Принципиальная архитектура функциональной системы, поддерживающей температуру тела на оптимальном для метаболизма уровне, представлена на рис.45.

Рис.45. Функциональная система, обеспечивающая
постоянство температуры тела.
ГП – ядра переднего гипоталамуса;
ГЗ – ядра заднего гипоталамуса.

Принцип регулирования заключается в том, что управляющее устройство (центр терморегуляции) получает информацию от терморецепторов. На основании этой информации центр терморегуляции посылает импульсы на периферию, благодаря которым деятельность эффекторов (рабочие органы, определяющие интенсивность теплопродукции и теплоотдачи) изменяется так, что возникает новый уровень теплового баланса, в результате чего температура тела сохраняется на постоянном уровне.
Особенностью данной функциональной системы является то, что для достижения полезного результата наряду с внутренними саморегуляции (процессы теплопродукции и теплоотдачи) имеется и целенаправленная поведенческая реакция для адекватного приспособления к окружаюшей среде, представляющая собой внешний контур.
Функциональная система температурного гомеостаза может работать как по принципу «возмущения», так и по принципу «отклонения».
Регуляция по отклонению. При изменении температуры крови с терморецепторов сигналы поступают в центр терморегуляции и оттуда через внутренние механизмы саморегуляции и, если их недостаточно, через целенаправленное поведение, происходит восстановление оптимальной температуры крови.
В системе терморегуляции предусмотрен и более мягкий способ поддержания постоянства температуры тела, который основан на принципе регуляции по возмущению. При этом организм реагирует на изменения температуры среды, и, опережая изменения температуры крови, в функциональной системе возникают импульсы, изменяющие работу эффекторов таким образом, что температура крови остаётся без изменений. Примером регуляции температуры тела по принципу «возмущения» является увеличение теплопродукции у человека, собирающегося выйти зимой на улицу. У него по условнорефлекторным механизмам возрастает обмен веществ, теплообразование, что упреждает теплопотери на улице в условиях низкой температуры.

Терморегуляция в условиях низкой температуры

Для сохранения температурного гомеостаза при понижении температуры окружающей среды происходят следующие регуляторные реакции:
1) перераспределение крови в организме: сужение сосудов «оболочки» и расширение сосудов «ядра» тела;
2) уменьшение объёмной скорости кожного кровотока;
3) уменьшение объёма циркулирующей крови в подкожных кровеносных сосудах, так как вода уходит в ткани, кровь сгущается, уменьшается теплоёмкость крови;
4) феномен «термического короткого замыкания крови» – закрытие поверхностных подкожных вен и перераспределение крови в глубокие вены, которые проходят рядом с артериями, в результате чего венозная кровь нагревается, а к органу поступает охлаждённая артериальная кровь. Таким образом происходит экономное перераспределение тепла;
5) открытие артериовенозных шунтов: кровь, минуя капилляры, уходит в вены, сохраняя тепло;
6) снижение потоотделения;
7) урежение дыхания, усиление работы сердца;
8) увеличение теплопродукции химическим и физическим путём;
9) безусловнорефлекторные мышечные реакции: пилоэрекция, терморегуляционный тонус, мышечная дрожь, изменение позы в направлении уменьшения площади теплорассеивания;
10) целенаправленное изменение поведения, увеличение двигательной активности.

Терморегуляция в условиях высокой температуры

Для сохранения температурного гомеостаза при повышении температуры окружающей среды происходят следующие регуляторные реакции:
1) перераспределение крови в организме: сужение сосудов «ядра» и расширение сосудов «оболочки» тела;
2) увеличение объёмной скорости кожного кровотока;
3) увеличние объёма циркулирующей крови в подкожных кровеносных сосудах, так как вода переходит из тканей в кровь, увеличивается объём плазмы и повышается теплоёмкость крови;
4) закрытие артериовенозных шунтов;
5) увеличение потоотделения;
6) тепловая одышка;
7) снижение теплопродукции;
8) целенаправленное изменение поведения, снижение двигательной активности.

Терморегуляция в условиях физической нагрузки

При физической нагрузке теплопродукция возрастает (при умеренной нагрузке – до 300 ккал/час, при интенсивной работе – до 600-900 ккал/час). Температура ядра тела на протяжении первых 15-30 минут работы довольно быстро повышается до относительно стационарного уровня, а затем сохраняется на этом уровне или продолжает медленно возрастать. Даже в комфортных условиях окружающей среды температура ядра тела при интенсивной работе может достигать 41°С (при марафонском беге).
Несмотря на то, что при физической нагрузке активируются механизмы теплоотдачи, в данных условиях всё равно имеет место рабочая гипертермия.

Искусственная гипотермия

Гипотермия – это охлаждение тела, при котором его температура становится ниже 35°С.
В клинической практике для уменьшения метаболизма тканей, например, при проведении операции на сердце, используется искусственная гипотермия. Различают умеренную (снижение до 32-28°С), и глубокую (снижение до 20-15°С и ниже) гипотермию. В практической медицине используется умеренная гипотермия, так как при глубокой гипотермии нарушается работа сердца.
При гипотермии снижается метаболизм и потребление кислорода. С понижением температуры тела на каждый градус снижается на 5-6% потребность в кислороде. При умеренной гипотермии потребление кислорода снижается примерно на 50%. Это позволяет выключить сердце из кровообращения на 6-10 минут. При глубокой гипотермии сердце может быть выключено до 60 минут при 12, 5°С; до 80 минут при 6°С. Однако при понижении температуры ниже 28°С имеется риск фибрилляции сердца.
В ряде случаев применяют вариант локальной гипотермии, например, при операциях на сердце для уменьшения повреждающего действия оперативного вмешательства используют холодовую кардиоплегию (защиту). С этой целью поверхность сердца охлаждают стерильным снегом или перфузируют коронарные сосуды охлаждённым раствором.
В настоящее время умеренное охлаждение тела, при котором снижаются скорость обменных процессов, газовый обмен, артериальное давление, наступают брадикардия и брадипноэ, используется в клинической практике с целью снижения реакции ткани коры головного мозга на гипоксию, возникающую при выключении сердечной деятельности и остановке дыхания.

Гипертермия

Различают экзогенную и эндогенную гипертермию.
Экзогенная гипертермия (перегревание) возникает в условиях длительного воздействия повышенной температуры на организм. Возникновению перегревания способствуют высокая влажность и отсутствие движения воздуха, что существенно ограничивает испарение пота – единственный механизм теплоотдачи в этих условиях. Поэтому, несмотря на попытки повысить отдачу тепла (гиперемия кожных покровов, максимальные потоотделение и увеличение объёма циркулирующей крови), теплопродукция преобладает, и температура тела возрастает. Такое состояние называют тепловым ударом. Развитие теплового удара проходит три стадии:
1) стадия компенсации, при которой теплоотдача испарением влаги с поверхности тела и лёгких компенсирует тепловую нагрузку;
2) стадия возбуждения, при которой теплоотдача испарением примерно равна внешней тепловой нагрузке. Она характеризуется максимальным повышением теплоотдачи (профузным потоотделением), повышением активности окислительных процессов и деятельности всех жизненно важных систем (тахикардией, тахипноэ и др.). Это приводит к гипокапнии, алкалозу, нарушению функции дыхания и, в конечном итоге, к истощению процессов торможения в ЦНС;
3) стадия угнетения, при которой теплоотдача испарением становится меньше тепловой нагрузки. При этом развивается декомпенсация прежде всего со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной систем, т.е. исчерпываются регуляторные механизмы функциональной системы, температура «ядра» повышается, происходит падение артериального давления, возникают острая почечная недостаточность, снижение объёма циркулирующей крови и прогрессируют нарушения функции мозга.
Эндогенная гипертермия носит защитно-приспособительный характер и развивается при воздействии на организм эндогенных и экзогенных пирогенов (pyr, гр. – огонь; + genos, гр. – род). В настоящее время считается, что при инфекционных заболеваниях гипертермия до 39°C у взрослых является защитной реакцией и не подлежит медикаментозной коррекции.

Выделение

Органы выделения

К органам выделения относят почку, кожу, лёгкие, желудочно-кишечный тракт и печень.
Через лёгкие выделяются СО₂, летучие кислоты, образующиеся в организме. Кожей выделяется от 400-600 мл пота в сутки (соли, мочевина, фосфаты, сульфаты, NaCl, токсические продукты). Благодаря слизистой оболочке кишечник выделяет мочевину, соли тяжелых металлов. Печенью с желчью выделяются желчные пигменты и билирубин – продукт расщепления гемоглобина.
Наиболее значимым органов выделения является почка.

Функции почек

1. Экскреторная – выделение с мочой Н₂О, солей, продуктов азотистого обмена, кислот и др.
2. Гомеостатическая – поддержание изоволюмии, изоосмии, изоионии, озогидрии, изотермии и изотонин.

Изоволюмия – постоянство объёма циркулирующей крови.
Изоосмии – постоянство осмотического давления.
Изотонии – постоянство ионного состава.
Изонидрии – постоянство водородных ионов.
Изотонии – постоянство артериального давления.

3. Гемопоэтическая – участие в кроветворении. В почках образуется эритропоэтин и его ингибиторы.
4. Инкреторная – образование ренина в югстогломерулярном аппарате почки, эритропоэтина, а также постагландинов и др.
5. Активирует витамин Д₃.
6. Метаболическая – участие в обмене белков, липидов и углеводов.
7. Антигемолитическая – активация фибринолиза, выделение гепарина, антитромбина и т.д.

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒