Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Февраля 2012 в 18:50, курсовая работа
Температура тела многих животных изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Такие животные называются пойкилотермными, т. е. животными с непостоянной температурой тела. Их активность существенно зависит от температуры окружающей среды, т. к. последняя определяет скорость биохимических реакций, протекающих в организме (их скорость возрастает в 2-3 раза при повышении температуры на каждые 10 градусов).
Стр. 2 Терморегуляция
Стр. 3-4 Температура тела и изометрия
Стр. 5 Химическая терморегуляция;
Стр. 6-8 Физическая терморегуляция;
Стр. 9-11 Регуляция изотермии;
Стр. 12-13 Гипотермия и гипертермия;
Стр. 14-15 Механизмы терморегуляции;
Стр. 16-19 Распределение температуры в орагнизме.
Стр. 20-21 Вывод
Стр. 22 Список литературы
Стр. 2
Терморегуляция
Стр. 3-4
Температура тела и изометрия
Стр. 5
Химическая терморегуляция;
Стр. 6-8
Физическая терморегуляция;
Стр. 9-11
Регуляция изотермии;
Стр. 12-13
Гипотермия и гипертермия;
Стр. 14-15
Механизмы терморегуляции;
Стр. 16-19 Распределение температуры в орагнизме.
Стр. 22 Список литературы
ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ
Температура тела многих животных изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Такие животные называются пойкилотермными, т. е. животными с непостоянной температурой тела. Их активность существенно зависит от температуры окружающей среды, т. к. последняя определяет скорость биохимических реакций, протекающих в организме (их скорость возрастает в 2-3 раза при повышении температуры на каждые 10 градусов).
Температура
тела человека и высших животных поддерживается
на постоянном уровне, несмотря на значительные
колебания температуры
Температура тела и изотермия
Температура
тела человека и высших животных поддерживается
на относительно постоянном уровне, несмотря
на колебания температуры
Химическая терморегуляция
Химическая
терморегуляция имеет важное значение
для поддержания постоянства
температуры тела, как в нормальных
условиях, так и при изменении
температуры окружающей среды. У
человека усиление теплообразования вследствие
увеличения интенсивности обмена веществ
отмечается, в частности, тогда, когда
температура окружающей среды становится
ниже оптимальной температуры, или
зоны комфорта. При обычной легкой
одежде эта зона находится в пределах
18—20 °С, а для обнаженного человека
28 °С. Оптимальная температура во
время пребывания в воде выше, чем
на воздухе. Это обусловлено тем,
что вода, обладающая высокой теплоемкостью
и теплопроводностью, охлаждает
тело в 14 раз сильнее, чем воздух.
Поэтому в прохладной ванне обмен
веществ повышается значительно
больше, чем во время пребывания
на воздухе при той же температуре.
Наиболее интенсивное теплообразование
в организме происходит в мышцах.
Даже если человек лежит неподвижно,
но с напряженной мускулатурой, окислительные
процессы, а вместе с тем и теплообразование
повышаются на 10%. Небольшая двигательная
активность ведет к увеличению теплообразования
на 50—80%, а тяжелая мышечная работа — на
400—500%. В условиях холода теплообразование
в мышцах увеличивается, даже если человек
находится в неподвижном состоянии. Это
обусловлено тем, что охлаждение поверхности
тела, действуя на рецепторы, воспринимающие
холодовое раздражение, рефлекторно возбуждает
беспорядочные непроизвольные сокращения
мышц, проявляющиеся в виде дрожи (озноб).
При этом обменные процессы организма
значительно усиливаются, увеличивается
потребление кислорода и углеводов мышечной
тканью, что и влечет за собой повышение
теплообразования. Даже произвольная
имитация дрожи увеличивает теплообразование
на 200%. Если в организм введены миорелаксанты
— вещества, нарушающие передачу нервных
импульсов с нерва на мышцу и тем самым
устраняющие рефлекторную мышечную дрожь,
при понижении температуры окружающей
среды гораздо быстрее наступает понижение
температуры тела. В химической терморегуляции,
кроме мышц, значительную роль играют
печень и почки. Температура крови печеночной
вены выше температуры крови печеночной
артерии, что указывает на интенсивное
теплообразование в этом органе. При охлаждении
тела теплопродукция в печени возрастает.
Освобождение энергии в организме совершается
за счет окислительного распада белков,
жиров и углеводов. Поэтому все механизмы,
которые регулируют окислительные процессы,
регулируют и теплообразование.
Физическая терморегуляция
Физическая
терморегуляция осуществляется путем
изменений отдачи тепла организмом.
Особо важное значение она приобретает
в поддержании постоянства
Человек
плохо переносит сравнительно невысокую
температуру окружающей среды (32 °С)
при влажном воздухе. В совершенно
сухом воздухе человек может
находиться без заметного перегревания
в течение 2—3 ч при температуре
55—50°С. Так как некоторая часть
воды испаряется легкими в виде паров,
насыщающих выдыхаемый воздух, дыхание
также участвует в поддержании
температуры тела на постоянном уровне.
При высокой окружающей температуре
дыхательный центр рефлек-
Регуляция изотермии
Регуляторные
реакции, обеспечивающие сохранение постоянства
температуры тела, представляют собой
сложные рефлекторные акты, которые
возникают в ответ на температурное
раздражение рецепторов кожи, кожных
и подкожных сосудов, а также
самой ЦНС. Эти рецепторы, воспринимающие
холод и тепло, названы терморецепторами.
При относительно постоянной температуре
окружающей среды от рецепторов в ЦНС
поступают ритмичные импульсы, отражающие
их тоническую активность. Частота этих
импульсов максимальна для холодовых
рецепторов кожи и кожных сосудов при
температуре 20—30°С, а для кожных тепловых
рецепторов — при температуре 38—43 "С.
При резком охлаждении кожи частота импульсации
в холодовых рецепторах возрастает, а
при быстром согревании урежается или
прекращается. На такие же перепады температуры
тепловые рецепторы реагируют прямо противоположно.
Тепловые и холодовые рецепторы ЦНС реагируют
на изменение температуры крови, притекающей
к нервным центрам. Терморецепторы ЦНС
находятся в передней части гипоталамуса
— в преоптической зоне, в ретикулярной
формации среднего мозга, а также в спинном
мозге. Наличие в ЦНС температурных рецепторов
доказывается многими экспериментами.
Так, например, если денервированные задние
конечности собаки погрузить в холодную
воду, это вызывает дрожь мышц головы,
передних конечностей и туловища и усиление
теплообразования. Терморегулнторные
рефлексы, вызываемые раздражением холодовых
рецепторов кожи, в данном опыте исключены
перерезкой нервов, и эффекты охлаждения
конечностей объясняются только понижением
температуры крови и раздражением центральных
холодовых рецепторов. Дрожь и сужение
кожных сосудов, а следовательно, повышение
теплообразования и понижение теплоотдачи
возникают также при охлаждении сонной
артерии, приносящей кровь к головному
мозгу. Термочувствительность гипоталамуса
была показана в экспериментах на ненаркотизированных
кроликах. Животным в область гипоталамуса
вживляли специальные термонагреватели.
Оказалось, что повышение температуры
на 0,41 "С вызывает выраженную терморегуляционную
реакцию, проявляющуюся в расширении сосудов
уха. Такая реакция проявлялась при температуре
среды 22—27 °С. Когда же температуру среды
снижали до 17--20°С, то для получения сосудорасширяющей
реакции нагревание гипоталамуса нужно
было увеличить на 0,84 °С. Таким образом,
понижение окружающей температуры, а следовательно,
изменение характера температурного воздействия
на экстерорецепторы уменьшает температурную
чувствительность гипоталамуса. Участие
гипоталамуса в терморегуляции обеспечивает
взаимодействие восприятия сигналов об
изменении температуры окружающей и внутренней
среды. Именно в гипоталамусе расположены
основные центры терморегуляции, которые
координируют многочисленные и сложные
процессы, обеспечивающие сохранение
температуры тела на постоянном уровне.
Это доказывается тем, что разрушение
гипоталамуса влечет за собой потерю способности
регулировать температуру тела и делает
животное пойкилотермным, в то время как
удаление коры большого мозга, полосатого
тела и зрительных бугров заметно не отражается
на процессах теплообразования и теплоотдачи.
При изучении роли различных участков
гипоталамуса в терморегуляции обнаружены
ядра, изменяющие процесс теплообразования,
и ядра, влияющие на теплоотдачу. Химическая
терморегуляция (усиление теплообразования,
мышечная дрожь) контролируется хвостовой
частью гипоталамуса. Разрушение этого
участка мозгового ствола у животных делает
их неспособными переносить холод. Охлаждение
животного после такой операции не вызывает
дрожи и компенсаторного повышения теплообразования.
Физическая терморегуляция (сужение сосудов,
потоотделение) контролируется передней
частью гипоталамуса. Разрушение данной
области—центра теплоотдачи— не лишает
животного способности переносить холод;
но после операции оно быстро •перегревается
при высокой температуре окружающей среды
(так как поврежден механизм, обеспечивающий
физическую терморегуляцию). Центры теплообразования
и центры теплоотдачи находятся между
собой в сложных взаимоотношениях и взаимоподавляют
друг друга. Терморегуляторные рефлексы
могут осуществляться и спинным мозгом.
Охлаждение спинного мозга животного,
у которого этот отдел ЦНС отделен перерезкой
от вышележащих отделов, вызывает мышечную
дрожь и сужение периферических сосудов.
Значение спинного мозга в терморегуляции
состоит не только в том, что он является
проводником сигналов, идущих от периферических
рецепторов к головному мозгу, и влияний,
поступающих от головного мозга к мышцам,
сосудам и потовым железам, но и в том,
что в спинном мозге находятся центры
некоторых терморегуляторных рефлексов,
имеющих, правда, несколько ограниченное
регуляторное значение. Так, после перерезки
мозгового ствола ниже гипоталамических
центров терморегуляции способность организма
усиливать теплообразование и повышать
интенсивность окислительных процессов
на холоду резко понижена и не обеспечивает
постоянной температуры тела. Равным образом
после перерезки мозгового ствола или
отделения спинного мозга от продолговатого
резко нарушена и физическая терморегуляция,
поэтому при повышении окружающей температуры
животное легко перегревается, так как
одни спинальные терморегуляторные механизмы
неспособны обеспечить постоянство температуры
тела. Хотя удаление коры большого мозга
заметно не отражается на процессах теплообразования
и теплоотдачи, однако неправомерно делать
вывод, что это образование не влияет на
тепловой обмен. Эксперименты на животных
и наблюдения на людях показали возможность
условнорефлекторных изменений теплопродукции
и теплоотдачи, которые осуществляются
корой большого мозга. В осуществлении
гипоталамической регуляции температуры
тела участвуют железы внутренней секреции,
главным образом щитовидная и надпочечники,
образование гормонов в которых контролируется
нервной системой. Участие щитовидной
железы в терморегуляций доказывается
тем, что введение в кровь животного сыворотки
крови другого животного, которое длительное
время находилось на холоде, вызывает
у первого повышение обмена веществ. Такой
эффект наблюдается лишь при сохранении
у второго животного щитовидной железы.
Очевидно, во время пребывания в условиях
охлаждения происходит усиленное выделение
в кровь гормона щитовидной железы, повышающего
обмен веществ и, следовательно, образование
тепла. Участие надпочечников в терморегуляции
связано с выделением ими в кровь адреналина,
который, усиливая окислительные процессы
в тканях, в частности, в мышцах, повышает
теплообразование и суживает кожные сосуды,
уменьшая теплоотдачу. Поэтому адреналин
способен вызывать повышение температуры
тела {адреналиновая гипер-термия).
Гипотермия и гипертермия
Если
человек длительное время находится
в условиях значительно повышенной
или пониженной температуры окружающей
среды, то механизмы физической и
химической регуляции тепла, благодаря
которым в обычных условиях сохраняется
постоянство температуры тела, могут
оказаться недостаточными: происходит
перегревание тела—гипертермия или
переохлаждение— гипотермия. Гипотермия
— состояние, при котором температура
тела ниже 35 °С. Быстрее всего гипотермия
возникает при погружении в холодную
воду. При этом вначале наблюдается
возбуждение симпатического отдела
вегетативной нервной системы и рефлекторно
ограничивается теплоотдача и усиливается
теплопродукция. Последнему способствуют
сокращения мышц — мышечная дрожь. Через
некоторое время температура тела все
же начинает падать. При этом наблюдается
состояние, подобное наркозу: исчезновение
чувствительности, ослабление рефлекторных
реакций, понижение возбудимости нервных
центров. Резко понижается интенсивность
обмена веществ, замедляется дыхание,
урежаются сердечные сокращения, снижается
сердечный выброс, понижается артериальное
давление (при температуре тела 24—25 °С
оно может быть равно 15—20% исходного).'
В последние годы искусственно создаваемая
гипотермия с охлаждением тела до 24—28
°С вошла в практику хирургических клиник,
осуществляющих операции на сердце и ЦНС.
Смысл этого мероприятия состоит в том,
что гипотермия значительно снижает обмен
веществ головного мозга, а следовательно,
потребность этого органа в кислороде.
Поэтому становится переносимым более
длительное обескровливание мозга (вместо
3—5 мин при нормальной температуре до
15—20 мин при 25—28 °С). а это означает, что
при гипотермин больные легче переносят
временное выключение сердечной деятельности
и остановку дыхания. Гипотермию прекращают
путем быстрого согревания тела. Для того
чтобы исключить начальные приспособительные
реакции, направленные на поддержание
температуры тела при искусственной гипотермии,
применяют препараты, выключающие передачу
импульсов в симпатическом отделе вегетативной
нервной системы (ганглиоплегические
препараты) и прекращающие передачу импульсов
с нервов на скелетные мышцы (мио-релаксанты}.
При относительно кратковременных и не
чрезмерно интенсивных воздействиях холода
на организм изменений теплового баланса
и понижения температуры внутренней среды
не происходит. В то же время это способствует
развитию простудных заболеваний и обострению
хронических воспалительных процессов.
В этой связи важную роль приобретает
закаливание организма. Закаливание достигается
повторными воздействиями низкой температуры
возрастающей интенсивности. У ослабленных
людей закаливание следует начинать с
водных процедур нейтральной температуры
(32 °С) и понижать температуру на 1 °С через
каждые 2—3 дня. После прекращения тренировки
закаливание исчезает, поэтому выполнение
режима закаливания должно быть непрерывным.
Эффект закаливания проявляется не только
при водных процедурах, но и при воздействии
холодного воздуха. При этом закаливание
происходит быстрее, если воздействие
холода сочетается с активной мышечной
деятельностью. Гипертермия — состояние,
при котором температура тела поднимается
выше 37 °С. Она возникает при продолжительном
действии высокой температуры окружающей
среды, особенно при влажном воздухе, и,
следовательно, небольшом эффективном
потоотделении. Гипертермия может возникать
и под влиянием некоторых эндогенных факторов,
усиливающих в организме теплообразование
(тироксин, жирные кислоты и др.). Резкая
гипертермия, при которой температура
тела достигает 40—41 °С, сопровождается
тяжелым общим состоянием организма и
носит название теплового удара. От гипертермии
следует отличать изменения температуры,
когда внешние условия не изменены, но
нарушается сам процесс терморегуляции,
чаще всего под влиянием микроорганизмов.
Примером такого нарушения является инфекционная
лихорадка. Одной из причин ее возникновения
является то. что гипоталамические центры
регуляции теплообмена обладают высокой
чувствительностью к некоторым химическим
соединениям, в частности к бактерийным
токсинам. Введение непосредственно в
область переднего гипоталамуса минимального
количества бактерийного токсина сопровождается
многочасовым повышением температуры
тела.