Ce proces stă la baza termoreglării chimice. Încălcarea termoreglării organismului: cauze și simptome. Sindrom de încălcare a termoreglării

Corpul uman are o temperatură constantă de 36,6 C. Pentru a-și menține constanța, există două tipuri de analizoare pe pielea umană: unele reacționează la frig, altele la căldură. Analizoarele de temperatură protejează organismul de hipotermie și supraîncălzire, ajută la menținerea unei temperaturi constante a corpului. Totalitatea proceselor de generare și transfer de căldură care au loc în organism și permit menținerea unei temperaturi constante a corpului se numește termoreglare.

Mecanismul de generare a căldurii are termoreglare chimică, iar transferul de căldură are termoreglare fizică. Creșterea generării de căldură se realizează prin creșterea intensității metabolismului energetic, iar contribuția principală la acesta o are activitatea musculară. Deci, în repaus, generarea de căldură este de 111,6-125,5 W, iar în timpul muncii musculare intense - 313,6-418,4 W.

Pentru ca procesele fiziologice normale să apară în corpul uman, este necesar ca căldura eliberată de organism să fie îndepărtată în mediu. Eliberarea de căldură de către corp în mediu are loc ca urmare a conducerii căldurii umane prin îmbrăcăminte, convecția corpului, radiația către suprafețele înconjurătoare, evaporarea umidității de la suprafață, o parte din căldură este cheltuită pentru încălzirea aerului expirat. La temperatură ridicată a aerului din cameră, vasele de sânge umane se extind, rezultând un flux sanguin crescut la suprafața corpului și transferul de căldură către mediu crește. Împreună cu transpirația, organismul pierde o cantitate semnificativă de săruri minerale (până la 1%, inclusiv 0,4,0,6 NaCl). În condiții nefavorabile în producție, pierderea de lichid este de 8-10 litri pe schimb și conține până la 60 de grame. sare de masă (în total, aproximativ 140 g de NaCl în organism). Pierderea de sânge privează sângele de capacitatea sa de a reține apa și duce la perturbarea sistemului cardiovascular. De asemenea, la temperaturi ridicate, carbohidrații, grăsimile se consumă ușor, proteinele sunt distruse, ceea ce poate duce și la consecințe negative. Se consideră acceptabil ca o persoană să își reducă greutatea cu 2-3% prin evaporarea umidității - deshidratarea corpului. Deshidratarea cu 6% duce la o încălcare a activității mentale, o scădere a acuității vizuale; evaporarea umezelii cu 15-20% duce la moarte.

Pentru a restabili echilibrul hidric al celor care lucrează în condiții de temperatură ridicată, se instalează puncte de completare cu apă carbogazoasă sărată (aproximativ 0,5% NaCl). În unele cazuri, în acest scop este folosită o băutură proteică-vitaminică. În climă caldă, se recomandă să beți apă rece sau ceai.

Totuși, la t = 35 °C din mediu, transferul de căldură prin convecție și radiație se oprește. Odată cu scăderea t ambientală, vasele de sânge se îngustează și fluxul de sânge la suprafața corpului încetinește, iar transferul de căldură scade. Bunăstarea termică normală are loc atunci când degajarea de căldură a unei persoane este complet percepută de mediu, deoarece. apoi există un echilibru termic. În acest caz, temperatura organelor interne rămâne constantă. Dacă producția de căldură a corpului nu poate fi transferată pe deplin în mediu, temperatura organelor interne crește, iar o astfel de stare termică de sănătate este caracterizată de conceptul de „fierbinte”. Supraîncălzirea duce la hipertermie - supraîncălzirea corpului peste nivelul admis (până la 38-39 grade C), cu aceleași simptome ca și cele ale insolației. În cazul în care mediul înconjurător percepe mai multă căldură decât reproduce o persoană, atunci corpul se răcește (rece). Expunerea prelungită la temperatură scăzută, mobilitatea ridicată și umiditatea aerului poate provoca răcire și chiar hipotermie a corpului - hipotemie.

Izolarea termică a unei persoane în repaus (odihnă stând sau întinsă) față de mediu duce la creșterea temperaturii organelor interne cu 1,2 grade C după 1 oră. Izolarea termică a unei persoane care efectuează lucrări de severitate moderată va provoca o creștere a temperaturii deja cu 5 grade C. și să se apropie de maximul admis.

Bunăstarea termică a unei persoane, echilibrul termic în sistemul om-mediu depinde de temperatura mediului ambiant. mediu, mobilitatea și umiditatea relativă a aerului, presiunea atmosferică, temperatura obiectelor din jur și intensitatea încălzirii fizice a corpului.

Umiditatea aerului afectează termoreglarea corpului: umiditatea ridicată (mai mult de 85%) îngreunează termoreglarea din cauza scăderii evaporării transpirației, iar prea scăzută (mai puțin de 20%) provoacă uscarea mucoasei tractului respirator . Valoarea optimă a umidității este de 40 - 60%. Mișcarea aerului are o mare influență asupra bunăstării unei persoane. Într-o cameră fierbinte, ajută la creșterea transferului de căldură al corpului uman și îmbunătățește starea la temperaturi scăzute. Iarna, viteza aerului nu trebuie să depășească 0,2 - 0,5 m/s, iar vara - 0,2 - 1 m/s. Viteza de mișcare a aerului poate avea un efect negativ asupra răspândirii substanțelor nocive.

Compoziția necesară a aerului poate fi atinsă prin următoarele măsuri:

• 1) mecanizarea și automatizarea proceselor de producție, inclusiv controlul de la distanță. Aceste măsuri protejează împotriva substanțelor nocive, radiațiilor termice. Creșterea productivității muncii;
• 2) utilizarea proceselor și echipamentelor tehnologice care exclud formarea de substanțe nocive. De mare importanță este etanșarea echipamentelor în care se află substanțe nocive;
• 3) protecția împotriva surselor de radiații termice;
• 4) dispozitive de ventilație și încălzire;
• 5) utilizarea echipamentului individual de protecție.

Evaluarea conditiilor de munca se bazeaza pe studiul factorilor sanitari si igienici ai mediului de munca, severitatii si intensitatii procesului de munca. Pe baza rezultatelor cercetării, se întocmește o Hartă a condițiilor de muncă la locul de muncă. În cursul lucrărilor, este necesar să se determine: factorii de producție la un anumit loc de muncă, supuși cercetării de laborator; valorile normative ale parametrilor maxim admisibili ai factorilor mediului de producție și a procesului de muncă, folosind sistemul standardelor de securitate a muncii, normelor și regulilor sanitare, altor standarde de protecție a muncii; valorile efective ale parametrilor factorilor mediului de producție prin cercetări de laborator, măsurători instrumentale sau prin calcule. Instrumentele și dispozitivele de măsurare trebuie să respecte cerințele metrologice și să fie verificate în timp util.

Conditiile de munca sunt clasificate in:

Condițiile microclimatice optime sunt o astfel de combinație de parametri de microclimat care, cu expunerea prelungită și sistematică a unei persoane, oferă o senzație generală și locală de confort termic în timpul unei ture de lucru de 8 ore.

Condițiile microclimatice permise sunt astfel de combinații de parametri microclimatici care, cu expunerea prelungită și sistematică la o persoană, pot provoca tensiune în reacțiile de termoreglare și care nu depășesc capacitățile adaptative fiziologice ale unei persoane.

Întrebarea #4

1) Echilibrul termic al corpului

Ecuația echilibrului termic: M±QT ± QC ± QR - QE = 0

M - producția de căldură (cantitatea de căldură care este eliberată în organism pe zi).

Semnul „+” dacă temperatura ambientală este mai mare decât temperatura pielii.

Semnul „-” dacă temperatura pielii este mai mare decât temperatura ambiantă.

1. Conducție termică - QT 2. Convecție - QC 3. Radiație - QR 4. Evaporare - QE

În corpul oricărei ființe vii, căldura este eliberată continuu. Această căldură trebuie îndepărtată în mediu, altfel corpul se va supraîncălzi și va muri. Cu toate acestea, transferul prea rapid de căldură este periculos pentru organism - duce la hipotermie. Prin urmare, este important să se asigure cea mai favorabilă rată de transfer de căldură în orice condiții. Trebuie luat în considerare faptul că transferul de căldură se realizează printr-o serie de mecanisme cu care medicul trebuie să fie familiarizat.

Cea mai mare parte a căldurii este eliberată în mușchi și organe interne, în timp ce căldura este eliberată de la suprafața corpului (din piele). țesături organismele nu conduc bine căldura, așa că aproape toată căldura este transferată din interior la suprafață odată cu fluxul de sânge. Există un număr mare de vase de sânge în piele și țesutul subcutanat. Trecând prin ele, sângele degajă căldură spre exterior.

2) Principalele metode de schimb de căldură corporală.

Conductivitate termică- acesta este transferul de căldură datorită mișcării moleculare crescute într-o substanță.

Nu este dificil să obțineți o formulă pentru transferul de căldură prin conducție. Lăsați fluxul de căldură să treacă printr-un strat de materie (țesătură, perete etc.). (13)

Să notăm grosimea stratului ca x , si zona S.În stânga, temperatura este T 1 , și în dreapta (să T 1> T 2 ). Evident, cantitatea de căldură Q care a trecut prin strat în decursul timpului t, este direct proporțională cu diferența de temperatură, suprafață și timp și invers proporțional cu grosimea stratului. În plus, este necesar să se țină cont de proprietățile substanței; Pentru aceasta se introduce coeficientul de conductivitate termică K.

convecție numit transfer de căldură asociat cu mișcarea unui gaz sau lichid. De exemplu, un flux de aer cald se ridică din fiecare persoană, iar aer rece curge din lateral. Același lucru se întâmplă în jurul oricărui corp încălzit, de exemplu, caloriferele. Acest tip de transfer de căldură se numește convecție naturală; pentru oameni, nu este foarte eficient. Se duce semnificativ mai multă căldură când convecție forțată când mișcarea aerului este creată de o cauză externă (ventilator, vânt). În acest caz, convecția poate fi principala cauză a pierderii de căldură.

Cantitatea de căldură pierdută de un corp din cauza convecției poate fi calculat și folosind formula (13), dar coeficientul k în acest caz va depinde, în primul rând, de viteza aerului.

ȘIradiatii joacă, de asemenea, un rol important în transferul de căldură. În condiții normale de cameră (inclusiv sălile de clasă), oamenii pierd până la 60% din căldură prin radiații. Radiația umană se află în regiunea razelor infraroșii (lungimi de undă în intervalul 3 - 20 micrometri).

Cantitatea de căldură pierdută de un corp din cauza radiațiilor se calculează prin formula:

Q ISL = σ ·( T 1 4 – T 2 4 ). S . t (14).

Aici σ \u003d 5.6.10 -8 (în sistemul SI; nu trebuie să vă amintiți numărul), T 1 este temperatura suprafeței corpului, T 2 este temperatura corpurilor înconjurătoare. Aici, totuși, trebuie reținut următoarele. Aerul este aproape transparent la infraroșu razele, prin urmare, pentru T 2 este necesar să se ia nu temperatura aerului din cameră, ci temperatura pereților și poate fi vizibil mai mică decât temperatura aerului. De exemplu, o situație este destul de reală când un termometru întins pe o masă arată mai mult de 20 0 C (adică temperatura aerului), iar oamenii din cameră îngheață deoarece pereții sunt reci.

La temperaturi exterioare ridicate, transferul de căldură se datorează evaporare. Când temperatura exterioară se apropie de temperatura corpului, toate metodele de transfer de căldură discutate mai devreme nu funcționează, deoarece diferența de temperatură de care depinde transferul de căldură devine mică sau poate deveni chiar negativă.

Cantitatea de căldură transportată de corp din cauza evaporării poate fi calculată prin formula:

Q COI = L · m (15),

Unde m este masa apei evaporate, L - caldura specifica de evaporare a apei (2.25.10 6 J.kg -1; nu este nevoie de memorat numarul). La om, evaporarea este asociată în principal cu transpirația; în plus, evaporarea apei în plămâni joacă un rol semnificativ. Trebuie subliniat că este cantitatea evaporat apă, pentru că nu toată transpirația se evaporă efectiv. Umiditatea aerului și viteza de mișcare a acestuia sunt de mare importanță aici.

La temperaturi moderate și scăzute, evaporarea ia și o parte din căldură (în principal din cauza evaporării în plămâni), dar convecția și radiația sunt mai importante.

3) Homeostazia temperaturii.

Temperatura corpului oamenilor și multor animale este menținută constantă cu o precizie destul de ridicată. Această proprietate a unui organism se numește temperatura homeostaziei.

4) Metode de termoreglare.

Constanța temperaturii corpului este asigurată de evoluția dezvoltată în cursul evoluției sistem de termoreglare. Distingeți între termoreglarea chimică și cea fizică.

Chimic termoreglarea se bazează pe o modificare a vitezei și naturii oxidării biologice. De exemplu, atunci când organismul este hipotermic, sunt eliberați hormoni care accelerează oxidarea. În plus, există o separare între oxidare și sinteza ATP: nu 50% din energia eliberată în timpul oxidării este folosită pentru sinteza ATP, dar mai puțin. În consecință, un procent mai mare de energie este transformat în căldură; corpul se încălzește. Cu toate acestea, o schimbare a naturii oxidării biologice afectează negativ starea corpului, prin urmare, de regulă, termoreglarea chimică este activată numai în situații extreme.

Fizic termoreglarea (care joacă rolul principal în majoritatea cazurilor) se realizează prin modificarea naturii circulației sanguine. Odată cu scăderea temperaturii corpului, arteriolele și arterele mici din piele și țesutul subcutanat se îngustează. Fluxul de sânge la suprafața corpului scade (acest lucru se manifestă prin faptul că pielea devine albă). Ca urmare, transferul de căldură de la organele și mușchii interni la suprafața corpului și eliberarea de căldură în mediu sunt reduse. Odată cu creșterea temperaturii corpului, vasele se dilată (pielea devine roșie), cu creșterea fluxului sanguin, transferul de căldură crește. De exemplu, în degete, cantitatea de sânge care curge în funcție de temperatură poate varia de sute de ori! Odată cu creșterea temperaturii, transpirația crescută este de asemenea esențială.

Termoreglarea umană este un set de mecanisme extrem de importante care mențin stabilitatea regimului de temperatură al corpului în diferite condiții de mediu. Dar de ce o persoană are nevoie atât de mult de o temperatură constantă a corpului și ce se va întâmpla dacă aceasta începe să fluctueze? Cum decurg procesele de termoreglare și ce trebuie făcut dacă mecanismul natural eșuează? Despre toate acestea - mai jos.

Omul, ca majoritatea mamiferelor, este o creatură homoiotermă. Homeotermia este capacitatea organismului de a-și asigura un nivel constant de temperatură, în principal prin reacții fiziologice și biochimice.

Termoreglarea corpului uman este un set de mecanisme format evolutiv care funcționează datorită reglării umorale (printr-un mediu lichid) și nervos, metabolismului (metabolismului) și metabolismului energetic. Diferite mecanisme au moduri și condiții diferite de funcționare, astfel încât activarea lor depinde de ora din zi, de sexul persoanei, de numărul de ani trăiți și chiar de poziția Pământului pe orbită.

Harta căldurii umane

Termoregularea în corpul uman se realizează în mod reflex. Sistemele speciale, a căror acțiune vizează controlul temperaturii, reglează intensitatea transferului sau absorbției de căldură.

Sistem uman de termoreglare

Menținerea regimului de temperatură al corpului la un nivel constant predeterminat se realizează cu ajutorul a două mecanisme opuse de termoreglare a corpului uman - recul și producerea de căldură.

Mecanismul de producere a căldurii

Mecanismul de producere a căldurii, sau termoreglarea chimică a unei persoane, este un proces care contribuie la creșterea temperaturii corpului. Apare în toate metabolismele, dar mai ales în fibrele musculare, celulele hepatice și celulele adipoase brune. Într-un fel sau altul, toate structurile tisulare sunt implicate în producerea de căldură. În fiecare celulă a corpului uman au loc procese oxidative care descompun substanțele organice, timp în care o parte din energia eliberată este cheltuită pentru încălzirea corpului, iar cantitatea principală este cheltuită pentru sinteza adenozin trifosfat (ATP). Această conexiune este o formă convenabilă pentru acumularea, transportul și funcționarea energiei.

Cum arată o moleculă de ATP?

În timpul scăderii temperaturii, rata proceselor metabolice din corpul uman scade și ea într-un mod reflex și invers. Reglarea chimică este activată atunci când componenta fizică a transferului de căldură nu este suficientă pentru a menține o valoare normală a temperaturii.

Mecanismul de producere a căldurii este activat la primirea semnalelor de la receptorii de frig. Acest lucru se întâmplă atunci când temperatura ambientală scade sub așa-numita „zonă de confort”, care pentru o persoană îmbrăcată ușor se află în intervalul de temperatură de la 17 la 21 de grade, iar pentru o persoană goală este de aproximativ 27-28 de grade. Trebuie menționat că pentru fiecare individ „zona de confort” este determinată individual, aceasta poate varia în funcție de starea de sănătate, greutatea corporală, locul de reședință, anotimp etc.

Pentru a crește producția de căldură în organism, sunt activate mecanismele termogenezei. Printre acestea se numără următoarele.

1. Contractile.

Acest mecanism este activat datorită muncii mușchilor, timp în care descompunerea adenositrifosfatului este accelerată. Când este împărțit, căldura secundară este eliberată, încălzind efectiv corpul.

Contracțiile musculare în acest caz apar involuntar - la primirea impulsurilor care emană din cortexul cerebral. Ca rezultat, o creștere semnificativă (de până la cinci ori) a producției de căldură poate fi observată în corpul uman.

Cum reacționează pielea la frig?

Odată cu o ușoară scădere a temperaturii, tonusul termoreglator crește, ceea ce se manifestă clar prin apariția pielii de găină pe piele și ridicarea firelor de păr.

Contracțiile musculare necontrolate în timpul termogenezei contractile se numesc tremur la rece. Este posibilă creșterea temperaturii corpului cu ajutorul contracțiilor musculare și conștient - prin manifestarea activității fizice. Activitatea fizică contribuie la creșterea producției de căldură de până la 15 ori.

2. Necontractil.

Acest tip de termogeneză poate aproape tripla producția de căldură. Se bazează pe catabolismul (clivajul) acizilor grași. Acest mecanism este reglat de sistemul nervos simpatic și de hormonii secretați de tiroida și medula suprarenală.

Mecanism de transfer de căldură

Mecanismul transferului de căldură, sau componenta fizică a termoreglării, este procesul de eliminare a corpului de excesul de căldură. O valoare constantă a temperaturii este menținută datorită eliminării căldurii prin piele (prin conducție și convecție), radiației și eliminării umidității.

O parte din transferul de căldură are loc datorită conductivității termice a pielii și a stratului de țesut gras. Procesul este reglat în cea mai mare parte de circulația sângelui. În acest caz, căldura din pielea umană este emisă de obiecte solide atunci când sunt atinse (conducție) sau aerul din jur (convecție). Convecția este o parte semnificativă a transferului de căldură - 25-30% din căldura umană este transferată în aer.

Radiația sau radiația este transferul energiei umane în spațiu sau către obiectele din jur care au o temperatură mai scăzută. Cu radiații, până la jumătate din căldura umană se pierde.

Și, în final, evaporarea umidității de la suprafața pielii sau de la organele respiratorii, care reprezintă 23-29% din pierderea de căldură. Cu cât temperatura corpului depășește mai mult norma, cu atât corpul este mai activ răcit prin evaporare - suprafața corpului este acoperită de transpirație.

În cazul în care temperatura ambientală depășește semnificativ indicatorul intern al corpului, evaporarea rămâne singurul mecanism eficient de răcire, toate celelalte nu mai funcționează. Dacă temperatura exterioară ridicată este însoțită și de umiditate ridicată, ceea ce face dificilă transpirația (adică evaporarea apei), atunci o persoană se poate supraîncălzi și poate suferi un insolație.

Luați în considerare mecanismele de reglare fizică a temperaturii corpului mai detaliat:

Transpiraţie

Esența acestui tip de transfer de căldură este că energia este trimisă în mediu prin evaporarea umidității din piele și membranele mucoase care căptușesc tractul respirator.

Acest tip de transfer de căldură este unul dintre cele mai importante, deoarece, după cum sa menționat deja, poate continua într-un mediu cu o temperatură ridicată, cu condiția ca procentul de umiditate a aerului să fie mai mic de 100. Acest lucru se datorează faptului că cu umiditatea aerului, cu atât apa se va evapora mai rău.

O condiție importantă pentru eficacitatea transpirației este circulația aerului. Prin urmare, dacă o persoană este îmbrăcată în haine care sunt impermeabile la schimbul de aer, atunci după un timp transpirația își va pierde capacitatea de a se evapora, deoarece umiditatea aerului de sub haine va depăși 100%. Acest lucru va duce la supraîncălzire.

În procesul de transpirație, energia corpului uman este cheltuită pentru a rupe legăturile moleculare ale fluidului. Pierzând legăturile moleculare, apa capătă o stare gazoasă, iar între timp, excesul de energie părăsește organismul.

Evaporarea apei din mucoasele tractului respirator și evaporarea prin țesutul superficial - epiteliul (chiar și atunci când pielea pare a fi uscată) se numește transpirație imperceptibilă. Lucrarea activă a glandelor sudoripare, în care există transpirație abundentă și transfer de căldură, se numește transpirație perceptibilă.

Radiația undelor electromagnetice

Această metodă de transfer de căldură funcționează prin emiterea de unde electromagnetice în infraroșu. Conform legilor fizicii, orice obiect a cărui temperatură crește peste temperatura ambiantă începe să degaje căldură prin radiație.

Radiația infraroșie umană

Pentru a preveni scurgerile excesive de căldură în acest fel, omenirea a inventat îmbrăcămintea. Țesătura îmbrăcămintei ajută la crearea unui spațiu de aer, a cărui temperatură preia temperatura corpului. Acest lucru reduce radiațiile.

Cantitatea de căldură disipată de un obiect este proporțională cu suprafața radiației. Aceasta înseamnă că, schimbând poziția corpului, puteți regla transferul de căldură.

Conducere

Conducția sau conducerea căldurii are loc atunci când o persoană atinge orice alt obiect. Dar eliminarea excesului de căldură se poate întâmpla doar dacă obiectul cu care persoana a intrat în contact are o temperatură mai scăzută.

Este important de reținut că aerul cu un procent scăzut de umiditate și grăsime are o valoare scăzută a conductibilității termice, prin urmare sunt izolatori termici.

Convecție

Esența acestei metode de transfer de căldură este transferul de energie de către aerul care circulă în jurul corpului, cu condiția ca temperatura acestuia să fie mai mică decât temperatura corpului. Aerul rece din momentul contactului cu pielea se incalzeste si se repedeaza, fiind inlocuit cu o noua doza de aer rece, care este mai mica datorita densitatii sale mari.

Îmbrăcămintea joacă un rol important în a împiedica organismul să degaje prea multă căldură în timpul convecției. Este o barieră care încetinește circulația aerului și astfel convecția.

Centru de termoreglare

Centrul termoreglării umane este situat în creier, și anume, în hipotalamus. Hipotalamusul face parte din diencefal, care include multe celule (aproximativ 30 de nuclei). Funcțiile acestei formațiuni sunt de a menține homeostazia (adică capacitatea organismului de a se auto-regla) și activitatea sistemului neuroendocrin.

Una dintre cele mai importante funcții ale hipotalamusului este de a asigura și controla acțiuni care vizează termoreglarea organismului.

Când această funcție este efectuată în centrul termoreglării la o persoană, apar următoarele procese:

1. Termoreceptorii periferici și centrali transmit informații către hipotalamusul anterior.
2. În funcție de faptul dacă corpul nostru are nevoie de încălzire sau răcire, se activează centrul de producere a căldurii sau centrul de transfer de căldură.

Când impulsurile sunt transmise de la receptorii de frig, centrul producției de căldură începe să funcționeze. Este situat în partea din spate a hipotalamusului. Impulsurile se deplasează din nuclei prin sistemul nervos simpatic, crescând rata proceselor metabolice, constrângând vasele de sânge și activând mușchii scheletici.

Dacă corpul începe să se supraîncălzească, atunci centrul de transfer de căldură începe să funcționeze activ. Este situat în nucleii hipotalamusului anterior. Impulsurile care apar acolo sunt antagonişti ai mecanismului de producere a căldurii. Sub influența lor, vasele de sânge ale unei persoane se dilată, transpirația crește, iar corpul se răcește.

La termoreglarea umană participă și alte părți ale sistemului central inegal, și anume cortexul cerebral, sistemul limbic și formațiunea reticulară.

Funcția principală a centrului de temperatură din creier este menținerea unui regim de temperatură constant. Este determinată de valoarea totală a temperaturii corpului, atunci când ambele mecanisme (producția de căldură și transferul de căldură) sunt cel mai puțin active.

Organele secretiei interne joaca si ele un rol important in termoreglarea corpului uman. La temperaturi scăzute, glanda tiroidă crește producția de hormoni care accelerează procesele metabolice. Glandele suprarenale au capacitatea de a controla transferul de căldură datorită hormonilor care reglează procesele de oxidare.

Tulburări de termoreglare corporală: cauze, simptome și tratament

Încălcarea termoreglării se numește schimbări bruște ale temperaturii corpului sau abateri de la norma de 36,6 grade Celsius.

Cauzele fluctuațiilor de temperatură pot fi atât factori externi, cât și cei interni, de exemplu, boli.

Experții disting următoarele încălcări ale termoreglării:

• frisoane;
• frisoane cu hiperkinezie (contracții musculare involuntare);
• hipotermie (hipotermie). Dedicat hipotermiei;
• hipertermie (supraîncălzirea corpului).

Există multe cauze ale tulburărilor de termoreglare, cele mai frecvente dintre ele sunt enumerate mai jos:

• Defectul dobândit sau congenital al hipotalamusului (dacă aceasta este problema, atunci scăderea temperaturii poate fi însoțită de disfuncționalități ale tractului gastrointestinal, ale organelor respiratorii și ale sistemului cardiovascular).
• Schimbările climatice (ca factor extern).
• Abuzul de băuturi alcoolice.
• consecinta procesului de imbatranire.
• Probleme mentale.
• Distonie vegetovasculară (pe site-ul nostru puteți citi despre schimbările de temperatură în VVD).

În funcție de cauză, fluctuațiile de temperatură pot fi însoțite de diferite simptome, dintre care adesea febră, dureri de cap, pierderea conștienței, funcționarea defectuoasă a sistemului digestiv și respirația rapidă.

În caz de încălcări ale reglării temperaturii de către organism, trebuie să contactați un neurolog. Principalele principii de tratament al acestei probleme sunt:

• luarea de medicamente care afectează starea emoțională a pacientului (dacă cauza sunt tulburări psihice);
• luarea de medicamente care afectează activitatea sistemului nervos central;
• luarea de medicamente care promovează transferul crescut de căldură în vasele pielii;
• terapie generală, care include: activitate fizică, întărire, alimentație sănătoasă, luare de vitamine.

Termoregularea este un mecanism care permite organismelor vii să mențină un mediu intern constant. Majoritatea proceselor din corpul uman depind de temperatura: metabolism, sinteza proteinelor si hormonilor, digestie.In plus, supraincalzirea sau hipotermia pot duce la imbolnaviri grave si chiar la moarte.

Interval de temperatură

Termoregularea este extrem de importantă pentru viața umană normală. oamenii sănătoși se află într-un interval restrâns de la 36,0 la 37,0 Celsius. O scădere sau creștere bruscă a acestor valori duce de obicei la moarte.

În căldură, o persoană transpira intens. Pierderea lichidelor în acest fel duce la deshidratare, uneori destul de severă. Împreună cu transpirația, vitaminele și mineralele părăsesc organismul. Din cauza deshidratării, sângele devine mai gros, metabolismul este perturbat. Pierderea normală de apă în timpul transpirației este de până la trei procente din greutatea corporală totală. Dacă această valoare depășește bariera de șase procente, funcțiile cognitive au de suferit. Douăzeci la sută sunt suficiente pentru un rezultat fatal. În plus, există un alt pericol. În timpul unei ședințe lungi la soare, corpul acumulează mai multă căldură decât o degajă mediului înconjurător și, conform legii echilibrului termodinamic, corpul uman se încălzește treptat până la temperatura aerului, adică până la 39-41 de grade Celsius. . Aceasta implică insolație și pierderea conștienței. Sistemul cardiovascular funcționează și pentru uzură: pulsul se accelerează, presiunea crește, sângele trece cu dificultate prin vase.

Hipotermia nu este mai puțin periculoasă pentru oameni. La frig, vasele de sânge ale corpului se strâng, ceea ce provoacă ischemie tisulară. Și dacă expunerea la temperatură rece este prelungită, atunci moartea pielii sau a zonelor musculare este posibilă. De asemenea, afectează metabolismul, care are loc de câteva ori mai repede, deoarece organismul are nevoie de energie pentru încălzire.

Miez și coajă

În mod convențional, întregul corp uman poate fi împărțit în două niveluri: miezul și învelișul. Miezul (mai ales organele interne) are o temperatură constantă de aproximativ treizeci și șapte de grade. Acest lucru se realizează printr-un echilibru între producția de căldură și transferul de căldură. Carcasa este o bariera intre mediu si miez cu o grosime de 2,5 cm Termoreglarea este capacitatea carcasei de a mentine o temperatura constanta a miezului.

Pielea unei persoane sănătoase din diferite zone se poate încălzi de la 24 la 36,6 grade. Cel mai rece loc este vârful degetelor, iar cel mai cald este axila. Fluctuațiile temperaturii corpului în timpul zilei ajung la un grad: cea mai scăzută - dimineața devreme, iar cea mai mare - la șase seara.

Generare de căldură și transfer de căldură

Ce este termoreglarea și cum este menținută în corpul uman? La această întrebare nu este atât de ușor de răspuns pe cât pare la prima vedere. În corpul nostru, căldura este generată în mod continuu, care este cheltuită în mare parte pentru încălzirea mediului extern. Acest proces se numește transfer de căldură. Este reglat cu ajutorul sistemului nervos, de rezultate depind metabolismul, activitatea inimii, contractia musculara etc.

În mod normal, producția de căldură este egală cu transferul de căldură, adică se observă izotermia. Motivele termoreglării sunt simple - ajută la menținerea intactă a temperaturii centrale și asigură o anumită independență a organismului față de condițiile externe. Într-o oră, generează suficientă căldură la o persoană pentru a fierbe un litru de apă. Și dacă nu ar fi transferul de căldură, atunci la trei zile după naștere, cu toții am fi literalmente gătiți din interior. Prin urmare, procesele care ajută oamenii să scape de excesul de căldură sunt extrem de importante.

întărire

Termoregularea și întărirea merg mână în mână. Organismul se adaptează la efectele temperaturilor din ce în ce mai scăzute sau mai ridicate, se formează noi mecanisme pentru a menține o temperatură centrală constantă.

Acasă, există câteva dintre cele mai comune metode de întărire. De exemplu, frecarea cu apă rece. Prima data apa trebuie sa fie la 30 de grade, apoi la 28, 26 si tot asa pana ajunge la 15 grade Celsius. Când corpul se obișnuiește cu frigul, poți trece de la frecări la dușuri sau dușuri. Băile de aer și de soare au fost, de asemenea, recunoscute ca fiind eficiente. La început, durata ședințelor nu trebuie să depășească 15 minute, dar în timp, puteți crește timpul la 60. Cu toate acestea, merită să ne amintim că insolația prelungită poate duce la probleme ale pielii și cancer.

termoreceptori

Pielea joacă un rol cheie în termoreglarea organismului. Fiind cel mai mare organ al corpului uman, îndeplinește multe funcții, inclusiv termoreceptori (frig și căldură). Se știe că sunt de vreo zece ori mai multe reci, așa că suntem mult mai sensibili la temperaturi scăzute. Cea mai mare acumulare de receptori se află pe față, gât și, mai puțin, în vârful degetelor. Cu toate acestea, sensibilitatea lor este invers proporțională cu cantitatea. În ciuda faptului că există mai mulți receptori de căldură, aceștia sunt aproape de două ori mai sensibili decât cei la rece.

Tipuri de termoreglare

Termoreglarea este un întreg conglomerat de procese care vizează menținerea unei temperaturi constante a corpului prin transfer de căldură. Mecanismul de funcționare al acestui sistem poate fi descris folosind principiul „feedback”. Adică, mai întâi se schimbă temperatura ambientală, receptorii pielii reacționează la aceasta și transmit un semnal către creier. Și de acolo vine reglarea producției de căldură și a revenirii acesteia.

Toate procesele de termoreglare pot fi împărțite în două tipuri:

fizic;

Chimic.

La rândul său, termoreglarea fizică este împărțită în evaporare, radiație, conducție a căldurii și convecție. Acestea includ termogeneza contractilă și necontractilă.

Termoreglarea fizică

Termoregularea fizică este un set de procese care asigură îndepărtarea căldurii din organism. Pentru aceasta, natura oferă mai multe moduri:

Conducere;

Convecție;

radiații;

Evaporare.

În plus, organismul poate regla intensitatea circulației sângelui și gradul de vasodilatație a pielii, care afectează și pierderile de căldură. Un alt mecanism de transfer de căldură este transpirația. Este cel mai eficient în cazul unui climat cald sau al unei creșteri artificiale a temperaturii ambiante.

În repaus, la o temperatură confortabilă de 20 de grade Celsius, o persoană pierde aproximativ șaizeci la sută din căldură prin radiație, se evaporă doar douăzeci, iar restul se datorează conducției și convecției. În doar o oră, pierdem aproximativ o sută de kilocalorii sau patru sute nouăsprezece jouli.

Evaporarea și radiația

Evaporarea este eliberarea de energie în spațiul înconjurător din cauza pierderii de umiditate prin piele sau mucoase. În caz contrar, acest proces se numește transpirație. Fiind la o temperatură confortabilă (aproximativ douăzeci de grade Celsius), o persoană pierde aproximativ 36 de grame de lichid în fiecare oră. Odată cu creșterea temperaturii sau muncă intensivă, această cifră crește uneori la doi litri pe oră.

Convecția este o modalitate dinamică de pierdere a căldurii, care se realizează prin mișcarea particulelor de apă sau aer, de exemplu, astfel de fluxuri sunt create de vânt sau de un ventilator. Mai simplu spus, corpul, eliberând căldură, încălzește aerul de lângă piele. Devine mai ușor decât frigul și se ridică mai sus, iar o nouă porție îi ia locul. Atunci când ne aflăm în vânt sau ne mișcăm rapid, aerul din jurul nostru se mișcă și mai repede, prin urmare, căldura nu rămâne în apropierea pielii mult timp.

Termoreglare chimică

Termoregularea și metabolismul sunt concepte strâns legate. Metoda chimică se bazează doar pe o modificare a intensității procesului de oxidare și a vibrației musculare. Energia pentru încălzirea organismului se obține prin hidroliza ATP (adenozin trifosfat). Este necesar pentru transformarea compușilor complecși în compuși mai simpli. Căldura care este eliberată în acest caz este disipată în spațiul înconjurător. Aceasta este termogeneză care nu tremură.

În funcție de temperatura ambiantă, metabolismul poate accelera sau încetini pentru a menține miezul constant. O persoană se simte cel mai confortabil la 18-20 de grade Celsius. Dar asta e pentru aer. Apa conduce căldura mai puternic, așa că temperatura ar trebui să fie mai mare. Mușchii produc cea mai mare căldură în timpul glicolizei aerobe. Prin urmare, atunci când ne este frig, organismul începe să tremure pentru a crește producția de căldură. Această condiție se numește termogeneză contractilă.

Managementul termoreglarii

Termoregularea creierului are loc în același mod ca și restul corpului, cu diferența că aici se află centrul, care controlează întregul proces. Hipotalamusul este centrul termoreglării, care coordonează rata proceselor metabolice, contracția musculară și tonusul vascular al pielii.

Celulele nervoase sensibile din această parte a creierului pot distinge fluctuații de până la sutimi și miimi de grad. Ei analizează informațiile primite și, conform principiului feedback-ului, reglează temperatura internă, setând-o în funcție de circumstanțele externe.

Hipotalamusul controlează tiroida și glandele suprarenale. Primul afectează rata metabolică, iar al doilea - asupra tonusului vascular și a proceselor oxidative din mușchi. Folosind neurotransmițători și reglează starea corpului în funcție de circumstanțe.

Pentru desfășurarea normală a proceselor fiziologice din corpul uman, este necesar ca căldura eliberată de organism să fie complet eliminată în mediu, deoarece funcționarea corpului necesită fluxul proceselor chimice și biochimice în el în mod suficient. limite stricte de temperatură (36,5 - 37,0 o C).

Condițiile care încalcă echilibrul termic provoacă răspunsuri în organism care contribuie la refacerea acestuia datorită capacităților adaptative și compensatorii ale organismului.

Procesele de reglare a degajării de căldură pentru a menține o temperatură constantă a corpului uman între 36 - 37 ° C sunt numite termoreglare.

Termoreglarea este un proces fiziologic controlat de sistemul nervos central..

Procesele de reglare a degajării de căldură se desfășoară în principal în trei moduri: biochimic; prin modificarea intensităţii circulaţiei sanguine şi a intensităţii transpiraţiei.

Termoreglarea prin mijloace biochimice Constă în modificarea intensității metabolismului (procesele oxidative) atunci când organismul este supraîncălzit sau răcit.

Termoreglare prin modificarea intensității circulației sanguine este capacitatea organismului de a regla fluxul de sânge (lichid de răcire) de la organele interne la suprafața corpului, ca urmare a constrângerii sau expansiunii vaselor de sânge, în funcție de temperatura ambiantă. Aportul de sânge la temperaturi ridicate poate fi de 20 până la 30 de ori mai mare decât la temperaturi scăzute. La degete, aportul de sânge se poate schimba de 600 de ori.

Termoreglarea prin modificarea intensității excreției transpirația se realizează prin modificarea procesului de transfer de căldură și ca urmare a evaporării transpirației eliberate.

Termoreglarea organismului se realizează simultan prin toate mijloacele, ceea ce elimină hipotermia și supraîncălzirea organismului, deoarece asigură un echilibru între cantitatea de căldură care este generată în mod continuu în organism (termoreglare chimică) și excesul de căldură ce se degajă continuu către mediul înconjurător (termoreglare fizică), adică echilibrul termic este menținut organismului.

Termoregulare ( Q) poate fi reprezentat astfel:

Q = M ± R ± C – E(1)

Menținerea unei temperaturi constante a corpului este determinată de producția de căldură a corpului M, adică procesele de metabolism în celule (digestia alimentelor, arderea rezervelor de zahăr și grăsimi), produse în urma activității fizice (efectuarea muncii, a cărei cheltuială energetică determină categoria de muncă, tremur involuntar muscular).

Disiparea căldurii sau câștigul de căldură R datorită radiației infraroșii de către corp în spațiul înconjurător sau iradierii cu un flux infraroșu al suprafeței corpului uman din acest spațiu;

transfer de căldură sau câștig de căldură C prin convecție, adică prin încălzirea sau răcirea corpului cu aerul spălat pe suprafața corpului;

disiparea căldurii E, datorită evaporării umidității de pe suprafața pielii, mucoaselor tractului respirator superior, plămânilor.

O modificare a parametrilor de microclimat provoacă o modificare a procentului de valori care determină echilibrul termic al corpului uman.

În condiții normale, cu o mișcare slabă a aerului, o persoană în repaus pierde aproximativ 45% din toată energia termică produsă de organism ca urmare a radiațiilor termice; convecție până la 30% și evaporare până la 25%.

În același timp: peste 80% din căldură se degajă prin piele, aproximativ 1-3% prin organele respiratorii, aproximativ 7% din căldură este cheltuită pentru încălzirea alimentelor, apei și aerului inhalat.

Odată cu creșterea temperaturii aerului exterior și cu aceleași valori ale umidității relative, evaporarea pielii crește ca urmare a transpirației de la suprafața corpului uman. Transpirația joacă un rol important în menținerea unei persoane confortabile. Deci, în condiții atmosferice normale, organismul eliberează de la 0,4 până la 0,6 litri de transpirație pe zi și se consumă 0,6 kcal pe oră de transpirație. Când se lucrează în condiții de temperatură și umiditate ridicată, transferul de căldură al corpului este dificil.