Теплопроведение (кондукция) происходит при контакте с предметами, тем-пература которых ниже температуры тела. Путем теплопроведения организм теряет около 4% тепла.
Регуляция постоянства температуры тела. Температура тела является константой организма, определяющей постоянство скорости биохимических реакций - одного из важнейших условий жизнедеятельности организма. Поддержание постоянства температуры тела осуществляется по принципу саморегуляции путем формирования функциональной системы поддержания постоянства температуры. Системообразующим фактором этой функцио-нальной системы является температура крови в правом предсердии (37°С).
Рефлекторные изменения процессов терморегуляции происходят при раз-дражении тепловых и холодовых рецепторов, расположенных в кожных по-кровах, в слизистых оболочках дыхательных путей, во вну тренних органах, в сосудах, в различных отделах ЦНС (гипоталамусе, ретикулярной формации, продолговатом и спинном мозге, двигательной коре). Особенно большое коли-чество центральных терморецепторов, реагирующих на изменение температу-ры крови, находится в гипоталамусе.
В гипоталамусе расположены группы ядер, составляющих центр термо-регуляции. В цен тре терморегуляции установлено наличие нескольких типов нейронов. Сенсорные нейроны получают информацию от периферических и центральных терморецепторов. Задающие нейроны формируют активность, характерную для оптимальной температуры г ипоталамуса (37,1°С), при кото-рой теплопродукция и теплоотдача в организме уравновешены. На нейронах сравнения происходит сопоставление активности сенсорных и задающих ней-ронов. При наличии различий вырабатывается управляющий сигнал, который передаётся на эфферентные центры теплообразования и теплоотдачи.
Центр теплопродукции расположен в каудальной части гипоталамуса. При разрушении этого участка мозга у животного нарушаются механизмы те-плообразования. Такое животное становится неспособным поддерживать тем-пературу тела при понижении температуры окружающей среды, что приводит
к развитию гипотермии. Тонус центра теплопродукции повышается при посту-плении афферентных сигналов от холодовых рецепторов.
Центр теплоотдачи расположен в переднем гипоталамусе (между перед-ней комиссурой и зрительным перекрестом). При разрушении этой области жи-вотное также теряет способность поддерживать изотермию. Повышение окру-жающей температуры вызывает перегревание организма такого животного, но при этом способность переносить низкие температуры у него сохраняется. То-
191
Глава 11. Терморегуляция
нус центра теплоотдачи повышается при поступлении афферентных сигналов от тепловых рецепторов.
Кроме гипоталамуса на процессы терморегуляции оказывают влияние и другие структуры ЦНС: центры спинного мозга, полосатое тело, ретикулярная формация ствола мозга, кора больших полушарий головного мозга. Из этих структур гипоталамус, ретикулярная формация и центры спинного мозга игра-ют ведущую роль в рефлекторной регуляции температуры тела. Например, при снижении температуры окружающей среды возбуждение от холодовых рецеп-торов поступает по афферентным нервам в центры теплопродукции гипота-ламуса и центры спинного мозга. Отсюда возбуждение идет по двигательным нервам к мышцам, увеличивая их тонус, а затем вызывает мышечную дрожь, что приводит к значительному увеличению теплообразования. По вегетатив-ным нервам возбуждение поступает к сосудам (особенно кожных покровов)
и вызывает уменьшение их просвета. В результате этого поверхностные слои колеи получают меньше теплой крови и, следовательно, отдают меньше тепла.
В терморегуляции принимают участие и гуморальные факторы, прежде всего, гормоны щитовидной железы (тироксин) и надпочечников (адреналин). При снижении температуры внешней среды количество тироксина и адренали-на в крови возрастает. Эти гормоны вместе с симпатическими нервными влия-ниями усиливают окислительные процессы, увеличивая тем самым количество тепла, образующегося в организме. Одновременное увеличение образования глюкокортикоидов увеличивает чувствительность тканей к действию адрена-лина. Адреналин, кроме того, суживает периферические сосуды, что приводит
к снижению теплоотдачи.
Таким образом, при снижении температуры окружающей среды вклю-чаются нервно-гуморальные механизмы, которые приводят к значительному усилению теплообразования и уменьшению теплоотдачи, в результате чего температура тела в этих условиях остается постоянной. При повышении тем-пературы окружающей среды, рассмотренные выше процессы, имеют противо-положный характер. Поддержание постоянства оптимальной для метаболизма температуры тела представляет полезный результат деятельности функцио-нальной системы.
Длительное пребывание человека в условиях высокой или низкой темпе-ратуры окружающей среды может повлечь разви тие недостаточности регуля-торных механизмов, с помощью которых в обычных условиях поддерживается изотермия. Если не применить поведенческие способы регуляции температу-ры, направленные на охлаждение или согревание организма, то может насту-пить перегревание - гипертермия, или переохлаждение - гипотермия.
Гипертермия - состояние, при котором температура тела повышается выше 37°С. Она возникает при продолжительном действии высокой темпера-туры окружающей среды, особенно при высокой влажности воздуха. Резкая ги-
192
пертермия, при которой температура тела достигает 40-41° С, сопровождается тяжелым общим состоянием организма и носит название теплового удара.
Гипертермия может наступить под влиянием некоторых эндогенных фак-торов, усиливающих процессы теплообразования (тироксин, жирные кислоты и др.), а также под влиянием пирогенов, так как гипоталамические центры термо-регуляции обладают высокой чувствительностью к эндогенным и экзогенным пирогенам. Экзогенные пирогены - это бактериальные и вирусные токсины, эндогенные пирогены - интерлейкины 1 и 6, простагландин Ер образующиеся при действии патогенной микрофлоры и формировании иммунных реакций, стимулируют теплопродукцию и угнетают теплоотдачу. Гипертермия входит
в число лечебных методов, объединенных под общим названием пиротсрапия (пирогенная терапия).
Гипотермия — состояние, при котором температура тела снижается ниже 35° С. Быстрее всего гипотермия наступает при погружении в холодную воду. При этом вначале наблюдается возбуждение симпатического отдела автоном-ной нервной системы, рефлекторно ограничивается теплоотдача и усиливается теплопродукция, особенно за счет мышечной дрожи. Но через некоторое вре-мя температура тела все же начинает падать, при этом наблюдается состояние, подобное наркозу: исчезновение чувствительности, ослабление рефлекторных реакций, снижение возбудимости нервных центров, резкое снижение интен-сивности обмена веществ, замедление дыхания, урежение сердечной деятель-ности, понижение артериального давления.
Искусственная гипотермия с охлаждением тела до 24-28" С находит при-менение в хирургии при операциях на сердце и ЦНС. Гипотермия значительно снижает обмен веществ головного мозга и, следовательно, уменьшает потреб-ность его в кислороде. Поэтому мозг в таких условиях способен переносить бо-лее длительное обескровливание (вместо 3-5 мин при нормальной температуре до 15-20 мин при 25-28° С).
Для выключения приспособительных реакций, направленных на поддер-жание температуры тела, при искусственной гипотермии применяют препара-ты, выключающие передачу импульсов в симпатическом отделе автономной нервной системы (ганглиолитические препараты) и прекращающие передачу возбуждения с нервов на скелетные мышцы (миорелаксанты). Гипотермию прекращают путем быстрого согревания тела.
193
Глава 12. Выделение