Роль терморегуляції в загартуванні організму дитини (стр. 2 из 6)
Механізм секреції поту. Потова залоза складається з двох частин: власне залози, яка розташована в субдермальному шарі, і вивідних протоків, що відкриваються на поверхні шкіри. В залозі утворюється первинний секрет, а в протоках завдяки реабсорбції формується вторинний секрет — піт.
Первинний секрет подібний до плазми крові. Різниця полягає в тому, що в цьому секреті немає білків та глюкози, менше Na+. Так, у первинному поті концентрація натрію становить близько 144 нмоль/л, хлору — 104 нмоль/л. Ці іони активно абсорбуються при проходженні поту по вивідних протоках, що забезпечує абсорбцію води. Процес абсорбції багато в чому залежить від швидкості утворення і просування поту: що ці процеси активніші, то більше Na+ і С1- залишається. При сильному потовиділенні в поту може залишатися до половини концентрації цих іонів. Сильне потоутворення супроводжується збільшенням концентрації сечовини (до 4 разів вище, ніж у плазмі) і калію (до 1,2 разу більше, ніж у плазмі). Сумарна висока концентрація іонів, утворюючи високий рівень осмотичного тиску, забезпечує зниження реабсорбції і виділення з потом великої кількості води.
При сильному потовиділенні може витрачатись багато NaCl(до 15—30 г/добу). Однак у організмі діють механізми, що забезпечують збереження цих важливих іонів при великому потовиділенні. Вони беруть участь у процесах адаптації, зокрема, альдостерон посилює реабсорбцію Na+.
Функції потових залоз регулюються особливими механізмами. Па їх активність впливає симпатична нервова система, проте медіатором тут є ацетилхолін. Секреторні клітини, крім М-холінорецепторів, мають також адренорецептори, які реагують на катехоламіни крові. Активізація функції потових залоз супроводжується збільшенням їх кровопостачання (мал. 196).
Кількість виділеного поту може досягати 1,5 л/год, а у адаптованих людей — до 3 л/год.
При кімнатній температурі у роздягненої людини близько 60 % тепла віддається за рахунок радіації, близько 12—15%—конвекції повітря, близько 20 % — випаровування, 2—5 % — теплопровідності. Але це співвідношення залежить від ряду умов, зокрема від температури зовнішнього середовища (мал. 197).
Головну роль у регуляції процесів тепловіддачі відіграють зміни кровопостачання шкіри. Звуження судин шкіри, відкриття артеріовенозних анастомозів сприяє меншому припливу тепла від ядра до оболонки і збереженню його в організмі. Навпаки, при розширенні судин шкіри її температура може збільшуватись на 7—8 °С. При цьому збільшується і тепловіддача.
Умовно шкіру можна назвати радіаторною системою організму. Кровотік у шкірі може змінюватись від 0 до ЗО % ХОК- Тонус судин шкіри контролюється симпатичною нервовою системою.
Таким чином, температура тіла — баланс між процесами теплопродукції та тепловіддачі. Коли теплопродукція переважає над тепловіддачею, температура тіла підвищується і, навпаки, якщо тепловіддача вища, ніж теплопродукція, температура організму знижується.
1.3 Система терморегуляції
Система терморегуляції сформована у гомойотермних організмів. Вона регулює і підтримує на постійному рівні оптимальну температуру тіла.
Температура тіла контролюється специфічними терморецепто-рами. Вони діляться на периферичні і центральні.
Розташовані в шкірі, підшкірній основі та кровоносних судинах цих ділянок, периферичні рецептори бувають двох типів —теплові та холодові (переважно холодові). Крім того, в шкірі є терморецептори, які збуджуються при температурі понад 45 °С. Але вони належать до проміжного типу між термо- та ноци-рецепторами.
Центральні рецептори містяться в гіпоталамусі (загалом у передоптичній зоні). Деяка їх кількість розташована в шийно-грудному відділі спинного мозку, у м'язах абдомінальної зони. Тут також містяться обидва типи рецепторів (переважно теплові). Ці рецептори відіграють основну роль у регулюванні теплообміну, тому що вони контролюють температуру ядра.
Між центральними і периферичними терморецепторними імпульсами може бути реципрокна взаємодія. Так, в умовах активізації шкірних холодових рецепторів звужуються судини, а утворення тепла посилюється. Але процес підвищення теплопродукції при цьому не відбувається так інтенсивно, щоб зумовити підвищення температури ядра. Цьому перешкоджають внутрішні теплові рецептори. Навпаки, при підвищенні температури тіла при фізичній праці збуджуються внутрішні теплові рецептори, запускаються процеси видалення надлишку тепла шляхом розширення судин, потіння. Розвиток цих реакцій можуть гальмувати холодові рецептори шкіри, особливо тоді, коли приєднується вплив низької температури навколишнього середовища.
Частота виникнення нервових імпульсів у рецепторах залежить від температури. Холодові і теплові рецептори генерують спонтанну активність. На цю активність накладається відповідне температурне подразнення. Так, у волокнах, що надходять від теплових рецепторів, імпульсація спостерігається в діапазоні від 20 до 40 °С, а максимальна активність — у межах 38 °С і більше. Волокна холодових рецепторів активні в діапазоні 10—40 °С, але найбільша частота імпульсації в них при температурі 20—34 °С. Раптове підвищення або зниження температури призводить до короткочасного різкого збільшення частоти розрядів у відповідних рецепторах із наступним поступовим зниженням до рівня, характерного для даної температури.
При температурі шкіри 34—38 °С імпульсація в обох типах рецепторів мінімальна. Це створює уяву про температурний комфорт. Приблизно за такою схемою функціонують і центральні терморе-цептори, але для них "температурне вікно" вужче — в межах 37— 37,5 °С.
Імпульси від периферичних рецепторів переключаються в структурах задніх рогів спинного мозку. В головний мозок вони надходять по спіноталамічному та спіноретикулярному шляхах. Після проходження через ретикулярну формацію і неспецифічні ядра таламуса імпульсація надходить у гіпоталамус і асоціативні зони кори головного мозку.
1.4 Центр терморегуляції
Центр терморегуляції міститься в гіпоталамусі. Передній відділ гіпоталамуса сприймає інформацію від периферичних та центральних терморецепторів. Центр теплопродукції розташований у ядрах заднього відділу гіпоталамуса. Звідси через симпатичну нервову систему ідуть імпульси, що підвищують метаболізм, звужують судини шкіри, активізують терморегуляцію скелетних м'язів. У цих реакціях беруть участь і гормони — адреналін, норадреналін, тироксин та ін. Це проявляється в ефектах теплоконсервації і спостерігається при надходженні імпульсів від холодових рецепторів.
Центр тепловіддачі міститься в ядрах переднього відділу гіпоталамуса. Звідси йдуть імпульси, які розширюють судини шкіри, підвищують виділення поту, знижують теплопродукцію. При руйнуванні центру терморегуляції в гіпоталамусі гомойотермна тварина перетворюється на пойкілотермну (мал. 1).
Певну роль у регуляції температури тіла грають і інші відділи ЦНС (ретикуляр на формація, лімбічна система, кора головного мозку). Вмикання різноманітних механізмів теплообміну відбувається постійно, залежно від конкретних умов. Так, такі механізми, як потовиділення або м'язове тремтіння, вмикаються тоді, коли інші шляхи підтримання постійної температури ядра виявляються не досить ефективними. Потовиділення і м'язове тремтіння супроводжуються відчуттям температурного дискомфорту.
Мал. 1. Вплив гіпоталамуса на тепловіддачу та теплопродукцію
Центри гіпоталамуса ніби налагоджені на "задане значення" температури тіла. Цей показник визначається такою сумарною температурою тіла, яка виникає тоді, коли механізми тепловіддачі і теплотворення перебувають на рівні мінімальної активності. В цьому не беруть участі додаткові механізми, що забезпечують одержання або виділення надлишку тепла. Теплові і холодові рецептори перебувають у найменш збудженому стані. Це умова температурного комфорту. Для створення відчуття температурного комфорту у легко одягненої дорослої людини, яка спокійно сидить, треба, щоб температура стін і повітря була на рівні 25—26 °С, відносна вологість — 50%. Будь-яка зміна цих умов призведе до подразнення відповідних рецепторів і вмикання механізмів терморегуляції.
Етапність вмикання механізмів регуляції полягає у тому, що спочатку вмикаються енергоекономні механізми, наприклад, поведінкові. Якщо їх не досить, то вмикаються судинорухові. А такі механізми, як тремтіння, локомоції або потовиділення, приєднуються насамперед. Що далі умови від комфортних, то більше відчуття дискомфорту.
Стан терморегулюючих зон гіпоталамуса може змінюватися під впливом ряду факторів крові. Такими факторами є вміст Са2+ і Na+, глюкози, осмотичний тиск. Підвищення рівня одного із найбільш біологічно активних іонів (Са2+) модифікує чутливість центральних механізмів до температури, нейромедіаторів, що призводить до активізації механізмів тепловіддачі. Це особливо помітно при фізичному навантаженні. Ріст осмолярності крові зумовлює підвищення межі температурної чутливості і зниження інтенсивності потовиділення.
1.5 Гіпо- і гіпертермія
У реальному житті процеси теплопродукції не завжди відповідають процесам тепловіддачі. Так, у випадку переваги одного із процесів над іншим температура ядра змінюється. Температура може змінюватись під впливом ендогенних або екзогенних чинників. Наприклад, при дії низької температури паралельно з інтенсифікацією процесів теплопродукції для зменшення тепловіддачі звужуються судини шкіри. Але при дуже низькій температурі це може спричинити відмороження. Тому звичайно після звуження кровоносні судини можуть розширюватися і кров знову рухається до шкіри. Ця місцева реакція обумовлена локальною термочутливістю м'язів судин і добре виражена в адаптованих до холоду людей.