Еферентна връзка на терморегулацията
Еферентните импулси на пътя от центъра на терморегулацията се изпращат по симпатикови, парасимпатикови и двигателни влакна към изпълнителните органи. В резултат на това се реализират: 1) съдови реакции; 2) трофични реакции; 3) локомоторни реакции. Симпатиковият отдел на автономната нервна система регулира процесите на производство на топлина (гликогенолиза, липолиза и др.), Процесите на топлообмен (топлинно излъчване, топлопроводимост, конвекция и изпотяване поради промени в тонуса на кожните съдове). Импулсирането по влакната на парасимпатиковия отдел на автономната нервна система намалява интензивността на метаболизма и по този начин намалява химическата терморегулация. Соматичната система регулира доброволната и неволната фазова активност на скелетните мускули, т.е. процеси на мускулна термогенеза.
Хуморална регулация на топлообмена
Хуморалната регулация на преноса на топлина се осъществява ясно с понижаване на температурата на околната среда поради хормони, които имат калоричен ефект (увеличаване на интензивността на катаболните процеси със съответно повишаване на термогенезата): 1) хормони на щитовидната жлеза; 2) катехоламини; 3) тиротропин; 4) глюкокортикоиди.
Функционална система, която осигурява постоянството на хомеостазата на телесната температура
Системообразуващият фактор на терморегулаторната функционална система еполезният адаптивен резултат - това е температурата на кръвта, която, от една страна, е необходима за оптималното протичане на метаболизма при дадени условия, а от друга страна, сама по себе си се определя от интензивността на метаболитните процеси.Ефекторните механизми на тази функционална система се състоят от два водещи процеса - производство на топлина и пренос на топлина. Регулирането на тези процеси става или в посока на тяхното укрепване,или в посока на тяхното намаляване Топлопродукцията и топлоотдаването се осъществяват с участието на специализирани мозъчни структури, обединени в центъра на терморегулацията. Основната архитектура на функционална система, която поддържа телесната температура на оптимално ниво за метаболизма, е показана на фиг.45.
Фиг.45. Функционална система, осигуряваща постоянство на телесната температура. GP - ядра на предния хипоталамус; HZ - ядра на задния хипоталамус.
Принципът на регулиране е, чеконтролното устройство (център за терморегулация) получава информация от терморецепторите. Въз основа на тази информация центърът за терморегулация изпраща импулси към периферията, поради което активността наефекторите (работни органи, които определят интензивността на производството на топлина и пренос на топлина) се променя, така че възниква ново ниво на топлинен баланс, в резултат на което телесната температура остава на постоянно ниво. Характеристика на тази функционална система е, че за постигане на полезен резултат, наред с вътрешната саморегулация (процесите на производство на топлина и пренос на топлина), има и целенасочена поведенческа реакция за адекватно адаптиране към околната среда, която е външна верига. Функционалната система за температурна хомеостаза може да работи както споредпринципа на „смущението", така и споредпринципа на „отклонението".Регулиране чрез отклонение. При промяна на температурата на кръвта сигналите от терморецепторите пристигат в терморегулаторния център и оттам чрез вътрешните механизми на саморегулация и, ако те не са достатъчни, чрез целенасочено поведение се възстановява оптималната температура на кръвта. Системата за терморегулация също осигурява по-мек начин за поддържанепостоянство на телесната температура, което се основава на принципа нарегулиране чрез смущение. В този случай тялото реагира на промените в температурата на околната среда и преди промените в температурата на кръвта във функционалната система възникват импулси, които променят работата на ефекторите по такъв начин, че температурата на кръвта остава непроменена. Пример за регулиране на телесната температура според принципа на "смущение" е увеличаването на производството на топлина при човек, който ще излезе навън през зимата. Според механизмите на условен рефлекс, неговият метаболизъм и генерирането на топлина се увеличават, което предотвратява загубата на топлина на улицата при ниски температури.
Терморегулация при ниски температури
За поддържане на температурната хомеостаза с понижаване на температурата на околната среда възникват следните регулаторни реакции: 1) преразпределение на кръвта в тялото: свиване на съдовете на „черупката“ и разширяване на съдовете на „ядрото“ на тялото; 2) намаляване на обемната скорост на кожния кръвен поток; 3) намаляване на обема на циркулиращата кръв в подкожните кръвоносни съдове, тъй като водата отива в тъканите, кръвта се сгъстява и топлинният капацитет на кръвта намалява; 4) феноменът на "термично късо съединение на кръвта" - затварянето на повърхностните сафенозни вени и преразпределението на кръвта в дълбоките вени, които преминават близо до артериите, в резултат на което венозната кръв се нагрява и охладената артериална кръв навлиза в органа. По този начин се получава икономично преразпределение на топлината; 5) отваряне на артериовенозни шънтове: кръвта, заобикаляйки капилярите, отива във вените, запазвайки топлината; 6) намалено изпотяване; 7) намаляване на дишането, повишена сърдечна дейност; 8) увеличаване на производството на топлина чрез химични и физични средства; 9) безусловни рефлексни мускулни реакции: пилоерекция, терморегулаторен тонус, мускултреперене, промяна на позата в посока на намаляване на зоната на разсейване на топлината; 10) целенасочена промяна в поведението, увеличаване на двигателната активност.
Терморегулация при високи температури
За поддържане на температурната хомеостаза с повишаване на температурата на околната среда възникват следните регулаторни реакции: 1) преразпределение на кръвта в тялото: свиване на съдовете на „ядрото“ и разширяване на съдовете на „черупката“ на тялото; 2) увеличаване на обемната скорост на кожния кръвен поток; 3) увеличаване на обема на циркулиращата кръв в подкожните кръвоносни съдове, тъй като водата преминава от тъканите в кръвта, обемът на плазмата се увеличава и топлинният капацитет на кръвта се увеличава; 4) затваряне на артериовенозни шънтове; 5) повишено изпотяване; 6) термичен задух; 7) намаляване на производството на топлина; 8) целенасочена промяна в поведението, намаляване на физическата активност.
Терморегулация по време на тренировка
По време на физическо натоварване се увеличава производството на топлина (при умерено натоварване - до 300 kcal / час, при интензивна работа - до 600-900 kcal / час). През първите 15-30 минути работа температурата на сърцевината на тялото се повишава доста бързо до относително стационарно ниво и след това остава на това ниво или продължава бавно да се повишава. Дори при комфортни условия на околната среда температурата на сърцевината на тялото по време на интензивна работа може да достигне 41 ° C (по време на маратонско бягане). Въпреки факта, че механизмите за пренос на топлина се активират по време на тренировка,работна хипертермия все още възниква при тези условия.
Изкуствена хипотермия
Хипотермия е охлаждане на тялото, при което температурата му пада под 35°C. В клиничната практика, за намаляване на тъканния метаболизъм, например, когатосърдечна операция, използва сеизкуствена хипотермия. Имаумерена (понижаване до 32-28°C) идълбока (намаляване до 20-15°C и по-ниска) хипотермия. В практическата медицина се използва умерена хипотермия, тъй като при дълбока хипотермия се нарушава работата на сърцето. Хипотермията намалява метаболизма и консумацията на кислород. С намаляване на телесната температура, за всеки градус, нуждата от кислород намалява с 5-6%. При умерена хипотермия консумацията на кислород намалява с около 50%. Това ви позволява да изключите сърцето от кръвообращението за 6-10 минути. При дълбока хипотермия сърцето може да бъде изключено до 60 минути при 12,5°C; до 80 минути при 6°C. Въпреки това, когато температурата падне под 28°C, съществува риск от сърдечна фибрилация. В някои случаи се използва вариант на локална хипотермия, например по време на сърдечна операция се използва студена кардиоплегия (защита) за намаляване на увреждащия ефект от операцията. За целта повърхността на сърцето се охлажда със стерилен сняг или коронарните съдове се перфузират с охладен разтвор. Понастоящем в клиничната практика се използва умерено охлаждане на тялото, което намалява скоростта на метаболитните процеси, обмена на газ, кръвното налягане, възниква брадикардия и брадипнея, за да се намали реакцията на тъканта на мозъчната кора към хипоксия, която възниква, когато сърдечната дейност е изключена и дишането спира.
Хипертермия
Имаекзогенна иендогенна хипертермия.Екзогенна хипертермия (прегряване) възниква при продължително излагане на тялото на повишена температура. Високата влажност и липсата на движение на въздуха допринасят за появата на прегряване, което е от съществено значениеограничава изпарението на потта - единственият механизъм за пренос на топлина при тези условия. Следователно, въпреки опитите за увеличаване на топлообмена (хиперемия на кожата, максимално изпотяване и увеличаване на обема на циркулиращата кръв), производството на топлина преобладава и телесната температура се повишава. Това състояние се наричатоплинен удар. Развитието на топлинния удар преминава през три етапа: 1)компенсационен стадий, при който преносът на топлина чрез изпаряване на влага от повърхността на тялото и белите дробове компенсира топлинния товар; 2)етап на възбуждане, в който преносът на топлина чрез изпарение е приблизително равен на външния топлинен товар. Характеризира се с максимално увеличаване на топлообмена (обилно изпотяване), повишаване на активността на окислителните процеси и дейността на всички жизненоважни системи (тахикардия, тахипнея и др.). Това води до хипокапния, алкалоза, нарушена дихателна функция и в крайна сметка до изчерпване на инхибиторните процеси в централната нервна система; 3)стадий на инхибиране, при който преносът на топлина чрез изпаряване става по-малък от топлинния товар. В този случай декомпенсацията се развива предимно от страна на сърдечно-съдовата и дихателната системи, т.е. регулаторните механизми на функционалната система се изчерпват, температурата на "ядрото" се повишава, кръвното налягане пада, възниква остра бъбречна недостатъчност, обемът на циркулиращата кръв намалява и нарушенията на мозъчната функция прогресират.Ендогенната хипертермия има защитен и адаптивен характер и се развива при излагане на тялото на ендогенни и екзогенни пирогени (пир,гр. - огън; +генос,гр. - род). Понастоящем се смята, че при инфекциозни заболявания хипертермията до 39 ° C при възрастни е защитна реакция и не подлежи на медицинско лечение.корекции.
Открояване
Отделителни органи
Отделителните органи включват бъбреците, кожата, белите дробове, стомашно-чревния тракт и черния дроб. CO2, летливи киселини, образувани в тялото, се освобождават през белите дробове. Кожата отделя от 400-600 ml пот на ден (соли, урея, фосфати, сулфати, NaCl, токсични продукти). Благодарение на лигавицата, червата отделят урея, соли на тежки метали. Жлъчните пигменти и билирубинът, продукт на разграждането на хемоглобина, се секретират от черния дроб с жлъчката. Най-важният орган за отделяне е бъбрекът.
Бъбречна функция
1. Екскреторна - отделяне с урината на H2O, соли, продукти от азотния метаболизъм, киселини и др. 2. Хомеостатичен - поддържане на изоволюм, изоосмия, изоиония, озохидрия, изотермия и изотонин.
- Изоволюмия - постоянството на обема на циркулиращата кръв.
- Изоосмия - постоянството на осмотичното налягане.
- Изотония - постоянството на йонния състав.
- Изонидрия - постоянството на водородните йони.
- Изотония - постоянство на кръвното налягане.
3. Кръвотворно – участие в кръвотворението. Еритропоетинът и неговите инхибитори се образуват в бъбреците. 4. Инкреторна - образуването на ренин в югтогломеруларния апарат на бъбрека, еритропоетин, както и постагландини и др. 5. Активира витамин D3. 6. Метаболитен – участие в обмяната на протеини, липиди и въглехидрати. 7. Антихемолитично - активиране на фибринолизата, освобождаване на хепарин, антитромбин и др.