Реакцията на тялото към температурата - Физиология

Статията описва 3 вида реакции на животни и хора към температурата, описва характеристиките на всяка от тях, предоставя илюстративни примери, описващи действията на всяка реакция.

Има 3 вида реакции на живия организъм към температурата: хомойотермия, пойкилотермия и хетеротермия. Нека разгледаме подробно всеки от тях:

ХомойотермияВ процеса на еволюциявисшите животни и хоратаса разработили механизми, които позволяват поддържане на телесната температура на постоянно ниво, независимо от температурата на околната среда. Така организмите успяват да избегнат прегряване при твърде високи и хипотермия при твърде ниски температури на околната среда. Температурата на вътрешните органи варира между 36-38°C. Необходима е постоянна температура за поддържане на оптималната скорост на метаболитните процеси и нормалните физико-химични параметри на кръвта. В допълнение, температурата влияе върху процесите на възбуждане, скоростта и интензивността на мускулната контракция, процесите на секреция, абсорбция и защитните реакции на клетките и тъканите.

Оптималната телесна температура при човека е 37°C;
Горната летална температура е 43,4°C; (при по-висока температура започва денатурация на вътреклетъчния протеин и необратима смърт);
долна летална температура - 24 ° C;

От всички животни най-"топлоустойчиви" са кокошката и врабчето - тяхната горна летална температура е 47°C, а най-"студоустойчиви" са котката и морското свинче, чиято долна смъртоносна температура е 18°C.

При екстремни условия на внезапни промени в температурата на околната среда хомойотермните животни (включително хората) реагират със стресова реакция (температура - топлина или студ - стрес). Като се използваот тези реакции такива животни поддържат оптимално ниво на телесна температура. Хомойотермията при хората се произвежда през целия живот.

ПойкилотермияБезгръбначните и нисшите гръбначни, както и новородените, нямат съвършени механизми за поддържане на телесната температура. Така до голяма степен тя се определя от температурата на външната среда и се колебае в съответствие с нейните промени, включително сезонни. Има обаче механизми, които позволяват телесната температура да се повиши в сравнение с външната температура:

При влечугите поведението е от първостепенно значение за температурната адаптация. Много гущери и змии, припичащи се на слънце, поглъщат огромно количество от неговата радиация, както и топлина от нагрети камъни и пясък. При гущери, живеещи на голяма надморска височина от морското равнище, след излагане на слънце телесната температура може да достигне 26 ° C при температура на въздуха от -5 ° C.
Отчетена е температура от 33,5°C между пръстените на питон, инкубиращ яйца при температура на въздуха 31°C.
При пустинната игуана при естествени условия телесната температура може да достигне 42°C при температура на околната среда 30°C. Отбелязва се, че игуаната не просто се пече на слънце, но заема такива пози, в които максималното количество слънчева светлина пада върху тялото й.
При условия на ниска температура пойкилотермните животни изпадат в състояние, наречено анабиоза, докато активността на ензимите рязко намалява и интензивността на метаболитните процеси е на минимално ниво.
При различните видове пойкилотермни организми температурният оптимум, съвместим с тяхната жизнена дейност, варира в широки граници. Някои микроорганизми могат да съществуват в ледената маса при температури от 0 до –60°C; другонормално се развиват при такива високи температури, които са фатални за други животни. Такива животни включват организми, които живеят в горещи извори при температури от 50 до 70°C, както и спорообразуващи термофилни бактерии, които могат да издържат нагряване при 120°C за 20 минути. При екстремни температурни условия пойкилотермните животни реагират с реакции на хипо- и анабиоза, които се основават на намаляване на метаболизма и консумацията на енергия. Благодарение на това пойкилотермите оцеляват при температурен стрес и други екстремни ситуации.

ХетеротермияСъществува група животни с преходни форми на температурни реакции. При определени условия те проявяват свойствата както на пойкило-, така и на хомеотермия, например:

Прилепът в полет се характеризира с хомойотермия, а във вертикално окачено състояние по време на хибернация е пойкилотермичен.
Периодично пойкилотермите включват зимуващи животни, гризачи и някои малки птици (колибри). Температурата на тялото им през периода на двигателна активност варира в много широк диапазон: при земна катерица, например, от 30 до 39 ° C, в покой тя рязко пада.