Чем поддерживается температура тела человека
Человеческий организм является слаженной системой, в которой все продумано до мелочей. Многие процессы остаются практически незамеченными, однако они играют важнейшую роль в жизнедеятельности. В частности речь идет о выработке человеком тепла.
Что такое терморегуляция?
Человеческий организм «оснащен» физиологической системой терморегуляции. Она представляет собой набор физиологических механизмов, которые управляют температурой тела. Благодаря данной системе в организме сохраняется постоянная оптимальная температура, независимо от окружающей среды. Терморегуляция бывает двух видов:
- химическая (связанная с образованием тепла);
- физическая (связанная с отдачей тепла).
Откуда в организме берется тепло?
Когда человек принимает пищу, она распадается на белки, жиры и углеводы. Пищевые вещества окисляются и тем самым высвобождают имеющуюся в них энергию. Расходуя эту энергию, организм превращает ее в тепло.
Большей частью теплообразование происходит в мышечных тканях тела. Даже если совсем не двигаться, данный процесс не прекращается. Может меняться только его интенсивность. Например, по сравнению с состоянием покоя обычная ходьба увеличивает выработку тепла на 60-80%. Помимо мышц, в образовании тепла принимают участие органы.
Поскольку тепло вырабатывается постоянно, организму необходимо как-то избавляться от его излишек. В противном случае за считанные часы температура тела повысилась бы настолько, что все системы перестали функционировать. Для этого имеется теплоотдача. Выработка и отдача тепла – сложные процессы, которыми управляют специальные механизмы в человеческом организме.
Благодаря тому, что организм тщательно контролирует все процессы образования и отдачи тепла, тело имеет стабильную температуру. Теплоотдача осуществляется несколькими способами: излучение, нагревание окружающей среды, выдыхание воздуха, потоотделение и др.
Терморегуляция человека
Химическая терморегуляция
Химическая терморегуляция отвечает за изменение интенсивности выработки тепла в соответствии с условиями окружающей среды. Другими словами, температура воздуха влияет на обмен веществ в организме человека. Если становится прохладнее, организм начинает вырабатывать тепло активнее, чтобы обеспечить стабильность температуры тела.
Так как большая часть тепла появляется за счет работы мышц, то когда человеку холодно, тело начинает дрожать. Это нормальная реакция, которая вызвана раздражением кожных рецепторов. Низкая температура воздуха служит для них источником возбуждения, который, в свою очередь, передается к центральной нервной системе (ЦНС) в качестве сигнала – пора увеличить выработку тепла. ЦНС активирует усиленное сокращение мышц и так появляется озноб. Таким образом, это естественный рефлекс организма, направленный на усиление обмена веществ и увеличение тепла. Даже если человек при этом не начнет активнее двигаться, чтобы согреться, химическая терморегуляция сделает это за него.
Приблизительно также действует терморегуляция и в обратном направлении. Если в помещении достаточно тепло, организму не нужно перетруждаться – обмен веществ замедляется.
Интересный факт: органы, расположенные в брюшной полости, тоже образуют большое количество тепла. В частности речь идет о почках и печени. Это удалось выяснить путем измерения температуры крови. Оказалось, что кровь, которая отекает от печени, имеет более высокую температуру, чем та, что притекает. Кроме того, температура самих органов выше на 1-2 градуса, чем обычная температура тела.
Физическая терморегуляция
Физическая терморегуляция отвечает за интенсивность теплоотдачи в зависимости от условий окружающей среды. Этот механизм работает противоположно химическому. Когда температура воздуха становится выше, отдача тепла усиливается. Если становится холоднее, организм отдает тепло не столь активно. Это позволяет ему сберечь правильный баланс.
Способы отдачи тепла в процентном соотношении:
- излучение – 44%;
- проведение тепла (нагревание окружающего воздуха) – 31%;
- выдох – 12%;
- потоотделение – 10%;
- другие процессы – 3%.
Во время излучения телом тепла происходит нагревание окружающего воздуха и предметов на расстоянии. А во время проведения тепла нагреваются объекты, к которым человек прикасается.
Каким образом меняется интенсивность теплоотдачи?
Огромную роль в этом процессе играют кровеносные сосуды. При низкой температуре окружающей среды они сужаются, при высокой – расширяются. Когда тело чувствует холод и происходит сужение сосудов, тем самым уменьшается приток крови. Именно поэтому в прохладную погоду кожа бледнеет. Тепло отдается в меньшем количестве.
Если воздух теплый или горячий, происходит расширение сосудов, кровь приливает к поверхности тела и кожа обретает красноватый оттенок. В это время тепло отдается в большем количестве. Теплоотдача по такому принципу происходит, когда температура тела выше, чем температура воздуха. Таким образом, если разница между этими показателями небольшая, организм отдает минимум тепла. Например, в сильную жару.
В этом случае на помощь приходит потоотделение, иначе организм бы перегревался. Особенно это важно, когда окружающий воздух очень горячий. Чем жарче во внешней среде, тем больше выделяется пота.
Интересный факт: если человек живет в постоянном жарком климате, практически все вышеуказанные процессы в его организме не работают, за исключением потоотделения. Это связано с тем, что температура воздуха там стабильно выше 37 градусов – организм не получает соответствующие сигналы. Но потоотделение в большом объеме (до 4,5 л в день) помогает избежать перегревания.
Терморегуляция при болезни
Бывают ситуации, когда естественный процесс терморегуляции нарушается. В частности при различных заболеваниях. При этом говорят о появлении лихорадки, причиной которой являются специальные вещества – пирогены. Они могут быть выработаны самим организмом или попасть в него из внешней среды – различные микробы, токсины и т.п. Но важно понимать, что внешние пирогены сами по себе не вызывают повышение температуры – это реакция внутренних пирогенов на их появление в организме.
Какой орган отвечает за температуру тела?
Данные вещества оказывают влияние на один из отделов головного мозга, гипоталамус (отдел промежуточного мозга), где располагается центр терморегуляции. Из-за этого нормальную температуру организм начинает воспринимать как слишком низкую и начинает ее повышать. Соотношение образования тепла и его отдачи нарушается.
Гипоталамус
Повысив температуру, организм «успокаивается», так как считает, что баланс восстановлен и на этом его функция выполнена. Пока пирогены присутствуют в организме, повышенная температура остается стабильной. При этом ощущается жар – расширяются сосуды. Действуют те же принципы, что и при нормальном состоянии. Как только человек выздоравливает, организм возвращается в норму, налаживается и терморегуляция.
Считается, что повышение температуры при болезни – это хорошо, ведь так организм борется с недугом. Но достоверных подтверждений этого нет. Вероятней всего, нагревание происходит с целью того, чтобы мобилизовать все ресурсы и предотвратить распространение бактерий.
Процессы образования и отдачи тепла в организме тесно взаимосвязаны и контролируются физиологической системой терморегуляции. Ее задача – поддерживать стабильную, нормальную температуру тела независимо от условий окружающей среды. Организм вырабатывает тепло, благодаря получению пищевых продуктов и их распаду на белки, жиры и углеводы. Больше всего тепла образуется в мышцах и органах. Отдача тепла происходит несколькими путями – через излучение, проведение, потоотделение, выдыхание и др.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Научный консультант редакции сайта «Как и Почему». Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 – 76533. Издание «Как и почему» kipmu.ru входит в список социально значимых ресурсов РФ.
Источник
Анонимный вопрос
20 февраля 2018 · 9,2 K
Люблю природу и диких кошек. Домашних кошек и другую живность тоже люблю. Еще…
Если заглянуть в медицинские энциклопедии, то можно сходу понять, что теплообмен, он же терморегуляция представляет собой целый комплекс процессов в организме человека и других млекопитающих (теплокровных). Температура тела благодаря такой физиологии у нас находится на постоянном уровне с небольшими вариациями в зависимости от внутренних и внешних факторов. Поддерживается тепло за счет того, что мы производим и одновременно его отдаем, т. е. процессы можно сказать противоположные. Вырабатываем тепло внутри благодаря метаболизму, химическим процессам, основным “топливом” является пища. Отдаем тепло практически всей поверхностью тела, это т. н. физическая теплорегуляция за счет излучения тепла вовне, потения, конвекции. Если у человека много потовых желез, то большая часть тепла выходит как раз с потом, который испаряясь охлаждает организм. А, например, у собак тепло может выделяться через поверхность слизистых, поэтому они часто дышат ртом в жару. Также выделяется тепло с испражнениями. И так далее.
Всем, привет! Тема семьи и отношений очень близка мне, но, став мамой, нужно…
Описываемый механизм протекает в 2-х направлениях:
Химическая терморегуляция – процесс производства тепла. Оно вырабатывается всеми органами в теле, особенно при прохождении сквозь них крови. Больше всего энергии продуцируется в печени и поперечнополосатых мышцах.
Физическая терморегуляция – процесс отдачи тепла. Он осуществляется с помощью непосредст… Читать далее
Объясните гуманитарию, что означает понятие “энтропия”?
Филолог, мечтающий стать астрофизиком
Я понимаю так (если понимаю неправильно, пусть знающие люди меня поправят), что, в общем смысле, энтропия – это степень упорядоченности какой-либо системы, мера беспорядка, хаоса. И чем выше беспорядок, тем, соответственно, выше энтропия. И наоборот. Понятие энтропии используется во многих науках, но чаще, как правило, связывается со вторым законом термодинамики, который гласит, что в изолированной системе энтропия не может уменьшаться. Если говорить совсем простыми словами, то система – это нечто организованное, то, что имеет свою структуру, а изолированной можно назвать систему, на которую не оказывается воздействие извне (хотя совсем уж независимую систему найти трудно, так как все предметы и объекты друг с другом взаимодействуют, но это детали). Так вот, оставленное на солнце яблоко со временем сгниет, человек постареет. Энтропия всегда растет. Вселенная стремится к беспорядку. И именно из-за действия энтропии, как предполагается, время не может идти назад, хотя в физике не существует точного закона, постулирующего, что время обязательно должно идти только вперед. Если время пойдет назад, то все явления и вещи начнут сами по себе магическим образом упорядочиваться: разлетевшиеся бумаги сложатся ровной стопочкой, разбитый стакан соберется в целый без единой трещины, люди начнут молодеть. Повернуть время вспять значит упорядочить систему, то есть нарушить второй закон термодинамики. Нет, разбитый стакан, конечно, можно склеить в целый, и дома можно сделать уборку, однако при этом придется затратить какую-то часть энергии, и никакого нарушения в итоге не выйдет. Склеивание стакана и уборка дома – это только видимость уменьшения энтропии, так как даже аккуратно разложенные по местам вещи имеют свойство со временем разлагаться, так что от вездесущей энтропии нам не уйти.
Такие дела.
Прочитать ещё 5 ответов
Как кортизол влияет на пищевое поведение?
Популяризатор биологии, особенно биохимии и доказательной медицины. Область научной… · vk.com/mir_mol
Кортизол – гормон стресса, в том числе его уровень повышается при психологическом стрессе. Несколько исследований посвящены влиянию кортизола и стресса на пищевое поведение.
Кортизол, по-видимому, не просто усиливает аппетит, а ещё стимулирует потребление именно калорийной, вкусной пищи. Это ведёт к активации системы вознаграждения в мозге, что притупляет стресс. Кроме того, кортизол запускает жироотложение, в том числе и на внутренних органах. Иначе говоря, кортизол и влияет на пищевое поведение, и имеет конкретные метаболические эффекты, ведущие к повышению жировой массы. Эволюционное значение такого биохимического приспособления понятно: стрессовые условия для наших предков часто были связаны с отсутствием пищи, следовательно, стресс запускает поисковое поведение и потребление пищи, желательно калорийной. В современных развитых странах природа стрессоров уже другая, но древний механизм остался.
Однако до сих пор не ясно, является ли «заедание» стресса (в отсутствие реального голода) эффектом именно и только кортизола, ведь пищевое поведение контролируется очень многими факторами.
Прочитать ещё 3 ответа
Какой орган отвечает за температуру тела? Как она вырабатывается?
Температура тела человека регулируется гипоталамусом, одной из функций которого является поддержание гомеостаза, в том числе и температуры тела на уровне 36,6. Колебания в течении суток допустимо на 1-2 градуса. Того кто “отвечает” за температуру тела нашли. Теперь кто занимается выработкой того самого тепла, которое регулирует гипоталамус? Тепло – это следствие клеточного метаболизма. Клетки, продуцируя что-то для себя или соседних клеток, размножаясь, в общем грубо говоря занимаются своей работой, живут, “дышат”, (называйте это как хотите, чтоб было понятнее), выделяют тепло. Для этого они используют различные источники энергии: глюкозу, гликоген, жир.
Теплообразование так же обусловлено сокращением скелетных мышц (тут хорошим примером будет вспомнить марафонцев температура тела которых может достигать 39-40 градусов на финише). То есть органы которые продуцируют энергию это все внутренние органы, особенно большие, вклад в теплообразование которых большой (например печень), и скелетная мускулатура.
Чем объясняется дрожь тела в холоде?
В условиях пониженной температуры, чтобы скомпенсировать возросшую теплоотдачу, в организме запускаются механизмы дополнительной теплопродукции. Один из таких механизмов – непроизвольный сократительный термогенез, то есть та самая дрожь тела. Проявляется она в виде мелких сокращений отдельных групп мышц (сначала жевательных, затем мышц плечевого пояс, рук, спины и т.д.). Мелкие сокращения мышц дают организму дополнительное тепло, которое компенсирует охлаждающее воздействие среды.
Прочитать ещё 2 ответа
Какие процессы в человеческом организме позволяют поддерживать постоянную температуру тела ?
Температура тела человека поддерживается на относительно постоянном уровне, несмотря на колебания температуры окружающей среды. Это постоянство температуры тела носит название изотермии.
Температура органов и тканей, как и всего организма в целом, зависит от интенсивности образования тепла и величины теплопотерь.
Теплообразование происходит вследствие непрерывно совершающихся экзотермических реакций. Эти реакции протекают во всех органах и тканях, но неодинаково интенсивно. В тканях и органах, производящих активную работу, – в мышечной ткани, печени, почках выделяется большее количество тепла, чем в менее активных – соединительной ткани, костях, хрящах.
Потеря тепла органами и тканями зависит в большой степени от их месторасположения: поверхностно расположенные органы, например кожа, скелетные мышцы, отдают больше тепла и охлаждаются сильнее, чем внутренние органы, более защищенные от охлаждения.
Постоянство температуры тела у человека может сохраняться лишь при условии равенства теплообразования и теплопотери всего организма. Это достигается с помощью физиологических механизмов терморегуляции. Терморегуляция проявляется в форме взаимосочетания процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нейроэндокринными механизмами. Терморегуляцию принято разделять на химическую и физическую.
Химическая терморегуляция осуществляется путем изменения уровня теплообразования, т. е. усиления или ослабления интенсивности обмена веществ в клетках организма.
Физическая терморегуляция осуществляется путем изменения интенсивности отдачи тепла.
Источник
Температура тела — комплексный показатель теплового состояния организма животных, включая человека. Является одним из основных и старейших биомаркеров.
Животные, способные сохранять свою температуру в узких пределах независимо от температуры внешней среды, называются теплокровными, или гомойотермными. К теплокровным животным относятся млекопитающие и птицы. Животные, лишённые такой способности, называются холоднокровными, или пойкилотермными. Поддержание температуры тела организмом называется терморегуляцией.
У холоднокровных животных температура тела мало отличается от температуры окружающей среды, и только при интенсивной мышечной деятельности у некоторых видов она может значительно превышать окружающую температуру.
Измерение температуры[править | править код]
Температуру тела измеряют максимальным термометром обычно в аксиллярной (подмышечной) области, в прямой кишке, во рту или в наружном слуховом проходе, определяя интенсивность ИК-излучения от барабанной перепонки. Для этого исходное показание максимального термометра должно быть заведомо ниже измеряемой температуры.
Температура тела человека[править | править код]
Температура тела каждого человека в течение дня колеблется в небольших пределах, оставаясь в диапазоне от 35,5 до 37,2 °C[1] для здорового человека. Уровень температуры ниже 35 °C указывает на наличие серьёзного заболевания. Жертвы переохлаждения впадают в ступор, если температура их тела снижается до отметки 32,2 °C, большинство теряют сознание при 29,5 °C и погибают при температуре ниже 26,5 °C. Рекорд выживания в условиях переохлаждения составляет 16 °C[1], а при экспериментальных исследованиях — 8,8 °C. На температуру влияют пол и возраст. У девочек температура тела стабилизируется в 13—14 лет, а у мальчиков — примерно в 18 лет. Средняя температура тела мужчин примерно на 0,5—0,7 °C ниже, чем у женщин[1].
Температурные различия между внутренними органами достигают нескольких десятых градуса. Разница между температурой внутренних органов, мышц и кожи может составлять до 5—10 °C, что затрудняет определение средней температуры тела, необходимой для определения термического состояния организма в целом.
Зависимость температуры от места измерения[править | править код]
Норма температуры зависит от места её измерения. Типичные результаты измерения температуры здорового человека следующие:
- температура в анусе (ректально), влагалище или ухе: 37,5 °C;
- температура во рту (орально): 37,0 °C;
- температура в подмышечной впадине (аксиллярно): 36,6 °C.
Физиологические колебания температуры[править | править код]
Изменение температуры тела в течение суток
Известны физиологические колебания температуры тела в течение суток — суточный ритм: разница между ранне-утренней и вечерней температурой достигает 0,5—1,0 °C. Следуя суточному ритму, наиболее низкая температура тела отмечается утром, около 5 часов, а максимальное значение достигается вечером. Как и многие другие биоритмы, температура следует суточному циклу Солнца, а не уровню нашей активности. Люди, работающие ночью и спящие днём, демонстрируют тот же цикл изменения температуры, что и остальные.
Температура тела контролируется гормонами щитовидной железы и гипоталамусом. Нервные клетки гипоталамуса имеют рецепторы, которые напрямую реагируют на температуру тела увеличением или уменьшением секреции ТТГ, который, в свою очередь, регулирует активность щитовидной железы, гормоны которой (Т3 и Т4) отвечают за интенсивность метаболизма. В меньшей степени в регуляции температуры участвует гормон эстрадиол (основную роль играет в терморегуляции у женщин во время менструального цикла), повышение его уровня ведёт к снижению базальной температуры.
Многие заболевания эндокринной системы и опухоли головного мозга, затрагивающие область гипоталамуса, вызывают выраженные и, часто, устойчивые нарушения терморегуляции. Например, тиреотоксический криз (сопровождающийся резким выбросом гормонов Т3 и Т4 в кровь) приводит к резкому подъёму температуры тела, нередко превышающей критическую отметку и вызывающей смерть пациента.
Понижение (гипотермия) или повышение (гипертермия) температуры тела на несколько градусов нарушает процессы жизнедеятельности и может привести к охлаждению или перегреванию организма и даже к его гибели. При многих заболеваниях температура тела повышается до определённых пределов и регулируется организмом на новом уровне, например при лихорадке или простуде.
Температура способна подниматься в результате стресса, страха, ночных кошмаров, при интенсивной умственной работе, инфекции, и т.п.
См. также[править | править код]
- Лихорадка
- Гипертермия
- Субфебрильная температура
- Гипотермия
- Гомойотермия
- Пойкилотермия
- Анабиоз
- Градус Фаренгейта
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Бартон А. и Эдхолм О., Человек в условиях холода, пер. с англ., М., 1957
- Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967
- Hensel Н., Neural processes in thermoregulation, «Physiological Reviews», 1973, v. 5-3, № 4.
- Огирко И. В. Рациональное распределение температуры по поверхности термочувствительного тела … стр. 332 // Инженерно-физический журнал Том 47, Номер 2 (Август, 1984)
Источник