Как организм человека поддерживает температуру
Как повышается температура?
Каков механизм этого?
Как работают жаропонижающие препараты?
Если вы визуально себе представите мозг человека, то ровно между полушариями и чуть ниже будет находиться промежуточный мозг. Одна из его зон называется гипоталамус. Именно гипоталамус регулирует ваш гомеостаз, а с ним и температуру (помимо сотен еще важных процессов для организма). Рядом еще находится такой мозговой придаток как гипофиз и эти 2 друга — не разлей вода, они вместе контролируют большую часть ваших гормонов и нервишек по телу.
У гипоталамуса есть своеобразная «установочная точка нормальной температуры»: у кого-то 36,6, у кого-то 36,4, а у кого-то 36.8.
Это была вводная часть
Теперь про сам механизм повышения температуры от «старта» — провокатор — реакция-процессы-результат.
Представим гипотетическую ситуацию, что Карлсон который живет на крыше заболел. Не важно как — воспалилось что-то, поселились вирусы или бактерии. Пускай в организме Карлсона появились всякие грамположительные и грамотрицательные бактерии. В оболочке этих бактерий есть вещества, которые наши иммунные клетки (самые разные) распознают как чужие и опасные. Когда наши иммунные клетки пробираются по кровотоку или между клетками организма и выискивают диверсантов, они пытаются их как-то прибить — окружить и «сьесть», повредить, «откусить» кусок, натравить что-то еще и т.п. Когда начинается этап «расчлененки» врага, происходит распознавание из чего состоит враг, чтобы дать сигнал дальше — подозвать ультра специальные иммунные клетки или самостоятельно «запомнить» что это за враг на будущее или передать информацию как-то дальше, через каскад реакций. Большинство стенок всяких плохий бактерий состоит из веществ, которые наши иммуные клетки умеют распознавать как плохие с самого своего рождения. Когда они встречают эти вещества, они синтезируют свои — интерлейкин -1 альфа, интерлейкин 1 — бета, интерлейкин-6, в случае не с бактериями «фактор некроза опухоли», гамма — интерферон и т.п. Условный Интерлейкин -1 попадает в зону гипоталамуса, его рецепторы (нейроны) распознают его и это дает сигнал: «аааааа, у нас тут диверсант, шпионы новости принесли, диверсанта нужно убить, повышаем установочную точку температуры»
Как организм повышает установочную точку температуры?
Вот эти все пирогены попадая к гипоталамусу влияют на синтез простагландинов, а большое количество тех запускает синтез циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). (вот это все можно не запоминать:))) Концентрация цАМФ и есть установочной точкой. Если приходит много пирогенов=много простагландина=много цАМФ=выше установочна точка температуры, которую организм считает нормой «на сейчас» Меньше пирогенов=меньше простагландина=меньше цАМФ=меньше установочная точка.
Здесь еще важно обьяснить про сам цАМФ и сам механизм поднятия температуры. Больше цАМФ — больше кальция «закидывается» для реакций, которые обеспечивают изменение температуры. Конкретно при болезни Карлсона она повышается. Как можно повысить организму температуру? Как в экономике- нужно или начать зарабатывать больше или экономить лучше. То есть или больше выделять тепла или меньше отдавать тепло вовне. У маленький детей чаще работает первый путь — увеличение теплопродукции, у взрослых второй путь — организм начинает меньше созданного тепла отдавать наружу. Гипоталамус как раз через свои функции влияет на сосуды и сокращение скелетных мышц (для этого нужен кальций), а это влияет на поддержку уровня температуры. Детки реже имеют стадию озноба и сразу начинают продуцировать тепло, взрослые превращаются в бледных зомби (суживаются артериолы, чтобы не отдавать тепло) и проходят стадию озноба (микросокращения мышц). Здесь не просто сотни, а тысячи реакций и процессов, на которых заметки недостаточно.
Теперь про жаропонижающие
Все они работают как жаропонижающие за счет того, что блокируют какие-то реакции с ферментом циклокисгеназа, нет фермента или блок на фермент в реакции=меньше простагландинов.
То есть так: В организме есть 100 условных единиц плохих веществ, которые должны дать условных 100 простагландинов, а те условных 100 цАМФ, которые поднимут уровень температуры. Для того, чтобы 100 плохих превратилось в 100 простагладинов, нужно 100 циклоокисгеназ. Все жаропонижающие блокируют участие циклооксигеназы. То есть у нас было 100 и реакция должна быть на 100, но 50 заблокировали и организм получил меньше информации про количество диверсантов и на 50% меньше поднимает температуру чем надо было бы.
Это все очень утрировано:) Не знаю, как проще обьяснить.
Ферменты циклооксигеназы бывают трех типов — ЦОГ1, ЦОГ2, ЦОГ3. все они +- одинаковые.
Парацетамол блокирует ЦОГ3 и слабо блокирует ЦОГ 1 и ЦОГ2.
Ибупрофен и аспирин хорошо влияет на ЦОГ1 и ЦОГ2. Причем в малых дозах аспирин лучше блокирует именно ЦОГ1.
Нимесил больше влияет на ЦОГ2.
Весь смысл современных рекомендаций не сбивать температуру до 38-39 не в том, что высокая для человека температура убьет какие-то там бактерии или вирусы. Температура 37-38 не сколько убивает, а замедляет размножение некоторых бактерий и вирусов. Смысл рекомендаций не сбивать в том, что если организм будет знать «реальное положение дел по количеству врагов», он может сам выдать нужное оружие — интерфероны и т.п. Но если мы не даем сигнал «много врагов» в то время когда их действительно много, то будет «мало оружия» от иммунной системы, ведь она «думает», что все ок.
И еще, чем выше температура, тем лучше проницаемость мембран клеток, тканей, ГЭБ барьеров, тем быстрее реакции-переносы, тем лучше и быстрее попадают лекарства в нужные места.
(с) Юлия Шулимова
Источник
Анонимный вопрос
20 февраля 2018 · 9,4 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
Какую функцию выполняет лимфатическая система?
1) Дополнительный отток жидкости от органов
Тканевая жидкость всасывается в слепозамкнутые лимфатические капилляры, преобразуясь в лимфу
2) Защитная
Лимфоциты,циркулирующие в лимфе, уничтожают болезнетворные организмы
3) Участие в обмене веществ
Всасывание жиров в ворсинке тонкого кишечника и транспорт по всему организму
Прочитать ещё 1 ответ
Какое значение витаминов в нормализации жизнедеятельности организма, их влияние на активность физиологических процессов и здоровье человека?
К витаминам относят небольшие белки, вырабатываемые или не перевариваемые организмом, а используемые им в целом виде в качестве катализаторов, ускоряющих необходимые процессы, замедляющих вредные (например, окислительные: А, C, Е – антиоксиданты). Витамины регулируют свёртываемость крови, усвоение пищи, разложение запасов жиров. Участвуют в работе эндокринной, нервной, половой системы, налаживают зрение, работу других органов.
Витамины – не просто небольшие добавки к пище, наряду с белками, жарами и углеводами (как считают вульгарные материалисты, относящие всё остальное, как раньше они относили и витамины к пустому баласту, ядам и грязи). Рафинированные продукты, в том числе отдельные витамины – нездоровая пища. Человек, животное, растение, даже микроорганизм нуждаются в разнообразии органики, имеющей разную, хоть и не всегда понятную роль в нормализации жизнедеятельности, адаптации, усилении иммунитета, обеспечении здоровья.
Витамины близки ферментам и гормонам. Так, ферменты (энзимы) – это тоже биокатализаторы, они имеют активный центр катализа, работу которого обычно улучшает или обеспечивает соответствующий витамин; витамин D регулирует переход триптофана в серотонин и сам по сути является стероидным гормоном.
Избыток витаминов приводят к разбалансировке процессов жизнедеятельности; раз и навсегда выработанная по нормативам “сбалансированность питания” тоже не годится. Организм нуждается в вариабельной пище, и, хотя бы изредка, в лечебном голодании. Это позволяет избегать конфликта витаминов (скажем, витамин D нельзя совмещать с А – это витамины-антагонисты), обновлять запасы (например, витамин Е хранится в печени несколько месяцев), производить замены (так, из каротиноидов и холестерина организм синтезирует организм А во время загара).
Веганство не является “витаминным счастьем” – организму нужны продукты животного, морского происхождения. Витамин D поступает с животной пищей, сочетаем с омега 3 жирными кислотами которых много в жирной рыбе. Вегетарианство насыщает организм витаминами С и РР, но вскоре вызывает (здоровый) голод на животную пищу с антагонистом названых витаминов, витамином В12; хочется, например после тяжёлой физической нагрузки сала, богатого витаминами A, E, D, F.
Для обеспечения витаминами в составе пищи необходима клетчатка, сахара с низкой усвояемостью – это субстрат для развития полезных бактерий, вырабатывающих витамин К и витамины группы В, многие из которых если и производятся организмом, то недостаточно или в детском, молодом возрасте. Для работы жирорастворимых витаминов нужны жиры; славянская кулинария (борщ, гречка с маслом, чёрный хлеб с икрой и пр.) выстраивает хорошие витаминно-жировые сочетания.
Как функционирует наша нервная система?
Немножко программист, немножко флорист.
Нервная система – система нашего организма, которая работает для объединения работы всех остальных систем организма и связи организма с внешней средой. Наша нервная система умеет:
обеспечивать связь между нами и окружающим миром;
объединять отдельные органы нашего организма в системы, чтобы они работали слаженно;
координировать и регулировать деятельность всего организма.
В нервной системе важную роль играют особые нервные клетки, нейроны – они принимают сигнал раздражения от других органов и передают их в головной и спинной мозг.
Саму нервную систему можно поделить на центральную и периферическую системы.
Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга, она отвечает за координацию и регуляцию нашей психической деятельности.
Периферическая нервная система – это нервы, нервные узлы, нервные окончания, которые соединяют части нашего тела с головным и спинным мозгом. По ним передаются импульсы от центральной нервной системы к органам и тканям организма и обратно.
Прочитать ещё 2 ответа
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
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
Как человек вырабатывает тепло?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