Температура тела человека и его частей

Изотермия в процессе онтогенеза развивается постепенно. У новорожденных детей способность поддерживать постоянство температуры тела несовершенна. Вследствие этого может наступать охлаждение (гипотермия) или перегревание (гипертермия) организма при таких температурах окружающей среды, которые не оказывают влияния на взрослого человека. Даже небольшая мышечная работа, связанная с актом сосания или длительным криком ребенка, может привести к повышению температуры тела.

Температура тела детей раннего возраста, на 0,3-0,4◦С выше, чем у взрослого, постепенно приближается к последней и выравнивается к 5 году жизни.

Температура поверхности тела и конечностей, может изменяться от температуры окружающей среды. Например: температура кожи туловища и головы равна 32-34 оС; на участках кожи, покрытых одеждой, 30-32◦С; на пальцах ног, кончике носа, ушной раковине 22 оС; на открытой тыльной стороне ладоней в холодное время года до 12-14 о С.

Температура тела человека, измеряемая в подмышечной впадине, колеблется в пределах 36-37оС, в прямой кишке 37,5-37,9 оС. У детей младшего возраста иногда измеряют температуру в ротовой полости. Она на несколько десятых градусов ниже, чем ректальная, и составляет в норме 37,2-37,5◦С.

Температуру тела обычно измеряют ртутным термометром. Температура тела взрослого человека в течение суток колеблется в пределах 0,5-0,7◦ С, в отдельных случаях до 1 ◦С.

Покой и сон понижают, мышечная деятельность, эмоции повышают температуру тела. Максимальная температура тела наблюдается в 16-18 ч, затем она постепенно падает и к 3-4 –м ч утра достигает минимума, возвращаясь к исходной величине опять к 16-18 ч. Эти суточные колебания температуры для человека связаны с факторами социальной жизни, в частности с ритмом общественной жизни, замирающей в ночное время.

Суточные сдвиги физиологических функций определяются переодической активностью ЦНС, которая рефлекторно реагирует на изменения внешней физической и социальной среды.

У человека при переезде на жительство, для участия в спортивных соревнованиях, на отдых в др. широты суточный ритм колебаний температуры тела изменяется.

Каждый участок тела, каждый орган имеет свою температуру, отличающуюся от температуры тела. Самый «горячий» орган – печень. Температура ее ткани 38,5-39,5 ◦С, температура глубоких структур мозга 38-38,5 ◦С, поверхности коры большого мозга под твердой мозговой оболочкой 37,2-37,6◦С.

В работающих тканях температура повышается за счет увеличения уровня обмена веществ. Так, в работающей скелетной мышце температура увеличивается на 2-2,5 ◦С, в активно секретирующей околоушной железе на 0,8-1,0 ◦С, в корковых центрах двигательного условного рефлекса на 0,3◦С.

Постоянство температуры тела у человека может сохраняться при условии равенства теплообразования и теплопотери всего организма.

Теплорегуляция проявляется в форме взаимосочетания процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нейроэндокринными механизмами. Терморегуляцию разделяют на химическую и физическую.

Химическая терморегуляция осуществляется путем изменения уровня теплообразования, т.е. усиления или ослабления интенсивности обмена веществ в организме.

Усиление теплообразования наступает вследствие увеличения интенсивности обмена веществ. Это происходит, когда температура окружающей среды становится ниже оптимальной температуры окружающей среды становится ниже оптимальной температуры, или зоны комфорта. В безветренную погоду либо в закрытом помещении для человека в обычной легкой одежде эта зона находится в пределах 18-22◦С, а для обнаженного в пределах 28-30◦С.

Оптимальная температура во время пребывания в воде выше, чем на воздухе. Это обусловлено, тем, что вода обладает высокой теплоемкостью и теплопроводностью. Охлаждает тело в 14 раз интенсивнее, чем воздух. Поэтому в прохладной воде обмен веществ повышается больше, чем во время пребывания на воздухе при такой же температуре.

В условиях снижения температуры тела на несколько десятых градуса теплообразование в мышцах увеличивается, даже если человек находится в неподвижном состоянии. Рецепторы, воспринимающие холодовое раздражение, рефлекторно возбуждают мышцы, которые при этом непроизвольно сокращаются с небольшой амплитудой, но с высокой частотой, что внешне проявляется в виде дрожи (озноб). При этом значительно увеличивается уровень обмена веществ, потребление О2 и углеводов мышечной тканью, что и влечет за собой повышение теплообразования до 200%.

Образование тепла в организме за счет тонуса, дрожи или сокращений мышц называют сократительным термогенезом.

Физическая терморегуляция осуществляется путем изменения интенсивности отдачи тепла.

С процессами выработки тепла в организме постоянно происходит его отдача. Она осуществляется за счет теплопроведения, конвекции, теплоизлучения, испарения.

Чем ниже температура окружающей среды, тем интенсивнее теплоотдача. В этих условиях ее интенсивность определяется количеством теплой крови, прошедшей через сосуды кожи, которое зависит от суммарного просвета капилляров кожи и величины объемного кровотока в них.

На холоде кровеносные сосуды кожи, главным образом артериолы, суживаются. При этом большее количество крови поступает в сосуды брюшной полости и тем самым ограничивается теплоотдача.

Поверхностные слои кожи, получая меньше теплой крови, меньше отдают тепла в окружающую среду. При сильном охлаждении кожи происходит открытие артериовенозных анастомозов, что значительно уменьшает количество крови, поступающей в капилляры, и в итоге снижает теплоотдачу. Например, кровоток к коже кисти рук при температуре 15◦Суменьшается почти в 6 раз. При более значительном охлаждении сосуды кожи могут спазмироваться, а кровоток в них уменьшается вплоть до холодового стаза, т.е. до полной остановки.

Перераспределение крови, происходящее на холоде, – уменьшение количества крови, циркулирующей через поверхностные сосуды, и увеличение количества крови, проходящей через сосуды внутренних органов, способствуют сохранению тепла во внутренних органах. При повышении температуры окружающей среды сосуды кожи расширяются, количество крови, циркулирующей в них, увеличивается, что способствует теплоотдачи.

Теплопроведение — отдача тепла путем прямого контакта кожи с другими телами и предметами. Чем выше температура тела по отношению к температуре предметов, с которыми кожа соприкасается, тем интенсивнее теплоотдача теплопроведением.

Конвекция — перенос тепла движущейся средой (воздух, вода). Прилегающий к коже слой воздуха нагревается до температуры тела и затем, как более легкий, замещается более плотным холодным воздухом. Чем больше разница между температурой кожи и воздуха, тем интенсивнее этот путь теплоотдачи. При выравнивании температур кожи и воздуха конвекция, как путь теплоотдачи, становится неэффективной. Если же температура воздуха больше температуры кожи, то происходит не теплоотдача, а нагревание кожи.

Теплоотдача путем конвекции значительно возрастает при ветре, находясь в прямой зависимости от скорости воздушных потоков, обтекающих обнаженные участки кожи. Поэтому в холодное время года при сильном ветре используют плотную одежду, не пропускающую воздушные потоки, а в жаркое время года усиливают вентиляцию помещения.

Теплоизлучение. Этот путь теплоотдачи называют также радиационным излучением, или радиацией. Если человек находится в помещении, где имеются холодные предметы большой теплоемкости (холодные стены, каменные колонны, металлические сейфы, холодильники, холодные окна и др.), его тело без всякого контакта или соприкосновения с этими предметами излучает в их направлении тепловые лучи инфракрасного диапазона (электромагнитные волны 5—20 мкм). Тело человека излучает в сторону холодных теплоемких предметов тепло через воздушную среду, разделяющую их, температура которой может быть ниже, чем температура кожи, либо равна ей, либо даже превышать ее. Теплоотдача путем излучения прямо пропорциональна площади обнаженной поверхности тела. Поверхность тела, укрытая одеждой, в теплоизлучении практически участия не принимает.

Снижения теплоотдачи путем теплоизлучения, конвекции, теплопроведения можно в некоторой степени добиться изменением положения тела.

Когда собаке или кошке холодно, они сворачиваются в клубок, уменьшая тем самым площадь поверхности тела, что уменьшает теплоотдачу; когда жарко, животные, наоборот, принимают положение, при котором площадь поверхности тела максимально возрастает, что увеличивает теплоотдачу. Этого способа физической терморегуляции не лишен и человек, «сворачиваясь в клубок» во время сна в холодном помещении.

Рудиментарное значение для человека имеет проявление реакции кожных мышц («гусиная кожа»). У животных при этой реакции изменяется ячеистость шерстяного покрова и улучшается теплоизолирующая роль шерсти.

Испарение. Организм теряет тепло при испарении с поверхности кожи или слизистых оболочек воды или пота. Скрытая теплота парообразования составляет 0,58 ккал (2,43 кДж) на 1 г воды. Это значит, что при испарении с поверхности кожи или дыхательных путей каждого грамма воды организм отдает 0,58 ккал тепла.

При существовании в зоне комфорта тело человека испаряет 400—500 мл воды в сутки через дыхательные пути и около 700—800 мл воды через кожные покровы за счет перспирации (неощутимое просачивание), а также300—500 мл пота.

При значительном снижении температуры окружающей среды потоотделение практически прекращается. Дыхание становится более редким и интенсивность парообразования через легкие снижается. В этих условиях доля испарения в общей теплоотдаче снижается, но возрастает роль теплоизлучения, конвекции, теплопроведения.

В летние месяцы температура окружающего воздуха в средних широтах нередко равна температуре тела человека и даже превышает ее. Чем выше температура окружающей среды по отношению к температуре кожи, тем большее значение приобретает испарение как путь теплоотдачи, сохраняющий постоянство температуры тела. В этих условиях теплопроведение, конвекция и теплоизлучение практически полностью теряют свою эффективность и даже приобретают обратную направленность, т.е. способствуют перегреванию тела.

Испарение воды зависит от относительной влажности воздуха. В насыщенном до 100 % водяными парами воздухе вода не испаряется. Поэтому при значительной влажности воздуха высокая температура переносится тяжелее, чем при низкой влажности. В насыщенном водяными парами воздухе (например, в бане) пот выделяется в большом количестве, но не испаряется, а стекает с кожи.

Такое потоотделение без испарения не эффективно, так как не способствует отдаче тепла. Только та часть пота, которая испаряется с поверхности кожи, имеет реальное значение для теплоотдачи. Эта часть пота составляет так называемое эффективное потоотделение.

Плохо переносится непроницаемая для воздуха одежда (защитная резиновая и др.), препятствующая испарению пота: слой воздуха между одеждой и телом быстро насыщается парами воды, и дальнейшее испарение пота прекращается.

Человек плохо переносит сравнительно невысокую температуру окружающей среды (32 °С) при влажном воздухе. В совершенно сухом воздухе человек может находиться без заметного перегревания в течение 2—3 ч при температуре 50—55 °С и 8—10 мин даже при температуре 100—110 °С.

Регуляция изотермии

Регуляторные реакции, обеспечивающие сохранение постоянства температуры тела, представляют собой сложные рефлекторные акты, которые возникают в ответ на раздражение терморецепторов.

Одни из них расположены на периферии: в кожных покровах тела, слизистых оболочках рта, верхних дыхательных путей, желудка и прямой кишки, стенках подкожных вен, желчном и мочевом пузыре, матке и наружных половых органах; другие — в ЦНС: гипоталамусе, среднем и спинном мозге, коре большого мозга.

Тепловые рецепторы функционируют в диапазоне 20—50 °С, холодовые — 10—41 °С.

При температуре 45 °С холодовые рецепторы вновь активируются. Этот феномен объясняет парадоксальное ощущение холода в первые секунды при погружении руки в горячую воду. При температуре более 50 °С и холодовые, и тепловые рецепторы повреждаются. При температуре 47—48 °С возбуждаются болевые рецепторы, что объясняет появление болевых ощущений.

Другая группа терморецепторов, расположенных в ЦНС и прежде всего в гипоталамусе, реагирует на изменение температуры крови, притекающей к нервным центрам.

В гипоталамусе различают 3 группы нейронов, принимающих участие в формировании терморегуляторных реакций. У первой группы очень высока чувствительность к местным изменениям температур, зависящих от температуры крови, омывающей гипоталамус. Вторая группа нейронов реагирует на импульсацию от периферических терморецепторов, заложенных в коже и других органах и тканях. Третья группа нейронов гипоталамуса интегрирует все сигналы от термочувствительных структур и участвует в выработке терморегуляционных реакций.

Физическая терморегуляция (теплоотдача) контролируется передним отделом гипоталамуса, где наибольшее значение имеет медиальная передняя преоптическая область. Разрушение этой области не лишает теплокровное животное способности переносить холод. Но после такой операции оно быстро перегревается при высокой температуре окружающей среды, так как повреждены структуры, обеспечивающие механизмы теплоотдачи (потоотделение, расширение сосудов кожи и др.).

Химическая терморегуляция (теплообразование) контролируется задним отделом гипоталамуса, который считают центром теплообразования, где наиболее важное значение имеют вентро- и дорсомедиальные ядра. Их разрушение делает теплокровных животных неспособными переносить холод, температура тела у них падает ниже нормальной, и животные впадают в гипотермию. Это происходит потому, что разрушаются структуры, обеспечивающие механизмы теплообразования.

Ретикулярная формация среднего и спинного мозга также принимает участие в терморегуляции. Охлаждение спинного мозга, отделенного перерезкой от вышележащих отделов ЦНС, вызывает мышечную дрожь, сужение периферических сосудов. Однако одни спинальные механизмы сами по себе не способны обеспечить постоянство температуры тела.

ГИПОТЕРМИЯ

Если человек длительное время находится в условиях значительно пониженной температуры окружающей среды, температура тела может снизиться ниже нормального уровня. При снижении температуры ниже 36 °С развивается состояние, называемое гипотермией.

В естественных условиях температура тела человека может снижаться при длительном пребывании на сильном морозе или при попадании в ледяную воду. При этом сначала наблюдается выраженная защитная терморегуляционная реакция, проявляющаяся в резком увеличении теплообразования прежде всего за счет мышечной дрожи и активизации вегетативных функций. При этом увеличиваются ЧСС и ритм дыхания, повышается кровяное давление, возрастает объем циркулирующей крови. При температуре тела ниже 33 °С активность центров терморегуляции подавляется, что ведет к снижению термоустойчивости. При этом сосуды кожи расширяются, теплая кровь приливает к коже из глубины тела («ядра»), что вызывает ощущение тепла, покоя; речевой контакт с замерзающим становится невозможным. При температуре тела 24 °С объем циркулирующей крови составляет 15—20 % от исходного; при температуре около 20 °С останавливается сердце и прекращается дыхание.

ГИПЕРТЕРМИЯ

При продолжительном воздействии высокой температуры окружающей среды система терморегуляции может оказаться несостоятельной и температура тела поднимется выше 37 °С. Такое состояние называют гипертермией. Температура тела 43—44 °С для человека считается верхним пределом, выше которого жизнь невозможна.

Поступление избыточного тепла из окружающей среды при затруднении теплоотдачи (100 % влажность воздуха, его неподвижность, пребывание в замкнутом помещении без проветривания) приводит к перегреванию организма. Дальнейшее повышение температуры тела может привести к тепловому удару. При легкой форме теплового удара наблюдаются адинамия, головная боль, тошнота, дыхание и пульс учащены, зрачки расширены, температура тела 37—38 °С. При средней тяжести отмечают интенсивную головную боль, рвоту, обмороки. При тяжелой форме теплового удара; сознание изменено, отмечаются судороги, бред, галлюцинации, температура тела 41—42 °С.

Повышение температуры тела до 38—41 °С может происходить не только в результате воздействия условий внешней среды, но и вследствие нарушения механизмов терморегуляции; такое состояние называют лихорадкой.

Таким образом, сложная регуляция процессов теплоотдачи и теплопродукции обеспечивает температурное постоянство внутренней среды организма, оптимальное для нормальной жизнедеятельности органов и тканей. Нарушение механизма теплопродукции в результате действия различных внешних или внутренних причин может привести к снижению или (чаше) повышению температуры тела – лихорадке.

Лихорадка (febris)– это повышение температуры тела выше 37°С, возникающее как активная защитно — приспособительная реакция организма в ответ на разнообразные внешние и внутренние раздражители.

Чаще всего ими бывают так называемые пирогенные вещества (греч. руг -огонь, жар и genes – порождающий, производящий). Пирогенные вещества вызывают изменение терморегуляции: теплоотдача резко снижается, (сосуды суживаются), а теплопродукция возрастает, что соответствует накоплению тепла и повышению температуры тела. Возникающая при этом лихорадка, ведет к увеличению скорости обменных процессов и играет важную роль в мобилизации защитных сил организма для борьбы с инфекцией и другими пирогенными факторами. Реже лихорадка имеет чисто неврогенное происхождение и связана с функциональными и органическими поражениями ЦНС.

Очень опасной (смертельной) может быть генетически обусловленная гиперпиретическая реакция у некоторых детей на наркоз.

Иногда причина лихорадки в течение длительного времени может оставаться неясной (так называемый «синдром лихорадки неясного генеза»). Пациент с лихорадкой неясного генеза должен быть обязательно обследован инфекционистом.

Во всех случаях уточнение причины лихорадки имеет очень большое значение. Следует различать лихорадку инфекционного происхождения и лихорадку, не связанную с инфекцией. Так как далеко не всегда лихорадка является инфекционной, она не всегда требует антимикробного лечения.

Как правило, повышение температуры тела на 1°С сопровождается увеличением числа дыхательных движений (ЧДД) на 4 дыхательных движения в минуту и увеличением частоты сердечных сокращений (ЧСС) на 8 – 10 ударов в минуту у взрослых и до 20 ударов в минуту у детей.