C. İnsan yaşamı yalnızca dar bir sıcaklık aralığında gerçekleşebilir.

Sıcaklığın insan vücudundaki yaşam süreçlerinin seyri ve fizyolojik aktivitesi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Yaşam süreçleri, temel enzimatik reaksiyonların meydana gelebileceği dar bir iç sıcaklık aralığıyla sınırlıdır. İnsanlar için vücut sıcaklığının 25°C'nin altına düşmesi ve 43°C'nin üzerine çıkması genellikle ölümcüldür. Özellikle sıcaklık değişimlerine karşı hassastır sinir hücreleri.

Yüksek sıcaklık yoğun terlemeye neden olur, bu da vücudun dehidrasyonuna, mineral tuzlarının ve suda çözünen vitaminlerin kaybına neden olur. Bu süreçlerin sonucu kanın kalınlaşması, bozulmasıdır. tuz metabolizması, mide salgısı, gelişme vitamin eksikliği. Buharlaşmaya bağlı olarak kabul edilebilir ağırlık kaybı %2-3'tür. Buharlaşmadan kaynaklanan %6 kilo kaybıyla zihinsel aktivite bozulur, %15-20 kilo kaybıyla ise ölüm meydana gelir. Yüksek sıcaklığın sistematik etkisi kardiyovasküler sistemde değişikliklere neden olur: artan kalp atış hızı, değişiklik tansiyon Kalbin işlevsel yeteneğinin zayıflaması. Yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kalmak vücutta ısı birikmesine yol açarken, vücut ısısı 38-41°C'ye kadar yükselebilir ve bilinç kaybıyla birlikte sıcak çarpması meydana gelebilir.

Düşük sıcaklıklar vücudun soğumasına ve hipotermiye neden olabilir. Soğurken vücut refleks olarak ısı transferini azaltır ve ısı üretimini arttırır. Kan damarlarının spazmı (daralması) ve vücut dokularının termal direncinin artması nedeniyle ısı transferinde bir azalma meydana gelir. Düşük sıcaklıklara uzun süre maruz kalmak, kalıcı damar spazmına ve doku beslenmesinin bozulmasına neden olur. Soğutma sırasında ısı üretimindeki artış, vücuttaki oksidatif metabolik süreçlerin çabalarıyla sağlanır (vücut sıcaklığındaki 1°C'lik bir düşüşe, metabolik süreçlerde 10°C'lik bir artış eşlik eder). Düşük sıcaklıklara maruz kalma, kan basıncında, inspiratuar hacimde artış ve solunum hızında azalmaya neden olur. Vücudun soğutulması karbonhidrat metabolizmasını değiştirir. Büyük soğumaya vücut ısısında bir azalma, organların ve vücut sistemlerinin fonksiyonlarının engellenmesi eşlik eder.

B. Vücudun çekirdeği ve dış kabuğu.

Termoregülasyon açısından insan vücudunun iki bileşenden oluştuğu düşünülebilir: dış kabuk ve dahili çekirdekler.

Çekirdek- bu, vücudun sabit bir sıcaklığa sahip olan kısmıdır (iç organlar) ve kabuk- vücudun sıcaklık gradyanının olduğu bir kısmı (bunlar vücudun 2,5 cm kalınlığındaki yüzey katmanının dokularıdır). Kabuk aracılığıyla çekirdek ile çevre arasında ısı alışverişi olur, yani kabuğun ısıl iletkenliğindeki değişiklikler çekirdeğin sıcaklığının sabitliğini belirler. Membran dokularının kanlanması ve kan dolumunda meydana gelen değişiklikler nedeniyle ısı iletkenliği değişir.

Çekirdeğin farklı bölümlerinin sıcaklığı farklıdır. Örneğin karaciğerde: 37,8-38,0°C, beyinde: 36,9-37,8°C. Genel olarak insan vücudunun çekirdek sıcaklığı 37.0°C. Bu, endojen termoregülasyon süreçleriyle elde edilir; bunun sonucu, birim zamanda vücutta üretilen ısı miktarı arasında istikrarlı bir dengedir ( ısı üretimi) ve vücudun aynı anda çevreye yaydığı ısı miktarı ( ısı transferi).

İnsan derisinin farklı bölgelerdeki sıcaklığı 24,4°C ile 34,4°C arasında değişmektedir. En çok düşük sıcaklık ayak parmaklarında gözlenir, en yüksek - koltuk altı. Belirli bir zamandaki vücut sıcaklığına genellikle koltuk altındaki sıcaklığın ölçülmesine dayanarak karar verilir.

Ortalama verilere göre çıplak bir kişinin rahat hava sıcaklığı koşullarında ortalama cilt sıcaklığı 33-34°C'dir. Vücut ısısında günlük dalgalanmalar vardır. Salınımların genliği 1°C'ye ulaşabilir. Vücut ısısı şafaktan önceki saatlerde (3-4 saat) minimum, gündüz saatlerinde (16-18 saat) maksimumdur.

Sıcaklık asimetrisi olgusu da bilinmektedir. Vakaların yaklaşık %54'ünde görülür ve sol koltuk altındaki sıcaklık sağa göre biraz daha yüksektir. Asimetri cildin diğer bölgelerinde de mümkündür ve 0,5°C'nin üzerindeki asimetri şiddeti patolojiye işaret eder.

B. Isı transferi. İnsan vücudunda ısı üretimi ve ısı transferi dengesi.

İnsan yaşam süreçlerine vücudunda sürekli ısı üretimi ve üretilen ısının çevreye salınması eşlik eder. Vücut ile çevre arasındaki termal enerji alışverişine p denir. ısı değişimi. Isı üretimi ve ısı transferi merkezin aktivitesi ile belirlenir. sinir sistemi metabolizmayı, kan dolaşımını, terlemeyi ve iskelet kası aktivitesini düzenler.

İnsan vücudu, normal koşullar altında ısı üretiminin (üretilen ısı miktarı) dış ortama salınan ısı miktarına (ısı transferi) eşit olduğu, dahili bir ısı kaynağına sahip, kendi kendini düzenleyen bir sistemdir. Vücut ısısının sabit olmasına denir izotermal. Doku ve organlardaki metabolik süreçlerin sıcaklık dalgalanmalarından bağımsızlığını sağlar. çevre.

Isı üretimi ve ısı transferinin yoğunluğunun sıcaklığa bağlı olarak düzenlenmesi nedeniyle insan vücudunun iç sıcaklığı sabittir (36,5-37°C) dış çevre. Ve dış koşullara maruz kaldığında insan derisinin sıcaklığı nispeten geniş bir aralıkta değişebilir.

İnsan vücudu 1 saat içinde 1 litre suyun kaynatılması için gerekli olan ısıyı üretir. buzlu su. Ve eğer vücut ısı geçirmez bir kasa olsaydı, o zaman bir saat içinde vücut ısısı yaklaşık 1,5 ° C artacak ve 40 saat sonra suyun kaynama noktasına ulaşacaktı. Zor bir dönemde fiziksel çalışmaısı üretimi birkaç kat daha artar. Ama yine de vücut sıcaklığımız değişmiyor. Neden? Her şey vücutta ısı oluşumu ve salınımı süreçlerini dengelemekle ilgilidir.

Isı dengesinin seviyesini belirleyen en önemli faktör ortam sıcaklığı. Konforlu bölgeden saptığında vücutta yeni bir ısı dengesi kurularak yeni çevre koşullarında izotermi sağlanır. Vücut ısısının bu sabitliği mekanizma tarafından sağlanır. termoregülasyon nöroendokrin yol tarafından düzenlenen ısı üretimi süreci ve ısı salınımı süreci dahil.

D. Vücudun termoregülasyonu kavramı.

Termoregülasyon- bir koleksiyon fizyolojik süreçler Isı üretimini ve ısı transferini düzenleyerek değişen çevre sıcaklıkları koşullarında vücudun çekirdek sıcaklığının göreceli sabitliğini korumayı amaçlamaktadır. Termoregülasyon, vücudun termal dengesindeki bozuklukları önlemeyi veya bu tür bozukluklar zaten meydana gelmişse onu eski haline getirmeyi amaçlar ve nörohumoral yolla gerçekleştirilir.

Termoregülasyonun yalnızca homeotermik hayvanların (memelileri (insanlar dahil) ve kuşları içerir) karakteristik olduğu ve vücudun iç bölgelerinin sıcaklığını nispeten sabit ve oldukça yüksek bir seviyede (yaklaşık olarak) tutma yeteneğine sahip olduğu genel olarak kabul edilir. Ortam sıcaklığındaki değişikliklerden bağımsız olarak memelilerde 37-38°C ve kuşlarda 40-42°C.

Termoregülasyon mekanizması, geri bildirimli sibernetik bir öz kontrol sistemi olarak temsil edilebilir. Çevredeki havadaki sıcaklık dalgalanmaları özel reseptör oluşumlarını etkiler ( termoreseptörler), sıcaklık değişimlerine duyarlıdır. Termoreseptörler, organın termal durumu hakkındaki bilgileri termoregülasyon merkezlerine iletir; buna karşılık termoregülasyon merkezleri, sinir lifleri, hormonlar ve diğer biyolojik olarak aktif maddeler aracılığıyla, ısı transferi ve ısı üretiminin veya vücudun bazı bölümlerinin seviyesini değiştirir (yerel termoregülasyon) ) veya bir bütün olarak vücut. Termoregülasyon merkezlerini özel olarak kapatırken kimyasallar vücut sabit bir sıcaklığı koruma yeteneğini kaybeder. Bu özellik son yıllarda tıpta zor durumlarda vücudun yapay olarak soğutulması amacıyla kullanılmaktadır. cerrahi operasyonlar kalp üzerinde.

Deri termoreseptörleri.

İnsanların sıcaklık değişikliklerine tepki veren yaklaşık 150.000 soğuk ve 16.000 ısı reseptörüne sahip olduğu tahmin edilmektedir. iç organlar. Termoreseptörler ciltte, iç organlarda, solunum yollarında, iskelet kaslarında ve merkezi sinir sisteminde bulunur.

Cilt termoreseptörleri hızlı bir şekilde uyarlanabilir ve sıcaklığa olduğu kadar değişikliklere de tepki vermez. Maksimum sayıda reseptör baş ve boyunda, minimum - uzuvlarda bulunur.

Soğuk reseptörleri daha az hassastır ve hassasiyet eşikleri 0,012°C'dir (soğutulduğunda). Termal alıcıların hassasiyet eşiği daha yüksektir ve 0,007°C'ye ulaşır. Bu muhtemelen aşırı ısınmanın vücut için daha büyük tehlikesinden kaynaklanmaktadır.

D. Termoregülasyon türleri.

Termoregülasyon iki ana tipe ayrılabilir:

1. Fiziksel termoregülasyon:

Buharlaşma (terleme);

Radyasyon (radyasyon);

Konveksiyon.

2. Kimyasal termoregülasyon.

Kasılma termojenezi;

Kasılma olmayan termojenez.

Fiziksel termoregülasyon(vücuttan ısıyı uzaklaştıran bir işlem) - cilt yoluyla iletim ve konveksiyon, radyasyon (radyasyon) ve suyun buharlaşması yoluyla vücut tarafından ısı salınımını değiştirerek vücut sıcaklığının sabit kalmasını sağlar. Vücutta sürekli olarak üretilen ısının salınımı, derinin, deri altı yağ tabakasının ve epidermisin ısı iletkenliğinde meydana gelen değişikliklerle düzenlenir. Isı transferi büyük ölçüde ısı ileten ve ısı yalıtıcı dokulardaki kan dolaşımının dinamikleri tarafından düzenlenir. Ortam sıcaklığı arttıkça ısı transferinde buharlaşma hakim olmaya başlar.

İletim, konveksiyon ve radyasyon fizik yasalarına dayanan pasif ısı transfer yollarıdır. Yalnızca pozitif sıcaklık gradyanı korunduğu takdirde etkilidirler. Nasıl daha az fark Vücut ile çevre arasındaki sıcaklık arttıkça daha az ısı açığa çıkar. Aynı göstergelerde veya yüksek ortam sıcaklıklarında, bahsedilen yöntemler sadece etkisiz olmakla kalmaz, aynı zamanda vücut da ısınır. Bu koşullar altında vücutta yalnızca bir ısı salınım mekanizması devreye girer: terleme.

Düşük ortam sıcaklıklarında (15°C ve altı), günlük ısı transferinin yaklaşık %90'ı ısı iletimi ve ısı radyasyonu nedeniyle oluşur. Bu koşullar altında gözle görülür bir terleme meydana gelmez. 18-22°C hava sıcaklığında, termal iletkenlik ve ısı radyasyonu nedeniyle ısı transferi azalır, ancak cilt yüzeyinden nemin buharlaşması nedeniyle vücuttan ısı kaybı artar. Ortam sıcaklığı 35°C'ye yükseldiğinde radyasyon ve konveksiyonla ısı transferi imkansız hale gelir ve vücut sıcaklığı yalnızca deri yüzeyinden ve akciğer alveollerinden suyun buharlaşmasıyla sabit bir seviyede tutulur. Hava nemi yüksek olduğunda, suyun buharlaşması zor olduğunda vücut aşırı ısınabilir ve sıcak çarpması gelişebilir.

Dinlenme halindeki bir insanda, yaklaşık 20°C hava sıcaklığında ve saatte 419 kJ (100 kcal) toplam ısı transferinde, toplam ısının %66'sı radyasyon, suyun buharlaşması - %19'u, konveksiyon - %15'i yoluyla kaybolur. vücut tarafından ısı kaybı.

Kimyasal termoregülasyon(vücutta ısı oluşumunu sağlayan süreç) - metabolizma yoluyla ve kasların yanı sıra karaciğer, kahverengi yağ gibi dokuların ısı üretimi yoluyla, yani ısı üretim düzeyinin değiştirilmesiyle gerçekleştirilir - Vücut hücrelerindeki metabolizmanın yoğunluğunu arttırmak veya zayıflatmak. Oksidasyon üzerine organik madde enerji açığa çıkar. Enerjinin bir kısmı ATP sentezine gider (adenosin trifosfat, vücuttaki enerji ve madde alışverişinde son derece önemli bir rol oynayan bir nükleotiddir). Bu potansiyel enerji vücut tarafından daha sonraki faaliyetlerinde kullanılabilir. Vücuttaki tüm dokular bir ısı kaynağıdır. Dokulardan akan kan ısınır. Ortam sıcaklığındaki bir artış, metabolizmada refleks bir azalmaya neden olur ve bunun sonucunda vücutta ısı üretimi azalır. Ortam sıcaklığı düştüğünde metabolik süreçlerin yoğunluğu refleks olarak artar ve ısı üretimi artar.

Kimyasal termoregülasyonun aktivasyonu, fiziksel termoregülasyon sabit bir vücut sıcaklığını korumak için yetersiz olduğunda meydana gelir.

Bu tür termoregülasyonları ele alalım.

Fiziksel termoregülasyon:

Altında fiziksel termoregülasyon Isı transferi seviyesinde değişikliklere yol açan fizyolojik süreçler dizisini anlayın. Vücudun çevreye ısı salması için aşağıdaki yollar vardır:

Buharlaşma (terleme);

Radyasyon (radyasyon);

Isı iletimi (iletim);

Konveksiyon.

Onlara daha ayrıntılı olarak bakalım:

1. Buharlaşma (terleme):

Buharlaşma (terleme)- solunum yollarının cilt yüzeyinden ve mukoza zarlarından ter veya nemin buharlaşması nedeniyle çevreye termal enerjinin salınmasıdır. İnsanlarda ter, derinin ter bezleri tarafından sürekli olarak salgılanır (“aşikar” veya glandüler, su kaybı) ve solunum yolunun mukoza zarları nemlendirilir (“algılanamaz” su kaybı). Aynı zamanda vücuttan “algılanabilir” su kaybının vücut üzerinde daha önemli bir etkisi vardır. toplam miktar buharlaşma yoluyla yayılan ısı “algılanamaz”dan fazladır.

Yaklaşık 20°C'lik bir ortam sıcaklığında nem buharlaşması yaklaşık 36 g/saattir. Bir kişide 1 g suyun buharlaşması için 0,58 kcal termal enerji harcandığından, yetişkin insan vücudunun bu koşullar altında buharlaşma yoluyla toplam yayılan ısının yaklaşık% 20'sini çevreye saldığını hesaplamak kolaydır. Dış sıcaklığın artması, fiziksel çalışma yapılması, ısı yalıtımlı giysilerde uzun süre kalmak terlemeyi artırır ve 500-2.000 g/saat'e kadar çıkabilmektedir.

Bir kişi nemli havadaki nispeten düşük ortam sıcaklıklarına (32°C) tolerans göstermez. Bir kişi, 50-55°C sıcaklıkta 2-3 saat boyunca gözle görülür bir aşırı ısınma olmadan tamamen kuru havada kalabilir. Terin buharlaşmasını önleyen, hava geçirmeyen giysiler (kauçuk, kalın vb.) de tolere edilmez: giysi ile vücut arasındaki hava tabakası hızla buharla doyurulur ve terin daha fazla buharlaşması durur.

Buharlaşma yoluyla ısı transferi işlemi, termoregülasyon yöntemlerinden yalnızca biri olmasına rağmen olağanüstü bir avantaja sahiptir - eğer dış sıcaklık ortalama cilt sıcaklığını aşarsa, vücut ısıyı diğer termoregülasyon yöntemleriyle dış ortama aktaramaz ( aşağıda inceleyeceğimiz radyasyon, konveksiyon ve iletim). Bu koşullar altında vücut dışarıdan ısıyı emmeye başlar ve ısıyı dağıtmanın tek yolu vücut yüzeyinden nemin buharlaşmasını arttırmaktır. Bu tür bir buharlaşma, ortam havasının nemi %100'ün altında kaldığı sürece mümkündür. Yoğun terleme, yüksek nem ve düşük hava hızı ile ter damlaları buharlaşmaya, birleşmeye ve vücut yüzeyinden akmaya zaman kalmadan buharlaşma yoluyla ısı transferi daha az etkili hale gelir.

Ter buharlaştığında vücudumuz enerjisini serbest bırakır. Aslında vücudumuzun enerjisi sayesinde sıvı moleküller (yani ter) moleküler bağları kopararak sıvı durumdan gaz durumuna geçerler. Enerji bağları kırmak için harcanır ve bunun sonucunda vücut ısısı düşer. Buzdolabı da aynı prensipte çalışır. Odanın içindeki sıcaklığı ortam sıcaklığından çok daha düşük tutmayı başarıyor. Bunu tükettiği elektrik sayesinde yapar. Bunu da gıda ürünlerinin parçalanmasından elde edilen enerjiyi kullanarak yapıyoruz.

Giysi seçimi üzerindeki kontrol, buharlaşmadan kaynaklanan ısı kaybının azaltılmasına yardımcı olabilir. Kıyafetler hava koşullarına ve mevcut aktiviteye göre seçilmelidir. Yükünüz arttıkça fazla kıyafetlerinizi çıkarmaktan çekinmeyin. Daha az terleyeceksiniz. Yük durduğunda tekrar takmak için tembel olmayın. Yağmur ve rüzgar yoksa su ve rüzgar korumasını çıkarın, aksi takdirde terinizden kıyafetleriniz içten ıslanır. Islak giysilerle temas ettiğimizde de ısı iletkenliği nedeniyle ısı kaybederiz. Su, ısıyı havadan 25 kat daha iyi iletir. Bu, ıslak giysilerde ısıyı 25 kat daha hızlı kaybettiğimiz anlamına gelir. Bu nedenle kıyafetlerinizi kuru tutmanız önemlidir.

Buharlaşma 2 türe ayrılır:

A) Algılanamayan terleme(ter bezlerinin katılımı olmadan) akciğerlerin yüzeyinden, solunum yolunun mukoza zarlarından ve epitelden sızan suyun buharlaşmasıdır. deri(Cildin kuru olmasına rağmen cilt yüzeyinden buharlaşma meydana gelir).

Bir gün sonra solunum yolu 400 ml'ye kadar su buharlaşır; vücut günde 232 kcal'a kadar kaybeder. Gerektiğinde termal nefes darlığı nedeniyle bu değer arttırılabilir. Epidermisten günde ortalama 240 ml su sızar. Sonuç olarak vücut bu şekilde günde 139 kcal'a kadar kaybeder. Bu değer kural olarak düzenleyici süreçlere ve çeşitli çevresel faktörlere bağlı değildir.

b) Algılanan terleme(ter bezlerinin aktif katılımıyla) - Bu, terin buharlaşması yoluyla ısının aktarılmasıdır. Rahat bir ortam sıcaklığında günde ortalama 400-500 ml ter salınır, dolayısıyla 300 kcal'e kadar enerji açığa çıkar. 75 kg ağırlığındaki bir insanda 1 litre terin buharlaşması vücut ısısını 10°C düşürebilir. Ancak gerekirse terleme hacmi günde 12 litreye kadar çıkabilmektedir. Terleme yoluyla günde 7.000 kcal'a kadar kaybedebilirsiniz.

Buharlaşmanın verimliliği büyük ölçüde çevreye bağlıdır: Sıcaklık ne kadar yüksek ve nem ne kadar düşük olursa, bir ısı transfer mekanizması olarak terlemenin etkinliği de o kadar büyük olur. %100 nemde buharlaşma mümkün değildir. Yüksek atmosferik nemde, yüksek sıcaklıkların tolere edilmesi, düşük neme göre daha zordur. Su buharıyla doyurulmuş havada (örneğin bir hamamda) büyük miktarlarda ter salınır, ancak buharlaşmaz ve ciltten akmaz. Bu tür terleme ısı transferine katkıda bulunmaz: Terin yalnızca cilt yüzeyinden buharlaşan kısmı ısı transferi için önemlidir (terin bu kısmı etkili terlemeyi oluşturur).

2. Radyasyon (radyasyon):

Radyasyon (radyasyon)- Kızılötesi aralığında (a=5-20 mikron) elektromanyetik dalgalar şeklinde ısının insan vücudunun yüzeyi aracılığıyla çevreye aktarılması yöntemidir. Radyasyon nedeniyle sıcaklığı mutlak sıfırın üzerinde olan tüm nesneler enerji yayar. Elektromanyetik radyasyon bir boşluktan serbestçe geçer; atmosferik hava da onun için "şeffaf" kabul edilebilir.

Bildiğiniz gibi ortam sıcaklığının üzerinde ısıtılan her cisim ısı yayar. Herkes ateşin etrafında oturduğunu hissetti. Ateş ısı yayar ve etrafındaki nesneleri ısıtır. Aynı zamanda ateş de ısısını kaybeder.

Ortam sıcaklığı cilt yüzey sıcaklığının altına düştüğünde insan vücudu ısı yaymaya başlar. Radyasyondan kaynaklanan ısı kaybını önlemek için vücudun açıkta kalan bölgelerini korumanız gerekir. Bu giysi kullanılarak yapılır. Böylece giyimde cilt ile çevre arasında bir hava tabakası oluşturuyoruz. Bu katmanın sıcaklığı vücut sıcaklığına eşit olacak ve radyasyonla ısı kaybı azalacaktır. Isı kaybı neden tamamen durmuyor? Çünkü artık ısıtılan giysiler ısıyı yayacak ve onu kaybedecek. Ve bir kat daha kıyafet giyseniz bile radyasyonu durduramazsınız.

Vücudun radyasyon yoluyla çevreye yaydığı ısı miktarı, radyasyonun yüzey alanı (vücudun giysi tarafından kaplanmayan yüzey alanı) ve cilt ile cildin ortalama sıcaklıkları arasındaki farkla orantılıdır. çevre. 20°C'lik bir ortam sıcaklığında ve %40-60'lık bağıl hava neminde, yetişkin insan vücudu radyasyonla yayılan toplam ısının yaklaşık %40-50'sini dağıtır. Ortam sıcaklığı ortalama cilt sıcaklığını aşarsa, çevredeki nesnelerden yayılan kızılötesi ışınları emen insan vücudu ısınır.

Radyasyonla ısı transferi ortam sıcaklığı azaldıkça artar, arttıkça azalır. Sabit ortam sıcaklığı koşullarında vücut yüzeyinden gelen radyasyon, cilt sıcaklığı arttıkça artar, azaldıkça azalır. Deri yüzeyinin ve ortamın ortalama sıcaklıkları eşitlenirse (sıcaklık farkı sıfır olur), o zaman ısının radyasyon yoluyla transferi imkansız hale gelir.

Radyasyonun yüzey alanını azaltarak vücudun radyasyon yoluyla ısı transferini azaltmak mümkündür - vücut pozisyonunda değişiklik. Örneğin, bir köpek veya kedi üşüdüğünde top şeklinde kıvrılır ve böylece ısı transfer yüzeyini azaltır; Sıcak olduğunda hayvanlar ise tam tersine ısı transfer yüzeyinin mümkün olduğu kadar arttığı bir pozisyon alırlar. Soğuk bir odada uyurken "top şeklinde kıvrılan" kişi, bu fiziksel termoregülasyon yönteminden mahrum değildir.

3. Isı iletimi (iletim):

Isı iletimi (iletim)- Bu, insan vücudunun diğer fiziksel bedenlerle teması, teması sırasında meydana gelen bir ısı transferi yöntemidir. Vücudun bu şekilde çevreye verdiği ısı miktarı, temas eden cisimlerin ortalama sıcaklıkları, temas eden yüzeylerin alanı, ısıl temas süresi ve temas eden cismin ısıl iletkenliği arasındaki farkla orantılıdır. vücut.

İletim yoluyla ısı kaybı, soğuk bir nesneyle doğrudan temas olduğunda meydana gelir. Bu anda vücudumuz ısısını bırakır. Isı kaybının hızı büyük ölçüde temas ettiğimiz nesnenin termal iletkenliğine bağlıdır. Örneğin taşın ısıl iletkenliği ahşabınkinden 10 kat daha fazladır. Bu nedenle bir taşın üzerinde oturduğumuzda çok daha hızlı ısı kaybedeceğiz. Muhtemelen bir kayanın üzerinde oturmanın bir kütük üzerinde oturmaktan daha soğuk olduğunu fark etmişsinizdir.

Çözüm? Zayıf ısı iletkenlerini kullanarak vücudunuzu soğuk nesnelerden yalıtın. Basitçe söylemek gerekirse, örneğin dağlarda seyahat ediyorsanız, mola verdiğinizde turist halısının veya bir paket kıyafetin üzerine oturun. Geceleri mutlaka uyku tulumunuzun altına hava şartlarına uygun bir seyahat matı koyun. Veya aşırı durumlarda kalın bir kuru ot veya çam iğnesi tabakası. Dünya ısıyı iyi iletir (ve dolayısıyla "alır") ve geceleri güçlü bir şekilde soğur. Kışın metal nesnelere çıplak elle dokunmayın. Eldiven kullanın. Şiddetli donlarda metal nesneler yerel donmalara neden olabilir.

Kuru hava ve yağ dokusu, düşük ısı iletkenliği ile karakterize edilir ve ısı yalıtıcılarıdır (zayıf ısı iletkenleri). Giysiler ısı transferini azaltır. Giysi ile cilt arasında bulunan durgun hava tabakası sayesinde ısı kaybı önlenir. Hava içeren yapısının hücreselliği ne kadar ince olursa, giysinin ısı yalıtım özellikleri de o kadar yüksek olur. Bu, yün ve kürklü giysilerin, insan vücudunun ısı iletkenliği yoluyla ısı dağılımını azaltmasına olanak tanıyan iyi ısı yalıtım özelliklerini açıklamaktadır. Giysilerin altındaki hava sıcaklığı 30°C'ye ulaşır. Ve tersine, çıplak vücut, yüzeyindeki hava sürekli değiştiği için ısı kaybeder. Bu nedenle vücudun çıplak kısımlarının cilt sıcaklığı, giyinik kısımlara göre çok daha düşüktür.

Su buharı ile doyurulmuş nemli hava, yüksek ısı iletkenliği ile karakterize edilir. Bu nedenle kişinin nemin yüksek, sıcaklığın düşük olduğu bir ortamda kalması vücuttan artan ısı kaybıyla birlikte olur. Islak giysiler aynı zamanda yalıtım özelliklerini de kaybeder.

4. Konveksiyon:

Konveksiyon- Bu, hava parçacıklarının (su) hareket ettirilmesiyle ısının aktarılmasıyla gerçekleştirilen, vücuttan ısı transferi yöntemidir. Isıyı konveksiyon yoluyla dağıtmak için vücut yüzeyinde cilt sıcaklığından daha düşük sıcaklıkta bir hava akışı gerekir. Bu durumda cilde temas eden hava tabakası ısınır, yoğunluğu azalır, yükselir ve yerini daha soğuk ve daha yoğun hava alır. Hava sıcaklığının 20°C ve bağıl nemin %40-60 olduğu koşullar altında, bir yetişkinin vücudu, ısı iletimi ve konveksiyon (temel konveksiyon) yoluyla ısının yaklaşık %25-30'unu çevreye yayar. Hava akış hızı (rüzgar, havalandırma) arttıkça, ısı transferinin yoğunluğu (zorlanmış konveksiyon) da önemli ölçüde artar.

Konveksiyon sürecinin özü aşağıdaki gibidir- vücudumuz cilde yakın havayı ısıtır; ısınan hava, soğuk havadan daha hafif hale gelir ve yükselir ve yerini soğuk hava alır, o da tekrar ısınır, hafifler ve yerini bir sonraki soğuk hava kısmı alır. Isınan hava giysilerle yakalanmazsa bu süreç sonsuz olacaktır. Aslında bizi ısıtan kıyafetlerimiz değil, hapsettiği havadır.

Rüzgâr estiğinde durum daha da kötüleşiyor. Rüzgar büyük miktarda ısıtılmamış havayı taşır. Sıcak bir kazak giydiğimizde bile rüzgarın sıcak havayı dışarı atmasının hiçbir maliyeti yoktur. Aynı şey hareket ettiğimizde de olur. Vücudumuz havaya “çarpıyor” ve rüzgar gibi hareket ederek etrafımızda akıyor. Bu da ısı kaybını artırır.

Çözüm nedir? Rüzgar geçirmez bir katman giyin: rüzgar kırıcı ve rüzgar geçirmez pantolon. Boynunuzu ve başınızı korumayı unutmayın. Beyindeki aktif kan dolaşımı nedeniyle boyun ve baş vücudun en sıcak bölgeleridir, dolayısıyla bunlardan ısı kaybı çok fazladır. Ayrıca soğuk havalarda hem araç kullanırken hem de geceyi geçirecek yer seçerken cereyanlı yerlerden uzak durmanız gerekiyor.

Kimyasal termoregülasyon:

Kimyasal termoregülasyonısı üretimi, kasların mikro titreşiminin (salınımlar) neden olduğu metabolizma seviyesindeki değişiklikler (oksidatif süreçler) nedeniyle gerçekleştirilir ve bu da vücutta ısı oluşumunda bir değişikliğe yol açar.

Vücuttaki ısının kaynağı, proteinlerin, yağların, karbonhidratların oksidasyonunun yanı sıra ATP'nin hidrolizinin ekzotermik reaksiyonlarıdır (adenosin trifosfat, vücuttaki enerji ve maddelerin metabolizmasında son derece önemli bir rol oynayan bir nükleotittir; her şeyden önce bu bileşik, canlı sistemlerde meydana gelen tüm biyokimyasal süreçler için evrensel bir enerji kaynağı olarak bilinmektedir. Bölündüğünde besinler Salınan enerjinin bir kısmı ATP'de birikir, bir kısmı ısı şeklinde dağıtılır (birincil ısı - enerjinin% 65-70'i). ATP moleküllerinin yüksek enerjili bağlarını kullanırken, enerjinin bir kısmı faydalı iş yapmak için kullanılır ve bir kısmı dağılır (ikincil ısı). Dolayısıyla iki ısı akışı (birincil ve ikincil) ısı üretimidir.

Kimyasal termoregülasyon, hem normal koşullar altında hem de ortam sıcaklığı değiştiğinde sabit vücut sıcaklığının korunması için önemlidir. İnsanlarda, özellikle ortam sıcaklığı optimum sıcaklığın veya konfor bölgesinin altına düştüğünde, metabolizma hızındaki artışa bağlı olarak artan ısı üretimi gözlenir. Sıradan hafif giysiler giyen bir kişi için bu bölge 18-20°C, çıplak bir kişi için ise 28°C'dir.

Sudaki optimum sıcaklık havadakinden daha yüksektir. Bunun nedeni, yüksek ısı kapasitesine ve ısı iletkenliğine sahip olan suyun vücudu havadan 14 kat daha fazla soğutmasıdır, bu nedenle serin bir banyoda metabolizma, aynı sıcaklıktaki havaya maruz kalma durumuna göre önemli ölçüde daha fazla artar.

Vücutta en yoğun ısı üretimi kaslarda meydana gelir. Bir kişi hareketsiz, ancak gergin kaslarla yatsa bile, oksidatif süreçlerin yoğunluğu ve aynı zamanda ısı üretimi% 10 artar. Küçük motor aktiviteısı üretiminde %50-80 oranında ve ağır kas çalışmasında %400-500 oranında artışa yol açar.

Karaciğer ve böbrekler de kimyasal termoregülasyonda önemli bir rol oynar. Hepatik ven kan sıcaklığının hepatik arter kan sıcaklığından daha yüksek olması bu organda yoğun ısı oluşumunu gösterir. Vücut soğuduğunda karaciğerde ısı üretimi artar.

Isı üretimini artırmak gerekiyorsa vücut, dışarıdan ısı alma ihtimalinin yanı sıra termal enerji üretimini artıran mekanizmalar kullanır. Bu tür mekanizmalar şunları içerir: kasılabilir Ve kontraktil olmayan termojenez.

1. Kasılma termojenezi.

Bu tür termoregülasyon, üşüdüğümüzde ve vücut ısımızı yükseltmemiz gerektiğinde işe yarar. Bu yöntem aşağıdakilerden oluşur: kas kasılması. Kaslar kasıldığında ATP'nin hidrolizi artar, dolayısıyla vücudu ısıtmak için kullanılan ikincil ısı akışı artar.

Kas sisteminin gönüllü aktivitesi esas olarak serebral korteksin etkisi altında gerçekleşir. Bu durumda ısı üretiminde bazal metabolizma değerine göre 3-5 kat artış mümkündür.

Genellikle ortam sıcaklığı ve kan sıcaklığı düştüğünde ilk reaksiyon Termoregülatör tonda artış(vücuttaki kıllar "dik durur", "tüylerim diken diken olur" görünür). Büzülme mekaniği açısından bakıldığında bu ton bir mikro titreşimdir ve ısı üretimini %25-40 oranında artırmanıza olanak tanır. temel çizgi. Ton oluşturmada genellikle boyun, baş, gövde ve uzuv kasları rol alır.

Daha belirgin hipotermi ile, termoregülatör ton özel bir tür kas kasılmasına dönüşür - soğuk kas titremeleri Kasların yararlı işler yapmadığı ve kasılmalarının yalnızca ısı üretmeyi amaçladığı Soğuk titreme, yüzeysel olarak konumlanmış kasların istemsiz ritmik aktivitesidir, bunun sonucunda vücudun metabolik süreçleri önemli ölçüde artar, tüketim. kas dokusu tarafından oksijen ve karbonhidratlar artar, bu da ısı üretiminin artmasına neden olur. Titreme sıklıkla boyun ve yüz kaslarında başlar. Bu durum öncelikle beyne akan kanın sıcaklığının artması gerektiği ile açıklanmaktadır. Soğuk titreme sırasındaki ısı üretiminin, istemli kas aktivitesine göre 2-3 kat daha fazla olduğuna inanılmaktadır.

Açıklanan mekanizma, bilincimizin katılımı olmadan refleks düzeyinde çalışır. Ancak vücut ısınızı da yükseltebilirsiniz. bilinçli motor aktivite. Değişen yoğunlukta fiziksel aktivite yapılırken ısı üretimi dinlenme seviyesine göre 5-15 kat artar. Uzun süreli çalışmanın ilk 15-30 dakikasında çekirdek sıcaklığı oldukça hızlı bir şekilde nispeten sabit bir seviyeye yükselir ve daha sonra bu seviyede kalır veya yavaş yavaş yükselmeye devam eder.

2. Kasılma dışı termojenez:

Bu tür termoregülasyon vücut ısısında hem artışa hem de azalmaya yol açabilir. Katabolik metabolik süreçlerin (oksidasyon) hızlandırılması veya yavaşlatılmasıyla gerçekleştirilir. yağ asitleri). Bu da ısı üretiminde azalmaya veya artışa yol açacaktır. Bu tip termojenez nedeniyle insandaki ısı üretimi seviyesi, bazal metabolizma seviyesine göre 3 kat artabilir.

Kasılma dışı termojenez süreçlerinin düzenlenmesi, sempatik sinir sisteminin, tiroid hormonlarının üretiminin ve adrenal medullanın aktive edilmesiyle gerçekleştirilir.

E. Termoregülasyon kontrolü.

Hipotalamus.

Termoregülasyon sistemi birbiriyle ilişkili işlevlere sahip bir dizi elemandan oluşur. Sıcaklıkla ilgili bilgi termoreseptörlerden gelir ve sinir sistemi aracılığıyla beyne gider.

Termoregülasyonda önemli bir rol oynar hipotalamus. Vücut sıcaklığının sabit bir seviyede tutulmasını sağlayan çok sayıda ve karmaşık süreci koordine eden ana termoregülasyon merkezlerini içerir.

Hipotalamus- burası küçük bir alan diensefalon Beynin nöroendokrin aktivitesini ve vücudun homeostazisini (iç durumunun sabitliğini koruma yeteneği) düzenleyen çok sayıda hücre grubunu (30'dan fazla çekirdek) içerir. Hipotalamus, korteks, hipokampus, amigdala, beyincik, beyin sapı ve omurilik dahil olmak üzere merkezi sinir sisteminin neredeyse tüm bölümlerine sinir yollarıyla bağlanır. Hipofiz beziyle birlikte hipotalamus, hipotalamik-hipofiz sistemini oluşturur; burada hipotalamus, hipofiz hormonlarının salınımını kontrol eder ve sinir sistemi ile sinir sistemi arasındaki merkezi bağlantıdır. endokrin sistemi. Hormonları ve nöropeptitleri salgılar ve açlık ve susuzluk, vücut ısısının düzenlenmesi, cinsel davranış, uyku ve uyanıklık (sirkadiyen ritimler) gibi fonksiyonları düzenler. Son araştırmalar hipotalamusun hafıza ve hafıza gibi daha yüksek fonksiyonların düzenlenmesinde de önemli bir rol oynadığını göstermektedir. duygusal durum ve böylece davranışın çeşitli yönlerinin oluşumuna katılır.

Hipotalamik merkezlerin tahrip olması veya sinir bağlantılarının bozulması, vücut ısısını düzenleme yeteneğinin kaybına yol açar.

Ön hipotalamus, ısı transfer süreçlerini kontrol eden nöronları içerir.(fiziksel termoregülasyon sağlarlar - vazokonstriksiyon, terleme). Ön hipotalamusun nöronları yok edildiğinde vücut yüksek sıcaklıklara tolerans göstermez, ancak soğuk koşullarda fizyolojik aktivite kalır.

Nöronlar arka hipotalamusısı üretim süreçlerini kontrol etmek(Kimyasal termoregülasyon sağlarlar - artan ısı üretimi, kas titremeleri). Hasar görürlerse, enerji alışverişini artırma yeteneği bozulur, bu nedenle vücut soğuğa iyi tolerans göstermez.

Hipotalamusun preoptik bölgesinin ısıya duyarlı sinir hücreleri, beyinden akan arteriyel kanın sıcaklığını doğrudan "ölçer" ve sıcaklık değişimlerine karşı oldukça hassastır (0,011 ° C'lik kan sıcaklığındaki farkı ayırt edebilir). Hipotalamustaki soğuğa ve sıcağa duyarlı nöronların oranı 1:6'dır, dolayısıyla insan vücudunun "çekirdeğinin" sıcaklığı arttığında merkezi termoreseptörler tercihen etkinleştirilir.

Kan ve periferik dokuların sıcaklığına ilişkin bilgilerin analizi ve entegrasyonuna dayanarak, hipotalamusun preoptik bölgesinde vücut sıcaklığının ortalama (entegre) değeri sürekli olarak belirlenir. Bu veriler ara nöronlar aracılığıyla bir grup nörona iletilir. ön bölüm vücutta belirli bir vücut sıcaklığı seviyesini ayarlayan hipotalamus - termoregülasyonun "ayar noktası". Ortalama vücut sıcaklığının ve düzenlenmesi gereken ayar noktası sıcaklığının analizine ve karşılaştırmalarına dayanarak, "ayar noktası" mekanizmaları, arka hipotalamusun efektör nöronları aracılığıyla, gerçek ve ısı üretimini sağlamak için ısı transferi veya ısı üretimi süreçlerini etkiler. sıcaklığı uygun şekilde ayarlayın.

Böylece termoregülasyon merkezinin işlevi nedeniyle, ısı üretimi ve ısı transferi arasında bir denge kurularak vücut sıcaklığının, vücudun hayati fonksiyonları için optimal sınırlar içinde tutulması sağlanır.

Endokrin sistemi.

Hipotalamus, ısı üretimi ve ısı transferi süreçlerini kontrol eder, sinir uyarılarını endokrin bezlerine, özellikle tiroid ve adrenal bezlere gönderir.

Katılım tiroid bezi termoregülasyondaki etkinin gerçeğinden kaynaklanmaktadır düşük sıcaklık metabolizmayı ve dolayısıyla ısı oluşumunu hızlandıran hormonlarının (tiroksin, triiyodotironin) salınımının artmasına neden olur.

Rol adrenal bezler dokulardaki (örneğin kas) oksidatif süreçleri artırarak veya azaltarak ısı üretimini artıran veya azaltan ve cilt damarlarını daraltan veya genişleten, seviyeyi değiştiren katekolaminlerin (adrenalin, norepinefrin, dopamin) kana salınmasıyla ilişkilidir. ısı transferi.

Soru 1. Termoregülasyon nedir?

Termoregülasyon, insan vücudunda ve sıcakkanlı hayvanlarda sabit vücut ısısını korumayı amaçlayan bir dizi fizyolojik süreçtir.

Soru 2. Vücut için termoregülasyon neden gereklidir?

Termoregülasyon önemlidir. Vücut sıcaklığı düştüğünde ısı üretimi artar (optimum sıcaklıktan sapıldığında). Bir kişi soğuduğunda, soğuk reseptörleri üzerindeki etki nedeniyle, rastgele istemsiz bir kas kasılması olan titreme ortaya çıkar. Titreme nedeniyle enerji maliyetleri artar, bu da ısı üretiminde ve buna bağlı olarak vücut ısısında artışa neden olur.

Ortam sıcaklığı yükseldiğinde kan damarları Cilt genişler, içinden daha fazla kan akar, cilt ısınır ve çevreye ısı transferi artar.

Soru 3. Termoregülasyon mekanizmaları nelerdir?

Kan damarları vücudumuzun her yerinde dolaşarak kaslara, karaciğere ve ısının üretildiği diğer organlara nüfuz eder. Bu organlardaki kan ısınır ve damarlardan vücudun diğer bölgelerine akarak ısısının bir kısmını verir. Böylece kan, sanki vücut içindeki sıcaklığı eşitliyormuşçasına ısıyı tüm vücuda taşır.

Soru 4. İnsan vücudunun sıcaklığı nedir?

Hem kış hem de yaz aylarında cilt yüzeyindeki sıcaklık sağlıklı insan sıcaklığı 36,6 °C'dir ve doğal dalgalanmaları 2 °C'yi aşmaz.

Soru 5. Hava sıcaklığı değiştiğinde kan damarlarının lümeni nasıl değişir?

Ortam sıcaklığı yükseldiğinde ciltteki kan damarları genişler, içlerinden daha fazla kan akar, cilt ısınır ve ortama ısı transferi artar. Ortam sıcaklığı düşerse vücut ısıyı korumaya çalışır. Kan damarlarının lümenleri daralır, ısı transferi azalır.

Soru 6. Termoregülasyon sürecinde cildin rolü nedir?

Isının %80'den fazlası cilt yüzeyinden kaybolur. Kılcal damarlar genişlediğinde ısı açığa çıkar, daraldıklarında ise ısı korunur. Tuz ve üre ile nemin ter şeklinde salınması. Cildin iç tabakası olan derinin kendisi (dermis) bu fonksiyondan sorumludur. Bu, termoregülasyon sürecinde cildin rolüdür.

Soru 7. Ter nedir?

Ter - sulu çözelti ter bezleri tarafından salgılanan tuzlar ve organik maddeler. Terin buharlaşması birçok memeli türünde termoregülasyona hizmet eder.

Soru 8. Terleme nasıl oluşur?

Terleme, ter bezleri tarafından sıvı salgısının (terin) cilt yüzeyine salgılanması işlemidir. İnsanlarda terleme meydana gelir. varış. Ekrin bezleri neredeyse tüm cilt yüzeyinde bulunurken, apokrin ter bezlerinin salgısı azalır.

Normalde terleme refleks niteliğindedir. Terleme refleksinin ilk bağlantısı derinin, iç organların ve kasların termoreseptörleridir; bunlar için yeterli tahriş yüksek hava sıcaklığı, sıcak veya baharatlı yiyecek ve sıvıların yutulması, fiziksel aktivite, ateş veya duygusal deneyimler sırasında artan ısı üretimidir. Ter bezlerini sinirlendiren efferent sinirler sempatik sinir sistemine aittir, ancak doğası gereği kolinerjiktir; Ter salgısı asetilkolin tarafından arttırılır ve atropin tarafından baskılanır.

Terleme refleksinin refleks yayının efferent kısmında 5 seviye ayırt edilebilir: 1) serebral korteksten hipotalamusa giden yol; 2) hipotalamustan medulla oblongata'ya; 3) medulla oblongata'dan kısmen geçen lifler, omuriliğin yan boynuzlarının nöronlarına Th2-L2 seviyesinde yaklaşır; 4) omuriliğin yan boynuzlarının nöronlarından sınır sempatik zincirinin düğümlerine; 5) sempatik zincirin nöronlarından ter bezlerine.

Soru 9. Terlemenin yoğunluğunu neler etkiler?

Terleme çeşitli nedenlerden etkilenir. Bunlar hava sıcaklığı, hava hareketi ve nemdir.

DÜŞÜNMEK

Çok sıcak havalarda bile insanın vücut ısısı neden yükselmez?

Aşırı sıcaklarda, vücut sıcaklığı ortam sıcaklığından düşük olduğunda kan damarlarının genişlemesi artık ısı salınımını artıramaz. Bu durumda terleme yoluyla aşırı ısınma tehlikesi ortadan kalkar. Ter buharlaştıkça cilt yüzeyinden büyük miktarda ısı emer. Bu nedenle en sıcak havalarda bile insan vücut ısısı yükselmez. Bir kişi 70-80°C sıcaklığa dayanabilir ancak aynı zamanda birkaç saatte 9-16 litre ter üretmesi gerekir.

Sıcaklık regülasyonu, ısı üretimi (kimyasal termoregülasyon) ve ısı transferi (fiziksel termoregülasyon) işlemlerinin koordine edilmesinden oluşur.
Isı üretim süreçleri. Metabolik süreçler nedeniyle tüm organlarda ısı üretimi meydana gelir. Bu nedenle, kural olarak organlardan uzaklaşan kanın sıcaklığı, içeri akandan daha yüksektir. Ama rol çeşitli organlarısı üretiminde farklıdır. Dinlenme durumunda karaciğer toplam ısı üretiminin yaklaşık %20'sini, diğer iç organlar ise %56, %20'sini oluşturur. fiziksel aktivite iskelet kaslarında -% 90'a kadar, iç organlarda - sadece% 8.
Bu nedenle, kasılmaları sırasında kaslar güçlü bir ısı üretimi rezerv kaynağıdır. Hareket sırasında metabolizma aktivitelerindeki değişiklikler, ısı üretiminin ana mekanizmasıdır. Çeşitli hareketler arasında, ısı üretiminde kas katılımının çeşitli aşamaları ayırt edilebilir.
1. Termoregülatör ton. Bu durumda kaslar kasılmaz. Sadece tonları ve metabolizmaları artar. Bu ton genellikle boyun, gövde ve uzuv kaslarında oluşur. Sonuç olarak ısı üretimi %50-100 oranında artar.
2. Titreme bilinçsizce meydana gelir ve yüksek eşikli motor ünitelerinin termoregülatör tonun arka planına karşı periyodik aktivitesinden oluşur. Titreme sırasında, tüm enerji yalnızca artan ısı üretimine yönlendirilirken, normal hareket sırasında enerjinin bir kısmı ilgili uzuvun hareket ettirilmesine ve bir kısmı da termogeneze harcanır. Çalkalandığında ısı üretimi 2-3 kat artar. Titreme sıklıkla boyun ve yüz kaslarında başlar. Bu durum öncelikle beyne akan kanın sıcaklığının artması gerektiği ile açıklanmaktadır.
3. İstemli kasılmalar kas kasılmasının bilinçli olarak artmasından oluşur. Bu, ilk iki aşamanın yeterli olmadığı düşük dış sıcaklık koşullarında gözlenir. İstemli kasılmalarla ısı üretimi 10-20 kat artabilir.
Dovyazan kaslarındaki ısı üretiminin, a-motonöronların fonksiyon ve metabolizma / kaslar üzerindeki etkisi ile diğer dokularda - sempatik sinir sistemi ve katekolaminler (metabolik hızı% 50 arttırır) ve özellikle hormonların etkisi ile düzenlenmesi ısı üretimini neredeyse iki katına çıkaran tiroksin.
Termojenezde önemli bir rol, hidroliz sırasında karbonhidratlardan (4,1 kcal/g) önemli ölçüde daha fazla enerji (9,3 kcal/g) açığa çıkaran lipitlerdir. Kahverengi yağ, özellikle çocuklarda özellikle önemlidir.
Isı transfer süreçleri aşağıdaki şekillerde meydana gelir - radyasyon, konveksiyon, buharlaşma ve termal iletkenlik.
Radyasyon, uzun dalga kızılötesi radyasyon kullanılarak meydana gelir. Bu, sıcak cilt ile soğuk duvarlar ve diğer çevresel nesneler arasında bir sıcaklık farkı gerektirir. Dolayısıyla radyasyon miktarı derinin sıcaklığına ve yüzeyine bağlıdır.
Isı iletimi vücudun nesnelerle (sandalye, yatak vb.) doğrudan teması yoluyla gerçekleşir. Bu durumda, daha fazla ısıtılmış bir gövdeden daha az ısıtılmış bir nesneye ısı transferinin hızı, sıcaklık gradyanı ve bunların termal temini ile belirlenir. Bir kişi sudayken bu yoldan ısı transferi önemli ölçüde (14 kat) artar. Kısmen iletim yoluyla ısı iç organlardan vücut yüzeyine aktarılır. Ancak yağın düşük ısı iletkenliği nedeniyle bu süreç yavaşlar.
Konveksiyon yolu. Vücudun yüzeyi ile temas halinde olan hava, bir sıcaklık gradyanı varlığında ısınır. Aynı zamanda hafifler ve vücuttan yükselerek yeni hava bölümlerine yer açar. Böylece ısının bir kısmını uzaklaştırır. Ek hava hareketi nedeniyle doğal konveksiyonun yoğunluğu artırılabilir, bu da vücuda akışındaki engelleri azaltır (uygun giysilerle).
Terin buharlaşması. Oda sıcaklığında, çıplak bir kişide buharlaşma nedeniyle ısının yaklaşık %20'si açığa çıkar.
Isı iletkenliği konveksiyon ve radyasyon fizik yasalarına dayanan pasif ısı transfer yollarıdır. Yalnızca pozitif sıcaklık gradyanı korunduğu takdirde etkilidirler. Vücut ile çevre arasındaki sıcaklık farkı ne kadar küçük olursa, o kadar az ısı açığa çıkar. Aynı göstergelerde veya yüksek ortam sıcaklıklarında, bahsedilen yollar sadece etkisiz olmakla kalmaz, aynı zamanda vücut ısınır. Bu koşullar altında vücutta terleme ve buharlaşma süreçleriyle ilişkili yalnızca bir ısı salınım mekanizması etkinleştirilir. Burada hem fiziksel yasalar (buharlaşma süreci için enerji tüketimi) hem de biyolojik yasalar (terleme) kullanılmaktadır. 1 ml terin buharlaşması için 0,58 kcal harcanması cildin soğumasını kolaylaştırır. Eğer olmazsa
terin buharlaşması, ısı transferinin verimliliği keskin bir şekilde azalır. M
Suyun buharlaşma hızı, sıcaklık gradyanına ve çevredeki havadaki su buharının doygunluğuna bağlıdır. Nem ne kadar yüksek olursa, bu ısı transfer yolu o kadar az verimli olur. Suya girdiğinizde veya kalın giysiler giydiğinizde ısı transferinin verimliliği keskin bir şekilde azalır. Bu durumda vücut terleme eksikliğini terlemeyi artırarak telafi etmek zorunda kalır.
Buharlaşmanın iki mekanizması vardır: a) terleme - ter bezlerinin katılımı olmadan b) buharlaşma - ter bezlerinin aktif katılımıyla.
Terleme- Suyun akciğerlerin yüzeyinden, mukoza zarlarından ve her zaman ıslak olan deriden buharlaşması. Bu buharlaşma düzenlenmez, çevredeki havanın sıcaklık gradyanına ve nemine bağlıdır, değeri yaklaşık 600 ml/gün'dür. Nem ne kadar yüksek olursa, bu tür ısı transferi o kadar az etkili olur.
Ter salgısının mekanizması. Ter bezi iki bölümden oluşur: deri altı katmanda bulunan bezin kendisi ve cilt yüzeyinde açılan boşaltım kanalları. Bezde birincil bir salgı oluşur ve yeniden emilim nedeniyle kanallarda ikincil bir salgı olan ter oluşur.
Birincil sekresyon kan plazmasına benzer. Aradaki fark, bu salgıda protein ve glukoz bulunmaması, daha az Na+ içermesidir. Böylece, ilk terde sodyum konsantrasyonu yaklaşık 144 nmol/l, klor ise 104 nmol/l'dir. Ter boşaltım kanallarından geçerken bu iyonlar aktif olarak emilir ve su emilimi sağlanır. Emilim süreci büyük ölçüde terin oluşum ve ilerleme hızına bağlıdır; bu süreçler aktif olduğundan, daha fazla Na + ve Cl- kalır. Şu tarihte: ağır terleme bu iyonların konsantrasyonunun yarısına kadarı terde kalabilir. Şiddetli terlemeye üre (plazmadakinden 4 kat daha yüksek) ve potasyum (plazmadakinden 1,2 kat daha yüksek) konsantrasyonunda bir artış eşlik eder. Yüksek düzeyde ozmotik basınç oluşturan toplam yüksek iyon konsantrasyonu, yeniden emilimin azalmasını ve ter yoluyla büyük miktarda suyun salınmasını sağlar.
Aşırı terleme ile çok miktarda NaCl israf edilebilir (günde 15-30 g'a kadar). Ancak vücutta ağır terleme sırasında bu önemli iyonların tutulmasını sağlayacak mekanizmalar vardır. Adaptasyon süreçlerinde rol oynarlar, özellikle aldosteron Na + yeniden emilimini arttırır.
Ter bezlerinin fonksiyonları özel mekanizmalar tarafından düzenlenir. Aktiviteleri sempatik sinir sisteminden etkilenir, ancak buradaki aracı asetilkolindir. Salgı hücrelerinde M-kolinerjik reseptörlerin yanı sıra kan hormonu katekolaminlerine yanıt veren adrenerjik reseptörler de bulunur. Ter bezlerinin fonksiyonunun aktivasyonuna kan akışında bir artış eşlik eder.
Salgılanan ter miktarı 1,5 l/saat'e ve uyumlu kişilerde 3 l/saat'e kadar ulaşabilir.
Oda sıcaklığında, çıplak bir kişide ısının yaklaşık %60'ı radyasyon, yaklaşık %12-15'i hava konveksiyonu, yaklaşık %20'si buharlaşma, %2-5'i termal iletkenlik nedeniyle yayılır. Ancak bu oran bir takım koşullara, özellikle de ortam sıcaklığına bağlıdır.
Isı transfer süreçlerinin düzenlenmesindeki ana rol, cilde kan akışındaki değişikliklerle oynanır. Deri damarlarının daralması ve arteriyovenöz anastomozların açılması, çekirdekten membrana daha az ısı akışına ve bunun vücutta tutulmasına katkıda bulunur. Tam tersine derinin kan damarları genişlediğinde sıcaklığı 7-8°C kadar artabilir. Aynı zamanda ısı transferi de artar.
Geleneksel olarak cilt, vücudun radyatör sistemi olarak adlandırılabilir. Derideki kan akışı %0 ila %30 IOC arasında değişebilir. Cildin damar tonusu sempatik sinir sistemi tarafından kontrol edilir.
Dolayısıyla vücut sıcaklığı, ısı üretimi ve ısı transferi süreçleri arasındaki dengedir. Isı üretimi, ısı kaybının önüne geçtiğinde vücut ısısı yükselir ve tam tersine, ısı kaybı ısı üretiminden fazlaysa vücut ısısı düşer.

İnsanların ve yüksek hayvanların vücut sıcaklığı, ortam sıcaklığındaki dalgalanmalara rağmen nispeten sabit bir seviyede tutulur. Vücut sıcaklığının bu sabitliğine izotermi denir.

İzotermi yalnızca homeotermik veya sıcakkanlı hayvanlar olarak adlandırılan hayvanların karakteristik özelliğidir. Vücut sıcaklığı değişken olan ve ortam sıcaklığından çok az farklı olan poikilothermlerde veya soğukkanlı hayvanlarda izoterm yoktur.

İzotermi organizmanın gelişimi sırasında yavaş yavaş gelişir. Yeni doğmuş bir bebeğin sabit vücut ısısını koruma yeteneği zayıftır. Sonuç olarak, bir yetişkini etkilemeyen ortam sıcaklıklarında vücudun soğuması (hipotermi) veya aşırı ısınması (hipertermi) meydana gelebilir. Ayrıca, uzun süre ağlayan bir bebeğin yaptığı gibi küçük kas çalışmaları bile vücut ısısını artırabilir.

Sıcaklık, kimyasal reaksiyonların hızını ve yönünü belirleyen en önemli faktörlerden biridir. Yaşamın ana ve ayrılmaz özelliği olan metabolizmanın özü, kimyasal enzimatik reaksiyonlardır. Bu nedenle sıcaklık, kesinlikle sabit bir seviyede tutulan vücudun en önemli sabitlerinden biridir. Organların ve dokuların sıcaklığı ile bir bütün olarak tüm organizmanın sıcaklığı, ısı üretiminin yoğunluğuna ve ısı transferinin miktarına bağlıdır.

Isı üretimi sürekli olarak meydana gelen ekzotermik reaksiyonlar nedeniyle meydana gelir. Bu reaksiyonlar tüm organ ve dokularda değişen yoğunluk derecelerinde meydana gelir. Aktif iş yapan doku ve organlarda - kas dokusunda, karaciğerde, böbreklerde salgılanır Daha daha az aktif olandan daha fazla ısı - bağ dokusu, kemikler, kıkırdak.

Isı transferi, ısının çevreye aktarılmasıdır; ısı üretimi süreciyle sürekli ve eş zamanlı olarak gerçekleşir.

Isı kaybı çeşitli şekillerde meydana gelir. Isıtılan herhangi bir cisim gibi, vücut da ısıyı radyasyon yoluyla yayar. Ortam sıcaklığının vücut sıcaklığından düşük olduğu durumlarda, ısı konveksiyon yoluyla aktarılır - havanın veya vücudun temas ettiği nesnelerin ısıtılması. Son olarak, vücut yüzeyinden su - terin buharlaşması yoluyla ısı transferi meydana gelir. Ekshale edilen hava, idrar ve dışkı yoluyla ısının bir kısmı kaybolur.

Sıcaklık farklı organlar farklı. Böylece insan vücudunun derinliklerinde yer alan ve daha fazla ısı üretimi üreten karaciğer, sıcaklığı çok daha düşük olan (giysilerle örtülü bölgelerde 29,5) deriye göre insanlarda daha yüksek ve sabit bir sıcaklığa (37,8-38 °C) sahiptir. -33.9°C) ve büyük ölçüde çevreye bağlıdır. Bu durumda cilt yüzeyinin farklı bölgeleri farklı sıcaklıklara sahiptir. Genellikle gövde ve kafa derisinin sıcaklığı (33-34°C) ekstremitelerin sıcaklığından daha yüksektir. Yukarıdakilerden “sabit vücut ısısı” kavramının şartlı olduğu anlaşılmaktadır. Bir bütün olarak vücudun ortalama sıcaklığı en iyi, en büyük damarlardaki kanın sıcaklığı ile karakterize edilir, çünkü içlerinde dolaşan kan aktif dokularda ısıtılır (böylece onları soğutur) ve ciltte soğutulur (aynı zamanda ısınır). BT).

Bir kişinin vücut sıcaklığı genellikle koltuk altından yapılan ölçüme göre değerlendirilir. Burada sağlıklı bir insanın ateşi 36,5-36,9°C'dir. Klinikte sıklıkla (özellikle bebekler) koltuk altından daha yüksek olduğu rektumdaki sıcaklığı ölçün ve ortalama 37,2-37,5 ° C olan sağlıklı bir kişinin sıcaklığına eşittir.

Vücut ısısı sabit kalmaz, gün içerisinde 0,5-0,7°C aralığında dalgalanır. Dinlenme ve uyku sıcaklığı düşürür, kas aktivitesi ise artırır. Maksimum vücut sıcaklığı akşam saat 4-6'da, minimum ise sabah saat 3-4'te görülür.

Bir kişinin vücut sıcaklığının sabitliği, tüm organizmanın ısı üretimi ve ısı transferinin eşit olması koşuluyla korunabilir. Bu kullanılarak elde edilir fizyolojik mekanizmalar Termoregülasyon. Termoregülasyon, nöroendokrin yolak tarafından düzenlenen, ısı üretimi ve ısı transferi işlemlerinin bir kombinasyonu şeklinde kendini gösterir. Termoregülasyon genellikle kimyasal ve fiziksel olarak ikiye ayrılır.

Kimyasal termoregülasyon, ısı üretiminin seviyesi değiştirilerek gerçekleştirilir, yani. Vücudun hücrelerindeki metabolizmanın yoğunluğunu güçlendirmek veya zayıflatmak. Fiziksel termoregülasyon, ısı transferinin yoğunluğunu değiştirerek gerçekleştirilir.

Kas dokusunun aktivitesindeki artışa bağlı olarak kasılma termogonezi sırasında ısı üretiminde bir artış meydana gelir. İstemli iskelet kasları kasıldığında ısı üretimi artar. Özel bir kas kasılması türü vardır - kasların yararlı işler yapmadığı ve kasılmalarının yalnızca ısı üretmeyi amaçladığı kas titremeleri.

Kasılmayan termojenez ile kimyasal reaksiyonların seyri değişir. Disimilasyon süreçlerinde açığa çıkan enerjinin tamamı ATP moleküllerinde bulunmaz. Sentezlenen ATP moleküllerinin sayısı azalır çünkü Enerjinin bir kısmı anında ısıya dönüşür. Vücut ısınır ancak çalışma yetenekleri azalır. Metabolizmadaki değişikliklere dayanan kimyasal termoregülasyon, vücut ısısını sabit bir seviyede tutmak için çok pahalıdır.

Kimyasal termoregülasyon, hem normal koşullar altında hem de ortam sıcaklığı değiştiğinde sabit vücut sıcaklığının korunması için önemlidir. Organlar uzun süreli ve şiddetli soğutmaya maruz kaldığında kimyasal termoregülasyon mekanizmaları devreye girer.

Ortam sıcaklığı optimum sıcaklığın veya konfor bölgesinin altına düşerse, kişi metabolizma hızındaki artışa bağlı olarak ısı üretiminde bir artış yaşar. Sıradan hafif giysilerde bu bölge 18-20°C arasındadır ve çıplak bir kişi için - 28°C.

Vücutta en yoğun ısı üretimi kaslarda meydana gelir. Kişi hareketsiz yatsa bile kaslar gergin olsa bile oksidatif süreçler ve aynı zamanda ısı üretimi %10 oranında artar. Hafif fiziksel aktivite, ısı üretiminde %50-80 oranında, ağır kas çalışmasında ise %400-500 oranında artışa neden olur.

Soğuk havalarda kişi hareketsiz dursa bile kaslarda ısı üretimi artar. Bunun nedeni, soğuk uyarımı algılayan reseptörlere etki eden vücut yüzeyinin soğumasının, refleks olarak titreme (üşüme) şeklinde kendini gösteren rastgele istemsiz kas kasılmalarına neden olmasıdır. Aynı zamanda vücudun metabolik süreçleri önemli ölçüde artar, kas dokusu tarafından oksijen ve karbonhidrat tüketimi artar, bu da ısı üretiminde bir artışa neden olur.

Kasların yanı sıra karaciğer ve böbrekler de kimyasal termoregülasyonda önemli bir rol oynar.

Vücutta enerji salınımı, proteinlerin, yağların ve karbonhidratların oksidatif parçalanması nedeniyle oluşur. Bu nedenle oksidatif süreçleri düzenleyen tüm mekanizmalar aynı zamanda ısı üretimini de düzenler.

Fiziksel termoregülasyon evrimin sonraki aşamalarında ortaya çıktı. Mekanizmaları hücresel metabolizma süreçlerini etkilemez. Fiziksel termoregülasyon mekanizmaları refleks olarak etkinleştirilir ve herhangi bir refleks mekanizması gibi üç ana bileşene sahiptir. Birincisi, bunlar vücudun veya ortamın içindeki sıcaklık değişikliklerini algılayan reseptörlerdir. İkinci bağlantı termoregülasyon merkezidir. Üçüncü bağlantı, vücut ısısını sabit bir seviyede tutarak ısı transfer süreçlerini değiştiren efektörlerdir. Ter bezi dışında vücudun, fiziksel termoregülasyonun refleks mekanizmasının kendi efektörleri yoktur.

Fiziksel termoregülasyon, ısı transferinin düzenlenmesidir. Mekanizmaları, hem vücudun aşırı ısınma tehlikesiyle karşı karşıya olduğu durumlarda hem de soğuma sırasında vücut sıcaklığının sabit bir seviyede tutulmasını sağlar.

Fiziksel termoregülasyon, vücut tarafından ısı transferindeki değişikliklerle gerçekleştirilir. Vücut koşulları altındayken sabit bir vücut sıcaklığının korunmasında özel bir önem kazanır. yüksek sıcaklıkçevre.

Isı transferi, ısı radyasyonu (radyasyonla ısı transferi), konveksiyon, yani vücut tarafından ısıtılan havanın hareketi ve karıştırılması, ısı iletimi, yani. Vücudun yüzeyi ile temas halinde olan bir maddeden ısı transferi. Vücuttan ısı kaybının doğası metabolizma hızına bağlı olarak değişir.

Hava zayıf bir ısı iletkeni olduğundan, giysi ile cilt arasında bulunan durgun hava tabakası ısı kaybını önler. Deri altı yağ dokusu tabakası, yağın düşük ısı iletkenliği nedeniyle ısı transferini büyük ölçüde engeller.

Cilt sıcaklığı ve dolayısıyla ısı radyasyonunun ve ısı iletiminin yoğunluğu, soğuk veya sıcak çevre koşullarında, damarlarda kanın yeniden dağılımının bir sonucu olarak ve dolaşan kanın hacmi değiştiğinde değişebilir.

Soğukta derinin kan damarları, özellikle arteriyoller daralır; damarlara daha fazla kan girer karın boşluğu ve dolayısıyla ısı transferini sınırlandırır. Daha az sıcak kan alan derinin yüzeysel katmanları daha az ısı yayar, dolayısıyla ısı transferi azalır. Ayrıca cilt kuvvetli bir şekilde soğutulduğunda arteriovenöz anastomozlar açılır, bu da kılcal damarlara giren kan miktarını azaltır ve böylece ısı transferini engeller.

Soğukta meydana gelen kanın yeniden dağıtımı - yüzeysel damarlarda dolaşan kan miktarında azalma ve iç organların damarlarından geçen kan miktarında artış - iç organlarda ısının, sıcaklığın korunmasına yardımcı olur. sabit bir seviyede tutulur.

Ortam sıcaklığı arttıkça ciltteki kan damarları genişler ve içlerinde dolaşan kan miktarı artar. Suyun dokulardan damarlara aktarılması ve dalak ve diğer kan depolarının genel kan dolaşımına ilave miktarda kan salması nedeniyle vücutta dolaşan kanın hacmi de artar. Vücut yüzeyindeki damarlarda dolaşan kan miktarının arttırılması, radyasyon ve konveksiyon yoluyla ısı transferini arttırır. Yüksek ortam sıcaklıklarında vücut sıcaklığının sabit kalması için suyun buharlaşması sırasında ısı transferi nedeniyle oluşan terleme de önemlidir.

Sabit vücut sıcaklığının korunmasını sağlayan düzenleyici reaksiyonlar, reseptörlerin sıcaklıkla uyarılmasına yanıt olarak ortaya çıkan karmaşık refleks eylemlerdir.

Kimyasal ve fiziksel termoregülasyonun refleks mekanizmalarının tetiklendiği reseptörler, sıcağa ve soğuğa yanıt veren reseptörlere veya ısı ve soğuk termoreseptörlere bölünür. Hem yüzeyde hem de vücudun içinde bulunurlar. Yüzeysel olanlardan derinin termoreseptörleri özellikle önemlidir ve iç olanlardan hipotalamusun termoreseptörleri özellikle önemlidir.

Termoregülasyon sisteminin merkezi mekanizması, omurilikten başlayarak serebral kortekse kadar merkezi sinir sisteminin bir dizi bölümünden oluşur. Ana bölümü hipotalamusta bulunur ve bir ısı üretim merkezi ve bir ısı transfer merkezine bölünmüştür. Hipotalamustan gelen uyarılar, inen yollar boyunca medulla oblongata'da bulunan otonom sinir sisteminin merkezlerine girer ve omurilik veya çizgili kasları innerve eden nöronlara. Daha sonra bilgi, otonom ve somatik sinirler aracılığıyla termoregülasyon efektörlerine gider: kaslar, ter bezleri, solunum ve kardiyovasküler sistem merkezleri, vücudun korunması veya geri getirilmesi amacıyla işlevlerini değiştirir. Hipotalamus ve hipofiz bezi yapıları arasındaki bağlantılar sayesinde, endokrin bezler aracılığıyla nörohumoral yolla termoregülasyon sağlayan merkezi yapılar, hücrelerdeki metabolizmanın yoğunluğunu etkileyerek ısı üretimini artırabilir. Bunlar elbette vücut ısısını düzenlemeye yönelik refleks mekanizmalardır. Hipotalamik merkezler ile serebral korteks arasındaki yakın bağlantılar, termoregülasyon süreçlerinin koşullu refleks düzenlemesini, dış ortamdaki çeşitli değişikliklere yanıt olarak termoregülasyona katılan tüm organların aktivitesinde ince adaptif değişiklikleri sağlar.

Tek içsel efektör (fiziksel termoregülasyonun uygulayıcısı) ter bezidir. Terleme, ısı transferi için en güçlü fizyolojik mekanizmadır; soğutma. Sakin bir durumdaki bir kişi, terleme sırasında açığa çıkan nemin buharlaşmasıyla ısının yaklaşık %20'sini, kas çalışması sırasında ise %80'e kadar kaybeder. Buharlaşma sürecinin yoğunluğu birçok faktöre bağlıdır: vücudun durumu, ortam sıcaklığı, hava hareketi ve nem. Suyun buharlaşması fiziksel termoregülasyonda önemli bir faktördür. Ter bezinin kendi efektörünün yanı sıra, solunum sırasında suyun salınması ve solunum yolu yüzeyinden buharlaşmasıyla da gerçekleştirilir. Böylece, solunum sistemi- fiziksel termoregülasyonun en önemli efektörlerinden biri. Solunum hareketlerinin sıklığı ve derinliğindeki değişiklikler - vücut yüksek sıcaklığa maruz kaldığında ortaya çıkan termal nefes darlığı - insanlarda önemli bir termoregülasyon mekanizmasıdır. Fiziksel termoregülasyonun en önemli efektörlerinden biri kardiyovasküler sistem hem ısı transferi hem de ısı tasarrufu sorunlarını çözen ve bu nedenle termoregülasyon süreçlerinde ve vücudu aşırı ısınma ve soğumayla tehdit eden koşullarda yer alan. Isı, vücut yüzeyinden (cilt, deri altı yağ ve kısmen bitişik kaslar) çevreye aktarılır. Bu organların damarlarının çapındaki bir değişiklik, dolaşımdaki "ısıtılmış" kan miktarının yeniden dağıtılmasına yol açar. Isı transferinin azaltılması gereken durumlarda vazokonstriksiyon meydana gelir, vücut yüzeyine akan kan miktarı azalır ve arteriyovenöz anastomozlardan geçen ısıtılmış kan iç organların damarlarına akar. Vücudun yüzey sıcaklığı azalır ve ısı radyasyonu ve konveksiyon yoluyla ısı transferi azalır. Artan ısı transferini gerektiren koşullar altında, vazodilatasyon vücut yüzeyine "sıcak" kan akışının artmasına neden olur ve ısı transferi artar. Aynı zamanda bu koşullar altında terleme de artar.



TERMOREGÜLASYON, insan vücudunda ve sıcakkanlı hayvanlarda sabit vücut ısısını korumayı amaçlayan bir dizi fizyolojik süreçtir.

Vücutta metabolizma ve enerji sürecinde ısı üretilir. Isı transferi, ısı iletimi, ısı radyasyonu ve buharlaşma yoluyla gerçekleşir ve cilt yoluyla gerçekleşir. Kimyasal ve fiziksel termoregülasyon vardır.

KİMYASAL TERMOREGÜLASYON

Kimyasal termoregülasyon, hem normal koşullar altında hem de ortam sıcaklığı değiştiğinde sabit vücut sıcaklığının korunması için önemlidir. İnsanlarda, özellikle ortam sıcaklığı optimum sıcaklığın veya konfor bölgesinin altına düştüğünde, metabolizma hızındaki artışa bağlı olarak artan ısı üretimi gözlenir. Sıradan hafif giysili bir kişi için bu bölge 18-20 ° C, çıplak bir kişi için ise 28 ° C'dir.

Vücutta en yoğun ısı üretimi kaslarda meydana gelir. Bir kişi hareketsiz, ancak gergin kaslarla yatsa bile, oksidatif süreçlerin yoğunluğu ve aynı zamanda ısı üretimi% 10 artar. Küçük bir fiziksel aktivite, ısı üretiminde% 50-80 oranında bir artışa ve ağır kas çalışmasında% 400-500 oranında bir artışa yol açar.

Soğuk havalarda kişi hareketsiz dursa bile kaslarda ısı üretimi artar. Bunun nedeni, soğuk uyarımı algılayan reseptörler üzerinde etkili olan vücut yüzeyinin soğumasının, titreme (üşüme) şeklinde kendini gösteren rastgele istemsiz kas kasılmalarını refleks olarak uyarmasıdır. Aynı zamanda vücudun metabolik süreçleri önemli ölçüde artar, kas dokusu tarafından oksijen ve karbonhidrat tüketimi artar, bu da ısı üretiminde artışa neden olur. Karaciğer ve böbrekler de kimyasal termoregülasyonda önemli bir rol oynar. Hepatik ven kan sıcaklığının hepatik arter kan sıcaklığından daha yüksek olması bu organda yoğun ısı oluşumunu gösterir. Vücut soğuduğunda karaciğerde ısı üretimi artar.

Vücutta enerji salınımı, proteinlerin, yağların ve karbonhidratların oksidatif parçalanması nedeniyle meydana gelir, bu nedenle oksidatif süreçleri düzenleyen tüm mekanizmalar aynı zamanda ısı oluşumunu da düzenler.

FİZİKSEL TERMOREGÜLASYON

Fiziksel termoregülasyon, vücut tarafından ısı transferindeki değişikliklerle gerçekleştirilir. Vücut yüksek ortam sıcaklığı koşullarındayken sabit bir vücut sıcaklığının korunması özellikle önemli hale gelir.

Isı transferi şu şekilde gerçekleştirilir: ISI RADYASYONU(radyatif ısı transferi) veya KONVEKSİYON yani ısıyla ısıtılan havanın hareketi ve hareketi, ISI İLETİMİ yani vücut yüzeyiyle doğrudan temas halinde olan maddelere ısı transferi ve cildin ve akciğerlerin yüzeyinden suyun buharlaşması.

İnsanlarda, normal koşullar altında, hava ve giysiler ısıyı zayıf ilettiği için iletim yoluyla ısı kaybının pek önemi yoktur. Isı radyasyonu, buharlaşma ve konveksiyon, ortam sıcaklığına bağlı olarak değişen yoğunluklarda meydana gelir. Ortam sıcaklığı 35°C'ye yükseldiğinde radyasyon ve konveksiyonla ısı transferi imkansız hale gelir ve vücut sıcaklığı yalnızca deri yüzeyinden ve akciğer alveollerinden suyun buharlaşmasıyla sabit bir seviyede tutulur.

Vücuttan ısı kaybının doğası metabolizma hızına bağlı olarak değişir. Kas çalışması sonucu ısı üretiminin artmasıyla birlikte suyun buharlaşması yoluyla ısı transferinin değeri de artar. Giysiler ısı transferini azaltır. Hava zayıf bir ısı iletkeni olduğundan, giysi ile cilt arasında bulunan durgun hava tabakası ısı kaybını önler. Aksine çıplak bir vücut, yüzeyindeki havanın sürekli değişmesi nedeniyle ısı kaybeder.

Deri altı tabakası (yağ dokusu), yağın ısı iletkenliğinin düşük olması nedeniyle ısı transferini büyük ölçüde engeller.

Cilt sıcaklığı ve dolayısıyla ısı radyasyonunun ve ısı iletiminin yoğunluğu, damarlardaki kanın yeniden dağılımı ve dolaşımdaki kan hacmindeki değişiklikler nedeniyle değişebilir.

Soğukta cildin kan damarları daralır: karın boşluğunun damarlarına daha fazla kan girer ve dolayısıyla ısı transferi sınırlıdır. Daha az sıcak kan alan cildin yüzey katmanları daha az ısı yayar - ısı transferi azalır.

Soğukta meydana gelen kanın yeniden dağıtımı - yüzeysel damarlarda dolaşan kan miktarında azalma ve iç organların damarlarından geçen kan miktarında artış - iç organlarda ısının korunmasına yardımcı olur.

Ortam sıcaklığı arttıkça ciltteki kan damarları genişler ve içlerinde dolaşan kan miktarı artar. Suyun dokulardan damarlara aktarılması ve dalak ve diğer kan depolarının genel kan dolaşımına ilave miktarda kan salması nedeniyle vücutta dolaşan kanın hacmi de artar. Vücut yüzeyindeki damarlarda dolaşan kan miktarının arttırılması, radyasyon ve konveksiyon yoluyla ısı transferini arttırır.

Yüksek ortam sıcaklıklarında insan vücut sıcaklığını sabit tutmak için terin cilt yüzeyinden buharlaşması birincil öneme sahiptir.

SİNDİRİMİN ÖZÜ.

SİNDİRİM karmaşık bir fizyolojik ve biyokimyasal süreç Bu sırada yutulan gıda sindirim sisteminde fiziksel ve kimyasal değişikliklere uğrar. Bunun sonucunda gıda bileşenlerinin plastik ve enerji değerlerini koruması gerekiyor; vücut tarafından asimile edilebilecekleri ve normal metabolizmaya dahil edilebilecekleri özellikler kazanırlar; tür özgüllüğünü kaybeder.

Fiziksel değişiklikler Gıda, ezilmesinden, şişmesinden, çözünmesinden, kimyasal olarak - bezleri tarafından sindirim kanalının boşluğuna salgılanan sindirim suyu bileşenlerinin üzerlerindeki etkisinin bir sonucu olarak besinlerin sıralı bozunmasından oluşur. Bunda en önemli rol sindirim bezlerinin ve ince bağırsağın salgılarındaki enzimlere aittir.

SİNDİRİM TÜRLERİ

HİDROLİTİK ENZİMLERİN KÖKENİNE BAĞLI OLARAK Sindirim üç türe ayrılır: içsel, simbiyotik ve otolitik.

SAHİP OLMAK sindirim, bu makroorganizma, bezleri, epitel hücreleri - tükürük enzimleri, mide ve pankreas suları ve ince bağırsağın epitelyumu tarafından sentezlenen enzimler tarafından gerçekleştirilir.

SEMBYONTİK sindirim - makroorganizmanın simbiyontları tarafından sentezlenen enzimler nedeniyle besinlerin hidrolizi - sindirim sisteminin bakterileri ve protozoaları. İnsanlarda simbiyotik sindirim kalın bağırsakta gerçekleşir.

OTOLİTİK Sindirim, tüketilen gıdanın bir parçası olarak vücuda verilen eksojen hidrolazlar nedeniyle gerçekleştirilir. Bu sindirimin rolü, kişinin kendi sindirimi az gelişmiş olduğunda çok önemlidir.

BESİN HİDROLİZ SÜRECİNİN YERELİZASYONUNA BAĞLI OLARAK Sindirim hücre içi ve hücre dışı olarak ikiye ayrılır.

HÜCRE İÇİ sindirim, fagositoz ve pinositoz (endositoz) yoluyla hücreye taşınan maddelerin sitozolde veya sindirim vakuolünde hücresel (lizozomal) enzimler tarafından hidrolize edilmesinden oluşur.

HÜCRE DIŞI sindirim ikiye ayrılır UZAK Ve TEMAS ETMEK, DUVAR, VEYA MEMBRAN. UZAK Sindirim, hidrolaz üretim yerinden uzak bir ortamda meydana gelir. Tükürük enzimleri sindirim sistemi boşluğundaki besinler üzerinde bu şekilde etki eder. mide suyu ve pankreas suyu. P DUVAR, KONTAK VEYA MEMBRAN, içinde olur ince bağırsak. Hidroliz, mikrovillus zarlarının "içine yerleştirilmiş" enzimlerin yardımıyla gerçekleşir.

Sonuç olarak, en geniş anlamıyla paryetal sindirim, çok sayıda bağırsak ve pankreas enziminin katılımıyla mukus tabakasında meydana gelir.

Şu anda sindirim süreci üç aşamalı bir süreç olarak kabul ediliyor.: BOŞLUK SİNDİRİMİ - DUVAR SİNDİRİMİ - EMİLİM. Kavite sindirimi, polimerlerin oligomer aşamasına kadar ilk hidrolizinden oluşur; paryetal sindirim, oligomerlerin daha sonra emilen monomer aşamasına kadar daha fazla enzimatik depolimerizasyonunu sağlar.

SİNDİRİM ORGANİZASYONUNUN İLKESİ

1) organ: ağız boşluğunda sindirim - mide sindirimi - bağırsak sindirimi;

2) fiziksel ve kimyasal: gıdanın ezilmesi, nemlendirilmesi, şişmesi, çözülmesi; protein denatürasyonu; polimerlerin çeşitli oligomerler, ardından monomerler aşamasına hidrolizi; bunların sindirim sisteminden kan ve lenfe taşınması;

3) midedeki besin bolusunun orta kısmından bağırsak villusunun üst kısmından tabanına kadar olan boşluk ve paryetal sindirim; ince bağırsaktaki besinlerin boşluk hidrolizinden mukozal mukus bölgesinde, daha sonra glikokaliks bölgesinde ve son olarak enterosit zarlarında devamına kadar;

4) enterositlerin apikal membranlarında hidroliz ve elde edilen monomerlerin enterosite ve ondan interstisyel dokuya ve daha sonra kan ve lenf içine taşınması;

Sindirim konveyörünün elemanlarının zaman ve mekanda doğru çalışma sırası, çeşitli seviyelerde düzenleyici süreçlerle sağlanır.