III. Meccanismi di regolazione del numero di enzimi: induzione, repressione, derepressione.

VI. Fattori che coinvolgono meccanismi associati all'attivazione del complemento.

Mantenere una temperatura costante dell'ambiente interno del corpo significa coordinare i processi di formazione e rilascio di calore. Questi processi vengono eseguiti utilizzando due meccanismi di produzione di calore (termoregolazione chimica) e di trasferimento di calore (termoregolazione fisica).

termoregolazione chimica In tutti gli organi, a seguito dei processi metabolici, si verifica la produzione di calore, i cui principali meccanismi di cambiamento sono l'attività metabolica e il lavoro muscolare. Pertanto, il sangue che scorre dagli organi interni e dai muscoli che lavorano, di regola, ha una temperatura più elevata rispetto al sangue che scorre. Tra i vari movimenti muscolari (locomozioni), si dovrebbe distinguere una forma speciale: il tremore. Il tremore è interamente finalizzato solo ad aumentare la generazione di calore, mentre nella locomozione ordinaria parte dell'energia viene spesa per muovere l'arto corrispondente e solo parte viene spesa per la termogenesi.

termoregolazione fisica Il trasferimento di calore avviene in diversi modi.

1. Conduzione di calore avviene durante il contatto diretto del corpo con un substrato denso; di conseguenza, parte del calore viene trasferita a un oggetto meno riscaldato e l'entità della conduzione del calore è determinata dal gradiente di temperatura e dalla loro conduttività termica.

Simile alla direzione è convezione sentiero. L'aria a contatto con la superficie del corpo in presenza di un gradiente di temperatura viene riscaldata. L'aria riscaldata diventa più leggera e, risalendo dal corpo, fa spazio a nuove porzioni d'aria e toglie così parte del calore. L'intensità della convezione naturale può essere aumentata mediante un ulteriore movimento dell'aria, riducendo l'ostacolo al suo accesso al corpo mediante indumenti adeguati.

2. Radiazione di calore Il calore del corpo può essere rimosso anche con l'aiuto della radiazione infrarossa a onde lunghe. Ciò richiede anche un gradiente di temperatura: ad esempio tra la pelle più calda e le pareti più fredde.

3. Evaporazione Il raffreddamento della pelle è facilitato dal fatto che per evaporare 1 ml di sudore vengono consumate 0,58 kcal.

A temperatura ambiente, in una persona nuda, circa il 60% del calore viene emesso a causa dell'irraggiamento termico, circa il 12-15% - convezione dell'aria e 2-5% conduzione del calore, circa 20% - evaporazione.

Sistema di termoregolazione

I meccanismi fisici e chimici di termoregolazione nel corpo sono realizzati da processi biologici. Quindi il cambiamento nella produzione di calore è assicurato dalla regolazione del metabolismo da parte dei sistemi nervoso ed endocrino del corpo, dall'irraggiamento e dalla conduzione del calore - mediante espansione o contrazione dei vasi periferici, evaporazione - mediante un aumento o una diminuzione della sudorazione.

I nervi simpatici accelerano i processi metabolici. Una funzione simile è svolta dalle catecolamine surrenaliche e dagli ormoni tiroidei. L'essenza delle tremanti contrazioni involontarie è un forte aumento del processo di generazione di calore, poiché in questo caso tutta l'energia della contrazione muscolare viene convertita non in movimento meccanico, ma in calore.

La ridistribuzione del flusso sanguigno gioca un ruolo di primo piano nel modificare i processi di trasferimento del calore. Il restringimento dei vasi della pelle e del tessuto sottocutaneo, la chiusura delle anastomosi artero-venose contribuiscono ad un minore afflusso di calore e alla sua conservazione nel corpo. Al contrario, con la vasodilatazione, aumentano le possibilità per una manifestazione più efficace dei metodi fisici di trasferimento del calore. Con la dilatazione dei vasi sanguigni la temperatura cutanea può aumentare di 7-8°C. Il tono vascolare è controllato da ormoni e nervi autonomi. I nervi simpatici regolano anche il processo di traspirazione.

La temperatura corporea è controllata termorecettori periferico e centrale. I recettori periferici situati nella pelle contengono due tipi di recettori: caldo e freddo. I recettori centrali si trovano nell'ipotalamo principalmente nella regione preottica anteriore. Questi recettori svolgono un ruolo importante nella regolazione del trasferimento di calore, poiché controllano la temperatura del nucleo.

Ad una temperatura cutanea compresa tra 34 e 38°C gli impulsi in entrambi i tipi di recettori sono minimi. Questo crea una sensazione di comfort termico. Approssimativamente secondo lo stesso schema, funzionano i termorecettori centrali. Ma per loro la "finestra di temperatura" è più stretta, è compresa tra 37 e 37,5 o C.

Neuroni situati nell'ipotalamo anteriore centro di termoregolazione, attraverso il quale viene regolato il processo di trasferimento del calore. Il centro principale associato agli effettori è l'ipotalamo posteriore. Questi neuroni, attraverso i nervi simpatici, influenzano i vasi sanguigni, le ghiandole sudoripare e il metabolismo.

febbre ( febbri ) - questo è un tipico processo patologico caratteristico dell'uomo e degli animali omeotermici superiori, espresso in un aumento attivo della temperatura corporea a seguito della ristrutturazione dei centri di termoregolazione sotto l'influenza di sostanze pirogene. La febbre è causata da uno spostamento del punto costante di omeostasi della temperatura ad un livello più alto mantenendo i meccanismi di termoregolazione.

Va sottolineato che la temperatura corporea costante in tutti gli animali a sangue caldo viene mantenuta solo all'interno del corpo (nel "nucleo del corpo"). La temperatura del "guscio del corpo" - pelle, muscoli - può variare notevolmente a seconda della temperatura dell'ambiente. Pertanto, un indicatore oggettivo dell'aumento della temperatura corporea è l'aumento della temperatura interna del corpo.

Di eziologia Esistono due gruppi principali di febbri:

1. Infettivo.

pirogeni esogeni. Se ingeriti da animali omeotermi e dall'uomo, ne inducono la formazione pirogeni endogeni innescando collegamenti successivi nella catena patogenetica della febbre. I pirogeni endogeni sono anche detti pirogeni secondari e, a differenza dei pirogeni primari esogeni, sono fattori patogenetici della febbre. Le fonti di endopirogeni sono cellule fagocitiche - leucociti neutrofili, monociti, macrofagi alveolari e peritoneali, cellule RES - pirogeni dei leucociti. Oltre all'LP, i macrofagi sono in grado di sintetizzare le interleuchine in risposta all'esposizione agli esopirogeni. IL-1 colpisce il centro termoregolatore come LP, provocando febbre e stimola anche i linfociti T. Tale stimolazione dei linfociti, da un lato, porta all'attivazione del sistema immunitario nella lotta contro le infezioni e, dall'altro, stimola i linfociti a secernere linfochine che attivano il processo di formazione dell'endopirogeno da parte dei macrofagi. Prendendo ad esempio l'effetto dell'IL-1 si può tracciare una relazione diretta tra febbre e processi di difesa immunitaria.

1. Non infettivo. (proteine, sale)

Le febbri non infettive si verificano sotto l'influenza di numerosi fattori che causano danni ai tessuti e infiammazioni asettiche. Le febbri non infettive si verificano, ad esempio, con ustioni, lesioni meccaniche, dopo operazioni, con emorragie interne, attacchi di cuore, reazioni allergiche, processi autoimmuni, ecc. Lo sviluppo della febbre in questi casi è determinato dall'emigrazione dei leucociti al centro dell'infiammazione, la loro attivazione e il rilascio dei leucociti formati in essi pirogeni leucociti. Da ciò ne consegue che, nonostante la differenza nell'eziologia, il meccanismo patogenetico della comparsa della febbre non infettiva è identico a quello della febbre di genesi infettiva, cioè in entrambi i casi l'effetto dei fattori eziologici porta alla formazione di endopirogeni, che determinano tutti i processi successivi che si sviluppano durante la febbre.

introduzione

1. L'ipotalamo è il tuo termostato

1.1 Conduzione e convezione

1.2 Radiazioni

1.3 Evaporazione

2.1 Ghiandole sudoripare

2.2 Muscolo liscio che circonda le arteriole

2.3 Muscolo scheletrico

2.4 Ghiandole endocrine

3. Adattamento e termoregolazione

3.1 Adattamento all'esposizione alle basse temperature

3.1.1 Risposte fisiologiche all'esercizio fisico a basse temperature ambientali

3.1.2 Reazioni metaboliche

3.2 Adattamento alle alte temperature

3.3 Valutazione degli stimoli termici

4. Meccanismi di termoregolazione

I meccanismi che regolano la temperatura corporea sono simili al termostato che regola la temperatura dell'aria ambiente, anche se sono più complessi nel funzionamento e più precisi. Le terminazioni nervose sensoriali - termorecettori - rilevano i cambiamenti nella temperatura corporea e trasmettono queste informazioni al termostato del corpo, l'ipotalamo. In risposta a un cambiamento negli impulsi dei recettori, l’ipotalamo attiva meccanismi che regolano il riscaldamento o il raffreddamento del corpo. Come un termostato, l’ipotalamo ha un livello di temperatura iniziale che cerca di mantenere. Questa è la normale temperatura corporea. La minima deviazione da questo livello porta a un segnale al centro termoregolatore situato nell'ipotalamo sulla necessità di correzione (Fig. 1).

I cambiamenti della temperatura corporea sono percepiti da due tipi di termorecettori: centrale e periferico. I recettori centrali si trovano nell’ipotalamo e controllano la temperatura del sangue che circonda il cervello. Sono molto sensibili ai più piccoli cambiamenti (a partire da 0,01°C) della temperatura del sangue. Un cambiamento nella temperatura del sangue che passa attraverso l'ipotalamo attiva i riflessi che, a seconda della necessità, trattengono o emettono calore.

I recettori periferici, localizzati su tutta la superficie della pelle, controllano la temperatura ambientale. Inviano informazioni all'ipotalamo e alla corteccia cerebrale, fornendo una percezione cosciente della temperatura in modo tale da poter controllare arbitrariamente se ci si trova in un ambiente a bassa o alta temperatura.

Affinché un corpo ceda calore all'ambiente, il calore da esso generato deve “avere accesso” all'ambiente esterno. Il calore proveniente dalle profondità del corpo (il nucleo) viene trasportato dal sangue alla pelle, da dove può passare nell'ambiente attraverso uno dei seguenti quattro meccanismi: conduzione, convezione, irraggiamento ed evaporazione. (Fig. 2)

1.1 Conduzione e convezione

La conduzione del calore è il trasferimento di calore da un oggetto a un altro dovuto al contatto molecolare diretto. Ad esempio, il calore generato nelle profondità del corpo può essere trasferito attraverso i tessuti adiacenti fino a raggiungere la superficie del corpo. Può quindi essere trasferito agli indumenti o all'aria circostante. Se la temperatura dell'aria è superiore alla temperatura della superficie cutanea, il calore dell'aria viene trasferito alla superficie della pelle, aumentandone la temperatura.

La convezione è il trasferimento di calore attraverso un flusso d'aria o liquido in movimento. L'aria intorno a noi è in costante movimento. Circolando attorno al nostro corpo, toccando la superficie della pelle, l'aria porta via le molecole che hanno ricevuto calore a seguito del contatto con la pelle. Più forte è il movimento dell'aria, maggiore è l'intensità del trasferimento di calore dovuto alla convezione. In combinazione con la conduzione, la convezione può anche provocare un aumento della temperatura corporea quando ci si trova in un ambiente con elevata temperatura dell'aria.

1.2 Radiazioni

A riposo, l'irraggiamento è il principale processo di trasferimento del calore in eccesso al corpo. A temperatura ambiente normale, il corpo di una persona nuda trasferisce circa il 60% del calore "in eccesso" attraverso l'irraggiamento. Il calore viene trasferito sotto forma di raggi infrarossi.

1.3 Evaporazione

L'evaporazione è il principale processo di dissipazione del calore durante l'esercizio. Durante l'attività muscolare, a causa dell'evaporazione, il corpo perde circa l'80% del calore, mentre a riposo non più del 20%. Una parte dell'evaporazione avviene senza che ce ne accorgiamo, ma man mano che il liquido evapora, anche il calore viene perso. Queste sono le cosiddette perdite di calore impercettibili. Costituiscono circa il 10%. Va notato che le perdite di calore impercettibili sono relativamente costanti. Con un aumento della temperatura corporea, il processo di sudorazione si intensifica. Quando il sudore raggiunge la superficie della pelle, passa dallo stato liquido allo stato gassoso a causa del calore della pelle. Pertanto, con l'aumento della temperatura corporea, il ruolo della traspirazione aumenta in modo significativo.

Il trasferimento del calore corporeo all'esterno avviene per conduzione, convezione, irraggiamento ed evaporazione. Quando si svolge un'attività fisica, il principale meccanismo di trasferimento del calore è l'evaporazione, soprattutto se la temperatura ambiente si avvicina alla temperatura corporea.

2. Effettori che modificano la temperatura corporea

Con le fluttuazioni della temperatura corporea, il ripristino della normale temperatura corporea viene effettuato, di norma, dai seguenti quattro fattori:

1) ghiandole sudoripare;

2) muscolatura liscia che circonda le arteriole;

3) muscoli scheletrici;

4) un certo numero di ghiandole endocrine.

Quando la temperatura della pelle o del sangue aumenta, l'ipotalamo invia impulsi alle ghiandole sudoripare sulla necessità di una sudorazione attiva, che idrata la pelle. Maggiore è la temperatura corporea, maggiore è la sudorazione. La sua evaporazione sottrae calore alla superficie della pelle.

Quando la temperatura della pelle e del sangue aumenta, l’ipotalamo invia segnali alle arteriole della muscolatura liscia che forniscono sangue alla pelle, provocandone la dilatazione. Di conseguenza, l’afflusso di sangue alla pelle aumenta. Il sangue trasporta il calore dalle profondità del corpo alla superficie della pelle, dove viene dissipato nell'ambiente esterno per conduzione, convezione, irraggiamento ed evaporazione.

Il muscolo scheletrico entra in azione quando è necessario generare più calore. In condizioni di bassa temperatura dell'aria, i termorecettori della pelle inviano segnali all'ipotalamo. Allo stesso modo, con una diminuzione della temperatura sanguigna, il cambiamento è fissato dai recettori centrali dell'ipotalamo. In risposta alle informazioni ricevute, l'ipotalamo attiva i centri cerebrali che regolano il tono muscolare. Questi centri stimolano il processo del tremore, che è un ciclo rapido di contrazione e rilassamento involontario dei muscoli scheletrici. Come risultato di questa maggiore attività muscolare, viene prodotto più calore per mantenere o aumentare la temperatura corporea.

Le cellule del corpo aumentano l'intensità del loro metabolismo sotto l'influenza di numerosi ormoni. Ciò influisce sul bilancio termico, poiché un aumento del metabolismo provoca un aumento della produzione di energia. Il raffreddamento del corpo stimola il rilascio di tiroxina dalla ghiandola tiroidea. La tiroxina può aumentare l'intensità del metabolismo nel corpo di oltre il 100%. Inoltre, l'epinefrina e la norepinefrina aumentano l'attività del sistema nervoso simpatico. Di conseguenza, influenzano direttamente il tasso metabolico di quasi tutte le cellule del corpo. Cosa succede al corpo umano quando cambiano i parametri di temperatura? In questo caso sviluppa reazioni di adattamento specifiche rispetto a ciascun fattore, cioè si adatta. L’adattamento è il processo di adattamento alle condizioni ambientali. Come si adatta ai cambiamenti di temperatura?

La temperatura corporea dell'uomo e degli animali superiori viene mantenuta a un livello relativamente costante, nonostante le fluttuazioni della temperatura ambiente. Questa costanza della temperatura corporea è chiamata isotermia.

L'isotermia è caratteristica solo dei cosiddetti animali omeotermici o a sangue caldo. L'isotermia è assente negli animali poichilotermici, cioè a sangue freddo, la cui temperatura corporea è variabile e differisce poco dalla temperatura ambiente.

L'isotermia nel processo di sviluppo dell'organismo si sviluppa gradualmente. In un neonato, la capacità di mantenere una temperatura corporea costante è debole. Di conseguenza, a temperature ambiente che non colpiscono un adulto, può verificarsi un raffreddamento (ipotermia) o un surriscaldamento (ipertermia) del corpo. Inoltre, anche un piccolo lavoro muscolare, come il pianto prolungato di un bambino, può aumentare la temperatura corporea.

La temperatura è uno dei fattori più importanti che determinano la velocità e la direzione delle reazioni chimiche. L'essenza del metabolismo - la caratteristica principale e integrale della vita - sono le reazioni enzimatiche chimiche. Pertanto, la temperatura è una delle costanti più importanti del corpo, che viene mantenuta a un livello rigorosamente costante. La temperatura degli organi e dei tessuti, così come dell'intero organismo nel suo insieme, dipende dall'intensità della produzione di calore e dall'entità del trasferimento di calore.

La produzione di calore avviene a seguito di reazioni esotermiche che si verificano continuamente. Queste reazioni si verificano in tutti gli organi e tessuti con vari gradi di intensità. Nei tessuti e negli organi che svolgono un lavoro attivo - nel tessuto muscolare, nel fegato, nei reni, viene rilasciato più calore rispetto a quelli meno attivi - tessuto connettivo, ossa, cartilagine.

La trasmissione del calore è il rilascio di calore nell'ambiente, avviene costantemente e contemporaneamente al processo di produzione del calore.

La perdita di calore avviene in diversi modi. Come ogni corpo riscaldato, il corpo emette calore per irraggiamento. In condizioni in cui la temperatura ambiente è inferiore alla temperatura corporea, il calore viene rilasciato per convezione, riscaldando l'aria o gli oggetti con cui il corpo entra in contatto. Infine, il trasferimento di calore avviene mediante evaporazione dell'acqua - sudore dalla superficie del corpo. Parte del calore viene disperso con l'aria espirata, l'urina e le feci.

La temperatura dei diversi organi è diversa. Quindi, il fegato, situato in profondità nel corpo e dando maggiore produzione di calore, ha una temperatura più alta e costante nell'uomo (37,8-38 °C) rispetto alla pelle, la cui temperatura è molto più bassa (sulle zone coperte dai vestiti 29,5 -33 9°C) ed è maggiormente dipendente dall'ambiente. Allo stesso tempo, diverse parti della superficie della pelle hanno temperature diverse. Solitamente la temperatura della pelle del tronco e della testa (33-34°C) è superiore alla temperatura delle estremità. Da quanto precede risulta che il concetto di "temperatura corporea costante" è condizionale. Soprattutto, la temperatura media del corpo nel suo insieme è caratterizzata dalla temperatura del sangue nei vasi più grandi, poiché il sangue che circola in essi viene riscaldato nei tessuti attivi (raffreddandoli) e si raffredda nella pelle (riscaldando contemporaneamente Esso).

La temperatura corporea di una persona viene solitamente giudicata in base alla misurazione sotto l'ascella. Qui la temperatura in una persona sana è di 36,5-36,9°C. In clinica spesso (soprattutto nei neonati) viene misurata la temperatura nel retto, dove è più alta che sotto l'ascella, ed è uguale alla temperatura di una persona sana, in media 37,2-37,5 ° C.

La temperatura corporea non rimane costante, ma oscilla durante il giorno entro 0,5-0,7 °C. Riposo e sonno abbassano la temperatura, l'attività muscolare la alza. La temperatura corporea massima si osserva alle 16-18, la minima alle 3-4 del mattino.

La costanza della temperatura corporea in una persona può essere mantenuta a condizione di uguaglianza nella produzione di calore e nel trasferimento di calore dell'intero organismo. Ciò si ottiene attraverso i meccanismi fisiologici di termoregolazione. La termoregolazione si manifesta sotto forma di una combinazione di processi di produzione e trasferimento di calore, regolati dalla via neuroendocrina. La termoregolazione viene solitamente divisa in chimica e fisica.

La termoregolazione chimica viene effettuata modificando il livello di generazione di calore, ad es. aumento o diminuzione dell'intensità del metabolismo nelle cellule del corpo. La termoregolazione fisica viene effettuata modificando l'intensità del trasferimento di calore.

L'aumento della produzione di calore durante la termogenesi contrattile avviene a causa di un aumento dell'attività del tessuto muscolare. Con la contrazione dei muscoli volontari scheletrici aumenta la produzione di calore. Esiste un tipo speciale di contrazione muscolare: il tremore muscolare, in cui i muscoli non svolgono un lavoro utile e la loro contrazione è finalizzata esclusivamente a generare calore.

Con la termogenesi senza brividi, il corso delle reazioni chimiche cambia. Non tutta l'energia rilasciata nei processi di dissimilazione è contenuta nelle molecole di ATP. Il numero di molecole di ATP sintetizzate diminuisce, perché. Una parte dell'energia viene immediatamente convertita in calore. Il corpo si riscalda, ma la sua capacità lavorativa diminuisce. La termoregolazione chimica, basata su un cambiamento del metabolismo, è un prezzo troppo costoso per mantenere la temperatura corporea a un livello costante.

La termoregolazione chimica è fondamentale per mantenere costante la temperatura corporea, sia in condizioni normali che al variare della temperatura ambiente. I meccanismi di termoregolazione chimica si attivano quando gli organi sono sottoposti a un raffreddamento prolungato e severo.

Nell'uomo si verifica un aumento della produzione di calore dovuto ad un aumento dell'intensità del metabolismo, se la temperatura ambiente diventa inferiore alla temperatura ottimale o alla zona di comfort. Con normali indumenti leggeri, questa zona è compresa tra 18 e 20°C e per una persona nuda - 28°C.

La produzione di calore più intensa nel corpo avviene nei muscoli. Anche se una persona giace immobile, ma con i muscoli tesi, i processi ossidativi e allo stesso tempo la produzione di calore aumentano del 10%. Una piccola attività fisica porta ad un aumento della generazione di calore del 50-80% e un lavoro muscolare pesante del 400-500%.

In condizioni di freddo, la generazione di calore nei muscoli aumenta, anche se la persona è ferma. Ciò è dovuto al fatto che il raffreddamento della superficie del corpo, agendo sui recettori che percepiscono l'irritazione del freddo, provoca riflessivamente contrazioni muscolari involontarie caotiche, manifestate sotto forma di tremori (brividi). Allo stesso tempo, i processi metabolici del corpo vengono notevolmente migliorati, aumenta il consumo di ossigeno e carboidrati da parte del tessuto muscolare, il che comporta un aumento della produzione di calore.

Nella termoregolazione chimica, oltre ai muscoli, un ruolo significativo è svolto dal fegato e dai reni.

Il rilascio di energia nel corpo avviene a causa della decomposizione ossidativa di proteine, grassi e carboidrati. Pertanto tutti i meccanismi che regolano i processi ossidativi regolano anche la produzione di calore.

La termoregolazione fisica è apparsa nelle fasi successive dell'evoluzione. I suoi meccanismi non influenzano i processi del metabolismo cellulare. I meccanismi di termoregolazione fisica vengono attivati ​​in modo riflessivo e, come ogni meccanismo riflesso, hanno tre componenti principali. Innanzitutto si tratta di recettori che percepiscono i cambiamenti di temperatura all'interno del corpo o dell'ambiente. Il secondo anello è il centro della termoregolazione. Il terzo collegamento sono gli effettori che modificano i processi di trasferimento del calore, mantenendo la temperatura corporea a un livello costante. Nel corpo, ad eccezione delle ghiandole sudoripare, non esistono effettori propri del meccanismo riflesso della termoregolazione fisica.

La termoregolazione fisica è la regolazione del trasferimento di calore. I suoi meccanismi garantiscono il mantenimento della temperatura corporea a un livello costante, sia in condizioni in cui il corpo è minacciato di surriscaldamento, sia durante il raffreddamento.

La termoregolazione fisica viene effettuata modificando il rilascio di calore da parte del corpo. Acquisisce particolare importanza nel mantenere una temperatura corporea costante durante la permanenza del corpo in condizioni di temperatura ambiente elevata.

Il trasferimento di calore avviene mediante radiazione di calore (trasferimento di calore per radiazione), convezione, cioè movimento e miscelazione dell'aria riscaldata dal corpo, conduzione di calore, cioè dissipazione del calore da parte di una sostanza a contatto con la superficie del corpo. La natura del trasferimento di calore da parte del corpo varia a seconda dell'intensità del metabolismo.

La perdita di calore è impedita dallo strato di aria ferma che si trova tra gli indumenti e la pelle, poiché l'aria è un cattivo conduttore di calore. Lo strato di tessuto adiposo sottocutaneo impedisce in larga misura il trasferimento di calore a causa della bassa conduttività termica del grasso.

La temperatura della pelle, e quindi l'intensità dell'irraggiamento e della conduzione del calore, può variare in condizioni ambientali fredde o calde in conseguenza della ridistribuzione del sangue nei vasi e con variazioni del volume del sangue circolante.

Con il freddo i vasi sanguigni della pelle, soprattutto le arteriole, si restringono; più sangue entra nei vasi della cavità addominale e quindi il trasferimento di calore è limitato. Gli strati superficiali della pelle, ricevendo meno sangue caldo, irradiano meno calore, quindi il trasferimento di calore diminuisce. Inoltre, con un forte raffreddamento della pelle, si aprono le anastomosi artero-venose, che riducono la quantità di sangue che entra nei capillari e quindi impedisce il trasferimento di calore.

La ridistribuzione del sangue che avviene con il freddo - una diminuzione della quantità di sangue che circola attraverso i vasi superficiali e un aumento della quantità di sangue che passa attraverso i vasi degli organi interni - contribuisce alla conservazione del calore negli organi interni, la cui temperatura viene mantenuta ad un livello costante.

Quando la temperatura ambiente aumenta, i vasi della pelle si espandono, aumenta la quantità di sangue che circola in essi. Il volume del sangue circolante in tutto il corpo aumenta anche a causa del trasferimento di acqua dai tessuti ai vasi e anche perché la milza e altri depositi di sangue rilasciano ulteriore sangue nella circolazione generale. Un aumento della quantità di sangue che circola attraverso i vasi superficiali del corpo favorisce il trasferimento di calore attraverso l'irraggiamento e la convezione. Per mantenere una temperatura corporea costante a temperature ambientali elevate, è importante anche la sudorazione, che avviene a causa del trasferimento di calore nel processo di evaporazione dell'acqua.

Le reazioni regolatrici che mantengono una temperatura corporea costante sono atti riflessi complessi che si verificano in risposta alla stimolazione termica dei recettori.

I recettori da cui si innescano i meccanismi riflessi di termoregolazione chimico-fisica si dividono in recettori che rispondono al caldo e al freddo, o termorecettori del caldo e del freddo. Si trovano sia sulla superficie che all'interno del corpo. Di quelli superficiali sono particolarmente importanti i termorecettori della pelle, di quelli interni i termorecettori dell'ipotalamo.

Il meccanismo centrale del sistema di termoregolazione è costituito da una serie di sezioni del sistema nervoso centrale, che vanno dal midollo spinale alla corteccia cerebrale compresa. Il suo dipartimento principale si trova nell'ipotalamo ed è diviso nel centro di produzione del calore e nel centro di perdita di calore. Gli impulsi provenienti dall'ipotalamo arrivano lungo vie discendenti ai centri del sistema nervoso autonomo situati nel midollo allungato e nel midollo spinale, o ai neuroni che innervano i muscoli striati. Quindi, attraverso i nervi vegetativi e somatici, l'informazione arriva agli effettori della termoregolazione: muscoli, ghiandole sudoripare, centri del sistema respiratorio e cardiovascolare, modificando le loro funzioni nell'interesse di preservare o conferire al corpo. A causa delle connessioni tra le strutture dell'ipotalamo e dell'ipofisi, le strutture centrali di termoregolazione attraverso le ghiandole endocrine in modo neuroumorale possono influenzare l'intensità del metabolismo nelle cellule, aumentando la produzione di calore. Questi sono, ovviamente, meccanismi riflessi per la regolazione della temperatura corporea. Le strette connessioni dei centri ipotalamici con la corteccia cerebrale forniscono una regolazione riflessa condizionata dei processi di termoregolazione, un sottile cambiamento adattivo nell'attività di tutti gli organi coinvolti nella termoregolazione in risposta a diversi cambiamenti nell'ambiente esterno.

L'unico effettore proprio - l'esecutore della termoregolazione fisica - è la ghiandola sudoripare. La sudorazione è il meccanismo fisiologico più potente per il trasferimento di calore, cioè raffreddamento. Una persona in stato di calma perde circa il 20% del calore per evaporazione dell'umidità rilasciata durante la sudorazione e fino all'80% durante il lavoro muscolare. L'intensità del processo di evaporazione dipende da molti fattori: lo stato del corpo, la temperatura ambiente, il movimento dell'aria e la sua umidità. L'evaporazione dell'acqua è un fattore importante nella termoregolazione fisica. Oltre all'effettore proprio della ghiandola sudoripare, viene effettuato anche dal rilascio di acqua durante la respirazione e dalla sua evaporazione dalla superficie delle vie respiratorie. Pertanto, il sistema respiratorio è uno degli effettori più importanti della termoregolazione fisica. Un cambiamento nella frequenza e nella profondità dei movimenti respiratori - mancanza di respiro termico che si verifica quando il corpo è esposto ad alte temperature - è un importante meccanismo di termoregolazione nell'uomo. Uno degli effettori più importanti della termoregolazione fisica è il sistema cardiovascolare, che risolve i problemi sia del trasferimento di calore che della conservazione del calore, e quindi è coinvolto nei processi di termoregolazione anche in condizioni che minacciano il corpo di surriscaldamento e raffreddamento. Il calore viene rilasciato nell'ambiente dalla superficie del corpo: pelle, tessuto adiposo sottocutaneo e muscoli parzialmente adiacenti. Un cambiamento nel diametro dei vasi di questi organi porta ad una ridistribuzione della quantità di sangue circolante "riscaldato". In condizioni in cui è necessario ridurre il trasferimento di calore, si verifica la vasocostrizione, la quantità di sangue che scorre sulla superficie del corpo diminuisce e il sangue riscaldato, passando attraverso le anastomosi artero-venose, scorre nei vasi degli organi interni. La temperatura superficiale del corpo diminuisce e diminuisce il trasferimento di calore per irraggiamento e convezione. In condizioni che richiedono un aumento del trasferimento di calore, la vasodilatazione porta ad un aumento del flusso di sangue "caldo" sulla superficie del corpo e aumenta il trasferimento di calore. Allo stesso tempo, in queste condizioni aumenta anche la sudorazione.



Il corpo umano può rimanere vitale in un intervallo abbastanza ristretto di temperature interne, da +25 a +43 gradi. La capacità di mantenerli entro i limiti specificati anche con cambiamenti significativi delle condizioni esterne è chiamata termoregolazione. La norma fisiologica in questo caso è compresa tra 36,2 e 37 gradi, le deviazioni da essa sono considerate una violazione. Per scoprire le cause di tali patologie, è necessario sapere come avviene la termoregolazione nel corpo, quali fattori influenzano le fluttuazioni della temperatura interna e scoprire i metodi per correggerli.

Come avviene la termoregolazione nel corpo umano?

1. Termoregolazione chimicaè il processo di produzione del calore.È prodotto da tutti gli organi del corpo, soprattutto quando il sangue li attraversa. La maggior parte dell’energia viene prodotta nel fegato e nei muscoli striati.
2. Termoregolazione fisicaè il processo di trasferimento del calore. Viene effettuato con l'aiuto dello scambio termico diretto rispetto all'aria o agli oggetti freddi, alla radiazione infrarossa, nonché all'evaporazione del sudore dalla superficie della pelle e alla respirazione.

Come viene mantenuta la termoregolazione nel corpo umano?

La temperatura interna è controllata dalla sensibilità di speciali termorecettori. La maggior parte di essi si trova nella pelle, nel tratto respiratorio superiore e nelle mucose della cavità orale.

Quando le condizioni esterne si discostano dalla norma, i termorecettori producono impulsi nervosi che entrano nel midollo spinale, quindi nei tubercoli visivi, nell'ipotalamo, nella ghiandola pituitaria e raggiungono la corteccia cerebrale. Di conseguenza, appare una sensazione fisica di freddo o di caldo e il centro di termoregolazione stimola i processi di produzione o rilascio di calore.

Vale la pena notare che anche alcuni ormoni prendono parte al meccanismo descritto, in particolare alla formazione di energia. La tiroxina intensifica il metabolismo, che aumenta la produzione di calore. agisce in modo simile migliorando i processi ossidativi. Inoltre, contribuisce al restringimento dei vasi sanguigni della pelle, impedendo il rilascio di calore.

Cause di alterata termoregolazione del corpo

Durante lo sforzo fisico si verificano piccoli cambiamenti nel rapporto tra la produzione di energia termica e il suo trasferimento all'ambiente esterno. In questo caso non si tratta di una patologia, poiché i processi di termoregolazione vengono ripristinati rapidamente a riposo, durante il riposo.

La maggior parte dei disturbi considerati sono malattie sistemiche accompagnate da processi infiammatori. Tuttavia, in tali situazioni, anche un forte aumento della temperatura corporea viene erroneamente definito patologico, poiché febbre e febbre si verificano nel corpo per sopprimere la riproduzione delle cellule patogene (virus o batteri). In realtà, questo meccanismo è una normale reazione protettiva del sistema immunitario.

Le vere violazioni della termoregolazione accompagnano danni agli organi responsabili della sua attuazione, l'ipotalamo, la ghiandola pituitaria, il midollo spinale e il cervello. Questo succede con la meccanica traumi, emorragie, formazione di tumori. Inoltre, la patologia può essere rafforzata da malattie del sistema endocrino e cardiovascolare, disturbi ormonali, fisici o surriscaldamento.

Trattamento delle violazioni della normale termoregolazione nel corpo umano

È possibile ripristinare il corretto flusso dei meccanismi di produzione e rilascio del calore solo dopo aver accertato le cause delle loro alterazioni. Per fare una diagnosi, è necessario visitare un neurologo, superare una serie di test di laboratorio ed eseguire gli studi strumentali prescritti.

Domanda 1. Cos'è la termoregolazione?

La termoregolazione è un insieme di processi fisiologici nel corpo umano e negli animali a sangue caldo volti a mantenere una temperatura corporea costante.

Domanda 2. Perché la termoregolazione è necessaria per il corpo?

La termoregolazione è essenziale. Con una diminuzione della temperatura corporea, si verifica un aumento della generazione di calore (con una deviazione dalla temperatura ottimale). Quando una persona si raffredda, a causa dell'azione sui recettori del freddo, appare un brivido, che è una contrazione muscolare involontaria casuale. A causa dei brividi aumentano i costi energetici, il che comporta un aumento della generazione di calore e, di conseguenza, della temperatura corporea.

Quando la temperatura ambiente aumenta, i vasi sanguigni della pelle si espandono, più sangue scorre attraverso di essi, la pelle si riscalda e aumenta il trasferimento di calore nell'ambiente.

Domanda 3. Quali sono i meccanismi di termoregolazione?

I vasi sanguigni permeano tutto il nostro corpo, penetrando nei muscoli, nel fegato e in altri organi dove viene generato calore. Il sangue in questi organi si riscalda e, scorrendo attraverso i vasi verso altre parti del corpo, cede parte del suo calore. Quindi il sangue trasporta calore in tutto il corpo, come se equalizzasse la temperatura all'interno del corpo.

Domanda 4. Qual è la temperatura del corpo umano?

Sia in inverno che in estate, la temperatura sulla superficie della pelle di una persona sana è di 36,6 °C e le sue fluttuazioni naturali non superano i 2 °C.

Domanda 5. Come cambia il lume dei vasi sanguigni con i cambiamenti della temperatura dell'aria?

Quando la temperatura ambiente diventa elevata, i vasi sanguigni della pelle si espandono, più sangue scorre attraverso di essi, la pelle si riscalda e il trasferimento di calore nell’ambiente aumenta. Se la temperatura dell’aria circostante diminuisce, il corpo tende a conservare il calore. I lumi dei vasi sanguigni si restringono, il trasferimento di calore diminuisce.

Domanda 6. Che ruolo gioca la pelle nel processo di termoregolazione?

Più dell'80% del calore viene perso attraverso la superficie della pelle. Quando i capillari si espandono, viene rilasciato calore; quando si contraggono, il calore viene trattenuto. Escrezione di umidità con sali e urea sotto forma di sudore. Responsabile di questa funzione è lo strato interno della pelle, la pelle stessa (derma). Questo è il ruolo della pelle nel processo di termoregolazione.

Domanda 7. Cos'è il sudore?

Il sudore è una soluzione acquosa di sali e sostanze organiche secrete dalle ghiandole sudoripare. L'evaporazione del sudore serve alla termoregolazione in molte specie di mammiferi.

Domanda 8. Come viene effettuata la sudorazione?

La sudorazione è il processo di escrezione di una secrezione liquida (sudore) da parte delle ghiandole sudoripare sulla superficie della pelle. Alla persona la sudorazione è effettuata da hl. arr. ghiandole eccrine, situate quasi su tutta la superficie cutanea, mentre la secrezione delle ghiandole sudoripare apocrine è ridotta.

Normalmente, la sudorazione ha una natura riflessa. Il collegamento iniziale nel riflesso della sudorazione sono i termorecettori della pelle, degli organi interni e dei muscoli, un'irritazione adeguata per la quale è l'alta temperatura dell'aria, cibi e liquidi caldi o speziati, aumento della produzione di calore durante lo sforzo fisico, febbre o esperienze emotive. I nervi efferenti che innervano le ghiandole sudoripare appartengono al sistema nervoso simpatico, ma sono di natura colinergica; la secrezione del sudore è aumentata dall'acetilcolina e soppressa dall'atropina.

Nella parte efferente dell'arco riflesso del riflesso sudorifero si possono distinguere 5 livelli: 1) il percorso dalla corteccia cerebrale all'ipotalamo; 2) dall'ipotalamo al midollo allungato; 3) dal midollo allungato, incrociandosi parzialmente, le fibre si avvicinano ai neuroni delle corna laterali del midollo spinale a livello di Th2-L2; 4) dai neuroni delle corna laterali del midollo spinale ai nodi della catena simpatica di confine; 5) dai neuroni della catena simpatica alle ghiandole sudoripare.

Domanda 9. Cosa influenza l'intensità della sudorazione?

Ci sono diversi motivi per sudare. Queste sono la temperatura dell'aria, il suo movimento e l'umidità.

PENSARE

Perché la temperatura del corpo umano non aumenta anche quando fa molto caldo?

In condizioni di caldo estremo, quando la temperatura corporea è inferiore alla temperatura ambiente, l’espansione dei vasi sanguigni non può più aumentare il trasferimento di calore. In questo caso il pericolo di surriscaldamento viene eliminato dalla sudorazione. Evaporando, il sudore assorbe una grande quantità di calore dalla superficie della pelle. Ecco perché la temperatura del corpo umano non aumenta nemmeno nelle giornate più calde. Una persona potrebbe sopportare una temperatura di 70-80 ° C, ma allo stesso tempo dovrebbe sudare 9-16 litri in poche ore.