Az ember tüdején nagy hőteljesítmény. Hőtermelés és hőátadás

A szervezet és környezete közötti hőenergia cserét ún hőcsere. A hőátadás egyik mutatója a testhőmérséklet, amely két tényezőtől függ: a hőtermeléstől, vagyis a szervezetben zajló anyagcsere-folyamatok intenzitásától és a környezetbe történő hőátadástól.

Azokat az állatokat, amelyek testhőmérséklete a környezet hőmérsékletével együtt változik, nevezzük poikilotermikus, vagy hidegvérű. Az állandó testhőmérsékletű állatokat nevezzük homeotermikus(melegvérű). hőmérsékleti állandóság testnek hívják isother mia. Ő függetlenséget biztosítanyagcsere folyamatok a szövetekben és szervekben a hőmérséklet-ingadozások következtében környezet.

Az emberi test hőmérséklete.

Az emberi test egyes részeinek hőmérséklete eltérő. A legalacsonyabb bőrhőmérséklet a kezeken és a lábakon figyelhető meg, a legmagasabb - a hónaljban, ahol általában meghatározzák. Egészséges emberben hőmérséklet ebben terület az 36-37 °C. A nap folyamán az emberi testhőmérséklet kis mértékben emelkedik és csökken a napi bioritmusnak megfelelően:a minimum hőmérséklet 2 fokon figyelhető meg- 4 óra éjszaka, maximum - 16-19 óráig.

T hőfok izmos szövetek be a pihenés és a munka állapota 7 ° C-on belül ingadozhat. A belső szervek hőmérséklete attól függ a csere intenzitását illetően folyamatokat. A legintenzívebb anyagcsere folyamatok mennek végbe a májban, amely a test „legforróbb” szerve: a májszövetek hőmérséklete 38-38,5 ° VAL VEL. A végbél hőmérséklete 37-37,5 ° C. Azonban 4-5 ° C-on belül ingadozhat, attól függően, hogy van-e széklet, nyálkahártyája vérrel telt meg és egyéb okok miatt. A hosszú (maratoni) távon futóknál a verseny végén a végbél hőmérséklete 39-40 °C-ra emelkedhet.

A hőmérséklet állandó szinten tartásának képességét egymással összefüggő folyamatok biztosítják - hőtermelésÉs hőleadás a testtől a külső környezet felé. Ha a hőtermelés egyenlő a hőveszteséggel, akkor a test hőmérséklete állandó marad. A testben a hőtermelés folyamatát ún kémiai hőszabályozás, az a folyamat, amely hőt von el a szervezetből, - fizikai hőszabályozás.

Kémiai hőszabályozás. A test hőcseréje szorosan összefügg az energiával. A szerves anyagok oxidációja során energia szabadul fel. Az energia egy része az ATP szintézisére megy el. Ezt a potenciális energiát a szervezet felhasználhatja további tevékenységei során.Minden szövet a hő forrása a szervezetben. A szöveteken átfolyó vér felmelegszik.

A környezeti hőmérséklet emelkedése az anyagcsere reflexszerű csökkenését okozza, aminek következtében csökken a hőtermelés a szervezetben. A környezeti hőmérséklet csökkenésével az anyagcsere-folyamatok intenzitása reflexszerűen növekszik, és nő a hőtermelés. A hőtermelés növekedése nagyobb mértékben az izomaktivitás növekedése miatt következik be. Az akaratlan izomösszehúzódások (remegés) a fokozott hőtermelés fő formája. A hőtermelés növekedése előfordulhat az izomszövetben és az anyagcsere-folyamatok intenzitásának reflexszerű növekedése miatt - a nem összehúzódó izomtermogenezis.

Fizikai hőszabályozás. Ez a folyamat a hőnek a külső környezetbe történő konvekció (hővezetés), sugárzás (hősugárzás) és vízpárolgás révén történő átadása miatt megy végbe.

Konvekció - közvetlen hőátadás a bőrrel szomszédos környezet tárgyaira vagy részecskéire. Minél intenzívebb a hőátadás, annál nagyobb a hőmérséklet-különbség a test felszíne és a környező levegő között.

A hőátadás nő a levegő mozgásával, például széllel. A hőátadás intenzitása nagymértékben függ a környezet hővezető képességétől. A vízben gyorsabban szabadul fel a hő, mint a levegőben. A ruházat csökkenti vagy akár leállítja a hővezetést.

Sugárzás - a hő felszabadulása a testből a test felszínéről érkező infravörös sugárzás hatására történik. Emiatt a szervezet elveszíti a hő nagy részét. A hővezetés és a hősugárzás intenzitását nagymértékben meghatározza a bőr hőmérséklete. A hőátadást a bőrerek lumenében bekövetkező reflexváltozás szabályozza. A környezeti hőmérséklet emelkedésével az arteriolák és a hajszálerek kitágulnak, a bőr felmelegszik és kipirosodik. Ez fokozza a hővezetési és hősugárzási folyamatokat. Amikor a levegő hőmérséklete csökken, a bőr arteriolái és kapillárisai beszűkülnek. A bőr sápadttá válik, az ereiben átáramló vér mennyisége csökken. Ez a hőmérséklet csökkenéséhez vezet, a hőátadás csökken, és a test megtartja a hőt.

Víz párolgása a test felszínéről (a nedvesség 2/3-a), valamint a légzés folyamatában (a nedvesség 1/3-a). Az izzadság felszabadulásakor a víz elpárolog a test felszínéről. Még a látható izzadás teljes hiánya mellett is naponta elpárolog a bőrön keresztül 0,5 l-ig víz - láthatatlan izzadás. 1 liter izzadság elpárologtatása egy 75 kg-os személy testhőmérsékletét 10 °C-kal csökkentheti.

Relatív nyugalmi állapotban egy felnőtt a hő 15%-át bocsátja ki a külső környezetbe hővezetéssel, körülbelül 66%-át hősugárzással és 19%-át vízpárolgás útján.

Átlagosan egy személy veszít naponta kb 0,8 l izzadság, és vele 500 kcal hő.

Légzéskor egy személy is naponta körülbelül 0,5 liter vizet oszt ki.

Alacsony környezeti hőmérsékleten ( 15°C és az alatt) a napi hőátadás körülbelül 90%-a a hővezetésnek és a hősugárzásnak köszönhető. Ilyen körülmények között nem történik látható izzadás.

Levegő hőmérsékleten 18-22° A hőátadás miatt a hővezető képesség és a hősugárzás csökken, dea veszteség nőtesthő párolgás révénnedvesség a bőr felszínéről.Magas páratartalom mellett, amikor a víz elpárologtatása nehéz, túlmelegedés léphet fel.testet és fejlődnitermikus találat.

Alacsony vízgőz áteresztő képesség szövet megakadályozza a hatékony izzadást és okozhat az emberi test túlmelegedése.

forró országok, hosszú utakon, forró műhelyekben egy személy nagy mennyiséget veszít folyadékok verejtékkel. Ez érzést kelt szomjúságot, amelyet nem olt az elvétel víz. Ez kapcsolódik a mi van vele akkor nagy mennyiségű ásványi sók vesznek el. Ha sót adnak az ivóvízhez, azt a szomjúságérzetet eltűnik És az emberek közérzete javulni fog.

A hőátadás szabályozásának központjai.

A hőszabályozás reflexszerűen történik. Érzékelhető a környezeti hőmérséklet ingadozása hőreceptorok. A hőreceptorok nagy számban a bőrben, a szájnyálkahártyában és a felső légutakban találhatók. A hőreceptorokat belső szervekben, vénákban, valamint a központi idegrendszer egyes képződményeiben is találták.

A bőr hőreceptorai nagyon érzékenyek a környezeti hőmérséklet ingadozásaira. Izgatottak, ha a közeg hőmérséklete 0,007 ° C-kal emelkedik, és 0,012 ° C-kal csökken.

A termoreceptorokban keletkező idegimpulzusok afferens idegrostok mentén haladnak a gerincvelőbe. A vezető utakon eljutnak a vizuális gumókhoz, és onnan a hypothalamus régióba és az agykéregbe jutnak. Ennek eredményeként meleg vagy hideg érzések jelentkeznek.

A gerincvelőben vannak néhány hőszabályozó reflex központjai. hipotalamusz a hőszabályozás fő reflexközpontja. Az elülső hipotalamusz irányítja a fizikai hőszabályozás mechanizmusait, vagyis azok hőátadó központ. A hátsó hipotalamusz szabályozza a kémiai hőszabályozást, és az hőtermelő központ.

fontos szerepet játszik a testhőmérséklet szabályozásában agykérget. A termoregulációs központ efferens idegei főként szimpatikus rostok.

Részt vesz a hőátadás szabályozásában hormonális mechanizmus különösen a pajzsmirigy és a mellékvese hormonok. pajzsmirigy hormon - tiroxin, fokozza az anyagcserét a szervezetben, fokozza a hőtermelést. A tiroxin vérbe jutása fokozódik, ha a szervezet lehűl. Mellékvese hormon - adrenalin- fokozza az oxidatív folyamatokat, ezáltal fokozza a hőtermelést. Ezenkívül az adrenalin hatására érszűkület lép fel, különösen a bőr ereiben, ennek köszönhetően csökken a hőátadás.

A test alkalmazkodása alacsony környezeti hőmérsékletre. A környezeti hőmérséklet csökkenésével a hipotalamusz reflexiós gerjesztése következik be. Tevékenységének növekedése serkenti agyalapi , ami fokozott tirotropin és kortikotropin szekréciót eredményez, amelyek fokozzák a pajzsmirigy és a mellékvese aktivitását. E mirigyek hormonjai serkentik a hőtermelést.

És így, hűtéskor aktiválódnak a szervezet védekező mechanizmusai, amelyek fokozzák az anyagcserét, a hőtermelést és csökkentik a hőátadást.

A hőszabályozás életkori sajátosságai. Az első életév gyermekeknél tökéletlen mechanizmusok figyelhetők meg. Ennek eredményeként, ha a környezeti hőmérséklet 15 ° C alá csökken, a gyermek testének hipotermiája következik be. Az első életévben a hővezetés és a hősugárzás révén csökken a hőátadás, és nő a hőtermelés. A gyerekek azonban 2 éves korukig termolabilisak maradnak (a testhőmérséklet evés után, magas környezeti hőmérsékleten emelkedik). A 3-10 éves gyermekeknél a hőszabályozás mechanizmusai javulnak, de instabilitásuk továbbra is fennáll.

A pubertás előtti korban és a pubertás (pubertás) alatt, amikor a szervezet fokozott növekedése és a funkciók neurohumorális szabályozása átalakul, a termoregulációs mechanizmusok instabilitása nő.

Idős korban az érett korhoz képest csökken a hőképződés a szervezetben.

A test keményedésének problémája. Az élet minden szakaszában meg kell keményíteni a testet. A keményedés alatt a szervezet ellenálló képességének növekedését értjük a káros környezeti hatásokkal és mindenekelőtt a lehűléssel szemben. A keményedés a természet természetes tényezőinek – a nap, a levegő és a víz – felhasználásával érhető el. Az emberi bőr idegvégződéseire és ereire hatnak, fokozzák az idegrendszer aktivitását és fokozzák az anyagcsere folyamatokat. A természetes tényezőknek való állandó kitettség mellett a szervezet hozzászokik hozzájuk. A szervezet keményedése az alábbi alapfeltételek mellett eredményes: a) a természeti tényezők szisztematikus és állandó felhasználása; b) hatásuk időtartamának és erősségének fokozatos és szisztematikus növelése (a keményedés meleg víz használatával kezdődik, fokozatosan csökkenti a hőmérsékletét és növeli a vízi eljárások időtartamát); c) keményedés hőmérséklet-kontrasztos ingerek (meleg-hideg víz) alkalmazásával; d) az edzés egyéni megközelítése.

A természetes keményítő faktorok használatát a testneveléssel és a sporttal kell kombinálni. Jól hozzájárul a reggeli gyakorlatok keményítéséhez a friss levegőn vagy egy nyitott ablakkal rendelkező szobában, a test jelentős részének kötelező expozíciójával és az azt követő vízkezelésekkel (öntés, zuhany). A keményedés az emberek gyógyításának legelérhetőbb módja.

Ez a hőátadási és hőtermelési folyamatok kiegyensúlyozása az állandó testhőmérséklet fenntartása érdekében. A termoreguláció idegközpontja a hipotalamuszban található.

Hőtermelés az agyban, szívben, májban, működő vázizmokban lejátszódó kémiai reakciók miatt következik be. Ha az ember fázik, izmai finoman összehúzódnak (remegnek), miközben mozgás nem történik, de hő szabadul fel. A hideg évszak beköszöntével a pajzsmirigy több tiroxint választ ki, ami nagyobb hőleadáshoz vezet a mitokondriumokban.

Hőleadás mérsékelt hőmérsékleten a bőrfelszín sugárzása és a hideg levegőbe történő hőátadás következtében, melegben - a bőr felszínéről az izzadság elpárolgása miatt következik be. A hőátadás szabályozható: hosszú távon - a bőr alatti zsírszövet vastagságának változtatásával; rövid távú - a bőr hajszálereinek tágulása vagy szűkülete miatt.

A keményedés a test hipotermiával vagy túlmelegedéssel szembeni ellenállásának edzése. Tartalmazza a levegő és a víz eljárásait a hőmérséklet fokozatos csökkenésével.

Tesztek

1. Mi történik az emberi szervezetben, ha több órán át hidegnek vagyunk kitéve?
A) az erek kitágulása
B) zsírfelhalmozódás
C) fokozott energia-anyagcsere
D) fokozott izzadás

2. Az emberi reakció a hidegre NEM
A) fokozott tiroxin szekréció
B) a bőr hajszálereinek tágulása
B) a bőr alatti zsírszövet térfogatának növekedése
D) az anyagcsere felgyorsulása a májban

3. Miért reszket az ember, ha nagyon fázik?
A) a hidegjel agyba való átvitelének javítása
B) izomtevékenység segítségével további energiát teremteni
B) hogy több vér kerüljön a bőr felszínére
D) megakadályozza a hideg bőrön keresztüli behatolását

4. Amikor az ember sokáig hidegben marad
A) fokozott izzadás
B) az energia-anyagcsere fokozódik
C) aktiválódik a glikogén szintézis
D) az erek kitágulnak

5. Milyen szerv járul hozzá az ember hőátadásához?
A) könnyű
B) máj
B) pectoralis major
D) hasnyálmirigy

6. Ha az ember hosszú ideig meleg szobában van, akkor
A) csökken a leukociták száma a szervezetben
B) több vér kerül a bőr ereibe
B) a testhőmérséklet csökken
D) fokozódik az anyagcsere

Valójában a hőegyensúly megsértése a hőszabályozásban részt vevő belső szervek károsodása miatt következik be.

Normális esetben az ember hőmérsékletének 36,2-37 fokon belül kell maradnia. Az emberi test hőszabályozása a szervezet azon képessége, hogy szabályozza a hőátadást úgy, hogy a hőmérséklet ne haladja meg a megengedett értéket. A termikus egyensúly a következő módokon érhető el: a vérkeringés térfogatának és a felszabaduló verejték mennyiségének változtatásával, biokémiai folyamatok következtében. Ugyanakkor a hőátadás minden típusa egyszerre felelős az egyensúly normalizálásáért, csak az érintettség mértéke különbözik.

Csereszabályozási mechanizmus

A kémiai hőátadás energia előállításával történik. Minden szerv részt vesz ebben a folyamatban, különösen akkor, ha a vér áthalad rajtuk. A maximális energiamennyiség a harántcsíkolt izmokban és a májban termelődik. A testhőmérséklet egyensúlyának szabályozása a hőenergia felszabadulásával a hő fizikai szabályozása. Közvetlen hőcserével történik hideg tárgyakkal, levegővel, infravörös sugárzással. Ez magában foglalhatja a légzést és a verejték elpárolgását is a bőrről.

Hogyan tartható fenn a termikus egyensúly?

A belső hőmérsékletet speciális érzékeny receptorok szabályozzák. Legtöbbjük a bőrben, a szájnyálkahártyában, a felső légutakban található. Ha a környezeti feltételek nem felelnek meg a normának, a receptorok jelet küldenek az agyba, és túlmelegedés vagy hipotermia érzése van. A hőtermelési vagy -leadási folyamatokat a hőszabályozó központ indítja el.
Érdemes megjegyezni, hogy az energiatermelés mechanizmusai bizonyos hormonok hatására is fellépnek. Például a tiroxin az anyagcsere-folyamatok felgyorsításával fokozza a hőtermelést. Az adrenalinnak is ugyanaz a hatása, de ez az oxidációs folyamatok felgyorsulásának köszönhető. Ezenkívül az adrenalin összehúzza a bőr ereit, ami szintén segít megtartani a hőt.

Biokémiai módszer

Biokémiailag a termikus egyensúly az emberi szervezetben előforduló oxidációs folyamatok fokozásával érhető el. Külsőleg ez a jelenség az izmok remegésében nyilvánul meg, ami akkor jelenik meg, ha a test túlhűtött. Ennek eredményeként több hő jut a szervezetbe az egyensúly eléréséhez. Ha a környezeti hőmérséklet csökkenésekor nem történik hőtermelés, akkor ez egyensúlyhiányt jelez.

Növelje a vérkeringést

A hő kiegyensúlyozatlanságát a szállított vér mennyiségének intenzitásának változása is szabályozza, amely energiát ad át a szervekből a test felszínére. A vérkeringést fokozza az erek kitágulása/összehúzódása. Ha a hőmérsékletet csökkenteni kell, tágulás következik be. A hő növelésére - szűkítés. A szállított vér mennyisége harmincszor változhat, az ujjak belsejében - akár hatszázszor is.

Izzadás intenzitása

A hőátadás fizikai szabályozása is bekövetkezhet a fokozott izzadságelválasztás miatt. Ebben az esetben a hő egyensúlyát párolgás útján érjük el. A test párolgásos hűtésének mechanizmusai rendkívül fontosak a szervezet számára. Például, ha a környezeti hőmérséklet 36 fok, akkor az emberről a külső légkörbe történő hőcsere főként a verejték felszabadulásának és párolgásának köszönhetően történik.

A környezeti paraméterek megengedett tartománya

A környezeti paraméterek különböző korlátai mellett a hőszabályozási mechanizmusok megbirkóznak a termikus egyensúly fenntartásával. A levegőkörnyezet körülményei között, amikor a fizikai hőszabályozás meghatározza az anyagcsere intenzitásának optimális szintjét az emberben, nincs feszültség és egyéb negatív érzés. Az ilyen körülmények optimálisnak vagy kényelmesnek tekinthetők.

Elfogadható komfortosnak tekinthető az a zóna, amelyben a külső környezet szinte teljesen elvezeti a test által termelt hőt, ugyanakkor a szabályozó mechanizmusok kontroll alatt tartják a testhőmérsékletet.

Kényelmetlennek tekintik azokat a körülményeket, amelyek között a test termikus egyensúlya megsérti. Ha a hőszabályozási mechanizmusok enyhe feszültségben működnek, akkor a feltételek elviselhetően kényelmetlennek minősülnek. Az ilyen környezetet olyan meteorológiai paraméterek jellemzik, amelyek nem haladják meg a megengedett normát.

Ha a paraméterek meghaladják a beállított értékeket, akkor a hőszabályozó rendszerek fokozott (feszített) üzemmódban működnek. Az ilyen körülmények kézzelfogható kényelmetlenséget okoznak, megsértik a termikus egyensúlyt. A test hipotermiája vagy túlmelegedése van, attól függően, hogy a hőegyensúly melyik irányban, plusz vagy mínusz.

A hőegyensúly megsértésének okai

A hőenergia termelésében és a légkörbe történő átvitelében a fizikai igénybevétel során kismértékű változások következnek be. Ez nem szabálysértés, mivel nyugodt állapotban, pihenés közben az összes hőszabályozási folyamat gyorsan visszatér a normális szintre.

A hőcsere megsértése általában szisztémás betegségek eredményeként jelentkezik, amelyeket a szervezetben gyulladásos folyamatok kísérnek. Mindazonáltal azokat a helyzeteket, amelyek a gyulladás során erős testhőmérséklet-emelkedést okoztak, nem szabad kórosnak tekinteni.

Úgy tűnik, hogy a láz és a láz megállítja a baktériumok és vírusok által érintett sejtek növekedését. Valójában ezek a struktúrák az immunrendszer természetes védekező reakciói, és itt nincs szükség kezelésre.

Valójában a hőegyensúly felborulása a hőszabályozásban részt vevő belső szervek - a hipotalamusz, az agy (gerinc és a fej) és az agyalapi mirigy - károsodása miatt következik be.

A hőátadás fizikai és biokémiai szabályozása zavart okoz, ha a szervezet mechanikai károsodása, daganatok kialakulása, vérzések lépnek fel. Ezenkívül fokozzák a szív- és érrendszeri és az endokrin rendszer betegségeinek megsértését, a hormonális zavarokat, a fizikai túlmelegedést / hipotermiát.

A patológia kezelése

A hőszabályozási mechanizmusok megfelelő áramlásának helyreállításához megfelelő kezelésre van szükség, amelyet a hőenergia előállításában és felszabadításában bekövetkezett megsértés okainak feltárása után írnak elő. Az orvos, mielőtt meghatározná a szükséges kezelést, beutalót ad ki egy neurológushoz, javasolja a laboratóriumi vizsgálatok átadását és az előírt orvosi vizsgálatok elvégzését. Csak egy ilyen megközelítés teszi lehetővé a megfelelő kezelés megtervezését, amely elősegíti a természetes hőszabályozási rendszerek helyreállítását.

Testhőtermelés és -felszabadulás

Hőtermelés vagy hőtermelés, az anyagcsere sebessége határozza meg. A hőtermelés szabályozását a szervezet sejtjeiben az anyagcsere fokozásával vagy csökkentésével jelöljük kémiai hőszabályozás. A test által termelt hő a környezetbe kerül. Ha nem lenne hőátadás, a test meghalna a túlmelegedéstől. A hőátadás szabályozását az azt végző élettani funkciók megváltoztatásával jelöljük fizikai hőszabályozás.

A legnagyobb mennyiségű hő az intenzív anyagcserével rendelkező szervekben - a vázizmokban, a májban és a vesében - termelődik. A legkisebb hőmennyiség a csontokban, a porcokban és a kötőszövetben szabadul fel.

Ha a környezeti hőmérséklet emelkedik, a hőtermelés csökken, ha csökken, akkor nő. Ebből következően fordítottan arányos összefüggések állnak fenn a környezeti hőmérséklet és a hőtermelés között: a hőtermelés nyáron csökken, télen pedig nő.

A fizikai erőfeszítés során a hőtermelés megnő, például a gyaloglás csaknem 2-szeresére, a gyors futás pedig 4-5-szörösére növeli a hőtermelést. Az izmok adják a hőtermelés 65-75%-át, intenzív munkavégzés során pedig akár 90%-át. A hő többi része a mirigyszervekben, főként a májban termelődik.

Hőveszteség. A nyugalmi állapotban lévő szervezet folyamatosan hőt veszít: 1) hősugárzással vagy a környező levegőbe történő hőátadással; 2) hővezetés, vagy közvetlen hőátadás a bőrrel érintkező tárgyakra; 3) a víz elpárolgása a bőr és a tüdő felszínéről.

Nyugalomban a hő 70-80%-át a bőr adja le a környezetnek hősugárzással és hővezetéssel, mintegy 20%-át pedig a bőrben (izzadás) és a tüdőben elpárolgó víz. A kilélegzett levegő, vizelet és széklet felmelegítésével a hőátadás elenyésző, a teljes hőátadás 1,5-3%-a.

A szervek és szövetek hővesztesége elhelyezkedésüktől függ, a felületesen elhelyezkedő szervek (bőr, vázizmok) több hőt adnak le és erősebben hűtenek, mint a kihűléstől jobban védett belső szervek. Ezért a különböző szervek hőátadása eltérő. Tehát a máj több hőt termel, magasabb és állandóbb hőmérsékletű (37,8-38°C), mint a bőr, melynek hőmérséklete jóval alacsonyabb (a fedett területeken 29,5-33,9) és jobban függ a környezettől. .

Izommunka során a párolgás (izzadás) általi hőátadás meredeken megnövekszik, elérve a teljes napi hőtermelés 90%-át.

A hősugárzás és a hővezetés általi hőátadás a bőr és a környezet hőmérséklet-különbségétől függ. Minél magasabb a bőr hőmérséklete, annál nagyobb a hőátadás ezeken a módokon. A bőr hőmérséklete pedig a vér áramlásától függ. A környezeti hőmérséklet emelkedésével a bőr arteriolái és hajszálerei kitágulnak, a bőr kipirosodik, megnő a rajta átáramló vér mennyisége, emelkedik a bőr hőmérséklete, fokozódik a hősugárzással és hővezetéssel történő hőátadás. Mivel a bőr és a környezet közötti hőmérsékletkülönbség a bőr hőmérsékletének növekedésével csökken, a hőátadás abszolút értéke magas környezeti hőmérsékleten kisebb, mint alacsony hőmérsékleten.

Amikor a bőr hőmérséklete összehasonlítja a környezeti hőmérsékletet, a hőátadás leáll. A környezeti hőmérséklet további emelkedésével a bőr nemcsak hőt veszít, hanem maga is felmelegszik. Ebben az esetben nincs hősugárzás és hővezetés általi hőátadás, csak a párolgás útján történő hőátadás marad meg.

Ellenkezőleg, a hidegben a bőr arteriolái, hajszálerei beszűkülnek, a bőr elsápad, csökken a rajta átáramló vér mennyisége, csökken a bőr hőmérséklete, kisimul a bőr és a környezet közötti hőmérsékletkülönbség, ill. csökken a hőátadás.

Az ember csökkenti a hőátadást a ruházati formájú huzat stb. miatt, minél több levegő van ezekben a huzatokban, annál könnyebben tartja vissza a hőt.

A hőátadás vízpárolgással történő szabályozása különösen izommunka és a környezeti hőmérséklet jelentős emelkedése során játszik fontos szerepet. A bőr vízvesztése a mély szövetekből a bőr felszínére jutó víz és főként a verejtékmirigyek működése miatt következik be. Átlagos környezeti hőmérsékleten egy felnőtt naponta 1675-2093,5 kJ-t (400-500 kcal) veszít a bőrről történő párolgás következtében.

A környezeti hőmérséklet emelkedésével és az izommunka során tapasztalható éles izzadásnövekedéssel kapcsolatban a hőátadás is jelentősen megnő, bár nem minden verejték párolog el.

A tüdő felszínéről folyamatosan történik a víz párolgása. A kilélegzett levegő 95-98%-ban telített vízgőzzel, ezért minél szárazabb a belélegzett levegő, annál több hőt ad le a tüdőből történő párolgás. Normál körülmények között a tüdő naponta 300-350 ml vizet párolog el, ami 732,7-962,9 kJ-nak felel meg. Magas hőmérsékleten a légzés felgyorsul, hidegben pedig megritkul. Ha a levegő hőmérséklete eléri a testhőmérsékletet, a bőr és a tüdő felszínéről a víz elpárologtatása válik a hőátadás egyetlen módjává. Ilyen körülmények között nyugalmi állapotban óránként több izzadság párolog el, ami körülbelül 251,2 kJ felszabadulását teszi lehetővé óránként.

Következésképpen a fizikai hőszabályozást: 1) a szív- és érrendszer biztosítja, amely meghatározza a vér be- és kiáramlását a bőr ereiben, és ennek következtében a bőr által a környezetnek leadott hőmennyiséget; 2) a légzőrendszer, azaz a tüdő szellőzésének megváltozása; 3) a verejtékmirigyek működésének megváltozása.

Így egyrészt az anyagcsere intenzitását és az attól függő hőtermelést szabályozó mechanizmusok együttes fellépése révén (hő kémiai szabályozása), másrészt a hőátadást szabályozó mechanizmusok (fizikai hőszabályozás), a testhőmérsékletet állandó szinten tartják.

Testhőmérséklet. Az emberi test hőmérséklete a környezeti hőmérséklet ingadozása ellenére viszonylag állandó szinten marad. A hónalj hőmérsékletét átlagos testhőmérsékletnek vesszük, és ez 36,5-37 ° C. Csecsemőknél a hőmérsékletet a végbélben mérik, ahol magasabb, mint a hónaljban, és egészséges embernél átlagosan 37,2-37,5 ° C.

A belső szervek hőmérséklete, amelyekben intenzív anyagcsere zajlik, magasabb a testhőmérsékletnél, a bőr hőmérséklete alacsonyabb. Amikor a bőr hőmérséklete 30-31°C alá csökken, hidegnek érzi magát.

A testhőmérséklet nem marad állandó, hanem napközben 0,5-0,7 ° C-on belül ingadozik. A pihenés és az alvás csökkenti a hőmérsékletet, az izomaktivitás növeli. A maximális testhőmérséklet délután 4-18 órakor, a minimum 3-4 órakor figyelhető meg.

Az emberi test hőmérsékletének állandósága csak akkor tartható fenn, ha az egész szervezet hőtermelése és hővesztesége egyenlő.

Egy újszülöttnél az állandó testhőmérséklet fenntartásának képessége nem tökéletes. Ennek eredményeként lehűlés léphet fel ( hypothermia) vagy túlmelegedés ( hipertermia) olyan környezeti hőmérsékleten, amely nem befolyásolja a felnőtteket. Ugyanígy, még a kis izommunkák is, mint például a gyermek hosszan tartó sírása, növelhetik a testhőmérsékletet. A koraszülöttek szervezete még kevésbé képes állandó testhőmérsékletet fenntartani, ami náluk nagymértékben függ a környezeti hőmérséklettől. túlzott csomagolás; túlmelegedéshez is vezet. A hőszabályozás bizonyos állandósága gyermekeknél a 2. életév végére, sőt több évig is kialakul.

A normál testhőmérséklet a gyermekeknél a megfelelő és megfelelő táplálkozás függvényében alakul ki.

A hőátadás neuro-humorális szabályozása. A hőmérsékletreceptorok közvetlenül a bőrön, a bőrben és a bőr alatti erekben, valamint magában a központi idegrendszerben találhatók. Ezeket a hideget és meleget érzékelő receptorokat ún hőreceptorok. Viszonylag állandó környezeti hőmérsékleten ritmikus impulzusok jutnak a központi idegrendszerbe a receptorokból, melyek gyakorisága a bőr és a bőrerek hidegreceptorainál maximum 20-30°C-on, a bőr hőreceptorainál 20-30°C-on. 38-43 °C. A bőr éles lehűtésével a hidegreceptorokban az impulzusok gyakorisága nő, gyors felmelegedéssel pedig lelassul vagy leáll. Ugyanezen időszak alatt a hőreceptorok ellenkező módon reagálnak. A központi idegrendszer hő- és hidegreceptorai reagálnak az idegközpontokat fürdő vér hőmérsékletének változásaira.

Központi neuronokat (termoszenzorokat) találtunk a hipotalamusz mediális régiójában, a középagy retikuláris képződményében, valamint a gerincvelőben.

Egészen a közelmúltig kiosztott hőátadó központ az elülső hipotalamuszban található, és hőtermelő központ, a hátsó hipotalamuszban lokalizálódnak, amelyek egymással összetett kapcsolatban állnak. Az első gerjesztése a hőátadás növekedéséhez és a hőtermelés csökkenéséhez (testhőmérséklet-csökkenés), a második gerjesztése a hőtermelés növekedéséhez és a hőátadás csökkenéséhez (a testhőmérséklet növekedéséhez) vezet. ).

A modern adatok szerint a hőszabályozást elosztott rendszer végzi, melynek fő része az hipotalamusz hőszabályozó mechanizmusa. A perifériás termoreceptorok jelei, amelyek a gerincvelő hátsó szarvának struktúráiban kapcsolódnak, a gerincvelői szintjük szegmentális szomatikus és autonóm mechanizmusaiba kerülnek, és a gerincvelő felszálló pályáin keresztül az agyba is bejutnak.

Az agy hőmérsékleti érzékenységének fő vezetői a spinothalamikus és a spinoretikuláris traktusok. Ezeken az útvonalakon a hőmérsékleti információ a thalamus retikuláris formációján és nem specifikus magjain keresztül nemcsak az agykéreg asszociatív zónáiba kerül, hanem a hipotalamusz struktúráiba is. A perifériás termoreceptorokból származó információ az elülső hipotalamuszba (mediális terület) érkezik, ahol ezeket a jeleket összehasonlítják a központi hőérzékelők aktivitási szintjével (az agy hőmérsékleti állapotát tükrözve). A központi és a perifériás testhőmérsékletet jellemző jelek integrálása biztosítja, hogy a hipotalamusz hátsó agyának struktúrái olyan jeleket generáljanak, amelyek szabályozzák a kémiai és fizikai hőszabályozást.

A testhőmérséklet hipotalamusz szabályozásának megvalósításában az endokrin mirigyek, elsősorban a pajzsmirigy és a mellékvese vesznek részt.

A pajzsmirigy hőszabályozásban való részvételét bizonyítja, hogy egy másik állat vérszérumának bejutása az állat vérébe, amely hosszú ideig hidegben volt, az elsőnél az anyagcsere fokozódását okozza. Nyilvánvalóan a hűsítő körülmények között való tartózkodás során fokozott pajzsmirigyhormon szabadul fel a vérben, ami fokozza az anyagcserét, és ezáltal a hőképződést.

A vérbe felszabaduló adrenalin mellékvese hormon fokozza az oxidatív folyamatokat a szövetekben, különösen az izmokban, fokozza a hőtermelést és összehúzza a bőr ereit, csökkentve a hőátadást.

Kérdések az önkontrollhoz

1. Az emésztés jelentősége. Az emésztőszervek funkciói. Az emésztőenzimek szerepe.

2. Emésztés a szájüregben. A nyálfolyás és szabályozása. Kémiai folyamatok. Fogcsere.

3. A fogak jelentősebb elváltozásai. Megelőző intézkedések.

4. A gyomor felépítése. Emésztés a gyomorban. A gyomornedv összetétele, a szekréció fázisa, különösen gyermekeknél.

5. A vékonybél osztályai és felépítésük.

6. Emésztés a vékonybélben. A hasnyálmirigy és a máj funkciói. Szívás. Életkori sajátosságok.

7. A vastagbél felépítése és szakaszai.

8. Emésztés a vastagbélben.

9. Az emésztőszervek mozgékonysága és szabályozása.

10. Az anyagcsere általános jellemzői. Anabolizmus és katabolizmus. Az anyagcsere fő szakaszai.

11. A fehérjék értéke a szervezet számára. A fehérje anyagcsere szakaszai. A fehérjék szükséglete. Jellemzők gyermekeknél.

12. A szénhidrátok jelentősége. A szénhidrát-anyagcsere szakaszai. napi szükséglet. A szénhidrát-anyagcsere életkori sajátosságai.

13. A zsírok és lipidek jelentősége. A zsíranyagcsere szakaszai. Életkori sajátosságok.

14. Az anyagcsere szabályozása. A hormonok szerepe az anyagcsere szabályozásában.

15. A víz és az ásványi anyagok értéke a szervezet számára. Víz egyensúly. Ivózási mód.

16. Vitaminok és fontosságuk. Avitaminózis. Gyermekek napi vitaminszükséglete.

17. Energiacsere. Energiaforrások. A szervezet energiafogyasztása és mérési módszerei. Fő és általános csere. Jellemzők gyermekeknél.

18. Táplálkozás. Napi kalóriabevitel. Diéta.

19. A hőszabályozás és jelentősége. Hőtermelés és -leadás. Testhőmérséklet. A hőszabályozás jellemzői gyermekeknél.

20. A hőátadás idegi és humorális szabályozása. Hőreceptorok az erek bőrében, a hipotalamuszban. Hőtermelési és hőátadási központok.

Bibliográfia

Anatómia, élettan, emberi pszichológia: illusztrált kisszótár / szerk. A. S. Batueva. - Szentpétervár. : Lan, 1998. - 256 p.

Humán anatómia: 2 kötetben / szerk. M. R. Sapina. - 2. kiadás, add.
és átdolgozták. - M. : Orvostudomány, 1993. - T. 1. - 544 p.

Andronescu, A. Egy gyermek anatómiája / A. Andronescu. - Bukarest: Meridián, 1970. - 363 p.

A normál fiziológia atlasza / szerk. N. A. Agadzhanyan. - M., 1986. - 351 p.

Guminsky, A. A. Útmutató laboratóriumi vizsgálatokhoz az általános és az életkorral kapcsolatos fiziológiában / A. A. Guminsky, N. N. Leontieva, K. V. Marinova
- M. : Nevelés, 1990. - 239 p.

Guminsky, A. A. Gyakorlati órák az életkorral összefüggő élettanból és iskolai higiéniából: tankönyv. juttatás / A. A. Guminsky. - M., 1992. - 132 p.

Drzhevetskaya, I. A. Az anyagcsere és az endokrin rendszer élettanának alapjai: tankönyv. juttatás. - M.: Felsőiskola, 1994. - 256 p.

Kurepina, M. M. Human anatómia: tankönyv felsőoktatási intézmények hallgatói számára / M. M. Kurepina, A. P. Ozhigova, A. A. Nikitina. - M.: Humanit. szerk. központ VLADOS, 2002. - 384 p.

Malafeeva, S. N. Az emberi anatómia és fiziológia atlasza: tankönyv. juttatás / S. N. Malafeeva, I. V. Pavlova; Urál. állapot ped. un-t. - Jekatyerinburg, 1999. - 194 p.

Markosyan, A. A. A gyermekek és serdülők szervezetének morfológiájának és fiziológiájának alapjai / A. A. Markosyan. - M. : Orvostudomány, 1969. - 575 p.

A fiziológia kezdetei / szerk. N. D. Nozdracheva. - Szentpétervár; Moszkva; Krasznodar, 2004. - 1088 p.

Solodkov, A. S. Az emberi fiziológia: általános, sport, életkor /
A. S. Solodkov, E. B. Sologub. - M., 2001. - 519 p.

Tkachenko, B. I. Az emberi fiziológia alapjai: tankönyv egyetemek számára: 2 kötetben /
B. I. TKACSENKO. - SPb., 1994. - T. 1. - 570 p.

Emberélettan: tankönyv / szerk. G. I. Kositsky. - M. : Orvostudomány, 1985. - 544 p.

Humán fiziológia / szerk. N. A. Agadzhanyan. - M.: Orvosi könyv; NN: NGMA, 2005. - 527 p.

Humánélettan: 2 kötetben / szerk. V. M. Pokrovszkij, G. F. Korotko. - M. : Orvostudomány, 2001. - 447 p.

Khripkova, A. G. Korfiziológia: tankönyv. tanulói juttatás nebiol. szakember. ped. in-tov / A. G. Hripkova. - M. : Nevelés, 1978. - 287 p.

Khripkova, A. G. Korélettana és iskolai higiénia: tankönyv. pótlék tanulók ped. in-tov / A. G. Hripkova. - M. : Felvilágosodás, 1990. - 319 p.

Az emberi szervezetben a kémiai reakciók lefolyása megfelel a 36-37 °C-os testhőmérséklet normáinak. Szervezetünk minden további erőfeszítés nélkül fenntartja azt, ha a körülöttünk lévő levegőt 20 °C-ra melegítjük. Nem véletlen, hogy az ilyen hőmérsékletű levegőt kényelmesnek nevezik – nem is érezzük.

Olvassa el a kapcsolódó esszéket a témában:

A közeg hőmérséklete azonban nagyon változó. A hőségben "saját levünkben kell főzni", és a hőmérséklet 10-15 ° C-os csökkenése a szervezet hipotermiájához vezet, és lelassítja az anyagcsere-reakciókat. De a környezet hőmérsékletének jelentős ingadozása esetén is testünk egy bizonyos ideig állandóan tartja saját hőmérsékletét.

Emberi szervezet, mint minden fizikai test, hőenergiát cserél a környezettel. Ha a környezet hőmérséklete alacsonyabb, mint a fizikai test hőmérséklete, a test hőt ad le, pl. lenyugszik. Ha a környezet hőmérséklete magasabb, bármely test hőt kap, és fel kell melegednie. Tehát a kő addig hűl vagy melegszik, amíg a hőmérséklete megegyezik a körülötte lévő levegő hőmérsékletével. Egy másik dolog az emberi szervezet: amint a környezet hőmérsékletének változását önmagát fenyegetőnek értékeli, megváltozik a hőátadása. Tehát a túlmelegedés megelőzése érdekében a test növeli a hőátadást, a környezet hőmérsékletének csökkenésével pedig csökken.

A test saját hőmérsékletének állandóságának fenntartása érdekében szabályozza a hőtermelést. Csökkenti, hogy ne melegítse fel magát hiába magas léghőmérsékleten, ha csökken, növeli a hőtermelést. Milyen módon tartja fenn a szervezet a hőátadás és a hőtermelés optimális arányát?

Hőátadás és hőtermelés

A test és a környezet közötti hőcsere többféleképpen történik. A test az infravörös elektromágneses hullámok kibocsátásával hőt veszít, és ezek hatására felmelegszik. A hőenergiát a szervezet elveszíti, és a hővezetés következtében kerül be. Az ilyen hőcsere kevésbé vagy több fűtött testtel, különösen levegővel érintkezve megy végbe. Növeli a hőátadást a testet körülvevő levegő mozgása miatt, valamint a bőr felszínéről a víz elpárolgása miatti hőveszteséget.

A test hőforrása a zsírok és szénhidrátok felhasadásának reakciói, amelyek a hőenergia felszabadulásával járnak. Az emberi test minden szervében előfordulnak, de intenzitásuk a szerv működésétől függ. A „legforróbb” belső szervek a máj és a vastagbél. A hőt a vázizmok szolgáltatják, de csak intenzív munkavégzés során. Kevesebb hő termelődik a kezekben és a lábakban – nem véletlenül hidegebbek, mint a test többi része.

A fő hőhordozó a szervezetben az nagy hőkapacitással rendelkezik. A keringési rendszeren keresztül keringve a "forró" szervekben felmelegszik, és hőt ad át a kevésbé fűtötteknek. Hőszabályozás. Mi történik, ha a környezet hőmérsékletének változása veszélyezteti magának a szervezetnek a hőmérsékletének állandóságát?

Fagyban nagyon nagy a hőveszteség a szabad bőrön és a légutakon keresztül. Fennáll a megfagyás veszélye, és a szervezet fokozza a hőtermelést és csökkenti a hőátadást. A bőr hőreceptorai (a hőmérséklet változását érzékelni képes neuronok) regisztrálják annak veszélyes csökkenését, és jeleket küldenek az agyba, a hőszabályozás központjába. Információk feldolgozása történik benne: idegimpulzusok keletkeznek, amelyek a vázizmokhoz jutnak, és azok gyors véletlenszerű összehúzódását, ellazulását idézik elő. Az izomremegés többszörösen növeli a hőtermelést. Fokozza a hőtermelést és a mozgást: tapos, ugrál stb.

Annak érdekében, hogy a hőtermelés során ne legyen haszontalan, a szervezet egyidejűleg csökkenti a hőátadást. Korlátozza a hűtőfolyadék (vér) áramlását a bőrbe, amelyen keresztül hőcsere történik. A bőr erei beszűkülnek, a vér mennyisége csökken bennük. Ez javítja a bőr hőszigetelő tulajdonságait, és ennek eredményeként csökkenti a hőátadást.

Hogyan reagál a szervezet a hőség során fellépő túlmelegedés veszélyére? A hőtermelés csökkentése érdekében a tevékenység gátlásához folyamodik - ne feledje, milyen nehéz Önnek mozognia, és még gondolkodni is melegben. A hőátadás növekedése elsősorban az izzadság bőrfelszínről történő elpárolgása miatt következik be. A hőmérséklet-változásokra érzékeny neuronok a túlmelegedés veszélyét jelzik az agynak, amely impulzusokat küld a verejtékmirigyeknek. Az izzadságtermelés növekszik, mennyisége elérheti a 10 litert. naponta. Az izzadság elpárolgása miatt a test egy óra alatt annyi hőt tud leadni, mint egy nap alatt, kényelmes körülmények között. A hőátadás a bőr fokozott véráramlása miatt is jelentősen megnő: minél több vér áramlik a test felszínére, annál több hőt adnak le.