Температура тела и терморегуляция

Свойство организма человека и высших животных поддерживать температуру тела на относительно постоянном уровне, несмотря на колебания окружающей среды, называется изотермией. Изотермия свойственна только так называемым гомойотермным, или теплокровным, животным. Изотермия отсутствует у пойкилотермных, или холоднокровных, животных, температура тела которых переменна и мало отличается от температуры окружающей среды.

Изотермия в процессе онтогенеза развивается постепенно. Новорожденному ребенку труднее поддерживать постоянство температуры тела. Вследствие этого легко может наступать охлаждение (гипотермия) или перегревание (гипертермия) организма, а даже небольшая мышечная работа, например, связанная с длительным криком ребенка, может привести к повышению температуры тела.

Температура органов и тканей, как и всего организма в целом, зависит от интенсивности образования тепла и величины теплопотерь. Теплообразование происходит вследствие экзотермических реакций. Потеря тепла органами и тканями зависит от их расположения: поверхностно расположенные органы, например кожа, охлаждаются сильнее, чем внутренние органы. В связи с этим, в теле человека принято различать «ядро», температура которого сохраняется достаточно постоянной, и «оболочку», температура которой существенно колеблется в зависимости от температуры внешней среды.

Из сказанного следует, что понятие «постоянная температура тела» является условным. Лучше всего среднюю температуру организма как целого характеризует температура крови в полостях сердца и в наиболее крупных сосудах. На практике о температуре тела человека судят обычно на основании ее измерения в подмышечной впадине. Здесь температура у здорового человека равна 36,5 — 36,9 С. В клинике часто (особенно у грудных детей) измеряют температуру в прямой кишке, где она выше, чем в подмышечной впадине — в среднем 37,2 — 37,5 °С. Температура тела не остается постоянной, а колеблется в течение суток в пределах 0,5−0,7 °С. Максимальная температура наблюдается в 16 — 18 ч вечера, минимальная — в 3 — 4 ч утра.

Постоянство температуры тела у человека может сохраняться лишь при условии равенства теплообразования и теплопотери всего организма. Это достигается с помощью физиологических механизмов терморегуляции. Терморегуляция проявляется в форме сочетания процессов теплообразования и теплоотдачи и осуществляется двумя путями.

1. Химическая терморегуляция осуществляется усилением или ослаблением интенсивности обмена веществ. У человека усиление теплообразования отмечается, в частности, тогда, когда температура окружающей среды становится ниже оптимальной температуры, или зоны комфорта. Для человека в обычной легкой одежде эта зона находится в пределах 18 -20 °С, а без одежды — 28 °C.

Наиболее интенсивное теплообразование в организме происходит в мышцах. В условиях холода теплообразование в мышцах увеличивается за счет непроизвольных сокращений мышц в виде дрожи. Тоническое напряжение мускулатуры также повышает теплообразование (так выживают люди заваленные снегом). Тяжелая мышечная работа ведет к увеличению теплообразования на 400 — 500%.

Увеличение теплообразования, связанное с произвольной и непроизвольной (дрожь) мышечной активностью, называют сократительным термогенезом. Наряду с этим имеется и «несократительный термогенез» — возрастает уровень теплообразования и в других тканях. Особое место занимает так называемый бурый жир, количество которого значительно у новорожденных. Бурый оттенок жира придается окончаниями симпатических нервных волокон и большим числом митохондрий. За счет высокой скорости окисления жирных кислот в бурой жировой ткани процесс теплообразования идет быстро и почти без синтеза макроэргов.

2. Физическая терморегуляция осуществляется путем изменения интенсивности отдачи тепла, прежде всего, в условиях повышенной температуры окружающей среды. Она осуществляется путем теплоизлучения, конвекции, т. е. движения и перемещения нагреваемого теплом воздуха, теплопроведения, т. е. отдачи тепла веществам, непосредственно соприкасающимся с поверхностью тела, и испарения воды с поверхности кожи и легких.

У человека в обычных условиях потеря тепла путем теплопроведения имеет небольшое значение, так как воздух и одежда являются плохими проводниками тепла. Радиация, испарение и конвекция протекают с различной интенсивностью в зависимости от температуры окружающей среды. У человека в состоянии покоя при температуре воздуха около 20 °C с помощью излучения теряется 66%, испарения воды — 19%, конвекции — 15% от общей потери тепла организмом. При повышении температуры окружающей среды до 35 °C теплоотдача с помощью радиации и конвекции становится невозможной, и температура тела поддерживается на постоянном уровне исключительно с помощью испарения воды с поверхности кожи и альвеол легких. Особенно интенсивно потоотделение происходит при высокой окружающей температуре во время мышечной работы, когда возрастает теплообразование в самом организме (у рабочих горячих цехов — до 12 л за день).

Температура кожи, а, следовательно, интенсивность теплоотдачи могут изменяться в результате перераспределения крови в сосудах и при изменении объема циркулирующей крови. На холоде кровеносные сосуды кожи сужаются: большее количество крови поступает в сосуды брюшной полости. Кроме того, происходит открытие артериовенозных анастомозов, что уменьшает количество крови, поступающей в капилляры, и тем самым препятствует теплоотдаче. При повышении температуры окружающей среды сосуды кожи расширяются. Возрастает также объем циркулирующей крови во всем организме вследствие перехода воды из тканей в сосуды, а также потому, что селезенка и другие кровяные депо выбрасывают в общий кровоток дополнительное количество крови. Увеличение количества крови, циркулирующей через сосуды поверхности тела, способствует теплоотдаче с помощью радиации и конвекции.