Адаптация организма к воздействию различных температур

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Человек как гомойотермный организм

1.1 Понятие пойкилотермных и гомойотермных организмов

1.2 Температура тела человека

1.3 Температурные рецепторы человека

2. Механизмы терморегуляции

2.1 Общая характеристика механизма терморегуляции

2.2 Химическая терморегуляция

2.3 Физическая терморегуляция

2.4 Патофизиология терморегуляции

3. Адаптация организма человека к длительному воздействию различных температур

3.1 Сущность температурной адаптации

3.2 Тепловая адаптация

3.3 Холодовая адаптация Заключение Список использованной литературы

организм терморегуляция рецептор

Выдающийся русский физиолог И. М. Сеченов еще в 1861 г. писал: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него».

Ежедневно мы убеждаемся в несомненной правоте ученого. Жизнь человека — это постоянное взаимодействие его с окружающей средой и взаимная зависимость.

Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы саморегуляции физиологических процессов, но и механизмы, обеспечивающие непрерывное взаимодействие и неразрывное единство организма с окружающей средой. Непременным условием и проявлением такого единства является адаптация организма к данным условиям.

Возьмем, к примеру, метеорологический фактор. Солнечные бури, резкие перепады атмосферного давления и температуры воздуха особенно отрицательно влияют на человека. Так, вспышка болезней отмечалась в Ташкенте в ноябре 1954 года, когда в течение одних суток теплая погода с температурой воздуха +15°С сменилась морозом -21°С.

Однако постепенный переход от тепла к холоду и наоборот не столь опасен для организма, как резкое изменение температуры. Это связано со способностью человеческого тела постепенно адаптироваться к воздействию внешней среды.

Адаптационные возможности организма человека исследовали многие ученые — Эрнст Генрих Вебер, Клод Бернар, Уолтер Кеннон, И. П. Павлов, П. К. Анохин, П. Д. Горизонтов, Г. Н. Кассиль и другие. Несмотря на многочисленность научных трудов, посвященных вопросам адаптации организма к воздействию различных температур, эта проблема ещё не является окончательно исследованной. Это обусловливает актуальность исследования проблем терморегуляции и температурной адаптации.

Целью исследования является изучение системы адаптации организма человека к воздействию различных температур.

Для достижения указанной цели будут решены следующие задачи:

Ш дана характеристика человеку как гомойотермному организму;

Ш исследованы механизмы физической и химической терморегуляции;

Ш рассмотрены проблемы адаптации организма к воздействию различных температур;

Ш проанализирована патофизиология терморегуляции (гипертермии и гипотермия).

Теоретическую базу исследования составили книги и учебные пособия Р. Шмидта, Г. Тевса, Н. А. Агаджаняна, В. Б. Брина, А. В. Завьялова, В. М. Смирнова, В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько и других авторов.

Работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы.

1. Человек как гомойотермный организм

1.1 Понятие пойкилотермных и гомойотермных организмов

Температура окружающей среды оказывает большое влияние на физиологическую активность живых организмов. В разных регионах Земли температура колеблется от — 50° во время арктической зимы до + 60 °C летом в некоторых пустынях. Однако температурный диапазон, в котором способны функционировать живые клетки, значительно меньше, а при температуре ниже 0 °C они замерзают.

Тем не менее, многие организмы научились адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. В животном мире существует несколько основных способов реагирования на внешнюю температуру. По этому признаку их можно классифицировать на два основных типа (рис.1).

Рисунок 1. Классификация животных по способу реагирования на внешнюю среду

У пойкилотермных животных (от греч. poikilos — изменчивый), к которым относится большинство беспозвоночных и низших позвоночных, температура тела зависит от температуры окружающей среды. Интенсивность энергетических процессов и уровень активности пойкилотермных организмов определяются температурой внешней среды Агаджанян Н. А. Основы физиологии человека. — 2-е изд., испр. — М.: РУДН, 2001. — С.296.

Гомойотермные организмы (от греч. homeo — одинаковый) способны поддерживать температуру тела на относительно постоянном уровне с суточными и сезонными колебаниями, не превышающими 2 °C. К данной категории относятся птицы и млекопитающие, в том числе человек.

Интересно, что данная классификация является современной трансформацией первой аналогичной классификации, предложенной более двух тысяч лет назад Аристотелем, разделившим животных на холодных (холоднокровных) и теплых (теплокровных).

Соотношение температуры тела у животных и температуры окружающей среды представлено на рисунке 2.

Рисунок 2. Соотношение температуры тела у животных и температуры окружающей среды

Гомойотермные животные отличаются от близких по массе пойкилотермных организмов значительно более высоким уровнем энергетического обмена и относительно независимым от температуры окружающей среды уровнем активности.

Существуют животные, которые обладают способностью переходить на некоторое время из гомойотермного состояния в пойкилотермное и наоборот. Такой переход наблюдается у животных, впадающих в зимнюю спячку (сурки, суслики, сони и др.), отчего они получили название гетеротермных.

Гетеротермия — это особое состояние, при котором гомойотермные животные на время выключают терморегуляцию и температура их тела снижается до пределов, отличных приблизительно на 2 °C от окружающей среды. Гетеротермия является свойством, приобретенным в процессе эволюции позже, чем гомойотермия, и имеет важное значение для приспособления организма к неблагоприятным условиям

1.2 Температура тела человека

Как уже было сказано в предыдущем параграфе, человек относится к числу гомойотермных организмов, что характеризуется способностью поддерживать температуру тела на относительно постоянном уровне.

Температура тела человека в течение дня колеблется в небольших пределах, оставаясь в диапазоне от 36 до 37,0°С для здорового человека. Следуя суточному ритму, наиболее низкая температура тела отмечается утром, около 6 часов, а максимальное значение достигается вечером.

Как и многие другие биоритмы, температура следует суточному циклу Солнца, а не уровню активности. Люди, работающие ночью и спящие днем, демонстрируют тот же цикл изменения температуры, что и остальные.

Следует отметить, что температура тела человека не одинакова в различных его органах (см. рис.3).

Рисунок 3. Распределение температурных зон внутри и на поверхности тела человека в норме: а — вид спереди; б — вид сзади.

В зависимости от различных факторов (переохлаждения, заболеваний и т. п.) температура тела может понижаться или повышаться. Отклонения температуры тела человека от нормы представлены на рисунке 4.

Рисунок 4. Характеристика температуры в подмышечной впадине

Летальная максимальная температура тела человека (при которой наступает смерть) составляет 43 °C. Летальная минимальная температура тела человека колеблется в пределах 15—23°С.

Самая низкая в мире температура тела 14,2 °C была зафиксирована 23 февраля 1994 года у 2-летней канадской девочки, проведшей 6 часов на морозе.

1.3 Температурные рецепторы человека

Важное значение для температурной адаптации человека имеют температурные рецепторы. Вообще, рецептор — это анатомическое образование (чувствительное нервное окончание или специализированная клетка), преобразующее воспринимаемое раздражение в нервные импульсы Малая медицинская энциклопедия. Т.4 — М.: Медицинская энциклопедия. 1994. — С.278.

Ощущения тепла или холода, вызванные прикосновением к телу человека нагретых или холодных предметов, теплого или охлажденного воздуха, возникают вследствие раздражения одной из двух разновидностей температурных рецепторов, представленных в коже свободными нервными окончаниями. Среди них различают тепловые и холодовые рецепторы, которым соответствуют две субмодальности температурного восприятия внешних воздействий.

Температурные рецепторы распределены в коже неравномерно и образуют специфические тепловые и холодовые точки площадью около 1 мм² и менее, с наибольшей плотностью на лице и ладонях, причем Холодовых точек примерно в десять раз больше, чем тепловых.

Импульсная активность терморецепторов возрастает в зависимости от направления и скорости изменений температуры поверхности кожи, составляющей в условиях температурного комфорта около 33 °C. При ее снижении растет активность Холодовых рецепторов с максимумом в диапазоне от 26 до 17 °C, что субъективно расценивается как действие на кожу холода. При повышении температуры кожи от 34 до 45 С увеличивается импульсная активность тепловых рецепторов, что субъективно ощущается как возрастающее по интенсивности действие на кожу тепла. При уменьшении температуры кожи ниже 17 °C и увеличении выше 45 °C к температурным ощущениям прибавляются болевые

Тоническая активность температурных рецепторов при неизменной температуре сохраняется в течение некоторого времени, а затем постепенно уменьшается. В таком случае, как и при медленных изменениях действующей на рецепторы температуры, происходит их адаптация, в связи с которой постепенно ослабевают ощущения тепла или холода. Но в ответ на резкие ступенчатые изменения действующей температуры (температурный контраст) возникает залповая физическая активность терморецепторов, которая отражает произошедшие изменения температуры.

Наличие адаптации терморецепторов наряду с их способностью реагировать залповой активностью на контрастные изменения действующей температуры проявляются в уменьшении порога тепловой чувствительности при пониженной температуре кожи и в уменьшении порога холодовой чувствительности при повышении ее температуры.

Раздражение температурных рецепторов приводит в действие сложный механизм терморегуляции, сущность которого будет подробно рассмотрена в следующей главе данной курсовой работы.

2. Механизмы терморегуляции

2.1 Общая характеристика механизма терморегуляции

Температура тела зависит от двух факторов: интенсивности образования тепла (теплопродукции) и величины потерь тепла (теплоотдачи). Главным условием поддержания постоянной температуры тела гомойотермных животных, в том числе и человека, является достижение устойчивого баланса теплопродукции и теплоотдачи. Такой баланс описывается уравнением:

где М — метаболическая теплопродукция;

ЕИ — излучение;

ЕТ — теплопроведение;

ЕК — конвекция;

Еи — испарение;

S — накопление тепла;

плюс означает приток, минус — теплоотдачу Агаджанян Н. А. Основы физиологии человека. — 2-е изд., испр. — М.: РУДН, 2001. — С.297.

Оптимальное соотношение теплопродукции и теплоотдачи обеспечивается совокупностью физиологических процессов, называемых терморегуляцией.

Система терморегуляции включает в себя:

Ш температурные рецепторы, реагирующие на изменение температуры внешней и внутренней среды;

Ш центр терморегуляции, расположенный в гипоталамусе;

Ш эффекторное (исполнительное) звено терморегуляции.

Основная функция системы терморегуляции — поддерживать оптимальную для метаболизма организма, или нормальную, температуру тела. Полезным для организма приспособительным результатом работы этой системы является определенная величина температуры крови, обеспечивающая нормальное течение обменных процессов в организме, с одной стороны, и определяющаяся интенсивностью этих процессов — с другой. Обладая высокой теплоемкостью, кровь переносит тепло от тканей с высоким уровнем теплообразования к тканям с более низким уровнем и, таким образом, содействует выравниванию уровня температуры в различных частях тела.

Различают два основных направления терморегуляции (см. рис.5).

Рисунок 5. Направления терморегуляции

Каждый из них будет подробнее рассмотрен в следующих параграфах данной работы.

2.2 Химическая терморегуляция

Источником тепла в организме являются экзотермические реакции окисления белков, жиров, углеводов, а также гидролиза АТФ. Скорость осуществления этих реакций зависит от температуры внешней среды: чем ниже температура, тем больше требуется энергии для поддержания постоянной температуры тела и тем быстрее осуществляется обмен веществ (метаболизм).

Повышение теплообразования в результате интенсификации метаболизма носит название химической терморегуляции.

Суммарная теплопродукция в организме складывается из первичной теплоты, выделяющейся в ходе постоянно протекающих во всех тканях реакций обмена веществ, и вторичной теплоты, образующейся при расходовании энергии макроэргических соединений на выполнение определенной работы.

Интенсивность метаболических процессов неодинакова в различных органах и тканях, поэтому их вклад в общую теплопродукцию неравнозначен. Наибольшее количество тепла образуется в мышцах при их напряжении и сокращении. При этом возрастает гидролиз АТФ, и поэтому возрастает поток вторичной теплоты, идущей на согревание тела.

Образование тепла в мышцах при этих условиях получило название сократительного термогенеза. Классификация механизмов сократительного термогенеза представлена на рисунке 6.

Рисунок 6. Механизмы сократительного термогенеза

Рассмотрим каждый из перечисленных составляющих подробнее.

Произвольная мышечная активность, в основном, возникает под влиянием коры больших полушарий. Опыт человека показывает, что в условиях низкой температуры среды необходимо движение. Поэтому реализуются условнорефлекторные акты, возрастает произвольная двигательная активность. Чем она выше, тем выше теплопродукция. Возможно повышение ее в 3−5 раз по сравнению с величиной основного обмена.

Обычно при снижении температуры среды и температуры крови первой реакцией является увеличение терморегуляционного тонуса. Впервые его выявили в 1937 г. у животных, а в 1952 г. — у человека. С точки зрения механики сокращения, герморегуляционный тонус представляет собой микровибрацию в мышцах головы и шеи. В среднем, при его появлении, теплопродукция возрастает на 20−45% от исходного уровня.

При более значительном переохлаждении терморегуляционный тонус переходит в мышечную холодовую дрожь.

Дрожь, или холодовая мышечная дрожь, представляет собой непроизвольную ритмическую активность поверхностно расположенных мышц, в результате которой теплопродукция возрастает по сравнению с исходным уровнем в 2−3 раза. Обычно вначале возникает дрожь в мышцах головы и шеи, затем — туловища и, наконец, конечностей. Считается, что эффективность теплопродукции при дрожи в 2,5 раза выше, чем при произвольной деятельности.

Сократительный термогенез является основным механизмом дополнительного теплообразования у взрослого человека.

У новорожденных детей значительно развит другой механизм теплопродукции — механизм несократительного (недрожательного) термогенеза. Это механизм ускоренного теплообразования за счет возрастания скорости окисления жирных кислот бурого жира, который расположен в межлопаточной области, вдоль крупных сосудов грудной и брюшной полостей, в затылочной области шеи. Такой оттенок ей придают многочисленные окончания симпатических нервных волокон и митохондрии, содержащиеся в клетках этой ткани.

Масса бурой жировой ткани достигает у взрослого 0,1% массы тела. У детей содержание бурого жира больше, чем у взрослых. В митохондриях жировых клеток имеется полипептид, способный разобщать идущие здесь процессы окисления и образования АТФ. Результатом этого является образование в этой ткани значительно большего количества тепла, чем в белой жировой ткани.

Механизмы сократительного и несократительного термогенеза имеют огромное значение для адаптации человека к условиям холода.

2.3 Физическая терморегуляция

Под физической терморегуляцией понимают совокупность физиологических процессов, ведущих к изменению уровня теплоотдачи. При повышении температуры окружающей среды теплоотдача увеличивается, а при понижении — уменьшается. Различают следующие механизмы отдачи тепла в окружающую среду (см. рис.7)

Рисунок 7. Механизмы теплоотдачи

Излучение — это отдача тепла в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазона (? = 5 — 20 мкм). При температуре окружающей среды 20 °C и относительной влажности воздуха 40 — 60% организм взрослого человека рассеивает путем излучения около 40 — 50% всего отдаваемого тепла.

Излучение с поверхности тела возрастает при повышении температуры кожи и уменьшается при ее понижении. Если температуры поверхности кожи и окружающей среды выравниваются, отдача тепла излучением прекращается. Если внешняя температура превышает температуру кожи, тело человека согревается, поглощая инфракрасные лучи, выделяемые средой.

Теплопроведение (кондукция) — отдача тепла при непосредственном соприкосновении тела с другими физическими объектами. Сухой воздух, жировая ткань характеризуются низкой теплопроводностью и являются теплоизоляторами. Влажный, насыщенный водяными парами воздух, вода имеют высокую теплопроводность. Поэтому пребывание при низкой температуре в среде с высокой влажностью сопровождается усилением теплопотерь организма. Влажная одежда теряет свои теплоизолирующие свойства.

Конвекция — теплоотдача, осуществляемая путем переноса тепла движущимися частицами воздуха (воды). Конвекционный теплообмен, в отличие от теплопроведения, связан с обменом не только энергии, но и молекул. Это происходит потому, что вокруг всех предметов существует пограничный слой воздуха или жидкости, толщина которого зависит от окружающих условий.

Когда тело окружено неподвижным воздухом, от кожи отходит теплый воздух, который, переходя в окружающий воздух, переносит как энергию, так и молекулы. Такой процесс называется свободной конвекцией.

Пограничный слой, равный при неподвижном воздухе нескольким миллиметрам, при ветре может уменьшиться до нескольких микронов. Теплообмен такого типа в значительной степени зависит от скорости движения воздуха и называется принудительной конвекцией.

Испарение — это отдача тепла в окружающую среду за счет испарения пота или влаги с поверхности кожи и слизистых дыхательных путей. При температуре внешней среды около 20 °C испарение составляет около 36 г/ч. Путем испарения организм человека отдает в этих условиях около 20% всего рассеиваемого тепла. Повышение внешней температуры, выполнение физической работы усиливают потоотделение, и оно может возрасти до 500 — 2000 г/ч.

Если внешняя температура превышает среднее значение температуры кожи, то организм не может отдавать во внешнюю среду тепло излучением, конвекцией и теплопроведением, поэтому единственным способом рассеяния тепла становится усиление испарения влаги с поверхности тела. Такое испарение возможно до тех пор, пока влажность воздуха окружающей среды остается меньше 100%.

При интенсивном потоотделении, высокой влажности и малой скорости движения воздуха капельки пота, не успевая испариться, стекают с поверхности тела, теплоотдача путем испарения становится менее эффективной.

2.4 Патофизиология терморегуляции

Нарушения терморегуляции могут возникать при повреждении центральных и периферических аппаратов температурной чувствительности (кровоизлияния, опухоли в области гипоталамуса, некоторые инфекции), а также после травматических перерывов проводящих путей. Они могут приводить к развитию состояний, для которых характерно отклонение от нормы температуры тела, что сопровождается разнообразными нарушениями жизнедеятельности.

Значительные отклонения температуры тела от нормы могут возникнуть и при чрезмерно сильных изменениях температуры окружающей среды. Если, несмотря на активацию обмена веществ, величина теплопродукции организма становится меньше величины теплоотдачи, возникает понижение температуры тела, получившее название переохлаждения, или гипотермии.

Развитию гипотермии способствуют факторы, увеличивающие теплоотдачу, например, холодный воздух, движущийся с высокой скоростью, повышенная влажность. Переохлаждение развивается в три стадии.

Во время I стадии, компенсации, при снижении температуры среды обитания уменьшается теплоотдача и увеличивается теплопродукция, но этих механизмов недостаточно для сохранения нормальной температуры тела.

Во II стадии, переходной, вследствие нарушения механизмов терморегуляции периферические сосуды расширяются, поэтому теплоотдача увеличивается и температура тела начинает быстро понижаться.

В III стадии, декомпенсации, теплоотдача еще более возрастает, а теплопродукция снижается, вследствие чего организм становится пойкилотермным и принимает температуру окружающей среды. В этот период снижается активность ЦНС и возникает сон, происходит угнетение дыхания и кровообращения. Искусственную гипотермию используют при проведении некоторых операций для повышения резистентности организма к недостатку кислорода и уменьшения дозы, необходимых для операции наркотических средств.

Противоположное состояние организма, сопровождающееся повышением температуры тела, — гипертермия возникает, когда интенсивность теплопродукции превышает способность организма отдавать тепло. При подъеме температуры тела в результате потери жидкости с потом уменьшается объем циркулирующей крови и повышается ее осмотическое давление. Организм в этих условиях стремится сохранить водный гомеостаз, даже если это идет в ущерб терморегуляторным реакциям, поэтому отдача тепла за счет потоотделения уменьшается, и температура тела устанавливается на более высоком уровне. Развивается чувство жажды, уменьшается диурез.

Гипертермия наиболее легко развивается в условиях действия на организм внешней температуры, превышающей 37 °C при 100% влажности воздуха, когда испарение пота или влаги с поверхности тела становится невозможным. В случае продолжительной гипертермии может возникнуть «тепловой удар». Это состояние организма характеризуется покраснением кожи в результате расширения периферических сосудов, отсутствием потоотделения, признаками нарушения функций ЦНС (нарушение ориентации, бред, судороги).

В процессе эволюции выработана особая ответная реакция организма на действие пирогенных факторов — лихорадка (пирексия, жар, горячка). Она является защитным механизмом, направленным против вирусов, микроорганизмов и чужеродных веществ. По степени подъема температуры различают: субфебрильную лихорадку (повышение температуры до 38°С), умеренную (38−39°С) и чрезмерную (выше 41°С). Повышение температуры в данном случае достигается за счет перестраивания механизма «установочной точки» на более высокую, чем в норме, температуру регуляции.

3. Адаптация организма человека к длительному воздействию различных температур

3.1 Сущность температурной адаптации

Рассмотренные в предыдущей главе регуляторные механизмы — термогенез, сосудодвигательные реакции, потоотделение — всегда готовы к действию и могут включиться в течение нескольких секунд или минут после наступления температурного стресса. Кроме них существуют другие механизмы, обеспечивающие продолжительную адаптацию к климатическим изменениям в окружающей среде.

В физиологии понятие адаптации означает совокупность физиологических реакций, лежащих в основе приспособления организма к изменению окружающих условий и направленных на сохранение относительного постоянства его внутренней среды

Соответствующие процессы, называемые также акклиматизацией, основаны на таких модификациях органов и функциональных систем, которые развиваются под влиянием продолжительных (в течение дней, недель или месяцев) постоянных или повторяющихся температурных стрессов.

В зависимости от типа температурного стресса различают тепловую и холодовую адаптацию. Механизм каждой из них будет подробно рассмотрен в следующих параграфах.

3.2 Тепловая адаптация

Способность людей адаптироваться теплу играет решающую роль для выживания в условиях тропиков или пустынь, а также для выполнения тяжелой работы при высокой температуре на производстве.

Наиболее важный сдвиг, возникающий в ходе тепловой адаптации, — это изменение интенсивности потоотделения, которая может возрастать в два-три раза и у хорошо тренированных людей составляет 1 — 2 литра в час.

Кроме этого, выделение пота начинается при более низкой средней кожной и внутренней температурах. Следовательно, снижается температурный порог активации регуляторных механизмов и за счет этого уменьшается нагрузочная ошибка.

Благодаря этим изменениям уменьшается средняя температура тела при данной тепловой или рабочей нагрузке, что служит защитой от чрезмерного учащения сердцебиения и увеличения периферического кровотока, т. е. от теплового удара.

Кроме того, в ходе адаптации содержание ионов в поте заметно снижается, что уменьшает опасность их чрезмерной потери.

При сильной тепловой нагрузке объем плазмы крови и концентрация гемоглобина снижаются, что приводит к уменьшению венозного притока и объема крови, выбрасываемого сердцем при сокращении. В ходе тепловой адаптации эти неблагоприятные изменения в кровеносной системе нейтрализуются путем увеличения объема плазмы и содержания в ней белков.

При длительной тепловой нагрузке, особенно в жарком климате, после периода интенсивного потоотделения скорость последнего уменьшается. Данное явление носит название гидромиоза. В его основе лежат до сих пор недостаточно выясненные периферические механизмы. Гидромиоз может рассматриваться как защитный механизм, предотвращающий неэкономичное выделение пота.

Одно из основных адаптационных изменений в противоположность общепринятому представлению состоит в том, что по мере развития тепловой адаптации при данном уровне потерь воды с потом усиливается. Частично это связано с более низким содержанием ионов в поту Физиология человека: В 3-ч томах. Т.3. Пер. с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — 3-е изд. — М.: Мир, 2005. — С.683.

Усиление жажды необходимо для поддержания водного баланса. Если потери воды не восполняются, может наступить летальная гипертермия.

Описанные выше приспособительные изменения вызываются кратковременными сильными тепловыми нагрузками. Другая форма приспособления существует у жителей тропиков, круглосуточно находящихся в условиях высокой температуры окружающей среды.

Интенсивность реакций у них не столь высока, чтобы вызывать потоотделение. Температурный порог потоотделения сдвинут в сторону более высокой температуры тела, в результате чего они меньше потеют при ежедневной тепловой нагрузке. Этот механизм назван толерантной тепловой адаптацией.

3.3 Холодовая адаптация

Многие виды животных адаптируются к холоду очень просто — благодаря отрастанию меха у них усиливается термоизоляция. Другой распространенный способ Холодовой адаптации, обнаруженный у мелких животных, — развитие недрожательного термогенеза и бурой жировой ткани.

У взрослого человека, подолгу находящегося на сильном морозе, не может отрасти волосяное покрытие или развиться недрожательный термогенез. Поэтому часто можно услышать мнение, что человек неспособен к какой-либо физиологической адаптации к холоду.

Однако сравнительно недавно ученые-физиологи выяснили, что в условиях продолжительного воздействия холода у людей развивается толерантная холодовая адаптация.

Температурный порог дрожи и кривые соответствующих метаболических терморегуляторных реакций смещаются в сторону более низких значений температур, вследствие чего может возникнуть умеренная гипотермия.

Например, аборигены Австралии могут провести целую ночь почти раздетые при температуре, близкой к нулю, без развития дрожи, а японские ныряльщицы за жемчугом проводят по нескольку часов в день в воде при температуре около 10? С.

Температурный порог дрожи может быть сдвинут в сторону более низких значений всего за несколько дней, если имеет место периодический холодовой стресс продолжительностью от получаса до часа. При этом температурный порог механизмов, ответственных за выведение из организма излишков тепла, остается неизменным.

Если воздействие холода более длительно или температура окружающей среды ниже нуля, такая форма адаптации становится непригодной. У эскимосов и других жителей Севера выработался другой механизм (метаболическая адаптация): у них интенсивность основного обмена стала на 25 — 50% выше.

Однако для большинства людей характерна не столько физиологическая, сколько поведенческая адаптация к холоду, т. е. использование теплой одежды и обогреваемых жилищ.

Заключение

В данной работе мы проанализировали систему адаптации организма к воздействию различных температур. По результатам данного исследования можно сделать следующие выводы:

1. Человек относится к числу гомойотермных организмов, способных поддерживать температуру тела на относительно постоянном уровне (в норме — 36−37,0°С).

2. Для поддержания постоянной температуры необходимо устойчивое температурное равновесие: теплопродукция = теплоотдача

3. За адаптацию к кратковременным изменениям температуры окружающей среды ответственна система терморегуляции, которая подразделяется на химическую и физическую.

4. Химическая терморегуляция подразумевает, что если температура внешней среды становится ниже температуры тела, происходит повышение теплообразования в результате интенсификации метаболизма.

5. Наибольшее количество тепла образуется в мышцах при их напряжении и сокращении (сократительный термогенез). Для новорожденных детей характерно ускоренное теплообразование за счет возрастания скорости окисления жирных кислот бурого жира (несократительный термогенез).

6. Физическая терморегуляция — это совокупность физиологических процессов, ведущих к изменению уровня теплоотдачи.

7. Теплоотдача осуществляется путем испарения, конвекции, теплопроведения и излучения. При повышении температуры окружающей среды теплоотдача увеличивается, а при понижении — уменьшается.

8. Помимо рассмотренных регуляторных механизмов, рассчитанных на краткосрочное изменение температуры, существуют другие механизмы, обеспечивающие продолжительную адаптацию к климатическим изменениям в окружающей среде.

9. Основными механизмами тепловой адаптации являются:

Ш увеличение интенсивности потоотделения;

Ш выделение пота при более низкой температуре;

Ш снижение содержание ионов в поте;

Ш увеличение объема плазмы и содержания в ней белков;

Ш усиление жажды

Ш сдвижение температурного порога потоотделения в сторону более высокой температуры тела (толерантная тепловая адаптация).

10. Основными механизмами холодовой адаптации являются:

Ш сдвижение температурного порога дрожи в сторону более низкой температуры тела (толерантная холодовая адаптация);

Ш усиление интенсивности обмена (метаболическая адаптация);

Ш использование теплой одежды и обогреваемых жилищ (поведенческая адаптация к холоду).

1. Агаджанян Н. А. Основы физиологии человека. — 2-е изд., испр. — М.: РУДН, 2001.

2. Брин В. Б. Физиология человека в схемах и таблицах. — Ростов-на-Дону: Феникс, 1999.

3. Завьялов А. В.,. Смирнов В. М. Нормальная физиология. — М.: МЕДпресс-информ, 2009 г.

4. Малая медицинская энциклопедия. Т.4 — М.: Медицинская энциклопедия. 1994.

5. Физиология человека: В 2-х томах. / Под ред. В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько. — М.: Медицина, 1997.

6. Физиология человека: В 3-х томах. Т.3. Пер. с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — 3-е изд. — М.: Мир, 2005.

1 Агаджанян Н. А. Основы физиологии человека. — 2-е изд., испр. — М.: РУДН, 2001. — С.296.

2 Малая медицинская энциклопедия. Т.4 — М.: Медицинская энциклопедия. 1994. — С.278.

3 Агаджанян Н. А. Основы физиологии человека. — 2-е изд., испр. — М.: РУДН, 2001. — С.297.

4 Физиология человека: В 3-ч томах. Т.3. Пер. с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. — 3-е изд. — М.: Мир, 2005. — С.683.