Что из нижеперечисленного повышает теплоотдачу через кожу

Обновлено: 19.04.2024

Терморегуляция гипоталамусом. Терморецепторы

а) Роль преоптической области переднего гипоталамуса в регистрации отклонений температуры тела от стабильных значений. Были выполнены эксперименты, в которых крошечная область мозга животных подвергалась нагреванию или охлаждению с помощью термода. Это маленькое, похожее на швейную иглу устройство нагревают с использованием электрического тока или горячей воды. Охлаждать устройство можно холодной водой. Основной областью мозга, нагревание или охлаждение которой приводит к включению механизмов терморегуляции, является преоптическая область и ядра переднего гипоталамуса.

Так, при помощи термода было обнаружено, что преоптическая область переднего гипоталамуса содержит большое количество чувствительных к теплу и холоду нейронов. Предположительно эти нейроны выполняют функцию термосенсоров, контролирующих температуру тела. Они увеличивают частоту разрядов в 2-10 раз в ответ на повышение температуры тела на 10°С. Нейроны, чувствительные к охлаждению, напротив, увеличивают частоту разрядов при снижении температуры.

При нагревании преоптической области вся поверхность кожи тела начинает покрываться потом на фоне резко выраженной дилатации сосудов кожи. Эта немедленная реакция обеспечивает теплоотдачу, позволяя вернуть температуру тела к нормальным значениям. Кроме того, блокируется избыточная теплопродукция. Очевидно, что преоптическая область гипоталамуса способна выполнять функции центра, контролирующего постоянство температуры тела.

Влияние температуры гипоталамуса на отдачу телом тепла путем испарения и на теплопродукцию, обусловленную главным образом мышечной дрожью.
Чрезвычайно высокий уровень критической температуры, при котором начинает увеличиваться теплоотдача, а теплопродукция достигает минимального стабильного уровня

б) Отслеживание температурных значений посредством рецепторов кожи и глубоких тканей. Сигналы, генерируемые терморецепторами гипоталамуса, обладают мощным влиянием на регуляцию температуры тела, но рецепторы других областей дополняют их влияние на процесс терморегуляции. Это особенно справедливо для температурных рецепторов кожи и некоторых специфических глубоких тканей тела.

Напомним, что кожа снабжена рецепторами обоих типов: и Холодовыми, и тепловыми. В некоторых областях тела Холодовых рецепторов существенно больше, чем тепловых, — фактически в 10 раз, поэтому отслеживание температурных изменений периферическими рецепторами сопряжено главным образом с обнаружением холодного и прохладного, чем с выявлением теплого.

Если кожа на всей поверхности тела начинает охлаждаться, это немедленно вовлекает в ответную реакцию рефлекторные механизмы, направленные на согревание, путем:

(1) обеспечения мощной стимуляции мышечной дрожи с результирующим увеличением теплопродукции;

(2) торможения потоотделения, если оно еще осуществляется;

(3) обеспечения вазоконстрикции, уменьшающей отдачу тепла с поверхности кожи.

Глубокие терморецепторы найдены главным образом в спинном мозге, органах брюшной полости и вокруг крупных вен верхней части брюшной полости и грудной клетки. Функции глубоких рецепторов отличаются от функций рецепторов кожи, т.к. они подвержены действию температуры «сердцевины» тела, а не действию температуры кожи, хотя подобно терморецепторам кожи они реагируют в большей мере на снижение, чем на повышение температуры. Возможно, деятельность как рецепторов кожи, так и рецепторов глубоких тканей направлена на предупреждение развития гипотермии, т.е. снижения температуры тела.

в) Задний гипоталамус интегрирует центральные и периферические температурные сенсорные сигналы. Сигналы, поступающие от периферических терморецепторов, участвуют в осуществлении контроля за температурой тела благодаря гипоталамусу. Область гипоталамуса, которой адресованы сигналы от периферических терморецепторов, локализована в задних отделах билатерально, приблизительно на уровне мамиллярных тел. Температурные сигналы, поступающие в преоптическую зону переднего гипоталамуса, передаются затем в задние отделы. Здесь, в области заднего гипоталамуса, сходятся сигналы из преоптической области и сигналы от терморецепторов всех областей тела, затем они суммируются и интегрируются, чтобы вместе управлять теплопродукцией и теплоотдачей организма.

Видео физиология терморегуляции - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Цель : сформировать у обучающихся знания анатомо-физиологических особенностей, функций и значения выделительной системы.

Обобщить знания об органах выделения организма.
Изучить особенности строения мочевыделительной системы в связи с выполняемыми функциями.
Раскрыть механизм образования первичной и вторичной мочи;

Развивать умение работать с текстом учебника, с рисунками, таблицами.
Развивать речевую культуру.

Воспитывать устойчивое положительное отношение к здоровому образу жизни.

Тип урока – урок усвоения новых знаний

Оборудование : ПК, мультимедиа-проектор, презентация «выделительная система», раздаточный материал, стихотворение о почках для групповой работы,

После изучения темы ученики должны

• сущность биологических процессов: обмен веществ, выделение;

• распознавать и описывать: на таблицах органы выделительной системы человека

• проводить самостоятельный поиск информации, в том числе с использованием информационных технологий;

использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни

Здравствуйте, ребята. Садитесь, пожалуйста. Я надеюсь, что наш урок будет плодотворным. Запишите в тетрадь тему урока.

Ребята, в нашем организме есть орган, о котором мы не говорим так часто, как, например, о сердце, руках и ногах, но этот орган является одним из самых жизненно необходимых органов.

К сожалению, мы часто, простужаемся, более ангиной, кариесом, гриппом, и даже не задумываемся, что именно этот орган на каком-то этапе просто не справляется с пренебрежительным отношением к собственному здоровью и порой тоже заболевают.

Постановка задач урока.

Сегодня на уроке мы

Изучим строение и функции органов мочевыделительной системы. Научимся узнавать их на рисунке.
Узнаем, как образуется моча. Чем отличается первичная моча от вторичной.
Сможем объяснить, почему важно иметь здоровые почки.

Проверка домашнего задания - тест по теме «Кожа» - 5-7 мин.

1) Выделительную функцию кожи выполняют ….. железы.

2) Кожу смазывают ………………… железы

3) Производными эпидермиса являются…..

4) Самый тяжелый орган у человека ………..

5) Поддержание постоянной температуры тела –

6) Верхний слой кожи называют ….

7) Участок наружного покрова, в котором расположены рецепторы, сальные и потовые железы, корни волос, кровеносные и лимфатические сосуды…. -

Выберите правильный ответ

1. Собственно кожа образована:

а) эпителиальной тканью, б) соединительной тканью в) мышечной тканью

2. Кожа выполняет функции: а) защитную и выделительную б) опорную в) пищеварительную г) рецепторную и транспортную

3. Температура тела у человека:

а) постоянная б) изменяется при понижении температуры воздуха

в) изменяется при повышении температуры воздуха

4. В теплоотдаче участвуют:

а) желудок и кишечник, б) печень и мышцы,

в) кожа, легкие, кровеносные сосуды, г) сердце и пищевод

5. Что из нижеперечисленного повышает теплоотдачу через кожу?

а) повышение влажности воздуха б) прием небольших количеств соли

в) повышение температуры воздуха г) ограничение в питье

3. Объяснение нового материала – 25 мин.

Работа со схемой «Этапы обмена веществ».

Обмен веществ – один из главных признаков живого. Он состоит из трех этапов.

*Первый этап - поступление веществ в организм. Например, в организм человека с пищей поступают органические вещества.

*Второй этап - внутриклеточный обмен.

*Во время этого этапа из белков, жиров и углеводов образуются некоторые вредные вещества.

Прочитайте в учебнике на стр. 156 третий абзац. Найдите ответ на вопрос , какие именно вредные вещества образуются из белков, а какие – из жиров и углеводов?

Итак, какие продукты распада образуются из белков?

А из жиров и углеводов образуются …

Ребята, эти вещества не нужны клетке, и даже могут быть для нее опасны. *Поэтому очень важен третий этап – выделение продуктов обмена. Процесс выделения - это своего рода непрерывная уборка и чистка всех клеток, тканей и органов, в ходе которой организм избавляется от ненужных химических соединений. Благодаря чему сохраняется постоянство внутренней среды человека – гомеостаз .

В удалении ненужных и вредных веществ участвуют различные органы. Какие? Проанализируйте таблицу. (У каждого ученика она есть на информационном листке)

- Можно ли говорить, что кожа, легкие и почки выполняют в организме выделительную функцию? (Да, они выводят продукты обмена веществ из организма)

- Какие вещества выделяются через легкие? (Углекислый газ и вода)

- Какова роль кожи в выделении веществ? (Избыток солей выводится с потом через кожу)

- Как вы считаете, какой орган наиболее активно выводит из организма воду и твердые вещества? (Почки, поэтому их называют биологическим фильтром. Основная часть вредных веществ удаляется из организма с мочой через органы мочевыделительной системы).

Строение мочевыделительной системы. (работа с таблицей «Выделительная система»)

К органам мочевыделительной системы человека относятся:

3. Мочевой пузырь

4. Мочеиспускательный канал

Почки являются мочеобразующим органом, а мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал - мочевыводящими

Вставьте в текст необходимые по смыслу слова из словарика (задание на информационном листке)

СЛОВАРИК: две, почки, Мочеточники, объемом, форме, поясницы, непарный, позвоночника, ширина, Масса.

У человека две почки. Расположены они на уровне поясницы , с обеих сторон позвоночника. На правую почку «давит» такой «гигант» как печень, поэтому она на 1 -1,5 см ниже левой. По форме почка напоминает боб. Величина почки – с кулак человека. Масса – 150-200 г, длина – 10-12 см, ширина – 5-6 см. Примерно каждые 7 с из почек выходит очередная порция мочи, которая попадает в мочеточники.
Мочеточники - трубочки длиной 30 см, 4-7 мм в диаметре. Плавными движениями мочеточники двигают мочу к мочевому пузырю.
Мочевой пузырь — непарный орган, объемом 500-700 мл. Он не слишком большой и не слишком маленький - зачем транспортировать лишнюю тяжесть, не обладающую полезными качествами?

Предлагаю ученикам по цепочке зачитать по одному ответу.

У человека две почки. Расположены они на уровне поясницы , с обеих сторон позвоночника . На правую почку «давит» такой «гигант» как печень, поэтому она на 1 -1,5 см ниже левой. По форме почка напоминает боб. Величина почки – с кулак человека. Масса – 150-200 г, длина – 10-12 см, ширина – 5-6 см. Примерно каждые 7 с из почек выходит очередная порция мочи, которая попадает в мочеточники.
Мочеточники - трубочки длиной 30 см, 4-7 мм в диаметре. Плавными движениями мочеточники двигают мочу к мочевому пузырю.
Мочевой пузырь — непарный орган, объемом 500-700 мл. Он не слишком большой и не слишком маленький - зачем накапливать лишнюю тяжесть, не обладающую полезными качествами?

- У кого было не больше двух ошибок? - отлично улавливаете смысл текста.

- У кого три-четыре ошибки? – неплохой результат. А если больше – вам нужно учиться смысловому чтению текста.

Найдите в тексте функции почек, мочеточников, мочевого пузыря, подчеркните или впишите их.

Ответ: в почках образуется моча, мочеточники проводят ее в мочевой пузырь, мочевой пузырь накапливает мочу.

Ребята, предлагаю «Словесные пропорции». (задание на информационном листке)

Алгоритм поиска соответствия в представленных аналогиях. Необходимо вставить основную пару слов в короткое законченное по смыслу предложение — утверждение. Например: «Из органов строится система органов». Тогда для второй части подойдет только вариант «Из клеток строится ткань».

Решите предложенные пропорции, используя слова-подсказки : трубочки, почки, кожа, моча, выделение. (не попадитесь в ловушку, здесь есть лишние слова)

Мочевой пузырь : мочевыводящий орган = ? : мочеобразующий орган

легкие : углекислый газ = почки : ?

мочевой пузырь : мускульный мешок = мочеточники : ?

Ответы: *почки, *моча,* трубочки

Давайте рассмотрим строение почки . (таблица «Строение почки»)

*Снаружи почка покрыта плотной оболочкой из соединительной ткани.

* Под капсулой расположен корковый слой почек

*Ниже – мозговой слой, *состоящий из пирамидок

*Пирамидки открываются в малые почечные чашки

*Малые чашки впадают в большие почечные чашки

*А те открываются в почечную лоханку. Вспомните, что такое лохань? (Вид корыта). В лоханку поступает моча, которая затем движется по мочеточникам в сторону мочевого пузыря.

Кровь для фильтрации *поступает в почки по почечной артерии, а очищенная кровь собирается в *почечную вену.

ФИЗМИНУТКА для глаз

Нарисуй глазами треугольник.

Теперь его переверни вершиной вниз.

И вновь глазами ты по периметру веди.

Рисуй восьмерку вертикально.

Ты головою не крути,

А лишь глазами осторожно

Ты вдоль по линии води.

И на бочок ее клади.

Теперь следи горизонтально,

И в центре ты остановись.

Зажмурься крепко, не ленись.

Глаза открываем мы, наконец.

Зарядка окончена, ты молодец!

«Нефрон - структурно-функциональная единица почки». (работа с таблицей «Строение нефрона»)

- Как вы понимаете словосочетание «Структурно-функциональная единица»?

В тетради записываем : Нефрон - самая маленькая единица почки, в которой идет фильтрация крови.

В каждой почке насчитывается около 1 млн. нефронов.

По ходу моего рассказа учащиеся записывают части нефрона в тетрадях :

Каждый нефрон начинается двухслойной капсулой .

От капсулы отходит извитой каналец , который делает петлю , а потом впадает в собирательную трубочку . Канальцев в почке очень много, их общая длина достигает 100 км. В капсулу заходит артерия, образуя в ней капиллярный клубочек . Выйдя из капсулы, артериальный кровеносный сосуд снова ветвится на капилляры , которые оплетают стенки канальца . Очищенная кровь собирается в почечные вены.

Уберите лишнее (задание на информационном листке)

Извитой каналец 1. Капиллярный клубочек
Петля 2. Мочеточник
Лоханка 3. Извитой каналец
Собирательная трубочка 4. Капсула

Ответы:* 3. лоханка, она не является частью нефрона *2 мочеточник, он не является частью нефрона

Какими номерами на рисунке обозначены части нефрона: (работа с таблицей на доске)

Капиллярная сеть канальца

Поднимите руку , у кого получилось так же? Кто допустил 1 ошибку?

Беседа. В тетрадь пишем : Работа нефрона.

В тетрадь пишем : Кровь в капсуле находится под давлением. Плазма крови фильтруется через капсулу.

Через почечные клубочки фильтруется до 1500 л крови в сутки.

1. В крови, принесенной в нефрон содержатся как полезные, так и вредные вещества. Вспомните начало урока, схему «Обмен веществ» и дайте ответ на вопрос : какие из веществ, представленных на схеме, вы считаете полезными? (белки, глюкоза, вода). А вредными? (избыток воды, соли и мочевина).

В тетрадь пишем : Белки не фильтруются через капсулу.

В тетрадь пишем : плазма крови без белков попадает в извитой каналец – это первичная моча.

Дополняю : У человека образуется 150л первичной мочи в сутки.

В тетрадь пишем : Из первичной мочи глюкоза, аминокислоты, витамины и др. ценные вещества всасываются обратно в кровь.

Дополняю : За 1 мин. В канальце образуется 125 г фильтрата, из них 124 г. всасывается обратно.

Сделайте общий вывод о работе нефрона (Ценные вещества возвращаются в кровь, а ненужные или лишние отфильтровываются из крови, собираются в собирательной трубочке и выводятся) В тетрадь пишем : Мочевина, мочевая кислота, избыток солей обратно не всасываются, поэтому они накапливаются во вторичной моче.

Дополняю : В результате обратного всасывания у взрослого человека в мочевых канальцах образуется до 1,5— 2,5 л вторичной (конечной) мочи в сутки; у детей количество мочи меньше.

Куда попадут ненужные вещества из собирательной трубочки? Расположите органы в нужной последовательности (задание в информационном листке)

Мочевой пузырь
Мочеточники
Лоханка
Почечные чашки
Мочеиспускательный канал

(В почечные чашки, лоханку, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал)

Какой процесс в организме иллюстрируют эти числа?

1500 л → 150 л → 1,5 л

*Ответ: 1500 л крови фильтруется за сутки через клубочки; 150 л первичной мочи образуется; 1,5 литра – вторичной.

Сравните состав первичной и вторичной мочи. Объясните разницу .

(Первичная моча содержит полезные вещества: аминокислоты, витамины, глюкозу, часть солей и воды. Вторичная моча содержит то, что нужно удалить из организма).

Используя знания, полученные на уроке, объясните содержание стихотворения.

Каждому на парту.

Объяснения к нему

Они как два больших боба

На связках закрепились, '
У позвоночного столба
Уютно разместились

Почки расположены по обе стороны позвоночника

Имеют бобовидную форму

Фильтруют почки нашу крови
С невиданным упрямством,
Чтобы во внутренней среде
Держалось постоянство.

Почка – биологический фильтр

Выводит вредные и лишние вещества, тем самым обеспечивает сохранение постоянства внутренней среды организма

Нефрон содержит капсулы,
Канальцы и клубочки.
Нефронов целый миллион
Содержат наши почки.

Нефрон – структурно – функциональная единица почки

Проходит кровь через нефрон,

Каналец здесь решает,

Чему вернуться в организм,

А что он удаляет.

Кровь фильтруется через капсулу нефрона, полезные вещества возвращаются в кровь, а вредные собираются во вторичной моче

Мы смолоду должны учесть

Что нам всего дороже:

Беречь должны не только честь,

Но наши почки тоже.

Почки – главный орган выделительной системы. Если они не будут выполнять свои функции, то в организме накопятся продукты распада. Это приведет к самоотравлению и гибели организма.

4.Закрепление и проверка усвоения темы урока. – 10 мин.

Задание 1. «СВЕТОФОР »

(у каждого красные и зеленые карточки – верный ответ - зеленая, неверный – красная)

Что большинство людей знают о терморегуляции собственного организма? В основном лишь то, что в норме температура тела 36,6 °С. А между тем это сложный процесс, в котором задействованы разные органы и системы нашего организма. За счет терморегуляции наш организм способен приспосабливаться к различным погодным условиям. Однако существует вероятность нарушения этого процесса, влекущая за собой переохлаждение или повышение температуры тела.

Терморегуляция организма

Терморегуляция – это сложный физиологический процесс теплообразования и теплоотдачи, позволяющий поддерживать постоянную температуру тела, несмотря на значительные перепады температуры внешней среды.

За поддержание температуры в человеческом организме отвечает вегетативная нервная система и гипоталамус. Организм воспринимает температуру окружающей среды за счет нервных окончаний в коже и мышцах – терморецепторов. Терморецепторы постоянно передают эту информацию в центральную нервную систему, а именно в гипоталамус, в котором расположен центр терморегуляции. В свою очередь центр терморегуляции определяет скорость метаболизма, который настраивает основной обмен на:

теплопродукцию – процесс выработки тепла человеческим телом;
теплоотдачу – переход тепла из организма во внешнюю среду с помощью процессов жизнедеятельности (излучение, испарение, конвекция).

При повышении температуры теплопродукция уменьшается, и организм вырабатывает меньше тепла, а интенсивность метаболизма снижается. Одновременно увеличивается теплоотдача, что защищает организм от перегрева (капилляры расширяются, кожа краснеет, выделяется пот).

При понижении температуры начинаются противоположные процессы: теплоотдача уменьшается (капилляры сужаются, температура крови повышается), а теплопродукция увеличивается. Таким образом организм сохраняет тепло.

Причины гипотермии и гипертермии

Основной причиной нарушения терморегуляции являются внешние факторы. В отличие от других теплокровных животных в ходе эволюции мы стали менее приспособлены к перепадам температуры, и длительные колебания в 1-2 °С от нормы могут привести к гипо- и гипертермии.

Гипотермия – это критическое переохлаждение организма, когда температура падает до 35 °С и ниже. Основной причиной гипотермии является потеря тепла на холоде через кожу и дыхание. Наш организм включает защитную программу, при которой спасает жизненно важные органы, жертвуя кожными покровами, конечностями – всем тем, без чего человек может выжить. Гипотермию делят на три стадии:

Легкая, когда температура падает до первой критической отметки 34-35 °С. При данной температуре наблюдается бледность кожных покровов, дрожь, замедление метаболизма. Также для этой стадии характерна заторможенность, проблемы с памятью и потеря ориентации в пространстве.
Средней тяжести, когда температура опускается до 30 °С. Сердце замедляет свою работу, чтобы защитить мозг и сохранить тепло, кожа приобретает мраморный оттенок, появляется сильная сонливость, нарушения речи, возможны даже галлюцинации.
Тяжелая, при которой температура тела снижается до критической отметки 27 °С и ниже. Человек теряет сознание, его конечности коченеют, дыхание становится прерывистым. На этой стадии возможна остановка сердца.

Гипертермия – стойкое повышение температуры тела выше 38,5 °С, вызванное внешними факторами, затрудняющими теплоотдачу или увеличивающими поступление тепла извне. Гипертермия также делится на три стадии:

Эффективность терморегуляции. Значение температуры кожи

а) Концепция «заданной величины» в регуляции температуры тела. На примере рисунка ниже понятно, что в с случае критической температуры «сердцевины» тела, близкой к 37,1°С, наблюдаются коренные изменения как в интенсивности теплопродукции, так и интенсивности теплоотдачи.

При температурах выше этого уровня скорость теплоотдачи становится выше, чем скорость теплопродукции, в итоге температура тела снижается и приближается к уровню 37,1°С. При температурах ниже этого уровня скорость теплопродукции становится выше, чем скорость теплоотдачи, поэтому температура тела повышается и вновь приближается к уровню 37,1°С.

Этот критический уровень температуры назван «заданной величиной» механизма терморегуляции. Таким образом, все механизмы терморегуляции постоянно стремятся вернуть температуру тела к этой величине.

б) Коэффициент полезного действия системы терморегуляции. Еще раз обсудим вопрос, связанный с понятием «коэффициент полезного действия», применительно к регуляторной системе. Коэффициент полезного действия является способом оценки эффективности функционирования контролирующей системы. В случае терморегуляции это чрезвычайно важно для ограничения изменений температуры «сердцевины» тела при значительных колебаниях температуры окружающей среды в течение суток и даже часа. Коэффициент полезного действия системы терморегуляции равен отношению изменения температуры окружающей среды к изменению температуры «сердцевины» тела минус 1.

В экспериментах показано, что температура тела человека изменяется приблизительно на 1° на каждые 25-30° изменений температуры внешней среды, поэтому коэффициент полезного действия системы терморегуляции равен в среднем 27 (28/1,0 - 1,0 = 27), являясь чрезвычайно высоким для биологической регуляторной системы. Для сравнения: барорецепторная система регуляции артериального давления имеет коэффициент полезного действия менее 2.

в) Температура кожи может немного изменять «заданную величину» регуляции температуры «сердцевины» тела. Критическая температура гипоталамуса («заданная величина»), выше которой начинается потоотделение, а ниже — мышечная дрожь, предопределена главным образом степенью активности тепловых термосенсоров преоптической области переднего гипоталамуса. Однако температурные сигналы и от кожи, и от глубоких тканей тела (спинного мозга и органов брюшной полости) содействуют функционированию системы терморегуляции. Но как они это делают? По-видимому, они могут изменять «заданную величину» гипоталамического центра терморегуляции.

На рисунке ниже показано влияние различных температур кожи на значение «заданной величины» применительно к потоотделению.

Влияние изменений внутренней температуры головы на интенсивность теплоотдачи путем испарения. Температура кожи предопределяет значение «заданной величины», при котором начинается потоотделение

Видно, что значения «заданной величины» повышаются, если температура кожи снижается. На этом рисунке значения гипоталамической «заданной величины» у человека повышаются от уровня 36,7°С, если температура кожи превышает 33°С, до уровня 37,4°С на фоне снижения температуры кожи до 29°С. Следовательно, если температура кожи была высокой, потоотделение начиналось при более низкой температуре гипоталамуса, чем при более низкой температуре кожи.

Это взаимовлияние понятно, т.к. потоотделение подавляется при низкой температуре кожи, в противном случае объединенные влияния низкой температуры кожи и потоотделения могли бы стать причиной потери организмом слишком большого количества тепла.

Сходные эффекты наблюдаются при мышечной дрожи (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок ниже).

Влияние изменений внутренней температуры головы на интенсивность теплопродукции. Температура кожи предопределяет значение «заданной величины», при которой начинается мышечная дрожь

Когда кожа становится холодной, это приводит к смещению «заданной величины» гипоталамического центра терморегуляции в сторону порога мышечной дрожи, даже если температура самого гипоталамуса остается нормальной. При этом низкая температура кожи может вызвать снижение температуры «сердцевины» тела, если только не увеличится теплопродукция. Таким образом, низкая температура кожи «предчувствует» падение внутренней температуры тела и препятствует этому.

Видео физиология терморегуляции - профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Центральное звено системы терморегуляции. Центр терморегуляции. Установочная точка терморегуляции.

В терморегуляторном центре гипоталамуса обнаружены различные по функциям группы нервных клеток:
1) термочувствительные нейроны преоптической области;
2) клетки, «задающие" уровень поддерживаемой в организме температуры тела («установочная точка» терморегуляции) в переднем гипоталамусе;
3) вставочные нейроны (интернейроны) гипоталамуса;
4) эффекторные нейроны, управляющие процессами теплопродукции и теплоотдачи, в заднем гипоталамусе (рис. 13.5).

Рис. 13.5. Схема взаимодействия различных типов нейронов терморегуляторного центра гипоталамуса между собой и с кожными терморецепторами. Стимуляция тепловых рецепторов кожи (Рт) и гипоталамуса активирует процессы теплоотдачи в организме человека, а холодовых рецепторов (Рх) кожи и гипоталамуса — теплопродукции. Ин — интернейроны гипоталамуса.

Термочувствительные нервные клетки преоптической области гипоталамуса непосредственно «измеряют» температуру артериальной крови, протекающей через мозг, и обладают высокой чувствительностью к температурным изменениям (способны различать разницу температуры крови в 0,011 °С). Отношение холодо- и теплочувствительных нейронов в гипоталамусе составляет 1:6, поэтому центральные терморецепторы преимущественно активируются при повышении температуры «ядра» тела человека. На основе анализа и интеграции информации о значении температуры крови и периферических тканей, в преоптической области гипоталамуса непрерывно определяется среднее (интегральное) значение температуры тела. Эти данные передаются через вставочные нейроны в группу нейронов переднего отдела гипоталамуса, задающих в организме определенный уровень температуры тела — «установочную точку» терморегуляции. На основе анализа и сравнений значений средней температуры тела и заданной величины температуры, подлежащей регулированию, механизмы «установочной точки» через эффекторные нейроны заднего гипоталамуса воздействуют на процессы теплоотдачи или теплопродукции, чтобы привести в соответствие фактическую и заданную температуру. Таким образом, за счет функции центра терморегуляции устанавливается равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей, позволяющее поддерживать температуру тела в оптимальных для жизнедеятельности организма пределах (рис. 13.6).

Рис. 13.6. Схема механизмов регуляции теплообмена в организме человека. Поддержание относительного постоянства температуры тела достигается с помощью баланса между количеством продуцируемого в единицу времени тепла в организме человека и количеством тепла, которое организм отдает за то же время в окружающую среду. Тепловой баланс регулируется нейрогуморальными механизмами, которые активируются в результате изменения импульсной активности эффекторных нейронов терморегуляторного центра гипоталамуса. В гипоталамический терморегуляторный центр поступает афферентная информация об изменениях внешней температуры от периферических терморецепторов и об изменения температуры «ядра» — от центральных терморецепторов (пояснения в тексте).

В механизме формирования «установочной точки» имеет значение уровень спонтанной активности вставочных нейронов гипоталамуса. Например, если уровень спонтанной активности интернейрона является высоким, то для усиления термогенеза требуется более высокая активность кожных Холодовых рецепторов, а значение пороговой температуры для регулируемой теплопродукции является более низким. И наоборот, если вставочный нейрон проявляет низкую спонтанную активность, то даже незначительная афферентация от кожных Холодовых рецепторов может оказаться достаточной для запуска дополнительного теплообразования в организме. Уровень спонтанной активности вставочных нейронов зависит от соотношения концентрации ионов натрия и кальция в гипоталамусе и некоторых других нетемпературных факторов.

Читайте также: