A. Das menschliche Leben kann nur in einem engen Temperaturbereich steigen.
Die Temperatur hat einen erheblichen Einfluss auf den Fluss von lebenswichtigen Prozessen im menschlichen Körper und auf ihre physiologische Aktivität. Lebensdauerprozesse sind auf einen engen Temperaturbereich der inneren Umgebung beschränkt, in dem grundlegende Enzymreaktionen auftreten können. Für eine Person ist in der Regel eine Abnahme der Körpertemperatur unter 25 ° C und deren Erhöhung über 43 ° C tödlich. Besonders empfindlich auf Änderungen in Temperaturnervenzellen.
Hohes Fieber Es verursacht ein intensives Schwitzen, das zur Dehydratisierung des Körpers, der Verlust von Mineralsalzen und wasserlöslichen Vitaminen führt. Die Folge dieser Prozesse ist die Blutverdickung, eine Verletzung des Salzstoffwechsels, der Magensekretion, die Entwicklung eines Vitamindefizits. Die zulässige Gewichtsreduzierung während der Verdampfung beträgt 2-3%. Wenn der Gewichtsverlust von der Verdampfung 6% beträgt, wird die mentale Aktivität verletzt, und mit 15-20% Gewichtsverlust kommt der Tod. Die systematische Wirkung von hoher Temperatur verursacht Änderungen im Herz-Kreislauf-System: Die Erhöhung des Impuls, die Änderung des Blutdrucks, der Funktionsfähigkeit des Herzens schwächt. Die langfristige Exposition gegenüber der hohen Temperatur führt zur Anhäufung von Wärme im Körper, während die Körpertemperatur auf 38-41 ° C ansteigen kann, und ein thermischer Schlag kann mit dem Verlust des Bewusstseins auftreten.
Niedrige Temperaturen Es kann Ursachen für Kühlung und Unterkühlung des Organismus geben. Beim Abkühlen im Körper wird die Wärmeübertragung reflexisiert und das Wärmeprodukt steigt. Die Reduzierung der Wärmeübertragung erfolgt aufgrund von Krämpfen (Verengung) von Gefäßen, was den Wärmebeständigkeit des Körpergewebes erhöht. Die langfristige Exposition gegenüber der niedrigen Temperatur führt zu einem widerstandsfähigen vaskulären Spa, Gewebestörungen. Das Wachstum des Wärmeprodukts während des Kühlens wird durch eine Erhöhung der oxidativen metabolischen Verfahren im Körper erreicht (eine Abnahme der Körpertemperatur bei 1 ° C wird mit einer Erhöhung der metabolischen Prozesse bei 10 ° C begleitet. Die Wirkung niedriger Temperaturen werden mit einer Erhöhung des Blutdrucks, des Inhalationsvolumens und einer Abnahme der Atemfrequenz begleitet. Kühlung des Körpers ändert Kohlenhydrataustausch. Große Kühlung wird von einer Abnahme der Körpertemperatur, der Unterdrückung von Organen und Körpersystemen begleitet.
B. der Kern und die äußere Hülle des Körpers.
Aus Sicht der Thermoregulation kann der menschliche Körper dargestellt werden, bestehend aus zwei Komponenten - extern schale und intern kerne.
Ader- Dies ist Teil des Körpers, der eine konstante Temperatur (interne Organe) aufweist, und schale- Teil des Körpers, in dem ein Temperaturgradient (dies sind Gewebe der Oberflächenschicht des Körpers mit einer Dicke von 2,5 cm). Durch die Hülle gibt es einen Wärmeaustausch zwischen dem Kern und der Umgebung, dh Änderungen der Wärmeleitfähigkeit der Schale bestimmen die Konstanz der Kerntemperatur. Die Wärmeleitfähigkeit variiert aufgrund von Änderungen in der Blutversorgung und des Blutflusses des Schalengewebes.
Die Temperatur unterschiedlicher Abschnitte des Kernels ist unterschiedlich. Zum Beispiel in der Leber: 37,8-38.0 ° C, im Gehirn: 36.9-37,8 ° C. Im Allgemeinen ist die Temperatur des Kerns des menschlichen Körpers 37.0 ° C Dies wird unter Verwendung der Verfahren der endogenen Thermoregulation erreicht, wodurch ein stabiles Gleichgewicht zwischen der im Körper erzeugten Wärmemenge ( hitzeproduktion) und die vom Körper zerstörte Wärme für die gleiche Zeit in der Umwelt ( wärmepresse).
Die menschliche Hauttemperatur in verschiedenen Bereichen liegt im Bereich von 24,4 ° C bis 34.4 ° C. Die niedrigste Temperatur wird an den Fingern der Beine, dem höchsten - in der Achselhöhle, beobachtet. Es basiert auf der Temperaturmessung in der Achselhöhle, der Körper wird normalerweise zum Zeitpunkt der Zeit beurteilt.
Gemäß gemittelten Daten beträgt die Durchschnittstemperatur der nackten Person in einer angenehmen Lufttemperatur 33-34 ° C. Es gibt tägliche Schwankungen der Körpertemperatur. Die Amplitude der Schwingungen kann 1 ° C erreichen. Die Temperatur des Körpers ist minimal in der vorläufigen Uhr (3-4 Stunden) und dem Maximum tagsüber (16-18 Stunden).
Auch bekannt ist das Phänomen der Asymmetrie der Temperatur. Es wird ungefähr 54% der Fälle beobachtet, und die Temperatur in der linken axillarischen Depression ist etwas höher als rechts. Asymmetrie und andere Hautbereiche sind möglich, und der Schweregrad der Asymmetrie beträgt mehr als 0,5 ° C der Pathologie.
V. Wärmeaustausch. Das Gleichgewicht der Wärmeerzeugung und der Wärmeübertragung im menschlichen Körper.
Die menschlichen Lebensprozesse werden in ihrem Körper und der Auswirkungen der gebildeten Wärme in die Umwelt begleitet. Der Austausch von Wärmeenergie zwischen dem Organismus und der Umwelt wird aufgerufen wärmeaustausch. Das Wärmeprodukt und die Wärmeübertragung beruht auf den Tätigkeiten des zentralen Nervensystems, der den Stoffwechsel, der Durchblutung, des Schwitzens und der Aktivität von Skelettmuskeln reguliert.
Der menschliche Körper ist ein selbstregulierendes System mit einer internen Wärmequelle, in der unter normalen Bedingungen Wärmeprodukt (Menge an geformtem Wärme) gleich der Wärmemenge ist, die der äußeren Umgebung (Wärmeübertragung) gegeben wird. Die Konstanz der Körpertemperatur wird aufgerufen isothermie. Es sorgt für die Unabhängigkeit von metabolischen Prozessen in Geweben und Organen von Umgebungstemperaturschwankungen.
Die Innentemperatur des menschlichen Körpers ist aufgrund der Kontrolle der Intensität der Wärmeprodukt- und Wärmeübertragung in Abhängigkeit von der Temperatur der äußeren Umgebung konstant (36,5-37 ° C). Und die Temperatur der menschlichen Haut, wenn sie externe Bedingungen ausgesetzt sind, kann in relativ breiten Grenzwerten geändert werden.
Im Körper einer Person für 1 Stunde, so viel Wärme, so viel Wärme, um 1 Liter eisiges Wasser zu kochen. Und wenn der Körper und der Fall undurchdringlich härtet, dann wäre die Körpertemperatur eine Stunde später etwa 1,5 ° C gestiegen, während die Uhr den Siedepunkt des Wassers erreichen würde. Bei schwerer körperlicher Arbeit steigt die Wärmebildung mehrmals an. Trotzdem ändert sich die Temperatur unseres Körpers nicht. Warum? Genau im Ausgleich der Bildungsprozesse und Wärmewärme im Körper.
Der führende Faktor, der den Niveau der thermischen Balance ermittelt, ist umwelttemperatur. Mit seiner Abweichung von einer komfortablen Zone im Körper wird ein neuer Thermalbilanz eingerichtet, wodurch Isothermie in den neuen Umgebungsumgebungen bereitgestellt wird. Eine solche Konstanz der Körpertemperatur wird durch den Mechanismus sichergestellt thermoregulierungBestehend aus Wärmeerzeugungsprozess und Wärmeerzeugungsprozess, die von neuro-endokrinem Durchgang reguliert wird.
Das Konzept der Thermoregulation des Körpers.
Temoregulation - Dies ist eine Kombination aus physiologischen Prozessen, die darauf abzielen, die relative Konstanztemperatur des Organismuskerns unter Bedingungen von Änderungen der Temperatur des Mediums unter Verwendung der Regulation von Wärmeprodukt und Wärmeübertragung aufrechtzuerhalten. Die Thermoregulation zielt darauf ab, Erkrankungen der Wärmeausgleich des Körpers oder seiner Wiederherstellung zu verhindern, falls diese Verstöße bereits aufgetreten sind, und wird durch neuro-Humorat durchgeführt.
Es wird angenommen, dass die Thermoregulation nur durch homoothermische Tiere gekennzeichnet ist (sie umfassen Säugetiere (einschließlich einer Person), Vögel), dessen Körper die Fähigkeit hat, die Temperatur der inneren Körperbereichen bei einem relativ konstanten und ziemlich hohen Körper aufrechtzuerhalten Niveau (etwa 37-38 ° C in Säugetieren und 40-42 ° C in Vögeln) unabhängig von Änderungen der Umgebungstemperatur.
Der Thermoregulationsmechanismus kann als kybernotisches selbstverwaltendes System mit Feedback dargestellt werden. Die Umgebungstemperaturschwankungen wirken auf spezielle Rezeptorausbildung ( thermoorezeptor.), empfindlich auf Temperaturänderung. Die Thermoorezeptoren werden wiederum an die Thermoregulationszentren über den thermischen Zustand des Orgels übertragen, wodurch die Thermoregulationszentren durch die Nervenfasern, Hormone und andere biologisch aktive Substanzen den Niveau der Wärmeübertragung und die Wärmeerzeugung oder Körperabschnitte (lokale Thermoregulation) ändern. oder der Körper als Ganzes. Wenn die Thermoregulationszentren mit speziellen Chemikalien ausgeschaltet werden, verliert der Körper die Fähigkeit, die Temperaturbetränke aufrechtzuerhalten. Diese Funktion in den letzten Jahren wird in der Medizin zur künstlichen Kühlung des Körpers während komplexer chirurgischer Operationen auf dem Herzen eingesetzt.
Haut thermorezeptoren.
Es wird geschätzt, dass eine Person ungefähr 150.000 Kälte und 16.000 thermische Rezeptoren aufweist, die auf Änderungen der Temperatur der inneren Organe reagieren. Thermoorezeptoren befinden sich in der Haut, in den inneren Organen, Atemwege, Skelettmuskeln und dem zentralen Nervensystem.
Thermoorezeptorleder passt sich schnell an und reagiert nicht so sehr an der Temperatur selbst als ihre Änderungen. Die maximale Anzahl von Rezeptoren liegt im Bereich des Kopfes und des Hals, das Minimum an den Gliedmaßen.
Kaltrezeptoren sind weniger empfindlich und deren Empfindlichkeitsschwellenwert ist 0,012 ° C (beim Abkühlen). Der Schwellenwert der Empfindlichkeit von thermischen Rezeptoren ist höher und beträgt 0,007 ° C. Dies ist wahrscheinlich auf die größere Gefahr für den Körper der Überhitzung zurückzuführen.
D. Thermoregulationstypen.
Die Thermoregulation kann in zwei Haupttypen unterteilt werden.:
1. Physikalische Thermoregulation:
Verdampfung (Schwitzen);
Strahlung (Strahlung);
Konvektion.
2. Chemische Thermoregulation.
Kontraktile Thermogenese;
Nicht-Kultur-Thermogenese.
Physische Thermoregulation. (Der Prozess, der Wärme aus dem Körper entfernt) - sorgt für den Erhalt der Konstanz der Körpertemperatur aufgrund der Änderung der Wärmewärme durch den Organismus durch Durchführung durch die Haut (Leitung und Konvektion), Radiaysuscript (Strahlung) und Verdampfung aus Wasser. Die Rückgabe der im Körper erzeugten Wärme wird durch Änderung der Wärmeleitfähigkeit der Haut, der subkutanen Fettschicht und der Epidermis geregelt. Die Wärmeübertragung ist weitgehend durch die Dynamik der Durchblutung in thermisch leitendem und wärmeisolierendem Gewebe geregelt. Mit einer Erhöhung der Umgebungstemperatur in der Wärmeübertragung beginnt das Verdampfen zu dominieren.
Die Leitung, Konvektion und Strahlung sind die passiven Wärmeübertragungswege, die auf den Rechtsgesetzen der Physik basieren. Sie sind nur wirksam, wenn sie einen positiven Temperaturgradienten aufrechterhalten. Je weniger die Temperaturdifferenz zwischen dem Körper und der Umwelt, desto weniger Wärme ist gegeben. Mit den gleichen Indikatoren oder bei hohen Umgebungstemperaturen sind die genannten Pfade nicht nur nicht wirksam, sondern auch der Körper auftritt. Unter diesen Bedingungen wird nur ein Wärmerückgewinnungsmechanismus im Körper ausgelöst - Schwitzen.
Bei niedriger Umgebungstemperatur (15 ° C und darunter) treten etwa 90% der täglichen Wärmeübertragung aufgrund von Wärmekontrolle und Wärmeemission auf. Unter diesen Bedingungen gibt es kein sichtbares Schwitzen. Bei der Lufttemperatur von 18-22 ° C nimmt die Wärmeübertragung aufgrund der Wärmeleitfähigkeit und der Wärmeemission ab, der Wärmeverlust nimmt jedoch durch den Organismus durch Verdampfen der Feuchtigkeit von der Hautoberfläche zu. Mit zunehmender Umgebungstemperatur von bis zu 35 ° C wird die Wärmeübertragung mit Strahlung und Konvektion unmöglich, und die Körpertemperatur wird ausschließlich durch Verdampfen von Wasser von der Oberfläche der Haut- und Alveoli-Lunge aufrechterhalten. Bei hoher Luftfeuchtigkeit, wenn die Verdampfung von Wasser schwierig ist, kann die Körperüberhitzung auftreten und einen Wärmebruch entwickeln.
In einer Person, die bei der Lufttemperatur von etwa 20 ° C und einer Gesamtwärmeübertragung Equativ auf 419 kJ (100 kcal) pro Stunde ist, gehen 66% mit Strahlung, Wasserverdampfung - 19%, Konvektion - 15% der Gesamtwärme verloren Verlust durch den Körper.
Chemische Thermoregulation.(Der Prozess, der die Wärmebildung im Körper gewährleistet) wird durch den Stoffwechsel und durch die Wärmeerzeugnisse solcher Gewebe als Muskeln sowie der Leber, braunem Fett, dh Änderungen des Wärmeerzeugungsniveaus - fällig zu der Verstärkung oder Abschwächung der Intensität des Metabolismus in den Körperzellen. Bei der oxidierenden organischen Substanzen wird Energie freigesetzt. Ein Teil der Energie geht zur Synthese von ATP (Adenosin-Trifosphat ist ein Nukleotid, das bei dem Austausch von Energie und Substanzen im Körper eine äußerst wichtige Rolle spielt). Diese potentielle Energie kann vom Körper in den zukünftigen Aktivitäten verwendet werden. Die Hitzequelle im Körper ist alles Gewebe. Blut, durch den Stoff fließt, erwärmt sich. Eine Erhöhung der Umgebungstemperatur bewirkt, dass eine Reflex-Reduktion des Metabolismus, infolgedessen wird die Wärmeerzeugung im Körper abnimmt. Bei einer Abnahme der Umgebungstemperatur erhöht sich die Intensität der metabolischen Prozesse reflektiert und die Wärmeerzeugung wird verbessert.
Die Einbeziehung der chemischen Thermoregulation tritt auf, wenn sich die physikalische Thermoregulation als unzureichend erstellt, um die Konstanz der Körpertemperatur aufrechtzuerhalten.
Betrachten Sie diese Art der Thermoregulation.
Physikalische Thermoregulation:
Unter physische Thermoregulation. Verstehen Sie die Kombination von physiologischen Prozessen, die zu Änderungen des Wärmeübertragungsniveaus führen. Es gibt folgende Möglichkeiten, um die Wärme durch den Organismus in der Umwelt zu gewinnen:
Verdampfung (Schwitzen);
Strahlung (Strahlung);
Wärmeübertragung (Leitung);
Konvektion.
Betrachten Sie sie detaillierter:
1. Verdampfung (Schwitzen):
Verdampfung (Schwitzen)- Dies ist eine Erholung der Wärmeenergie in die Umwelt aufgrund der Verdampfung von Schweiß oder Feuchtigkeit von der Hautoberfläche und Schleimhäute der Atemwege. Eine Person wird ständig durch Schweiß durch Schweißdrüsen der Haut ("greifbarer" oder in der Ersatzwasserverlust) freigesetzt, wobei die Schleimhäute der Atemwege ("unwiderruflicher" Wasserverlust) angefeuchtet sind. Gleichzeitig hat der "materielle" Wasserverlust durch den Körper einen erheblicheren Einfluss auf die Gesamtmenge an Wärme als die Wärmewärme als "irrelevant".
An der äußeren Mediumtemperatur beträgt etwa 20 ° C die Verdampfung der Feuchtigkeit etwa 36 g / h. Da die Verdampfung von 1 g Wasser bei Menschen 0,58 kcal von Wärmeenergie verbracht hat, ist es nicht schwierig, durch Verdampfen durch den Organismus eines Erwachsenen zu berechnen, er ergibt unter diesen Bedingungen etwa 20% der gesamten Wärmeableitung. Erhöhte äußere Temperatur, körperliche Arbeit, langfristiger Aufenthalt in Wärmedämmungskleidung verstärken das Schwitzen und kann auf 500-2000 g / h erhöht werden.
Eine Person toleriert die relativ niedrige Umgebungstemperatur (32 ° C) während der nassen Luft nicht. In absolut trockener Luft kann eine Person 2-3 Stunden bei einer Temperatur von 50 bis 55 ° C ohne zu überhitzbarer Überhitzung sein. Es ist auch schlecht übertragen von Luft- undurchdringlichem Kleidung (Gummi, dicht usw.), die das Verdampfen von Schweiß verhindert: Eine Luftschicht zwischen Kleidung und dem Körper ist schnell mit Paaren gesättigt und ein weiteres Verdampfen von Schweißstopps.
Bei der Wärmeübertragung mit Verdampfen, obwohl es nur eines der Verfahren der Thermoregulation ist, gibt es eine außergewöhnliche Würde, wenn die Außentemperatur die Durchschnittstemperatur der Haut übersteigt, dann kann der Körper dem externen Medium keine Wärme annehmen Andere Verfahren zur Thermoregulation (Strahlung, Konvektion und Leitung), die wir unten aussehen werden. Der Körper unter diesen Bedingungen beginnt, Wärme von außen aufzunehmen, und der einzige Weg der Wärmestreuung wird zu einer Erhöhung der Verdampfung der Feuchtigkeit aus der Körperoberfläche. Eine solche Verdampfung ist möglich, bis die Umweltfeuchtigkeit weniger als 100% bleibt. Bei intensivem Schwitzen, hoher Luftfeuchtigkeit und niedriger Luftbewegung, wenn Schweißtropfen, nicht so einschätzen, um zu verdampfen, zusammenzuführen und aus der Körperoberfläche zu fließen, wird die Wärmeübertragung durch Verdampfen weniger wirksam.
Beim Verdampfen von Schweiß gibt unser Körper seine Energie. Tatsächlich reißt sich aufgrund der Energie unseres Körpers das flüssige Molekül (d. H. Schweiß) die molekularen Bindungen und bewegen sich von der Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand. Energie wird für den Bruch der Verbindungen ausgegeben, und infolgedessen fällt die Körpertemperatur ab. Der Kühlschrank arbeitet auf demselben Prinzip. Es schafft es, die Temperatur in der Kammer aufrechtzuerhalten, viel niedriger als die Umgebungstemperatur. Dies tut dies aufgrund von Stromverbrauch. Und wir machen es mit der Energie, die von der Spaltung von Nahrungsmittelprodukten gewonnen wird.
Die Verdampfungswärme reduzieren kann helfen, die Auswahl der Kleidung zu kontrollieren. Die Kleidung muss auf der Grundlage der Wetterbedingungen und der aktuellen Tätigkeit ausgewählt werden. Seien Sie nicht faul, um übermäßige Kleidung zu entfernen, wenn die Lasten wachsen. Du wirst weniger schwitzen. Und sei nicht faul, es wieder zu tragen, wenn die Lasten aufhören. Entfernen Sie Feuchtigkeit und Windkraft, wenn es keinen Regen mit dem Wind gibt, sonst spottet die Kleidung von innen, von Ihrem Schweiß. In Berührung mit nasser Kleidung verlieren wir Wärme- und Wärmeleitfähigkeit. Wasser 25 mal besser als Luft führt Hitze aus. In nasser Kleidung verlieren wir also 25-mal schneller Hitze. Deshalb ist es wichtig, trockene Kleidung zu unterstützen.
Die Verdampfung ist in 2 Typen unterteilt:
aber) Eine beispiellose Erlaubnis (ohne die Teilnahme von Schweißdrüsen) ist das Verdampfen von Wasser von der Oberfläche von Licht, Schleimhäuten der Atmungswege und des Wassers, das durch das Epithel der Haut (Verdampfung von der Hautoberfläche, selbst wenn die Haut trocken ist ).
Während des Tages durch die Atemwege verdampften bis zu 400 ml Wasser, d. H. Der Körper verliert bis zu 232 kcal pro Tag. Bei Bedarf kann dieser Wert durch thermische Atemkategorie erhöht werden. Durchschnittlich durch die Epidermis, im Durchschnitt etwa 240 ml Wasser sickert pro Tag. Folglich verliert der Körper bis zu 139 kcal pro Tag. Dieser Wert hängt in der Regel nicht von den Regulierungsvorgängen und verschiedenen Umweltfaktoren ab.
b) Filzberechtigungen(mit der aktiven Beteiligung von Schweißdrüsen) - Dies ist die Rückkehr der Wärme durch Verdampfen von Schweiß. Durchschnittlich unterscheidet sich 400-500 ml Schweiß während einer angenehmen Temperatur des Mediums, daher sind bis zu 300 kcal Energie gegeben. Die Verdampfung von 1 Litern Topf in einer Person mit einem Körpergewicht von 75 kg kann die Körpertemperatur bei 10 ° C senken. Falls erforderlich, kann das Schwitzenvolumen jedoch auf 12 l pro Tag steigen, d. H. Durch Schwitzen können Sie bis zu 7.000 kcal pro Tag verlieren.
Die Verdampfungseffizienz hängt weitgehend vom Medium ab: Je höher die Temperatur und der niedrigeren Luftfeuchtigkeit, desto höher ist die Effizienz des Schwitzens als Wärmeaufnahmemechanismus. Bei 100% Luftfeuchtigkeit ist Verdampfung nicht möglich. Mit hoher Luftfeuchtigkeit der atmosphärischen Luft sind hohe Temperaturen schwerer als bei geringer Luftfeuchtigkeit. Bei gesättigter Wasserdampfluft (zum Beispiel im Bad) wird Schweiß in großen Mengen hervorgehoben, verdamst jedoch nicht und fließt nicht von der Haut. Ein solches Schwitzen beiträgt nicht zur Wärmerückgewinnung: nur der Teil des Schweißes, der von der Hautoberfläche verdampft, ist wichtig für die Wärmeübertragung (dieser Teil des Schweißs ist ein wirksames Schwitzen).
2. Strahlung (Strahlung):
Strahlung (Strahlung)- Dies ist eine Art, in Form von elektromagnetischen Wellen des Infrarotbereichs (A \u003d 5-20 μm) in die Umgebung der menschlichen Körperoberfläche zurückzunehmen. Aufgrund der Strahlung ergeben sich alle Objekte Energie, deren Temperatur über absolutem Null ist. Elektromagnetische Strahlung läuft frei durch das Vakuum, die atmosphärische Luft kann auch als "transparent" betrachtet werden.
Wie bekannt ist, strahlt jedes Objekt, das über der Umgebungstemperatur erhitzt wird, Wärme. Jeder spürte, dass es am Feuer sitzt. Das Feuer strahlt Wärme aus und heizt die Gegenstände um. Gleichzeitig verliert das Feuer seine Wärme.
Der menschliche Körper beginnt, Wärme zu emittieren, sobald die Umgebungstemperatur niedriger als die Hautoberflächentemperatur sinkt. Um den Wärmeverlust durch Strahlung zu verhindern, müssen Sie die offenen Körperbereichen schützen. Dies geschieht mit Kleidung. Somit schaffen wir eine Luftschicht in Kleidung zwischen Haut und Umwelt. Die Temperatur dieser Schicht ist gleich der Körpertemperatur und dem Wärmeverlust durch Strahlungsabnahme. Warum hört Wärmeverlust überhaupt nicht auf? Da nun die beheizte Kleidung Wärme ergibt, verliert es. Und sogar eine andere Kleidungsschicht anzusetzen, stoppen Sie nicht die Strahlung.
Die durch den Organismus in die Umwelt, die durch Strahlung abgeleitete Wärme, ist proportional zum Bereich der Strahlungsfläche (Körperoberfläche, nicht mit Kleidung bedeckt) und der Unterschied in den Durchschnittswerten der Hauttemperatur und der Umgebung. Bei der Umgebungstemperatur von 20 ° C und der relativen Luftfeuchtigkeit von 40-60% fällt der Körper eines Erwachsenen etwa 40-50% der Gesamtwärme an. Wenn die Umgebungstemperatur die durchschnittliche Hauttemperatur überschreitet, der menschliche Körper, der von den umgebenden Objekten emittierten Infrarotstrahlen absorbiert, wird erwärmt.
Die Wärmeübertragung durch Strahlung steigt, wenn die Umgebungstemperatur abnimmt und abnimmt, wenn er erhöht wird. Unter Bedingungen konstanter Umgebungstemperatur nimmt Strahlung von der Körperoberfläche mit zunehmender Hauttemperatur zu und nimmt ab, wenn er reduziert wird. Wenn die durchschnittlichen Oberflächentemperaturen der Haut und der Umgebung ausgerichtet sind (die Temperaturdifferenz wird gleich Null), dann wird die Rückkehr der Wärme durch Strahlung unmöglich.
Reduziert die Wärmeübertragung des Körpers durch Strahlung, indem der Bereich der Strahlungsoberfläche verringert wird - indem Sie die Körperposition ändern. Wenn zum Beispiel ein Hund oder eine Katze kalt ist, werden sie in ein Gewirr, wodurch die Oberfläche der Wärmeübertragung reduziert wird; Wenn es heiß ist, nehmen Tiere im Gegenteil die Position, an der die Wärmeübertragungsfläche so weit wie möglich ansteigt. Diese Methode der physikalischen Thermoregulation wird nicht von einer Person, "während des Schlafes im kalten Raum" dreht sich in der Kugel "nicht beraubt.
3. Wärmeüberprüfung (Leitung):
Wärmeleitung (Bedingung) - Dies ist eine Möglichkeit, Wärme zurückzugeben, die beim Kontaktieren des Körperkontakts mit anderen physikalischen Körpern erfolgt. Die Wärmemenge, die dem Organismus in die Umwelt in diesem Verfahren gegeben wird, ist proportional zur Differenz der Durchschnittstemperatur der Kontaktierungskörpern, dem Bereich der Kontaktierungsflächen, der Wärme des thermischen Kontakts und der Wärmeleitfähigkeit des inaktiven Körpers.
Wärmeverlust mit Wärmeleitfähigkeit tritt auf, wenn der direkte Kontakt mit einem kalten Objekt auftritt. An diesem Punkt gibt unser Körper seine Wärme. Die Geschwindigkeit des Wärmeverlusts hängt stark von der Wärmeleitfähigkeit des Artikels ab, mit der wir in Kontakt stehen. Zum Beispiel ist die Wärmeleitfähigkeit des Steins zehnmal höher als Holz. Deshalb, das auf dem Stein sitzt, verlieren wir viel schneller. Sie haben wahrscheinlich bemerkt, dass das Sitzen auf dem Stein irgendwie kälter ist als auf einem Baumstamm.
Entscheidung? Isolieren Sie Ihren Körper von kalten Gegenständen mit schlechten Wärmeleitern. Simply, zum Beispiel, wenn Sie in den Bergen reisen, ist es für den Halt arrangiert, sitzt auf einem touristischen Teppich oder Kleidungskruste. Für die Nacht stellen Sie sicher, dass Sie den Touring-Teppich für den Schlafsack setzen, entsprechend den Wetterbedingungen. Oder als letzten Ort die dicke Schicht trockenes Gras oder Nadeln. Die Erde gibt gut aus (und somit "auswählt") Wärme und ist nachts sehr gekühlt. Nehmen Sie im Winter keine Metallgegenstände mit bloßen Händen. Verwenden Sie Handschuhe. In schweren Frostern aus Metallobjekten können Sie lokale Erfrierungen erhalten.
Trockenluft, fettgeschütztes Gewebe ist durch geringe Wärmeleitfähigkeit gekennzeichnet und sind Wärmeisolatoren (schlechte Wärmeleiter). Kleidung reduziert die Wärmeübertragung. Der Wärmeverlust verhindert die Bewegungsschicht mit bewegungsloser Luft, die sich zwischen Kleidung und Haut befindet. Die Wärmedämmungseigenschaften der Kleidung ist höher als der kleinste seiner Struktur, der Luft enthält. Dies erklärt die guten thermischen Isoliereigenschaften von Woll- und Pelzbekleidung, was es ermöglicht, die Wärmestreuung durch Wärmeleitung zu reduzieren. Die Lufttemperatur unter der Kleidung erreicht 30 ° C. Und im Gegenteil, der nackte Körper verliert Wärme, da die Luft auf seiner Oberfläche die ganze Zeit ersetzt wird. Daher ist die Temperatur der Haut der nackten Körperteile viel niedriger als gekleidet.
Nass, gesättigt mit Wasserdampfluft ist durch hohe Wärmeleitfähigkeit gekennzeichnet. Daher wird der Wohnsitz einer Person in einem hohen Luftfeuchtigkeitsmedium bei niedrigen Temperaturen von einer Erhöhung des Wärmeverlusts des Körpers begleitet. Nasse Kleidung verliert auch seine wärmeisolierenden Eigenschaften.
4. Konvektion:
Konvektion- Dies ist das Verfahren zur Wärmeübertragung des Körpers, der durch Übertragen von Wärme durch Bewegen von Luftpartikeln (Wasser) durchgeführt wird. Bei der Wärmestreuung erfordert die Konvektion die Verstärkung der Körperoberfläche mit einer niedrigeren Temperatur mit einer niedrigeren Temperatur als der Hauttemperatur. Gleichzeitig wird die Luftschicht intensiv mit der Haut erhitzt, seine Dichte verringert, erhebt sich und ersetzt durch kältere und dichtere Luft. Unter Bedingungen, wenn die Lufttemperatur 20 ° C beträgt, und die relative Luftfeuchtigkeit beträgt 40-60%, der Körper eines Erwachsenen in der Umwelt durch Wärmeerschwankung und Konvektion um 25 bis 30% der Wärme (Grundkonvektion). Mit zunehmender Luftströmungsgeschwindigkeit (Wind, Belüftung) nimmt die Intensität der Wärmeübertragung (erzwungene Konvektion) deutlich zu.
Die Essenz des Konvektionsprozesses liegt im Folgenden - Unser Körper heizt die Luft in der Nähe der Haut; Die erhitzte Luft wird leichter kalt und steigt auf, und er ersetzt kalte Luft, die wieder erhitzt wird, es wird einfacher und verschoben durch den nächsten Teil der Kälte. Wenn die beheizte Luft nicht mit Kleidung erfasst, ist dieser Prozess unendlich. In der Tat sind wir nicht warme Kleidung, sondern die Luft, die sie verzögert hat.
Wenn der Wind weht, verschlechtert sich die Situation. Der Wind trägt riesige Portionen unbeheizter Luft. Selbst wenn wir einen warmen Pullover tragen, lohnt sich der Wind, der er aus warmer Luft zu fahren. Dasselbe passiert, wenn wir sich bewegen. Unser Körper ist "abgestürzt" in die Luft, und es fließt um uns herum, was als Wind wirkte. Dies multipliziert auch Wärmeverlust.
Was ist die Lösung? Tragen Sie eine winddichte Schicht: Windjacke und unoderne Hosen. Vergessen Sie nicht den Schutz des Halses und des Kopfes. Aufgrund der aktiven Blutkreislauf des Gehirns sind der Hals und der Kopf die am meisten beheizten Teile des Körpers, so dass Wärmeverluste von ihnen sehr groß sind. Bei kaltem Wetter müssen Sie auch geblasene Orte beim Fahren vermeiden und bei der Auswahl eines Ortes für Übernachtung.
Chemische Thermoregulation:
Chemische Thermoregulation.die Wärmeerzeugung erfolgt aufgrund von Änderungen des Metabolismusniveaus (oxidativen Prozessen), die durch Mikrovibrierung von Muskeln (Schwingungen) verursacht werden, was zu einer Änderung der Wärmebildung im Körper führt.
Die Wärmequelle im Körper ist exotherme Reaktionen der Oxidation von Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten sowie Hydrolyse-ATP (Adenosin-Trifhosphat ist ein Nukleotid, das bei dem Austausch von Energie und Substanzen im Körper eine äußerst wichtige Rolle spielt; vor allem; Diese Verbindung ist als universelle Energiequelle für alle in Live-Systemen auftretenden biochemischen Prozesse bekannt.). Wenn Nährstoffspaltung, einige der freigesetzten Energie in ATP sammelt, wird ein Teil als Wärme abgeführt (Primärheizung - 65-70% Energie). Bei der Verwendung von makro-ergischen Bindungen von ATP-Molekülen geht ein Teil der Energie auf die Leistung nützlicher Arbeit, und ein Teil zerstört (Sekundärheizung). Somit sind zwei Wärmeflüsse - primärer und sekundärer - Wärmeprodukt.
Die chemische Thermoregulation ist wichtig, um die Konstanz der Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, sowohl unter normalen Bedingungen als auch wenn sich die Umgebungstemperatur ändert. Beim Menschen wird der Gewinn der Wärmeerzeugung aufgrund einer Erhöhung der Intensität des Metabolismus insbesondere angemerkt, insbesondere wenn die Umgebungstemperatur unter der optimalen Temperatur oder der Komfortzone wird. Für eine Person in gewöhnlicher Lichtkleidung ist diese Zone innerhalb von 18-20 ° C und für Nackt 28 ° C.
Die optimale Temperatur während des Aufenthalts in Wasser ist höher als in der Luft. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Wasser mit hoher Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit den Körper 14-mal stärker abkühlt als Luft, daher erhöht sich der Stoffwechsel im kühlen Bad viel mehr als während der Luft auf derselben Temperatur.
Die intensivste Wärmeerzeugung im Körper tritt in Muskeln auf. Auch wenn eine Person bewegungslos liegt, aber mit einer angespannten Muskulatur, der Intensität oxidativer Prozesse und gleichzeitig Wärmeerzeugung um 10%. Eine kleine Motoraktivität führt zu einer Erhöhung der Wärmeerzeugung um 50-80% und starke Muskelarbeit - um 400-500%.
In der chemischen Thermoregulation spielen Leber und Nieren eine wichtige Rolle. Die Bluttemperatur der Lebervenen liegt über der Bluttemperatur der Leberarterie, was in dieser Organ intensive Wärmeerzeugung angibt. Wenn der Körper abgekühlt ist, nimmt Wärmeerzeugnisse in der Leber zu.
Erhöhen Sie ggf. das Wärmeprodukt, zusätzlich zur Möglichkeit, Wärme von außen zu erhalten, werden Mechanismen im Körper verwendet, die die Herstellung von Wärmeenergie erhöhen. Diese Mechanismen umfassen kontraktilund nicht abgenutzte Thermogenese.
1. Beauftragte Thermogenese.
Diese Art der Thermoregulation funktioniert, wenn er kalt ist und Sie die Körpertemperatur erhöhen müssen. Diese Methode ist in Reduzierter Muskeln. Beim Schneiden von Muskeln nimmt die Hydrolyse von ATP zu, wodurch der Fluss der sekundären Wärme, der zum Erwärmen des Körpers ansteigt, zunimmt.
Die beliebige Aktivität des Muskelgeräts tritt hauptsächlich unter dem Einfluss der Rinde großer Hemisphären auf. Gleichzeitig ist die Erhöhung des Wärmeprodukts im Vergleich zu der Größe des Hauptaustauschs um 3-5 mal möglich.
In der Regel ist mit einer Abnahme der Temperatur des Mediums und der Bluttemperatur die erste Reaktion erhöhen Sie den Thermoregulationston (Die Haare am Körper "Standende", "Gänsehaut" erscheinen). Aus Sicht der Schneidmechanik ist dieser Ton mikrovibriert und ermöglicht es Ihnen, Wärme für 25-40% des anfänglichen Niveaus zu erhöhen. Normalerweise nehmen die Muskeln des Halses, der Kopf, der Torso und der Gliedmaßen an der Schaffung von Ton teil.
Mit einem bedeutsameren Überkühlen läuft der Thermoregulationston in eine spezielle Art von Muskelkontraktionen - muskulöser kaltes Tremor, in dem die Muskeln keine nützliche Arbeit tätigen, und ihre Reduktion ist ausschließlich auf die Wärmeerzeugung gerichtet. Hod Shiver ist eine unwillkürliche rhythmische Aktivität der oberflächlich angeordneten Muskeln, wodurch die metabolischen Verfahren des Körpers erheblich verbessert werden, der Verbrauch von Sauerstoff- und Kohlenhydrate mit Muskelgewebe steigen, was sich anzieht, die Wärmeerzeugung erhöht. Ein Schauer beginnt häufig mit den Muskeln des Halses, Gesichter. Dies wird dadurch erläutert, dass zunächst die Bluttemperatur zunächst steigen sollte, was in das Gehirn fließt. Es wird angenommen, dass die wärmeproduzierende mit kalte Zittern 2-3-mal höher ist als mit willkürlicher Muskelaktivität.
Der beschriebene Mechanismus arbeitet ohne die Teilnahme unseres Bewusstseins auf der Reflexebene. Es ist jedoch möglich, die Körpertemperatur anzuheben bewusste motorische Aktivität.. Bei der Durchführung der physikalischen Anstrengung unterschiedlicher Leistung steigen Wärmeerzeugnisse im Vergleich zum Rest 5-15-fachen. Die Kerneltemperatur in den ersten 15-30 Minuten langfristiger Arbeit ist ziemlich schnell bis zu einem relativ stationären Niveau und dann auf dieser Ebene gelagert oder erhöht sich weiterhin langsam.
2. Incomlative Thermogenese:
Diese Art der Thermoregulation kann sowohl die Erhöhung als auch die geringere Körpertemperatur führen. Es wird durch Beschleunigung oder Verlangsamung der katabolischen metabolischen Prozesse (Oxidation von Fettsäuren) durchgeführt. Und dies wird wiederum zu einer Abnahme des Wärmeprodukts führen oder erhöht. Aufgrund dieser Art der Thermogenese kann der Niveau des Wärmeprodukts beim Menschen dreimal im Vergleich zum Niveau des Hauptaustauschs wachsen.
Die Regelung von nicht-Kenntnissen-Thermogenese-Prozessen erfolgt durch Aktivieren des sympathischen Nervensystems, der Herstellung von Hormonen der Schilddrüse und der Gehirnschicht der Nebennieren.
E. Das Thermoregulationsmanagement.
Hypothalamus.
Das Thermoregulationssystem besteht aus einer Anzahl von Elementen mit miteinander verbundenen Funktionen. Informationen über die Temperatur stammen von Thermistoren und tritt mit Hilfe des Nervensystems in das Gehirn ein.
Die Hauptrolle in der Thermoregulation spielt hypothalamus. Es enthält die Hauptzentren der Thermoregulation, die zahlreiche und komplexe Prozesse koordinieren, die die Konservierung der Körpertemperatur auf einem konstanten Niveau gewährleisten.
Hypothalamus - Dies ist ein kleiner Bereich im intermediären Gehirn, der eine große Anzahl von Zellgruppen (über 30 Kerne) umfasst, die die neuroendokrine Aktivität des Gehirns und der Homöostase regulieren (die Fähigkeit, die Konstanz des inneren Zustands) des Körpers aufrechtzuerhalten . Der Hypothalamus ist mit nervösen Wegen mit fast allen Abteilungen des zentralen Nervensystems verbunden, darunter Barke, Hippocampus, Mandel, Kleinhirn, Hirnzylinder und Rückenmark. Zusammen mit dem Hypophyomen bildet der Hypothalamus ein hypothalamisches Hypophysensystem, in dem der Hypothalamus die Freisetzung von Hypophysenhormonen steuert und eine zentrale Verbindung zwischen dem Nerven und dem endokrinen System ist. Es hebt Hormone und Neuropeptide hervor und reguliert solche Funktionen als Gefühl von Hunger und Durst, Thermoregulation des Körpers, des sexuellen Verhaltens, des Schlafes und des Waches (circadian Rhythmen). Die letzten Jahre zeigen, dass Hypothalamus eine wichtige Rolle in der Regulation höherer Funktionen wie Gedächtnis und emotionalem Zustand spielt, und beteiligt sich dadurch an der Bildung verschiedener Aspekte des Verhaltens.
Die Zerstörung der Zentren des Hypothalamens oder der Verletzung von Nervenanleihen führt zum Verlust der Fähigkeit, die Körpertemperatur einzustellen.
Im vorderen Hypotalamus gibt es Neuronen, die die Wärmeübertragungsprozesse steuern(Sie bieten physikalische Thermoregulation - die Verengung der Gefäße, des Schwitzens). Bei der Zerstörung der Neuronen des vorderen Hypothalamens toleriert der Körper stark hohe Temperaturen, aber die physiologische Aktivität bei kalten Bedingungen bleibt erhalten.
Hintere Hypothalamus-Neuronen steuern Wärmeerzeugungsprozesse(Sie bieten chemische Thermoregulation - Stärkung der Wärmeerzeugung, muskulösen Zittern). Wenn ihr Schaden durch die Fähigkeit, den Energieaustausch zu stärken, stört, dadurch toleriert der Körper die Kälte nicht.
Die wärmeempfindlichen Nervenzellen des Porenbereichs des Hypothalamus "messen die Temperatur des durch das Gehirn fließenden arteriellen Bluts und weisen eine hohe Temperaturveränderung auf (in der Lage, den Unterschied in der Bluttemperatur in 0,011 ° C unterscheiden zu können ). Das Verhältnis von kalten und wärmeempfindlichen Neuronen im Hypothalamus beträgt 1: 6, so dass vorzugsweise zentrale Thermistoren durch Erhöhen der Temperatur des "Kerns" des menschlichen Körpers aktiviert werden.
Basierend auf der Analyse und Integration von Informationen auf den Wert von Bluttemperatur und Umfangsgewebe wird in dem Precortic-Bereich des Hypothalamus durch die mittlere (integrale) Körpertemperatur kontinuierlich bestimmt. Diese Daten werden durch das Einsetzen von Neuronen in die Gruppe von Neuronen des vorderen Abschnitts des Hypothalamus übertragen, das im Körper definiert ist, ein bestimmter Körperteil der Körpertemperatur - "Einbaupunkt" der Thermoregulation. Basierend auf der Analyse und Vergleiche der Werte der durchschnittlichen Körpertemperatur und dem angegebenen Temperaturwert, die reguliert werden sollen, beeinflussen die Mechanismen des "Anlagepunkts" durch die Effektorneuronen des hinteren Hypothalamus die Prozesse von Wärmeübertragungs- oder Wärmeerzeugnissen um die tatsächliche und vorbestimmte Temperatur einzuhalten.
Aufgrund der Funktion des Thermokontrollzentrums wird daher das Gleichgewicht zwischen Wärmeprodukt und Wärmeübertragung festgelegt, mit dem die Körpertemperatur im optimalen Organismus für die Lebensdauer des Körpers aufrechterhalten kann.
Hormonsystem.
Der Hypothalamus verwaltet Wärmeprodukt- und Wärmeübertragungsprozesse, sendet Nervenimpulse an die Drüsen der inneren Sekretion, hauptsächlich Schilddrüsen und Nebennieren.
Beteiligung schilddrüse Die Thermoregulation ist darauf zurückzuführen, dass der Effekt der reduzierten Temperatur zu einer verstärkten Zuteilung seiner Hormone (Thyroxin, Triiodothyronin) führt, was den Metabolismus beschleunigt und daher Wärmeerzeugung beschleunigt.
Rolle nebennierenes ist mit der Freisetzung von Katecholaminen (Adrenalin, Norepockenalin, Dopamin) verbunden, die die Verstärkung oder Verringerung von oxidativen Prozessen in Geweben (z. B. muskulös), erhöhen oder verringern die Wärmebehälter und verringern oder verkleinern die Hautgefäße durch Änderung des Niveaus von Wärmeübertragung.
1. Einleitung ............................................... ............................. 33.
2) Poikilotermie, Heterothermie, Homototermie ........................... ... 4
3) Grundsätze der Körpertemperaturregulierung, thermische Balance ............ ... 5
4) Physiologie Temorotheptoren .............................................. ..... 6.
5) Die Zentren der Thermoregulation ............................................ .......... ... 8.
a) Zentren der Wärmeübertragung ............................................ .......... ... 9.
b) Wärmeproduktzentren ............................................ ..... ..10.
6) Wärmeerzeugungsmechanismen ............................................. .... 10.
a) Kontraktierung der Thermogenese ............................................. 11
b) Nicht abgenutzte Thermogenese .......................................... 12
7) Wärmeübertragungsmechanismen ............................................. ......... .12.
a) Wärmeübertragung .............................................. ........... ... 13.
b) Wärmeemission .............................................. .............. .13.
c) Konvektion ............................................... ............................... ..14.
d) Verdampfen ............................................... .....................14.
8) Metabolismus ................................................ ................... .16.
9) Lebensmittel ............................................... ............................................. 17.
10) Fazit .................................................. .................................... ... 20.
11) Liste der verwendeten Literatur .......................................... .. 23.
Einführung
Egal wie vielfältige Formen der Lebensmanifestation, sie sind immer untrennbar mit der Umwandlung von Energie verbunden. Der Energieaustausch ist ein Merkmal, das jeder lebenden Zelle inhärent ist. Reich an Energienährstoffen werden absorbiert und chemisch umgewandelt, und die Endmethoden des Stoffwechsels mit niedrigeren Energiegehalt sind von der Zelle getrennt. Nach dem ersten Gesetz der Thermodynamik verschwindet die Energie nicht und tritt nicht wieder auf. Organismen sollten in einer zur Verfügung stehenden Umgebung Energie in einer Umgebung erhalten und die entsprechende Energiemenge in der Form zurückgeben, die für die weitere Verwendung weniger geeignet ist.
Vor rund ums Jahrhundert stellte der französische Physiologe Claude Bernard heraus, dass ein lebender Organismus und das Medium ein einzelnes System bilden, der Lücke, die beide zwischen ihnen, kontinuierlich Metabolismus und Energie auftreten. Die normale Lebensaktivität des Körpers wird durch die Regulation der internen Komponenten gepflegt, die Energiekosten erfordern. Die Verwendung chemischer Energie im Körper wird als Energieaustausch genannt: Es dient als Indikator für den Gesamtzustand und die physiologische Aktivität des Körpers.
Austausch (oder metabolische) Prozesse, in denen die spezifischen Elemente des Körpers aus den absorbierten Lebensmitteln synthetisiert werden, der als Anabolismus genannt wird; Dementsprechend werden diese metabolischen Prozesse, in denen die strukturellen Elemente des Körpers oder aufgenommenen Lebensmittelprodukten zerfallen, als Katabolismus genannt, genannt.
Der Live-Organismus erzeugt Wärme, die zum Erhitzen des Körpers führt. Die spezifische Wärmekapazität des menschlichen Körpers (die zur Erwärmung des Gewebes erforderliche Wärmemenge beträgt 1 ° C) gleich einem Durchschnitt von 0,83 kcal / kg pro 1 Grad (für Wasser - 1 kcal / kg pro Grad). Um die Körpertemperatur einer Person von 70 kg pro 1 ° pro Gewicht von 1 ° zu erhöhen, sollten 58,1 kcal (0,83 70) ausgegeben werden. Im Durchschnitt unterscheidet sich die Person 70 kg in Frieden etwa 72 kcal pro Stunde. Wenn daher keinen zweiten Prozess - Wärmeübertragung gäbe, würde das menschliche Gewebe auf 1,24 ° (72: 58,1) erhitzt werden. Dies erfolgt jedoch nicht, da bei normalen Bedingungen die Geschwindigkeit von Wärmeerzeugnissen gleich der Geschwindigkeit des Verlusts ist. Dies ist der Name des Wärmeausgleichs, der auf den Prozessen der Regulierung von Wärmeprodukt und Wärmeübertragung basiert. Alles zusammen heißt es als Thermoregulation.
Poikilotermie, Heterothermie, Homototermie
Bei der Entwicklung des Thermoregulationssystems gibt es einen niedrigeren Niveau, auf dem die Körpertemperatur des Tieres hauptsächlich von der Temperatur des Mediums abhängt: Wenn es abnimmt, fällt die Körpertemperatur auch auf das Gegenteil. Dieser Zustand der Körpertemperatur erhielt den Namen der Kakototermie, und Tiere werden gefangen. Ein typischer poikilotermaner Vertreter ist ein Frosch. Im Winter nähert sich die Körpertemperatur des Frosches Null. In diesem Zustand ist es immer noch in der Lage, langfristige Sprünge, aber nicht mehr als 12-15 cm auszuführen. Im Sommer erreicht die Körpertemperatur 20-25 ° C, und es kann viel weiter springen - bis 1 m. Normalerweise Bei niedrigen Temperaturen fließen kaototermische Tiere in den Anabiose-Zustand. Es gibt Mikroorganismen, für die die optimale Temperatur des Mediums von 0 ° C bis minus 60 ° C variiert, beispielsweise von Mikroben, die in der Eisschicht, oder im Gegenteil, auf Mikroorganismen, die die Temperatur des Mediums aus + ausführen 70 ° C bis + 120 ° C, beispielsweise Mikroben heiße Federn.
Wärmeproduktions- und Wärmeübertragungsmechanismen.
A - die Rolle der Organe in der Hitze
B - Die Rolle der Organe in der Wärmeübertragung
Eine Reihe von Tieren, wie beispielsweise Bat, Nagetiere, einige Vogelarten, zum Beispiel Hummingbird gehört zur Gruppe heterothermischer Organismen: Zu bestimmten Bedingungen werden sie von den Organismen mit anderen Homotherms gefangen.
Säugetiere gehören zu homothermischen Organismen (warm-Blut), die Isothermie haben, oder die Konstanz der Körpertemperatur. Isothermie hat jedoch relativer Natur: Die Temperatur der Gewebe ist nicht tiefer als 3 cm von der Körperoberfläche (Leder, subkutaner Faser, Oberflächenmuskeln) oder Hülle, - hängt weitgehend von der äußeren Temperatur ab, während der Kern des Körper, dh der Cent, die inneren Organe, die Skelettmuskeln, die tiefere 3 cm, haben eine relativ konstante Temperatur, unabhängig von der Umgebungstemperatur. Somit haben warmblütige, ein ätzendes Gehäuse und ein homothermisches "Kern" oder "Kern".
Wärmeproduktion Organe und Wärmeentwicklungsmanagement.
Zu - Rinde, Kzh - Leder, TSGT - Zentren des Hypothalamus, CDC - Vasomotor Center, PM - sauberer Gehirn, CM - Wirbelsäule, GF - Guipophysiens, TG - Treiderotrope Hormon, GWS - Brüste der inneren Sekretion, GM - Hormone, M-Muskel, if - Leber, PTP - Verdauungstrakt, A, B - Fluss eines Differenzimpulses.
Bilanzierung Die Durchschnittstemperatur des Gehirns, des Blutes, der inneren Organe nähert sich 37 ° C. Die physiologische Grenze von Schwingungen dieser Temperatur beträgt 1,5 °. Die Änderung des Bluts und der inneren Organtemperatur beim Menschen um 2-2,5 ° C auf der mittleren Ebene wird von einer Verletzung physiologischer Funktionen begleitet, und die Körpertemperatur liegt über 43 ° C ist fast mit dem menschlichen Leben nicht kompatibel.
Grundsätze der Körpertemperaturregulierung,
Wärmeausgleich
Die Temperatur des Kerns (Körper) wird durch zwei Ströme bestimmt - Wärmeerzeugung (Wärmeprodukt) und Wärmeübertragung (Wärmeerzeugung). Mit einer thermisch-neutralen oder bequemen Zone (bei 27-32 ° C) gibt es ein Gleichgewicht zwischen Wärmeprodukt und Wärmeübertragung. Zum Beispiel werden bei den Bedingungen des physiologischen Friedens im Körper etwa 1,18 kcal / Minute (oder etwa 70 kcal pro Stunde) (oder etwa 70 kcal pro Stunde) hergestellt, und die gleiche Menge an Wärme ist der Umwelt gegeben. Bei niedrigem Temperaturmedium, trotz des Schutzmechanismus, steigt der Gewichtsverlust durch den Körper. Unter diesen Bedingungen sollte der Körper der Körperwärme entsprechen, um die Körpertemperatur zu sparen. Somit gibt es ein neues Maß an Wärmeausgleich. Bei einer Lufttemperatur 10 ° C erreicht der Wärmeübertragung 120 kcal / stündlich (unter Komfort - 70 kcal / h), um die Körpertemperatur auf einem konstanten Pegel aufrechtzuerhalten, sollte der Wärmeproduktfluss ebenfalls auf 120 ansteigen kcal / stunde.
Bei hoher Umgebungstemperatur, beispielsweise bei 40 ° C, nimmt die Wärmerückgewinnung erheblich ab, beispielsweise bis zu 40 kCAL / Stunde (anstelle von 70 kcal / Stunde in einer komfortablen Umgebung). Um die Konstanz der Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, sollten die Wärmeerzeugnisse auch ungefähr 40 kcal pro Stunde abnehmen. Ein neues Thermalbalance-Niveau ist eingerichtet, das die Wartung der Körpertemperatur bietet.
Somit ist der führende Faktor, der den Grad des thermischen Gleichgewichts ermittelt, die Umgebungstemperatur.
In Anbetracht dessen, dass Wärmeerzeugnisse in Abhängigkeit von der Art der menschlichen physikalischen Aktivität variieren, und die Größe der Wärmeübertragung hängt weitgehend von der Umgebungstemperatur ab, wobei die Mechanismen der Regulierung von Wärmeprodukt und Wärmeübertragung erforderlich sind. Sie werden mit der Beteiligung spezialisierter Hirnstrukturen durchgeführt, die in das Zentrum der Thermoregulation kombiniert sind. Das Prinzip der Regulierung ist, dass das Steuergerät (Thermoregulationszentrum) Informationen von Thermistoren empfängt. Basierend auf dieser Information erzeugt es solche Teams, aufgrund der die Aktivität der Kontrolleinrichtungen (Arbeitsstrukturen, die die Intensität der Wärmeprodukt- und Wärmeübertragung bestimmen) ändert, so dass sich ein neues Maß an thermischer Balance befindet von denen die Körpertemperatur auf einem konstanten Niveau bleibt. Das Thermoregulationssystem kann im Tracking-Modus oder auf dem Prinzip der Nichtübereinstimmung arbeiten - die Bluttemperatur hat sich geändert, der Betrieb von Steuerobjekten ändert sich. Im Thermoregulationssystem ist jedoch auch ein weicheres Verfahren zum Aufrechterhalten der Konstanz der Körpertemperatur vorgesehen, der auf dem Prinzip der Regulierung durch Störung basiert: Die Änderung der Temperatur des Mediums wird erfasst, und warten nicht darauf, wann In der Bluttemperatur spiegelt sich das System auf, das System ergibt Befehle, die den Betrieb von Steuerobjekten auf diese Weise ändern, dass die Bluttemperatur konstant gespeichert wird. Darüber hinaus kann das Thermoregulationssystem im Vorhersagesteuerungsmodus funktionieren, dh frühe Kontrolle (diese sind bedingte Reflexe): Eine Person wird gerade die Winterstraße erreichen, und er hat bereits die Erhöhung der Wärmeerzeugnisse, die erforderlich sind, um den Wärmeverlust auszugleichen das wird in niedrigen Temperaturen einen Mann auf der Straße auftreten. In allen Fällen müssen Informationen zu Körpertemperatur (Kernel und Hülle) erforderlich sein, um die Intensität der Wärmeprodukt- und Wärmeübertragung optimal zu regulieren. Es wird an die ZNS von Thermistoren übertragen.
Physiologie von Thermistoren.
Die Thermistoren befinden sich auf verschiedenen Hautbereichen, in den inneren Organen (im Magen, Darm, den Urin, Harnblase), in den Atemwegen, Schleimhornhaut, Skelettmuskeln, Blutgefäße, einschließlich In den Arterien, Aorten- und Carotidzonen, in vielen großen Adern sowie in der Kruste von großen Halbkugeln, Rückenmark, Rennbildbildung, mittlerem Gehirn, Hypothalamus.
Thermoorezeptoren der ZNS sind höchstwahrscheinlich Neuronen, die gleichzeitig die Rolle der Rezeptoren und der Rolle des afferenten Neurons durchführen.
Die am stärksten untersuchten die Thermistoren der Haut. Die meisten der Thermistoren auf der Haut des Kopfes (Gesicht) und des Hals. Im Durchschnitt entfallen 1 mm 2 der Hautoberfläche für 1 Thermorezeptor. Hautthermistoren sind in kalt und thermisch unterteilt. In der Kälte ist die Kälte tatsächlich kalt (spezifisch) unterteilt, die nur auf Temperaturänderung reagiert, und taktvoll kalt oder nicht spezifisch, was auch für die Änderung der Temperatur und des Drucks verantwortlich sein kann.
Kaltrezeptoren befinden sich in einer Tiefe von 0,17 mm von der Hautoberfläche. Es gibt ungefähr 250 Tausend von allen. Auf eine Temperaturänderung mit einer kurzen latenten Periode reagieren. In diesem Fall hängt die Häufigkeit des Potentialpotentials der Wirkung linear von der Temperatur im Bereich von 41 ° bis 10 ° C ab: Je niedriger die Temperatur ist, desto höher ist die Pulsationsfrequenz. Eine optimale Empfindlichkeit im Bereich von 15 bis 30 ° C und nach einigen Daten - bis 34 ° C.
Thermische Rezeptoren sind tiefer - in einem Abstand von 0,3 mm von der Hautoberfläche. Es gibt ungefähr 30 Tausend. Reagieren Sie auf eine Temperaturänderung linear im Bereich von 20 bis 50 ° C: Je höher die Temperatur, desto höher ist die Häufigkeit der Erzeugung des Aktionspotentials. Optimale Empfindlichkeit im Bereich von 34-43 ° C.
Unter den kalten und thermischen Rezeptoren gibt es verschiedene Rezeptorpopulationsempfindlichkeit: Einige reagieren auf eine Temperaturänderung, gleich 0,1 ° C (hochempfindliche Rezeptoren), andere - um die Temperatur von 1 ° C (mittlere Empfindlichkeitsrezeptoren), der Dritte - um 10 ° C zu wechseln (Hochgeschwindigkeits- oder Niedrigsensitivitätsrezeptoren).
Informationen aus den Hautrezeptoren befinden sich im zentralen Nervensystem an den afferenten Fasern der A-Delta-Gruppe und den Fasern der Gruppe C, in der ZNS, in der es zu unterschiedlichen Geschwindigkeiten kommt. Höchstwahrscheinlich, dass sich Impulse aus kalten Rezeptoren an den Fasern von A-Delta befinden.
Die Impulsation von den Hautrezeptoren tritt in das Rückenmark ein, wo sich die zweiten Neuronen befinden, wodurch der spinatelamische Pfad entsteht, der in den Werten der talamus ventrikulären Kerne endet, von wo aus dem Teil der Information in die Sensormotorzone eintritt von den großen Hemisphären und der Teil ist der hypothalamischen Zentren der Thermoregulation.
Die höchsten Abschnitte des CNS (Rinden- und limbischen Systems) bieten die Bildung von Wärmeversorgung (Wärme, Kälte, Temperaturkomfort, Temperaturbeschwerden). Das Gefühl des Komforts beruht auf dem Durchfluss der Impulsation von den Thermoorezeptoren der Schale (hauptsächlich Leder). Daher kann der Körper "täuschen" sein - wenn bei hohen Temperaturen den Körper mit kaltem Wasser kühlen, da es mit einem Sommerbad in einer Hitze geschieht, dann wird ein Gefühl von Temperaturkomfort erstellt.
Zentren Thermoregulation.
Die Thermoregulation erfolgt hauptsächlich mit der Beteiligung der ZNS, obwohl auch einige Prozesse der Thermoregulation ohne CNS möglich sind. Es ist also bekannt, dass Blutgefäße der Haut alleine an die Kälte reagieren können: Aufgrund der Wärmeempfindlichkeit von glatten Muskelzellen auf Kälte treten die glatten Muskeln Relaxation auf, so dass in der Kälte am Anfang einen Reflexkrampf gibt, das von einem schmerzhaften Gefühl begleitet wird, und dann wächst das Schiff aufgrund der direkten Wirkung der Kälte für glatte Muskelzellen. Somit ermöglicht die Kombination von zwei Regulierungsmechanismen einerseits, einerseits, um Wärme aufrechtzuerhalten, und andererseits können Gewebe nicht zulassen, um Sauerstoffhunger zu testen.
Die Thermoregulationszentren sind in einem breiten Sinne ein Set von Neuronen, die an der Thermoregulation teilnehmen. Sie fanden in verschiedenen Bereichen des zentralen Nervensystems, darunter in der Kruste von großen Hemisphären, dem limbischen System (Amygdalarkomplex, Hippocampus), Thalamus, Hypothalamus, durchschnittlich, länglich und Rückenmark. Jede Gehirnabteilung erfüllt seine Aufgaben. Insbesondere die Rinde, das limbische System und die Talamus stellen die Kontrolle über die Aktivitäten von Hypothalam- Zentren und Wirbelsäulenstrukturen, wodurch ein ausreichendes menschliches Verhalten bei verschiedenen Temperaturbedingungen des Mediums (Arbeitshaltung, Kleidung, beliebiger Motoraktivität) und Wärmegefühl, kalt, bildet oder Komfort. Mit Hilfe großer Hemisphären wird eine vorrangige (frühzeitige) Thermoregulation durchgeführt - herkömmliche Reflexe sind gebildet. Zum Beispiel erhöht sich ein Mann, der sich im Winter in die Straße betreten hat, um das Wärmeprodukt voranzutreiben.
Sympathische und somatische Nervensysteme nehmen an der Thermoregulation teil. Das sympathische System regelt die Prozesse von Wärmeprodukt (Glykogenolyse, Lipolyse), Wärmeübertragungsprozesse (Schwitzen, Wärmeübertragung durch Wärmeemission, Wärmemanagement und Konvektion - durch Ändern des Tons der Hautgefäße). Das somatische System regelt die Tonikumspannung, eine willkürliche und unwillkürliche Phasenaktivität der Skelettmuskeln, d. H. Die Prozesse der auftragbaren Thermogenese.
Die Hauptrolle in der Thermoregulation spielt Hypothalamus. Es unterscheidet die Anhäufungen von Neuronen, die Wärmeübertragung (Wärmeübertragungszentrum) und Wärmeprodukt regulieren.
Zum ersten Mal fand das Vorhandensein solcher Zentren in dem Hypothalamus K. Bernard. Es ergab eine "Wärmeeinspritzung" (mechanisch irritiertes Hypothalamus-Tier), wonach die Körpertemperatur steigt.
Tiere mit zerstörten Kernen des Präventionsbereichs des Hypothalamus tragen schlecht hohe Umgebungstemperaturen. Die Reizung des elektrischen Schlags dieser Strukturen führt zur Ausdehnung der Hautgefäße, der Schwitzen, das Erscheinungsbild der thermischen Kürzung. Dies ist ein Cluster von Kernen (hauptsächlich paraventrikulär, suprasoptisch, suprahiamatisch) und erhielt den Namen des "Zentrums für Wärmeerzeugnisse".
Bei der Zerstörung der Neuronen der hinteren Abteilungen des Hypothalamus toleriert das Tier nicht die Erkältung. Die Elektrostimulation dieses Bereichs bewirkt eine Erhöhung der Körpertemperatur, der Muskelzittern, eine Erhöhung der Lipolyse, der Glykogenolyse. Diese Neuronen glauben, dass diese Neuronen hauptsächlich auf dem Gebiet der zentralischen und Domdomal-Kerne des Hypothalamus konzentriert sind. Die Anhäufung dieser Kerne erhielt den Namen des "Zentrums zur Wärmeproduktion".
Die Zerstörung von Thermoregulationszentren macht einen homoothermischen Organismus in der Pallotermie.
Nach K. P. Ivanov (1983, 1984) gibt es in den Zentren des Wärmeprodukts und der Wärmeübertragung sensorische, integrierende und efferente Neuronen. Sensorische Neuronen erkennen Informationen von Thermistoren an, die sich an der Peripherie befinden, sowie direkt aus Blut, Waschen von Neuronen. K. P. Ivanov teilt sensorische Neuronen in zwei Arten: 1) Erläuterungsinformationen aus peripheren Thermistoren und 2) Wahrnehmen von Bluttemperatur. Informationen aus sensorischen Neuronen treten in die integrierende Neurone ein, wo die Summe aller Informationen über den Zustand der Kürteltemperatur und der Körperschale auftritt, d. H. Diese Neuronen "Berechnen Sie die durchschnittliche Körpertemperatur. Anschließend werden Informationen eingeschaltet, in denen der aktuelle Wert der durchschnittlichen Körpertemperatur auf der angegebenen Ebene gezogen wird. Die Frage von Neuronen, die dieses Niveau setzen, bleibt offen. Aber wahrscheinlich gibt es solche Neuronen, und sie können in einer Kruste, einem limbischen System oder wahrscheinlicher im Hypothalamus arrangiert werden können. Wenn infolge des Vergleichs die Abweichung von der angegebenen Ebene erfasst wird, sind die Effekteneuronen aufgeregt: In der Mitte der Wärmeübertragung sind dies Neuronen, die das Schwitzen, den Ton der Hautgefäße, das Volumen des Zirkulierens, regulieren Blut und in der Mitte des Wärmeprodukts - dies sind Neuronen, die den Prozess der Wärmebildung regulieren. Es bleibt noch nicht klar, jedes Zentrum (Wärmeübertragung und Wärmeerzeugnisse) ist in "Berechnungen" in Eingriff von "Berechnungen" und trifft unabhängig Entscheidungen, oder es gibt ein anderes separates Zentrum, in dem dieser Prozess durchgeführt wird.
Wärmeübertragungszentren. Wenn die Anstrengungen der efferenten Neuronen des Wärmeübertragungszentrums die Haut der Hautgefäße verringern können. Dies wird aufgrund der Auswirkungen der efferenten Neuronen des Wärmeübertragungszentrums ("Skin-Schiffe") auf dem Vasomotor-Zentrum durchgeführt, was wiederum die Aktivität der sympathischen Rückenmuschel-Neuronen beeinflusst, indem der Durchmesser der Impulse an die glatten Muskeln sendet der Hautgefäße. Wenn die hypothalamischen Neuronen der "Hautgefäße" den Ton der Hautgefäße abnimmt, nimmt der Hautblutfluss zu und die Rückkehr der Wärme steigt aufgrund von Wärmeemission, Wärmemanagement und Konvektion an. Die Amplifikation des Hautblutflusses trägt zur Erhöhung des Schwitzens (Wärmerückgewinnung durch Verdampfen) bei. Wenn die Änderung der Haut Blutstrom nicht ausreicht, um Wärme zurückzugeben, werden Neuronen angeregt, die zum Auswerfen von Blut aus dem Blutdepot führen, und somit zu einer Erhöhung des Wärmeübertragungsvolumens. Wenn dieser Mechanismus nicht zur Normalisierung der Temperatur beiträgt, sind die wirklichen Neuronen des Wärmeübertragungszentrums aufgeregt, die die sympathischen Neuronen anregen, die Schweißdrüsen aktivieren, diese Neuronen des Hypothalamus können bedingt als "Dehnungsneuronen" oder Neuronen genannt werden Schwitzen regulieren. Sympathische Neuronen, die das Schwitzen aktivieren, befinden sich in den Seitensäulen des Rückenmarks (TH 2 -L 2), und postganlyonische Neuronen sind in sympathischer Ganglien lokalisiert. PostGanggling-Fasern, die zu Schweißdrüsen gehen, sind cholinergisch, ihr Mediator ist Acetylcholin, was die Aktivität der Schweißdrüse aufgrund der Wechselwirkung mit seinen M-Cholinorezeptoren (Blocator - Atropin) erhöht.
Zentren des Wärmeprodukts. Efferrenderente Neuronen des Wärmeproduktzentrums können auch in mehrere Typen unterteilt werden, von denen jeder den entsprechenden Wärmeproduktmechanismus umfasst.
a) Einige Neuronen bei ihrer Anregung aktivieren das sympathische System, wodurch die Intensität der Prozesse Energie (Lipolyse, Glykogenolyse, Glykoliz, oxidative Phosphorylierung zunimmt, erhöht). Insbesondere die sympathischen Nerven aufgrund der Wechselwirkung ihres Mediators (Norepinenalin) mit Beta-adrenorezeptoren aktivieren die Prozesse der Glykogenolyse und der Glykolyse in der Leber, die Prozesse der Lipolyse im Ölbraun.
Gleichzeitig, wenn das sympathische Nervensystem angeregt ist, ist die Sekretion der Hirnschichthormone inkrementiert - Adrenalin und Norepinenalin, die die Erhöhung der Wärmeproduktion in der Leber, der Skelettmuskeln, einer Birkenbraun, aktivieren Glykogenolyse, Glykoliz und Lipolyse erhöhen .
b) In dem Hypothalamus gibt es drehbare Neuronen, die die Hypophysendrüse beeinflussen, und durch sie - auf der Schilddrüse: Die Produkte der iodhaltigen Hormone (T 3 und T 4) erhöhen sich, was den Prozess der oxidativen Phosphorylierung erhöhen kann, ansteigen Der Fluss der Primärwärme, so weiter. E. Unter ihrem Einfluss wird die Ansammlung von Energie in ATP reduziert, und der größte Teil der Energie leitet sich in Form von Wärme ab.
c) Im hypothalamischen Zentrum des Wärmeprodukts gibt es auch eine Bevölkerung von efferenten Neuronen, deren Anregung zum Erscheinungsbild des Thermoregulierungstons führt (der Ton steigt in den Skelettmuskeln an, aufgrund der die Wärmeerzeugung um etwa 40- 60%) oder phasenartige Schnitte des einzelnen Muskels treten auf
Die Fasern, die als "zitternd" genannt wurden. In all diesen Fällen wird das Team aus den efferenten Neuronen des Hypothalamus letztendlich auf Alpha-Motoneuronen übertragen. Der zentrale zitternde Pfad ist ein efferenter Pfad, der von dem Hypothalamus zu Alpha-Motnelen durch Zwischenformationen, insbesondere durch den mittleren Gehirnreifen (der Jugendreise) und durch den roten Kern (Rubostinaltrakt), stammt. Die Details dieses Pfads sind immer noch nicht klar.
Wärmeproduktionsmechanismen
Die Hitzequelle im Körper ist exotherme Reaktionen der Oxidation von Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten sowie Hydrolyse von ATP. Bei der Hydrolyse von Nährstoffen wird ein Teil der freigesetzten Energie in ATP angesammelt, und das Teil wird als Wärme (Primärwärme) abgeführt. Bei der Verwendung der in AGF angesammelten Energie geht ein Teil der Energie, um nützliche Arbeit durchzuführen, der Teil wird als Wärme (Sekundärheizung) abgeführt. Somit sind zwei Wärmeflüsse - primärer und sekundärer - Wärmeprodukt. Bei einer hohen Temperatur des Mediums oder des Kontakts einer Person mit einem heißen Körper kann ein Teil der Wärme von außen (exogener Wärme) erhalten werden.
Falls erforderlich, um das Wärmeprodukt (zum Beispiel unter Bedingungen mit niedriger Mittartemperatur) zu erhöhen, zusätzlich zu der Möglichkeit der Wärme, die von außen erhält, gibt es Mechanismen im Körper, die Wärmeerzeugnisse erhöhen.
Klassifizierung von Wärmeproduktmechanismen:
1. Kreative Thermogenese - Wärmeerzeugnisse als Folge der Reduzierung der Skelettmuskulatur:
a) beliebige Aktivität der Lokomotoreinheit;
b) Thermoregulationston;
c) kalter Muskelzittern oder unwillkürliche rhythmische Aktivität der Skelettmuskeln.
2. Sokratische Thermogenese oder eine dachbare Thermogenese (Wärmeproduktion infolge der Aktivierung von Glykolyse, Glykogenolyse und Lipolyse):
a) in Skelettmuskeln (aufgrund der Uneinigkeit der oxidativen Phosphorylierung);
b) in der Leber;
c) im Strahl;
d) aufgrund der spezifischen dynamischen Wirkung von Lebensmitteln.
Beauftragte Thermogenese.
Beim Schneiden von Muskeln nimmt die Hydrolyse von ATP zu, und daher nimmt der Fluss der sekundären Wärme zunimmt, was den Körper wärmt. Willkürliche muskuläre Aktivität tritt hauptsächlich unter dem Einfluss der Rinde großer Hemisphären auf. Die Erfahrung des Menschen zeigt, dass es bei niedrigen Bedingungen des Mediums bewegt werden muss, um sich zu bewegen. Daher werden bedingte Reflexakte implementiert, die beliebige Motoraktivität steigt. Was es höher ist, desto höher ist das Wärmeprodukt. Es ist möglich, sie in 3-5 mal im Vergleich zu der Größe des Hauptaustauschs zu erhöhen. In der Regel ist mit einer Abnahme der Temperatur des Mediums und der Bluttemperatur die erste Reaktion eine Erhöhung des Thermoregulationstons. Zum ersten Mal wurde er 1937 in Tieren und 1952 erhielt - beim Menschen. Mit Hilfe des Verfahrens der Elektromyographie wurde gezeigt, dass die elektrische Aktivität der Muskeln mit zunehmender Ton der Muskeln, mit dem der Ton der Muskeln, die durch das Superkühlung verursacht wurde, erhöht wird. Aus Sicht der Schneidmechanik ist der Germormost-Ton Mikrovibrierende. Wenn es im Durchschnitt schließt, erhöht sich das Wärmeprodukt um 20-45% des Anfangspegels. Mit einem signifikanteren Superkühlung läuft der Thermoregulationston in das muskulöse kalte Zittern. Der Thermoregulationston ist wirtschaftlich als muskulöses Zittern. Normalerweise sind die Muskeln des Kopfes und des Hals an seiner Schöpfung beteiligt.
Zittern oder kalter Muskelzittern ist eine unwillkürliche rhythmische Aktivität der oberflächlichen Muskeln, wodurch die wärmeerzeugende Erhöhung im Vergleich zum Anfangspegel 2-3-fachen erhöht wird. Normalerweise entstehen er zuerst ein Zittern in den Muskeln des Kopfes und des Hals, dann den Torso und schließlich die Gliedmaßen. Es wird angenommen, dass die Wirksamkeit des Wärmeprodukts mit Zittern 2,5-fach höher ist als bei willkürlichen Aktivitäten.
Die Signale von den Neuronen des Hypothalamus gehen durch die "zentrale Scheiße" (Tektum und Rotkern) zu den Alpha-Motnelonen des Rückenmarks, von wo aus den Signalen zu den entsprechenden Muskeln gehen, was ihre Aktivität verursacht. Die streifenförmigen Substanzen (Muskelrelaxanzierungen) aufgrund der Blockade von N-Cholinorezeptoren blockieren die Entwicklung des Thermoregulationstons und der kalten Zittern. Es wird verwendet, um künstliche Hypothermie zu erstellen, und berücksichtigt auch, wenn Sie betriebliche Interventionen durchführen, unter denen Miorosanta gilt.
Nicht abgenutzte Thermogenese
Es wird durch Erhöhen der Oxidationsprozesse durchgeführt und die Effizienz der Konjugation der oxidativen Phosphorylierung verringert. Der Hauptort der Wärmeerzeugnisse sind Skelettmuskeln, Leber, braunes Fett. Aufgrund dieser Art der Thermogenese können Wärmeerzeugnisse dreimal erhöhen.
In den Skelettmuskeln ist eine Erhöhung der nicht bewussten Thermogenese mit einer Abnahme der Effizienz der oxidativen Phosphorylierung aufgrund von Unstimmigkeiten der Oxidation und Phosphorylierung in der Leber verbunden - hauptsächlich durch Aktivieren der Glykogenolyse und der anschließenden Glukoseoxidation. Braunes Fett erhöht das Wärmeprodukt aufgrund der Lipolyse (unter dem Einfluss sympathischer Effekte und Adrenalin). Braunes Fett befindet sich im Hinterhauptbereich, zwischen den Klingen, im Medilium im Verlauf großer Gefäße, in den axillären Abdrücke. In Frieden der Ruhe werden im Strahl etwa 10% der Wärme gebildet. Wenn Sie abgekühlt sind, steigt die Rolle des braunen Fetts stark an. Wenn die kalte Anpassung (Bewohner der arktischen Zonen) die Masse des braunen Fetts und seinen Beitrag zum allgemeinen Wärmeprodukt erhöht.
Die Regulierung nicht-Kenntnisse-Thermogenese-Prozesse erfolgt durch Aktivieren des sympathischen Systems und der Herstellung von Schilddrüsenhormonen (sie entlassen oxidative Phosphorylierung) und die Gehirnschicht der Nebennieren.
Wärmeübertragungsmechanismen
Der Großteil der Wärme ist in den inneren Organen ausgebildet. Daher muss der innere Wärmestrom zum Entfernen aus dem Körper auf die Haut kommen. Die Wärmeübertragung aus den inneren Organen wird aufgrund von Wärmeübertragung (so weniger als 50% der Wärme) und der Konvektion, d. H. Wärmepassagier, durchgeführt. Blut aufgrund seiner hohen Wärmekapazität ist ein warmer Wärmeleiter.
Der zweite Wärmestrom ist ein Bach, der am Mittwoch von der Haut gerichtet ist. Es wird als Außenbach bezeichnet. In Anbetracht der Wärmeübertragungsmechanismen bedeuten sie diesen einstrom normalerweise.
Die Wirkung von Wärme am Mittwoch erfolgt mit Hilfe von 4 Hauptmechanismen:
1) Verdampfung;
2) Wärmesteuerung;
3) Wärmeemission;
4) Konvektion.
Wärmeübertragungsmechanismen und Wärmefreigabeverwaltung.
Zu - Rinden, Kzh - Leder, TSGT - Zentren des Hypothalamus, SDC - Vasomotor Center, PM - das latable Gehirn, CM - Rückenmark, GF - Hypophyse, TG - thyrotropisches Hormon, Zvs - Drüsen der inneren Sekretion, GM - Hormone, PTR - Verdauung der Traktion, KS - Blutgefäße, L - Licht und B - der Strömungsfluss der afferenten Impulsation.
Der Beitrag jedes Mechanismus zur Wärmeübertragung wird durch den Zustand des Mediums und der Geschwindigkeit der Wärmeerzeugung im Körper bestimmt. Im Temperaturkomfort wird der Wärmeschüttler aufgrund von Wärmeübertragung, Wärmeemission und Konvektion sowie nur 19-20% - durch Verdampfen gegeben. Bei hoher mittlerer Temperatur werden aufgrund der Verdampfung bis zu 75-90% Wärme gegeben.
Wärmeleitung - Dies ist ein Weg, um den Wärmekörper zu gewinnen, der den menschlichen Körper direkt berührt. Je niedriger die Temperatur dieses Körpers, desto höher ist der Temperaturgradient, desto höher ist die Wärmeabnahme aufgrund dieses Mechanismus. Normalerweise ist diese Methode der Wärmerückgewinnung durch Bekleidungs- und Luftschichten begrenzt, die gute Wärmeisolatoren sowie subkutane Fettschichten sind. Je dicker diese Schicht, die weniger Wahrscheinlichkeit, dass die Wärmeübertragung in den kalten Körper führt.
Schwergewicht - Die Rückkehr der Wärme von den Hautstandorten, nicht mit Kleidung bedeckt. Es tritt durch langwellige Infrarotstrahlung auf, so dass diese Art von Wärmeübertragung auch als Strahlungswärmeübertragung bezeichnet wird. Unter den Bedingungen des Temperaturkomforts sind bis zu 60% der Wärme auf Kosten dieses Mechanismus angegeben. Die Effizienz der Wärmeemission hängt von dem Temperaturgradienten ab (je höher es ist, desto mehr Wärme ist, desto mehr Wärme ist aus dem Bereich, mit dem Strahlung auftritt, von der Anzahl der Objekte in dem Medium, das Infrarotstrahlen absorbiert.
Konvektion. Die Luft in Kontakt mit der Haut erhitzt und steigt, der Ort nimmt einen "kalten" Teil der Luft usw. ein, auf diese Weise, auf diese Weise, aufgrund der Wärme Anarenenos, unter den Bedingungen von Temperaturkomfort auf 15% Hitze.
In allen aufgeführten Mechanismen spielt der Hautblutfluss eine große Rolle: Wenn seine Intensität zunimmt, wodurch der Ton der glatten Muskelzellen von Arteriolen und der Schließung von arteriovenösen Shunts reduziert wird - steigt die Wärmeerklärung erheblich an. Dies trägt auch zu einer Erhöhung des Volumens des Umlaufbluts bei: Je größer der Wert ist, desto höher ist die Möglichkeit der Wärmeübertragung auf den Mittwoch. Die entgegengesetzten Prozesse treten in der Kälte auf - der Hautblutablauf wird abnimmt, einschließlich aufgrund der direkten Übertragung von arteriellen Blut aus den Arterien in Adern, der Umgehung der Kapillaren, das Volumen des Umlaufbluts nimmt ab, die Verhaltensantwort: eine Person oder ein Tier instinktiv nimmt eine "Kalachik" -Bote ein, da in diesem Fall der Wärmeerfalzbereich um 35% abnimmt, die Tiere addieren und die Reaktion wird dazu versetzt - das "Gänseder" wird hinzugefügt - die Haut der Haut (Piloterektion), die Erhöht die Zellen der Schneideindeckung und verringert die Möglichkeit von Wärmeerregung.
Der Anteil der Hände hat einen kleinen Teil der Körperoberfläche - nur 6%, ihre Haut wird jedoch 60% der Wärme unter Verwendung des trockenen Wärmeübertragungsmechanismus (Wärmeemissionen, Konvektion) gegeben.
Verdunstung. Die Wirkung von Wärme erfolgt aufgrund von Energieabfällen (0,58 kcal pro 1 ml Wasser), um Wasser zu verdampfen. Es gibt zwei Arten von Verdampfen oder Berechtigungen: nicht wahrnehmbarer und vernünftiger Perp.
a) Die unmerkliche Erholung ist das Verdampfen von Wasser aus dem Schleimhautweg und Wasser, das durch das Hautpithel (Gewebeflüssigkeit) nachsickern. Während des Tages durch die Atemwege verdampften bis zu 400 ml Wasser, d. H. 400x0,58 kkal \u003d 232kkal / Tag. Bei Bedarf kann dieser Wert aufgrund der sogenannten Wärmekürze erhöht werden, was auf den Einfluss der Neuronen des Wärmeübertragungszentrums auf die Atemnotonen des Hirnstamms zurückzuführen ist.
Durchschnittlich sickern etwa 240 ml Wasser durch die Epidermis. Daher ist dadurch 240 0,58 kkal \u003d 139 kkal / Tag gegeben. Dieser Wert hängt nicht von den Regulierungsvorgängen und verschiedenen Umweltfaktoren ab.
Beide Arten von nicht wahrnehmbarem Tag ermöglichen es Ihnen, (400 + 240) 0,58 \u003d 371 kcal zu ergeben.
b) Kampfberechtigungen (Wärmerückgewinnung durch Verdampfen von Schweiß). Im Durchschnitt pro Tag bei einer angenehmen Temperatur des Mediums werden 400-500 ml Schweiß dadurch unterschieden, daher bis zu 300 kcal. Falls erforderlich, kann das Schwitzenvolumen jedoch auf 12 l / Tag steigen, d. H. Durch Schwitzen können Sie fast 7.000 kcal pro Tag geben. Eine Stunde können Schweißdrüsen bis zu 1,5 Liter produzieren, und von einigen Quellen - bis zu 3 Liter.
Die Verdampfungseffizienz hängt weitgehend von dem Medium ab: Je höher die Temperatur und unter der Luftfeuchtigkeit (Luftsättigung von Wasserdampf), desto höher ist die Wirksamkeit des Schwitzens als Wärmerückgewinnungsmechanismus. Mit 100% Luftsättigung in Wasser in Wasser ist Verdampfung nicht möglich.
Süßer Abfluss vom Endteil oder Körper und einen Schweißkanal, der manchmal den Schweiß öffnet. Durch die Art der Sekretion sind Schwellungsdrüsen in Eccrine (murcinous) und Apocryne unterteilt. Apokric-Drüsen sind hauptsächlich in der axillären Depression in der Schampflanzung sowie im Bereich der Keimlippen, Perineum, dem nahezu blockischen Kreis der Brust lokalisiert. Apokric-Drüsen sekretieren ein mutiger reich an organischen Verbindungen. Die Frage ihrer Innervation wird diskutiert - einige argumentieren, dass es adrenergisch sympathisch ist, andere glauben, dass es im Allgemeinen abwesend ist und die Produkte des Geheimnisses von den Hormonen der Nebennieren-Brainstabs (Adrenalin und Norepinenalin) abhängen.
Aktuelle Apokryldrüsen sind die Getreidedrüsen, die sich in den Augenlidern an Wimpern befinden, sowie Drüsen, die Ohrschwefel im äußeren Hörgang erzeugt, und die Nasendrüsen (schließlich Drüsen). Bei Verdampfen sind jedoch keine Apokrin-Drüsen beteiligt. Eccrine oder Gefrorene, Schweißdrüsen befinden sich in der Haut von fast allen Bereichen des Körpers. Es gibt nur mehr als 2 Millionen (obwohl es Menschen gibt, die fast völlig abwesend sind). Die meisten von Schweißdrüsen auf den Handflächen und Sohlen (über 400 pro 1 cm 2) und in der Haut der Pubis (etwa 300 pro 1 cm 2). Die Beschleunigungsrate sowie die Einbeziehung in die Aktivität von Schweißdrüsen variieren in verschiedenen Körperteilen sehr stark.
Durch chemische Zusammensetzung ist Schweiß eine hypotonische Lösung: Es enthält 0,3% igem Natriumchlorid (im Blut - fast 0,9%), Harnstoff, Glukose, Aminosäuren, Ammonium, kleine Mengen an Milchsäure. PNT-pH-Wert variiert von 4,2 bis 7, im Durchschnitt pH \u003d 6. spezifisches Gewicht - 1,001-1.006. Da der Schweiß ein hypotonisches Medium ist, dann ist Wasser mit reichlichem Schwitzen, Wasser verlorener als Salze, und eine Erhöhung des osmotischen Drucks kann im Blut auftreten. Somit ist das reichhaltige Schwitzen mit einer Änderung des Wassersalzstoffwechsels.
Süße Drüsen sind von sympathischen cholinergen Fasern innerviert - Acetylcholin wird in ihren Endens freigesetzt, die mit M-Cholinorezeptoren interagiert, wodurch Schweißprodukte zunehmend zu erhöhen. Preggangionäre Neuronen befinden sich in den Seitensäulen des Rückenmarks auf dem Niveau von TH 2 -L 2 und postgangle Neurons - im sympathischen Kofferraum.
Wenn es notwendig ist, die Wärmeübertragung durch Verdünnung zu erhöhen, tritt die Neuronen des Kortex, das limbische System und hauptsächlich Hypothalamus auf. Von hypothalamischen Neuronen gehen Signale in die Neuronen des Rückenmarks und beinhalten allmählich unterschiedliche Hautbereiche in den Prozess des Schwitzens: Erstes Gesicht, Stirn, Hals, dann der Körper und der Gliedmaßen.
Es gibt verschiedene Wege aktiver Auswirkungen auf den Prozess des Schwitzens. Beispielsweise erhöhen viele antipyretische Medikamente oder Anti-Pyrethiken: Aspirin und andere Salicylate - die Schwellung erhöhen und somit die Körpertemperatur reduzieren (verstärkte Wärmeübertragung durch Verdampfen). Die Blütenstand von Limetten, Himbeerbeeren und und-Stepmother-Blättern sind ebenfalls besessen.
STOFFWECHSEL
Der Substanzenaustausch ist der Prozess des Stoffwechsels von Substanzen, die im Körper eingeschrieben sind, wodurch komplexerer oder umgekehrter, umgekehrter, aus diesen Substanzen mehr einfache Substanzen ausgebildet werden können.
Der menschliche Körper sowie die Organismen anderer Vertreter der Tier- und Pflanzenwelt ist ein offenes thermodynamisches System. Es fließt ständig den Fluss der freien Energie. Gleichzeitig ergibt sich Energie für die Umwelt, die hauptsächlich implantiert (assoziiert). Dank dieser beiden Bäche bleibt die Entropie eines lebenden Organismus (Disorder, Chaos, Abbehrung) auf einem konstanten (minimalen) Niveau. Wenn aus irgendeinem Grund der Fluss der freien Energie (nichtententeiligkeit) abnimmt (oder die Bildung verwandter Energieerhöhungen), erhöht sich die gesamte Entropie des Organismus, was zu seinem thermodynamischen Tod führen kann.
Laut Thermodynamik von lebenden Systemen ist das Leben der Kampf gegen Entropie, der Kampf des Bestellsystems mit Abbau. Gemäß der bekannten Armaturengleichung tritt die minimale Entropieanstieg auf, wenn die Geschwindigkeit des negentropischen Flusses am Mittwoch der Geschwindigkeit des Entropieflusses entspricht.
Freie Energie für den Körper kann nur mit Essen kommen. Es wird in komplexen chemischen Bindungen von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten angesammelt. Um diese Energie freizugeben, werden die Nährstoffe zuerst der Hydrolyse unterzogen, und dann oxidation in anaeroben oder aeroben Bedingungen.
Bei der Hydrolyseprozessee, die im Gastrointestinaltrakt ausgeführt wird, wird ein leichtes Stück freier Energie (weniger als 0,5%) freigesetzt. Es kann nicht für die Bedürfnisse der Bioenergie verwendet werden, da sie nicht durch Makroserangs des ATP-Typs angesammelt wird. Es dreht sich nur in Wärmeenergie (Primärheizung), die vom Körper verwendet wird, um die Temperatur Homostase aufrechtzuerhalten.
Die 2. Stufe der Energieeinlösung ist ein anaerolobischer Oxidationsprozess. Insbesondere wird auf diese Weise etwa 5% aller freien Energie aus Glukose während der Oxidation bis zur Milchsäure freigesetzt. Diese Energie wird jedoch von der Makroerg ATP angesammelt und dient zur Durchführung von nützlichen Arbeiten, beispielsweise zur Muskelkontraktion, für die Arbeit der Natriumkaliumpumpe, aber letztendlich wird es auch in Wärme, der als sekundär genannt wird Hitze.
Die 3. Stufe ist die Hauptstufe der Energieeinlösung - bis zu 94,5% aller Energie, die in der Lage ist, sich im Körper des Körpers zu befreien. Dieses Verfahren wird im Krebs-Zyklus durchgeführt: Es tritt darin die Oxidation von Pyrovoinsäure (das Produkt der Glukoseoxidation) und des Acetylkettenzyms A (Aminosäureoxidationsprodukt und Fettsäuren) auf. Bei dem Prozess der aeroben Oxidation wird die freie Energie infolge der Trennung von Wasserstoff und der Übertragung seiner Elektronen und Protonen entlang der Schaltung der Atmungsenzyme pro Sauerstoff freigesetzt. Gleichzeitig ist die Freisetzung von Energie nicht gleichzeitig, jedoch allmählich kann der größte Teil dieser freien Energie (ca. 52-55%) in die MakroeHerga-Energie (ATP) angesammelt werden. Der Rest infolge der "Unvollkommenheit" der biologischen Oxidation geht in Form von Primärwärme verloren. Nach der Verwendung von freier Energie, die in ATP gespeichert ist, wird es in sekundärer Wärme.
Somit werden alle freien Energie, die während der Oxidation von Nährstoffen freigesetzt wird, letztendlich zu thermischer Energie. Daher zeichnet sich die Menge an Wärmeenergie, die der Körper zugewiesen wird, durch das Verfahren zum Bestimmen des Energiemotors des Körpers auszeichnet.
Infolge der Oxidation von Glucose werden Aminosäuren und Fettsäuren im Körper in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt.
Der Energieaustausch eines Tierorganismus (Bruttowechsel) besteht aus dem Hauptaustausch und einem Arbeitsschub an den Hauptaustausch. Der Anfangswert des Stoffwechselprozesses ist der Hauptaustausch. Diese Standardbedingungen zur Bestimmung des Hauptaustauschs sind durch die Faktoren gekennzeichnet, die die Intensität der metabolischen Prozesse beim Menschen beeinträchtigen können. Zum Beispiel ist die Intensität des Metabolismus anfällig für tägliche Schwankungen, die am Morgen zunimmt und nachts abnimmt. Die Intensität des Austauschs nimmt auch in körperlicher und geistiger Arbeit zu. Ein erheblicher Einfluss auf den Austauschniveau ist der Verbrauch von Nährstoffen und deren weitere Verdauung ist insbesondere für den Fall, dass die Nährstoffe eine Proteinnatur haben. Dieses Phänomen wird als spezifische dynamische Methoden bezeichnet. Die Intensität des Stoffwechsels nach dem Annehmen von Proteinfutter kann 12-18 Stunden fortgesetzt werden. Und schließlich wird, wenn die Umgebungstemperatur unter der Komforttemperatur wird, erhöht sich die Intensität der Austauschprozesse. Verschiebungen in der Kühlrichtung führen zu einer größeren Amplifikation des Stoffwechsels als die entsprechenden Verschiebungen auf die Erhöhung der Temperatur.
Selbst mit der vollständigen und strikten Einhaltung der Standardbedingungen kann die Größe des Hauptaustauschs in gesunden Menschen variieren. Diese Variabilität wird durch Unterschiede in Alter, Feld, Wachstum, Körpergewicht erläutert. In der Regel wird der Wert von 4,2 kJ / kg H als der ungefähre Wert der Standardintensität des Metabolismus genommen. Für eine Person mit einem Gewicht von 70 kg beträgt der entsprechende primäre Wechselkurs ungefähr 7100 kJ / Tag (1700 kcal / Tag).
LEBENSMITTEL
Macht ist ein Prozess, um den Organismus der Substanzen zu assimilieren, die erforderlich sind, um ihre Körpergewebe zu bauen und zu aktualisieren, sowie die Energiekosten abzudecken.
Im Allgemeinen umfasste die Entwicklung der Ernährungsbedürfnisse von Tierorganismen den Prozess der Begrenzung der eigenen Synthese einer Reihe von Verbindungen mit gleichzeitiger Ausweitung des Verbrauchs organischer Verbindungen bestimmter Typen. Dies führte zur Zuteilung einer ganzen Gruppe von Substanzen, unersetzlich für höhere Tiere und eine Person, die für den Metabolismus notwendig ist, aber nicht selbst synthetisiert wird.
Die Verwendung von Lebensmitteln, die hauptsächlich aus komplexen Verbindungen von Pflanzen oder tierischen Ursprungs, für die Energie- oder Kunststoffbedürfnisse des Körpers bestehen, ist erst nach der Hydrolyse dieser Wirkstoffe und der Umwandlung in relativ einfache Verbindungen ohne Artenspezifität möglich. Die Ernährungsbedürfnisse verschiedener Tierearten sind unterschiedlich, je nachdem, welche Nahrungsmittelsubstanzen der Körper synthetisieren kann und was von außen kommen sollte. Und dennoch sind die Unterschiede in den Ernährungsbedürfnissen auf Verdauung (Hydrolyse) Lebensmittel zurückzuführen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei den höchsten Tierorganismen Zwischenmaterialprozesse auf ähnliche Weise vorgehen.
Beim Substanzen (Metabolismus) und Energie unterscheiden sich zwischen zwei Verfahren: Anabolismus und Katabolismus. Unter Anabolismus versteht die Kombination von Prozessen, die darauf abzielen, die Strukturen des Körpers hauptsächlich durch die Synthese komplexer organischer Substanzen zu erstellen; Durch den Katababolismus - ein Satz von Prozessen des Zerfalls komplexer organischer Verbindungen und der Verwendung relativ einfacher Substanzen, die während der Energieaustauschprozesse gebildet werden. Die Grundlage des Anabolismus und der Katabolismus basiert auf den Prozessen der Assimilation und der Unähnlichkeit, die im Körper miteinander verbunden sind und im normalen Organismus ausgewogen ist.
Im Allgemeinen sind die Anforderungen von Tieren recht homogen: Sie benötigen ähnliche Nährstoffe für den Energieaustausch; In Substanzen der Art von Aminosäuren, Purinen und einigen Lipiden, um komplexe Proteinmoleküle und zelluläre Strukturen zu erstellen; in speziellen metabolischen Katalysatoren und Zellmembranstabilisatoren; In anorganischen Ionen und Verbindungen von physikochemischen Verfahren im Körper und schließlich in einem universellen biologischen Lösungsmittel - Wasser zum Erzeugen eines zellulären metabolischen Mediums.
Letztendlich umfasst die Zusammensetzung der Nahrung hochorganisierter Organismen organische Substanzen, deren überwältigender Teil, der zu Proteinen, Lipiden und Kohlenhydraten gehört. Die Produkte ihrer Hydrolyse - Aminosäuren, Fettsäuren, Glycerin und Monosahara werden für die Energieversorgung des Körpers aufgewendet. Bei den Energieaustauschprozessen von Aminosäuren sind Fettsäuren und Monosahara von den gemeinsamen Pfaden ihrer Transformation miteinander verbunden. Daher können als Energierenträger Lebensmittelstoffe in Übereinstimmung mit dem Energiewert (der Isolationsregel) ausgetauscht werden.
Der Energiewert (kalorischer) Nahrungsmittelwert wird durch die Menge an Wärmeenergie bewertet, die während der Verbrennung von 1 g der Lebensmittel (physiologische Hitze der Verbrennung) freigesetzt wird, die traditionell in Kilokalorien oder auf SI-in-Joule (1 kcal \u003d 4,187 kJ traditionell ausgedrückt wird (1 kcal \u003d 4,187 kJ) ). Berechnungen haben gezeigt, dass der Energiewert der Fette (38,9 kJ / g; 9,3 kcal / g) zweimal höher ist als das Protein von Kohlenhydraten (17,2 kJ / g; 4,1 kcal / g). Proteine \u200b\u200bund Kohlenhydrate haben den gleichen Energiewert und können mit 1: 1 im Gewichtsverhältnis ersetzt werden.
Um den stationären Zustand des Körpers aufrechtzuerhalten, sollten die Gesamtenergiekosten durch den Fluss der diätetischen Substanzen abgedeckt werden, die gleichwertige Energieversorgung in ihren chemischen Bindungen entsprechen. Wenn die Menge an eingehenden Nahrungsmittel für die Beschichtung nicht ausreicht, werden die Eierratratoren durch die inneren Reserven, hauptsächlich Fett, kompensiert. Wenn die Masse der ankommenden Energie in Energie den Energieverbrauch übersteigt, ist der Prozess des Fettstrumpfes unabhängig von der Lebensmittelzusammensetzung im Gange.
Es sollte jedoch immer daran erinnert werden, dass diese drei Energiequellen sowohl Kunststoffmaterial des Tierorganismus sind. Daher ist eine lange Ausnahme eines der drei Nährstoffe aus der essbaren Ernährung und dem Ersetzen der Energieäquivalentmenge einer anderen Substanz inakzeptabel.
Fazit
Das Leben ist konjugiert mit kontinuierlichem Energieverbrauch, der für das Funktionieren des Körpers erforderlich ist. Aus Sicht der Thermodynamik beziehen sich lebende Organismen auf offene Systeme, da sie für ihre Existenz kontinuierlich mit den äußeren mittleren Substanzen und Energie austauschen. Die Energie der Energie lebender Organismen ist die chemische Umwandlung von organischen Substanzen, die von der Umgebung stammt. Die Umwandlung dieser Substanzen aus dem Komplex in einfach und führt zur Freisetzung von in chemischen Bindungen geschlossenen Energie. Die Extraktion von Energie aus chemischen Bindungen erfolgt hauptsächlich mit den Kosten des molekularen Sauerstoffs (Aerobic Exchange); Die Oxidation in einer Anzahl von Ketten ist von einer oxlosen Spaltung (anaerolobischer Austausch) vorangestellt.
Die Hauptbatterie der Energie für die Verwendung in Zellprozessen ist Adenosintrifhosphat (ATP). Unter Verwendung der ATP-Energie, der Synthese von Protein, Zellenabteilung, der Aufrechterhaltung ihres osmotischen Gradienten, der Muskelabkürzung usw. gemäß dem ersten Thermodynamik der Thermodynamik, die chemische ATP-Energie, die durch Zwischenstufen verläuft, wird letztendlich in eine thermische, was verloren geht vom Körper. Daher ist die Intensität des Energieaustauschs des Körpers die Menge an Energiemotor zur Funktion von zellulären Systemen, angesammelten Energie und seinem Verlust in Form von Wärme.
Die Lebensdauer des Körpers hängt vom Fluss chemischer Reaktionen mit der Umwandlung aller Energiearten in thermisch ab. Die Rate chemischer Reaktionen, und daher hängt der Energieaustausch von der Temperatur des Gewebes ab. Wärme als endliche Energieumwandlung kann von einer höheren Temperatur in der Region niedriger sein. Die Gewebtemperatur wird durch das Verhältnis der Geschwindigkeit des metabolischen Wärmeproduktstroms ihrer zellulären Strukturen und der Dispersionsrate der erzeugten Wärme in die Umwelt bestimmt. Folglich ist der Wärmeaustausch zwischen dem Organismus und der äußeren Umgebung ein integraler Zustand für das Vorhandensein von Tierorganismen. Um die normale (optimale) Körpertemperatur in Tierorganismen aufrechtzuerhalten, gibt es ein Wärmeaustauschsystem mit einem Medium.
Tierorganismen sind in Kapirrem und Homothermie unterteilt. Poikiloterisch (stehend in unteren Schritten der phylogenetischen Treppe) haben unvollkommene, aber immer noch ziemlich wirksame Thermoregulationsmechanismen. Diese Mechanismen umfassen ein Chiptemperaturkompensationssystem, mit dem Sie einen stationären Energieaustausch mit erheblichen Körpertemperaturabfällen, eines Thermoregulationsverhaltens (der Wahl der optimalen Mitteltemperatur) und der Temperaturhysterese (die Fähigkeit, Wärme von der äußeren Umgebung schneller zu halten, festzuhalten, als schneller zu verlieren ).
Homototermie ist ein späterer Erwerb der Entwicklung der Tierwelt. True Homothermische Tiere umfassen Vögel und Säugetiere, da diese Tiere in der Lage sind, einen dauerhaften Bereich von 2 ° C der Körpertemperatur der mina relativ breiten Schwankungen der äußeren Temperatur aufrechtzuerhalten.
Im Herzen der Homochotermie ist höher als der von Porcottermall-Tieren, der Energieaustausch, indem die Rolle der Schilddrüsenhormone stärkt, wobei der Betrieb der zellulären Natriumpumpe stimuliert wird. Hoher Energieaustausch führte zur Bildung perfekter Mechanismen zur Regulierung der thermischen Energie im Körper.
Eine Reihe von Tieren gehört zur Gruppe heterothermischer Organismen: Zu bestimmten Bedingungen werden sie von den Organismen mit anderen Homototermien gefangen.
Um eine konstante Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, haben homothermische Tiere chemische und physikalische Thermoregulation. Die physikalische Thermoregulation erfolgt durch Ändern der Wärmeleitfähigkeit von Beschichtungsgeweben des Körpers (Änderung des Blutflusses der Haut, der Pilooare, der Verdampfung von Feuchtigkeit aus der Körperoberfläche oder der Mundhöhle).
Die chemische Thermoregulation erfolgt durch Erhöhung der Wärmeerzeugung im Körper. Zwei Hauptquellen der chemischen Thermoregulation (einstellbare Wärmeerzeugung) werden isoliert: Kontraktile Thermogenese aufgrund der beliebigen Aktivität der Lokomotoreinrichtung, des Thermoregulationstons und der Muskelzittern und der nichtkonsistenten Thermogenese aufgrund des Bojefettgewebes, einer bestimmten dynamischen Wirkung von Lebensmitteln, usw.
Die Steuerung des Wärmeaustauschs erfolgt durch die Aktivität von dunklen Geschichten, aus denen die Informationen in den Mittelpunkt der Thermoregulation des Hypothalamus eintreten, wobei die Reaktionen der chemischen und physikalischen Thermoregulation steuern.
Ein langer Aufenthalt in hohen oder niedrigen Umgebungstemperaturen führt zu erheblichen Änderungen in den Eigenschaften des Körpers, die ihren Widerstand gegen die Wirkung geeigneter Temperaturfaktoren erhöhen.
Bauen und Aktualisieren von Körpergewebe sowie die Beschichtung der Energiezellen des Körpers sollten mit angemessener Ernährung versehen sein. Beim Austausch von Substanzen und Energie unterscheiden sich zwei Verfahren: Anabolismus und Katabolismus. Unter Anabolismus zielte die Kombination von Prozessen auf die Baustrukturen des Körpers hauptsächlich durch die Synthese komplexer organischer Substanzen aus. Katabolismus ist eine Kombination der Zerfallsprozesse komplexer organischer Substanzen, um Energie freizugeben. Die Grundlage für den Anabolismus und der Katabolismus basiert auf den Prozessen der Assimilation und der Unähnlichkeit, die miteinander verbunden und ausgewogen sind.
Die Lebensmittelbedürfnisse von Tieren sind recht homogen: Erforderliche Substanzen für den Energieaustausch (Proteine, Fette, Kohlenhydrate), Substanzen zum Aufbau komplexer Proteinmoleküle und zelluläre Strukturen (Aminosäuren, Purinen, Lipide, Kohlenhydrate), spezielle Austauschkatalysatoren (Vitamine) und Zelle Membranstabilisatoren (Antioxidantien), anorganische Ionen und universelles biologisches Lösungsmittel - Wasser.
Der Energiewert von Lebensmitteln wird durch die Menge an Wärmeenergie bestimmt, die während der Verbrennung der 1g essbaren Substanz freigesetzt wird (physiologische Verbrennungswärme).
Unter rationaler Ernährung reicht das Essen in quantitativer und voller qualitativer Hinsicht aus. Die Basis der rationalen Ernährung ist ausbalanciert, d. H. Das optimale Verhältnis von Lebensmitteln. Die ausgewogene Ernährung sollte Proteine, Fette und Kohlenhydrate im Massenanteil umfassen, etwa 1: 1: 4. Für Lebensmittel qualitativ muss das Essen voll sein, dh Proteine \u200b\u200benthalten (einschließlich unverzichtbarer Aminosäuren), essentiellen Fettsäuren (das sogenannte Vitamin F), Vitamine, die meisten Katalysatoren und eine große Gruppe von vitaminartigen Substanzen, anorganisch Elemente und Wasser.
LITERATURVERZEICHNIS
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Bei warmblütigen Tieren und Mann (sogenannte homoothermische Organismen), im Gegensatz zu kaltblütigem (oder kakototermischemisch), ist die konstante Körpertemperatur eine Voraussetzung für die Existenz, einer der Kardinalparameter der Homöostase (oder konstant) des Körperinnenraum.
Physiologische Mechanismen, die thermische Homöostase des Körpers (seine "Kerne") bereitstellen, sind in zwei funktionelle Gruppen unterteilt: die Mechanismen der chemischen und physikalischen Thermoregulation. Die chemische Thermoregulation ist die Regulation des Wärmeprodukts des Körpers. Wärme wird ständig im Körper in dem Prozess der oxidativen und zur Sanierung des Metabolismus hergestellt. In diesem Fall wird ein Teil davon in die äußere Umgebung gegeben. Je größer der größere der Unterschied in der Körpertemperatur und des Mediums ist. Daher erfordert die Aufrechterhaltung einer stabilen Körpertemperatur mit einer Abnahme der Temperatur des Mediums eine geeignete Verbesserung der metabolischen Prozesse und der Begleitung ihrer Wärmeerzeugung, die den Wärmeverlust ausgleicht und zur Erhaltung der allgemeinen thermischen Balance des Körpers führt und aufrechterhalten wird die Konstanz der Innentemperatur. Der Reflexionsprozess verstärkte Wärmeprodukt als Reaktion auf eine Abnahme der Umgebungstemperatur und wird als chemische Thermoregulation bezeichnet. Die Trennung von Energie in Form von Wärme begleitet die funktionale Ladung aller Organe und Gewebe und ist charakteristisch für alle lebenden Organismen. Die Besonderheiten des menschlichen Körpers bestehen darin, dass die Änderung des Wärmeprodukts als Reaktion auf eine sich ändernde Temperatur eine spezielle Reaktion des Körpers darstellt, die den Funktionsniveau der wichtigsten physiologischen Systeme nicht beeinträchtigt.
Die spezifische Thermostat-Wärmeerzeugung ist hauptsächlich in den Skelettmuskeln konzentriert und ist mit den speziellen Formen der Muskelfunktion verbunden, die ihre direkte Motoraktivität nicht beeinträchtigen. Eine erhöhte Wärmeerzeugung während des Kühlens kann in dem ruhenden Muskel sowie mit einem künstlichen Herunterfahren der auftragbaren Funktion durch die Wirkung bestimmter Gifte auftreten.
Eine der häufigsten Mechanismen der spezifischen Thermostatwärmeerzeugung in den Muskeln ist der sogenannte Thermoregulationston. Es wird durch mikrookratische Fibrillen ausgedrückt, die in Form einer Erhöhung der elektrischen Aktivität eines extern stationären Muskels während ihrer Kühlung aufgezeichnet wird. Der Thermoregulationston erhöht den Sauerstoffverbrauch des Muskels manchmal um mehr als 150%. Mit stärkerer Kühlung, zusammen mit einem starken Anstieg des Thermoregulationstons, sind sichtbare Muskelkontraktionen in Form von kalten Zittern enthalten. Der Gasaustausch gleichzeitig erhöht sich auf 300 - 400%. Es ist charakteristisch, dass der größte Teil der Beteiligung an den thermostagulatorischen Wärmeerzeugungsmuskeln ungleich ist.
Bei langfristiger Exposition der Kälte kann die auftretende Art der Thermogenese dem Umschalten der Gewebeatmung im Muskeln auf dem sogenannten freien (nepprierigen) Pfad, an dem die Phase der Bildung und anschließender Spaltung von der Gewebeatmung) substituiert (oder ergänzt) substituiert (ergänzt) ATP wird fallen gelassen. Dieser Mechanismus ist nicht mit den auftragbaren Aktivitäten der Muskeln verbunden. Die Gesamtwärme der Wärme, die mit freier Atmung freigesetzt wird, ist fast das gleiche wie bei einer zitternden Thermogenese, der größte Teil der Wärmeenergie wird jedoch unmittelbar ausgegeben, und oxidative Prozesse können nicht durch das Fehlen von ADF oder anorganisches Phosphat injiziert werden.
Letztere Umstände ermöglicht es Ihnen, für lange Zeit eine hohe Wärmeerzeugung frei aufrechtzuerhalten.
Änderungen in der Intensität des Metabolismus, die durch den Einfluss der Temperatur des Mediums des menschlichen Körpers verursacht werden, sind logisch. Bei einem bestimmten Intervall der äußeren Temperaturen ist das Wärmeprodukt, das dem Austausch eines Ruheorganismus entspricht, für seine "Normal" (ohne aktive Intensivierung) der Wärmeübertragung vollständig kompensiert. Der Wärmeaustausch des Körpers mit dem Medium ist ausgewogen. Dieses Temperaturintervall wird als thermische Spurzone bezeichnet. Der Austauschniveau in dieser Zone ist minimal. Sprechen Sie oft über einen kritischen Punkt, der einen bestimmten Temperaturwert impliziert, bei dem der Wärmeausgleich mit dem Medium erreicht wird. Theoretisch ist dies wahr, aber experimentell etabliert diesen Punkt aufgrund konstanter illegaler Schwingungen des Metabolismus und der Instabilität der thermischen Isoliereigenschaften von Abdeckungen.
Die Abnahme der Temperatur des Mediums über die Grenzen der thermischen Fahrspurzone hinaus verursacht einen Reflexzunahme im Niveau von Substanzen und Wärmeerzeugnissen, um den thermischen Gleichgewicht des Körpers in neuen Bedingungen zu äquilibrieren. Daher bleibt die Körpertemperatur unverändert.
Die Erhöhung der Temperatur des Mediums außerhalb der thermischen Spurzone verursacht auch eine Erhöhung des Metabolismusniveaus, der durch den Einschluss der Mechanismen zum Aktivieren von Wärmeerregung verursacht wird, wodurch zusätzliche Energiekosten an ihre Arbeit erforderlich sind. Auf diese Weise wird die Zone der physikalischen Thermoregulation gebildet, in der auch die Temperatur stabil bleibt. Bei Erreichen einer bestimmten Schwelle sind die Mechanismen zur Verbesserung der Wärmeübertragung unwirksam, die Überhitzung beginnt und am Ende den Tod des Körpers.
Zurück Im Jahr 1902 schlug Rubner vor, zwischen zwei Arten dieser Mechanismen zu unterscheiden - der Thermoregulation "Chemikalie" und "physisch". Der erste ist mit einer Änderung des Wärmeprodukts in Geweben (Spannung von chemischen Austauschreaktionen) verbunden, wobei der zweite durch Wärmeübertragung und Umverteilung von Wärme gekennzeichnet ist. Zusammen mit der Blutkreiselung gehört eine wichtige Rolle in der physikalischen Thermoregulation zum Schwitzen, so dass die spezielle Funktion der Wärmeübertragung zur Haut gehört - es ist eine in den Muskeln erhitzte Blutkühlung oder im "Kernel" des Blutes, die Mechanismen von Das Schwitzen und Schwitzen sind hier umgesetzt.
b kann in der "normalen" Wärmeübertragung vernachlässigt werden, da Die Luftwärmeleitfähigkeit ist gering. Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist das 20-fache höhere, so dass die Wärmeübertragung eine signifikante Rolle spielt, und wird bei nassen Kleidung, rohen Socken usw. mit einem erheblichen Faktor in der Unterkühlung.
b ist eine effizientere Wärmeübertragung durch Konvektion (d. H. Die Bewegung der Bewegung der Partikel des Gases oder der Flüssigkeit, wobei ihre beheizten Schichten mit gekühltem Mischen). In der Luftumgebung macht die Konvektion auch bei Friedenssicherung bis zu 30% des Wärmeverlusts aus. Die Rolle der Konvektion im Wind oder wenn sich die Person bewegt, ist noch stärker.
die Wärmeübertragung durch Strahlung vom erhitzten Körper zur Kälte wird nach dem Stefan-Boltzmann-Gesetz durchgeführt und ist proportional zum Unterschied in der vierten Hauttemperatur (Kleidung) und der Oberfläche der umgebenden Gegenstände. Auf diese Weise gibt es bei den Bedingungen von "Komfort" ein vielfältiger Mann bis zu 45% der thermischen Energie, aber für die Hitze eines Mannes ist eine besondere Rolle des Wärmeverlusts nicht Strahlung.
das Essen von Feuchtigkeit aus der Haut und der Oberfläche der Lunge ist auch eine effektive Wärmeübertragung (bis zu 25%) in den Bedingungen von "Komfort". Unter den Bedingungen der hohen Umgebungstemperatur und der intensiven Muskelaktivität spielt der Wärmeübergang durch Verdampfen des Schweißs eine dominierende Rolle - mit 1 Gramm Schweiß, 0,6 kcal Energie erfolgt. Es ist einfach, die Gesamtmenge an Wärme zu berechnen, die von damals verloren geht, wenn wir in Betracht ziehen, dass eine Person an einem achtstündigen Arbeitstag bis zu 10 - 12 Liter Flüssigkeit bis zu 10 - 12 Liter Flüssigkeit ergeben kann. Bei der Kälte des Wärmeverlusts ist von danach eine gut gekleidete Person klein, aber auch hier ist es notwendig, die Wärmeübertragung aufgrund des Atmens zu berücksichtigen. In diesem Prozess werden zwei Wärmeübertragungsmechanismen gleichzeitig kombiniert - Konvektion und Verdampfung. Der Verlust von Wärme und Flüssigkeit mit dem Atmen ist ziemlich signifikant, insbesondere bei intensiven muskulösen Aktivitäten unter Bedingungen der geringen Luftfeuchtigkeit der atmosphärischen Luft.
Ein wesentlicher Faktor, der die Prozesse der Thermoregulation beeinflusst, ist Vasomotor (vaskuläre) Hautreaktionen. Mit der maximal ausgeprägten Verengung des Gefäßkanals kann Wärmeverlust um 70% sinken, wobei die maximale Expansion maximal um 90% steigt.
Die Speziesdifferenzen in der chemischen Thermoregulation werden in der Differenz in dem Niveau des Wechsels (im Bereich der Thermikralität) des Austauschs, der Position und der Breite der Wärmezone, der Intensität des chemischen Thermostats (zunehmender Austausch, wenn der Die Temperatur des Mediums wird um 1 Zoll reduziert, sowie im Bereich der effizienten Thermoregulation. Alle diese Parameter spiegeln die ökologischen Besonderheiten der einzelnen Spezies wider und ändert sich in Abhängigkeit von der geografischen Position der Region, der Jahreszeit, Höhe über dem Meeresspiegel und eine Reihe anderer Umweltfaktoren.
Regulierungsreaktionen, die darauf abzielen, eine konstante Körpertemperatur während der Überhitzung aufrechtzuerhalten, werden durch verschiedene Mechanismen zur Verstärkung der Wärmeübertragung in eine äußere Umgebung dargestellt. Unter ihnen sind weit verbreitet und hat den hohen Wirkungsgrad der Wärmeübertragung, indem das Verdampfen von Feuchtigkeit von der Oberfläche des Körpers oder (der der oberen Atemwege der oberen Atemwege verstärkt wird. Bei der Verdampfung der Feuchtigkeit wird Wärme verbraucht, wodurch zur Erhaltung der Wärmehandkraft beitragen kann. Die Reaktion ist in den Anzeichen der anfänglichen Überhitzung des Körpers enthalten.
Also können adaptive Veränderungen des Wärmeaustauschs im menschlichen Körper nicht nur darin gerichtet werden, nicht nur ein hohes Maß an Metabolismus aufrechtzuerhalten, wie die meisten Menschen, sondern auch auf der Installation von niedrigem Niveau bei Bedingungen, die die Erschöpfung der Energiereserven bedrohen.
Temoregulation - Dies ist ein Prozess, der die Fähigkeit des Körpers ermöglicht, die Körpertemperatur unabhängig von der Umgebungstemperatur auf einem bestimmten Niveau aufrechtzuerhalten.
Das Thermostatzentrum kann als humoral (temperatur fließt, die durch sie fließt) und den Reflex (bei Reizungen mit warmen oder kalten Hautrezeptoren). Die Anregung des thermostagulatorischen Zentrums wird von allen thermischen regulatorischen Materialien aktiviert: Die Intensität von oxidativen Prozessen, der Ton der Skelettmuskeln, der Gefäße, der Sekretion von Schweißdrüsen, Atemwegsbewegungen. Die Intensität der oxidativen Prozesse kann sich entweder durch das vegetative Nervensystem ändern oder durch Ändern der Sekretion der Schilddrüsenhormone und des Gehirnteils der Nebennieren. Ändern der Arbeit der Muskeln, Erkundung oder Verengung von Gefäßen, der Schweißsekretion, die Änderung der Atemwege erfolgt reflexiv durch Schiffe, Atemwege und Schwitzungszentren.
Kortex
Der Mittelpunkt der Thermoregulation ist wiederum unter der Kontrolle des Kortex des Gehirns. Wenn das Tier in der entwässerten Atmosphäre überhitzt und es mit den entsprechenden regelmäßigen latorialen Reaktionen auftritt, dann führt es nach einer Weile nur der oblast-Roman (ohne Überhitzung) die gleiche Reaktion wie Heizung. Somit gibt es eine Bedingungaloreflektor-Gussreaktion, die mit der Beteiligung der Rinde großer Halbkugeln auftritt.
Temperaturgrenzen des Lebens sind sehr breit. Die Streitigkeiten vieler Bakat-RIY standhalten auf 150 °, und einige von ihnen verlieren nicht die Lebensfähigkeit bei Temperaturen in der Nähe von absoluten Null. Auf der anderen Seite leben in den heißen Tasten der Inselinsel (Italien) bei einer Temperatur von etwa 85 ° einige Infuoren. Hier ist noch viel ausreichend untersucht. Fische, Insekten und sogar Säugetiere können eingefroren und dann sorgfältig verschwunden sein. Zum Beispiel wurde der Karpfen bis zu 15 ° unter Null gefroren und wieder, um sich allmählich verrottet, wieder auf die Lebensdauer zurückzutreten, aber ein Einfrieren von mindestens einem Grad unter 15 ist bereits für das Tier katastrophal. Es ist jedoch auch bekannt, dass beim Einfrieren von Spermien in einer Temperatur, in der Nähe von minus 200 °, und deren langfristige Lagerung bei dieser Temperatur, ihrerseits normale Lebensfähigkeit und Dünklerkraft spart.
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Die Temperatur des menschlichen Körpers und der höheren Tiere wird trotz der Schwankungen der Umgebungstemperatur auf einem relativ konstanten Niveau gehalten. Dies ist die Konstanz der Körpertemperatur trägt einen Namen. isothermie.
Isothermisch ist nur durch die sogenannten gekennzeichnet homotherm.oder warmblütig, tierisch und vermisst poikiloterisch, oder kaltblütige, Tiere, deren Körper ist variabel und unterscheidet sich nicht viel von der Umgebungstemperatur.
Isothermie im Prozess der Ontogenese entwickelt sich allmählich. Ein neugeborenes Baby hat die Fähigkeit, die Konstanz der Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, ist bei weitem nicht perfekt. Infolgedessen kann Kühlung auftreten (Unterkühlung) oder Überhitzung (Hyperthermie) Der Organismus bei solchen Umgebungstemperaturen, die den Erwachsenen nicht beeinträchtigen. Ebenso kann selbst eine kleine Muskelarbeit, beispielsweise ein langer Schrei eines Kindes, zu einer Erhöhung seiner Körpertemperatur führen. Der Körper von vorzeitigen Kindern ist sogar weniger in der Lage, die Konstanz der Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, die sie weitgehend von der Temperatur des Lebensraums abhängen.
Die Wärmebildung tritt aufgrund von kontinuierlich exothermen Reaktionen auf. Diese Reaktionen gehen in allen Organen und Geweben fort, jedoch mit unterschiedlicher Intensität. In den Geweben und Organen, die aktive Arbeit herstellen - in Muskelgewebe, Leber, Nieren, wird mehr Wärme freigesetzt als in weniger aktiven Bindegewebe, Knochen, Knorpel.
Der Wärmeverlust durch Organe und Gewebe hängt von einem großen Umfang ihres Standorts ab: oberflächlich gelegene Organe, wie Leder, Skelettmuskeln, ergeben mehr Wärme und kühlte mehr als interne Organe, die mehr vor Kühlung geschützter sind.
Die Körpertemperatur in einem gesunden Menschen beträgt 36,5-36,9 ° C. Frieden und Schlafen und Muskelaktivität erhöht die Körpertemperatur. Die maximale Temperatur wird abends um 16-18 Stunden beobachtet, das Minimum - bei 3-4 h. In Arbeitern, die in Nachtverschiebungen arbeiten, können Temperaturschwankungen rückwärts sein.
Die Konstanz der Körpertemperatur beim Menschen kann nur unter dem Zustand der Gleichheit der Wärmeerzeugung und des Wärmeverlusts des gesamten Organismus aufrechterhalten werden. Dies wird mit Hilfe physiologischer Mechanismen der Thermoregulation erreicht. Es offenbart sich als Ergebnis der Wechselwirkung von Wärmeerzeugungs- und Wärmeübertragungsverfahren, die von neuroendokrinen Mechanismen reguliert sind. Die Thermoregulation wird auf chemischer und physischer Tätigkeit geteilt.
Chemische Thermoregulation. Es wird durch Ändern des Niveaus der Wärmeerzeugung durchgeführt, d. H. Verstärkung oder Abschwächung der Intensität des Stoffwechsels in den Körperzellen und ist wichtig, um die Konstanz der Körpertemperatur sowohl unter normalen Bedingungen als auch bei Änderungen der Umgebungstemperatur aufrechtzuerhalten.
Die intensivste Wärmeerzeugung im Körper tritt in Muskeln auf. Auch wenn eine Person bewegungslos liegt, aber die Muskeln ist angespannt, die Intensität oxidativer Prozesse, und gleichzeitig erhöht sich die Wärmeerzeugung um 10%. Eine kleine Motoraktivität führt zu einer Erhöhung der Wärmeerzeugung um 50-80%, und die schwere Muskelarbeit beträgt 400 bis 500%.
Bei kalten Bedingungen steigt die Wärmeerzeugung in Muskeln, auch wenn sich eine Person in einem stationären Zustand befindet. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Abkühlen der Oberfläche des Körpers, der auf Rezeptoren wirkt, die kalte Reizungen wahrnimmt, reflexiv die unfreiwilligen Muskelkontraktionen erregt, die sich in Form von Zittern (Chills) manifestiert. In diesem Fall werden die Austauschprozesse des Organismus erheblich verbessert, der Verbrauch von Sauerstoff- und Kohlenhydraten mit Muskelgewebe steigt, was die Erhöhung der Wärmeerzeugung beinhaltet. Selbst eine willkürliche Nachahmung von Zittern erhöht die Wärmeerzeugung um 200%. Wenn Muskel-Relaxants in den Körper eingeführt wurden - Substanzen, die gegen die Übertragung von Nervenimpulsen aus dem Nerv auf den Muskel verletzen und dadurch den Reflexmuskelzittern, selbst mit einer Erhöhung der Umgebungstemperatur, beseitigen, eine Abnahme der Körpertemperatur.
In der chemischen Thermoregulation spielen Leber und Nieren eine wichtige Rolle. Die Bluttemperatur der Lebervene liegt über der Blutstromtemperatur der Leberarterie, was in dieser Organ intensive Wärmeerzeugung angibt. Wenn der Körper abgekühlt ist, nimmt Wärmeerzeugnisse in der Leber zu.
Die Freisetzung von Energie im Körper wird aufgrund des oxidativen Zerfalls von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten durchgeführt; Daher sind alle Mechanismen, die oxidative Prozesse regulieren, regulierte und Wärmeerzeugung.
Physische Thermoregulation. Es wird durch Änderungen der Wärmewärme durch den Körper durchgeführt. Es dauert besonders wichtig, dass die Konstanz der Körpertemperatur während des Körpers unter einer erhöhten Umgebungstemperatur aufrechterhalten wird.
Die Wärmeübertragung erfolgt übrigens wärmeemission (Strahlungswärmeübertragung), oder konvektion, jene. Bewegung und Bewegung erhitzter Luftwärme wärmebasiert jene. Rückstoß der Wärmeubstanzen direkt in Kontakt mit der Körperoberfläche und verdampfung von Wasser Von der Oberfläche der Haut und der Lunge.
Beim Menschen ist unter normalen Bedingungen Wärmeverlust durch Wärmeereigung gering, da Luft und Kleidung schlechte Wärmeleiter sind. Strahlung, Verdampfen und Konvektion gehen in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur mit unterschiedlicher Intensität. In einer Person, die bei der Lufttemperatur von etwa 20 ° C und einer Gesamtwärmeübertragung nach 419 kJ (100 kcal) pro Stunde pro Stunde ist, verloren 66% mit Strahlung aufgrund der Verdampfung von Wasser - 19%, Konvektion - 15% der Gesamtwärmeverlust am Körper. Mit zunehmender Umgebungstemperatur von bis zu 35 ° C wird die Wärmeübertragung durch Strahlung und Konvektion zur unmöglichen und Körpertemperatur auf einem konstanten Pegel aufrechterhalten, allein durch Verdampfen von Wasser von der Hautoberfläche und der Lungenalveol.
Kleidung reduziert die Wärmeübertragung. Der Gewichtsverlust wird von dieser bewegungslosen Luftschicht behindert, die sich zwischen Kleidung und Haut befindet, da die Luft ein schlechter Wärmeleiter ist. Die Wärmedämmungseigenschaften der Kleidung ist höher als der kleinste seiner Struktur, der Luft enthält. Dies erklärt die guten thermischen Isoliereigenschaften von Woll- und Pelzbekleidung. Die Lufttemperatur unter der Kleidung beträgt 30 ° C. Im Gegenteil, der nackte Körper verliert Wärme, da die Luft auf seiner Oberfläche die ganze Zeit ersetzt wird. Daher ist die Temperatur der Haut der nackten Teile des Körpers viel niedriger als gekleidet.
In der Kälte, Blutgefäße der Haut, hauptsächlich arteriolen, schmal: mehr Blut in die Gefäße der Bauchhöhle und dadurch auf Wärmeübertragung beschränkt. Oberflächenschichten der Haut, das weniger warmes Blut wird, emittieren weniger Wärmeübertragung ab. Bei starker Kühlung der Haut tritt außerdem arteriovenöse Anastomosen auf, was die Blutmenge verringert, die in die Kapillaren kommt, und dadurch verhindert die Wärmeübertragung.
Die Umverteilung des in der Kälte auftretenden Bluts - eine Abnahme der Blutmenge, die durch Oberflächengefäße zirkuliert, und eine Erhöhung der Blutmenge, die durch die Gefäße der inneren Organe verläuft, hilft es, Wärme in den inneren Organen zu erhalten.
Mit einer Erhöhung der Umgebungstemperatur dehnt sich die Lederschiffe aus, die in ihnen zirkulierende Blutmenge erhöht sich. Das Volumen des zirkulierenden Bluts im gesamten Körper nimmt auch aufgrund des Übergangs von Wasser aus Geweben in den Gefäßen zu, und auch weil die Milz und der andere Blutstrom in den gesamten Blutfluss geworfen werden. Eine Erhöhung der Blutmenge, die durch die Gefäße der Körperoberfläche zirkuliert, trägt zur Wärmeübertragung durch Strahlung und Konvektion bei.
Um die Konstanz der menschlichen Körpertemperatur bei hoher Umgebungstemperatur zu erhalten, ist der Masse des Schweißs von der Hautoberfläche, der von der relativen Luftfeuchtigkeit der Luft abhängt. Bei gesättigten Wasserpaaren kann das Wasser nicht verdampfen. Daher sind mit hoher Luftfeuchtigkeit der atmosphärischen Luft hohe Temperaturen schwerer als bei geringer Luftfeuchtigkeit. Bei gesättigter Wasserdampfluft (zum Beispiel im Bad) wird Schweiß in großen Mengen hervorgehoben, verdamst jedoch nicht und fließt nicht von der Haut. Ein solches Schwitzen beitragen nicht zur Wärmerückgewinnung: Nur der Teil des Schweißs, der von der Hautoberfläche verdampft, ist für die Wärmeübertragung wichtig (dieser Teil des Schweißs wird genannt effektives Schwitzen).
Schlecht übertragen auf lufthaltige Kleidung (Gummi usw.), die das Verdampfen von Schweiß verhindert: Die Luftschicht zwischen Kleidung und dem Körper ist schnell mit Paaren gesättigt und die weitere Verdampfung des Schweißs stoppt.
Eine Person toleriert die relativ niedrige Umgebungstemperatur (32 ° C) während der nassen Luft nicht. In absolut trockener Luft kann eine Person 2-3 Stunden bei einer Temperatur von 50 bis 55 ° C ohne zu überhitzbarer Überhitzung sein.
Da ein Teil des Wassers Licht in Form von Dämpfen verdampft, die ausgeatmete Luft sättigen, nimmt das Atmen auch daran teil, die Körpertemperatur auf einem konstanten Niveau aufrechtzuerhalten. Mit einer hohen umgebenden Temperatur wird das Atmungszentrum reflexisch aufgeregt, mit niedrigem Unterdrückung, das Atmen wird weniger tief.
Somit wird die Konstanz der Körpertemperatur durch Gelenkwirkung, einerseits, der Mechanismen, die die Intensität des Metabolismus und der von ihm abhängigen Wärmeerzeugung (der chemischen Wärmeregulierung), und auf den anderen - Mechanismen, die Wärme regulieren, regulieren Übertragung (physische Hitzeregulierung) (Abb. 9.10).
Feige. 9.10.
Regulierung der Isotherie. Regulierungsreaktionen, die die Erhaltung der Konstanz der Körpertemperatur sicherstellen, sind komplexe Reflexdaten, die als Reaktion auf die Temperaturreizung von Hautrezeptoren, Haut und subkutanen Gefäßen sowie der ZNS selbst auftreten. Diese Rezeptoren, die Kälte und Wärme wahrnehmen, werden als Thermodorezeptoren bezeichnet. Mit einer relativ konstanten Umgebungstemperatur von Rezeptoren im Zentralnervensystem werden rhythmische Impulse empfangen, die ihre Tonikumaktivität widerspiegeln. Die Frequenz dieser Impulse ist maximal für kalte Rezeptoren der Haut- und Hautgefäße bei einer Temperatur von 20 bis 30 ° C und für Hauttemperaturrezeptoren - bei einer Temperatur von 38 bis 43 ° C. Bei einer scharfen Kühlung der Haut steigt die Frequenz der Impulsation in kalten Rezeptoren an, und mit einer schnellen Erwärmung wird es weniger oder angehalten. Bei den gleichen Temperaturen reagieren thermische Rezeptoren direkt entgegengesetzt. Thermische und kalte CNS-Rezeptoren reagieren auf eine Änderung der Bluttemperatur, die in Richtung Nervenzentren (zentrale Thermistoren) fließen. Der Hauptteil der Wärme erzeugt durch Skelettmuskeln und innere Organe, die den Kernel bilden, und die Haut erzeugt eine Hülle, die auf die Erhaltung oder Entfernung von Wärme aus dem Körper abzielt (Abb. 9.11).
Feige. 9.11.
Im Hypothalamus gibt es Main zentren-Thermoregulation,welche zahlreiche und komplexe Prozesse koordinieren, die die Erhaltung der Körpertemperatur auf einem konstanten Niveau gewährleisten. Dies wird durch die Tatsache bewiesen, dass die Zerstörung des Hypothalamus den Verlust der Fähigkeit zur Regulierung der Körpertemperatur beinhaltet, und das Tier CATHELOtermic macht, während die Entfernung des Kortex eines großen Gehirns, während der Streifenkörper und visuelle Unebenheiten nicht merklich reflektiert wird in den Wärmeerzeugungs- und Wärmeübertragungsprozessen.
Bei der Umsetzung der hypothalamischen Regulierung der Körpertemperatur sind Drüsen der inneren Sekretion beteiligt, hauptsächlich Schilddrüsen und Nebennieren.
Die Beteiligung der Schilddrüse in der Thermoregulation wird durch die Tatsache bewiesen, dass die Einführung eines tierischen Tierserums eines anderen Tieres in das Blut, das lange Zeit in der Erkältung war, den ersten Anstieg des Metabolismus verursacht. Ein solcher Effekt wird nur beim Aufrechterhalten in der zweiten Tschyroiddrüse beobachtet. Offensichtlich wird während des Aufenthalts unter kühlenden Bedingungen das Schilddrüsenhormon im Blut der Schilddrüse verbessert, was den Stoffwechsel erhöht und folglich Wärmebildung.
Die Beteiligung von Nebennieren in der Thermoregulation ist auf die Freisetzung von Adrenalin im Blut zurückzuführen, die intensive oxidative Prozesse in den Geweben, insbesondere in den Muskeln, die Wärmeerzeugung erhöht und die Hautgefäße verengt und die Wärmeübertragung verringert. Daher kann Adrenalin eine Erhöhung der Körpertemperatur verursachen ( adrenalinhyperthermie).
Hypothermie und Hyperthermie. Wenn eine Person bei Bedingungen von erheblich erhöhter oder reduzierter Umgebungstemperatur lang ist, dann die Mechanismen der physikalischen und chemischen Wärmeherrschaft, dank dessen unter normalen Bedingungen die Konstanz der Körpertemperatur unzureichend sein kann: Der Körper ist unterkühlt - Hypothermie oder Überhitzung - Hyperthermie.
Hypothermie - Ein Zustand, an dem die Körpertemperatur unter 35 ° C fällt. Schneller als Hypothermie tritt beim Eintauchen in kaltes Wasser auf. In diesem Fall beobachtet zunächst die Anregung des sympathischen Nervensystems, der Wärmeübertragung reflektiert und der Wärmeproduktfluss verstärkt. Letztere trägt zur Kontraktion der Muskeln bei - das muskulöse Zittern. Nach einiger Zeit beginnt sich die Körpertemperatur immer noch abzunehmen. Gleichzeitig wird ein Zustand ähnlicher Anästhesie beobachtet: das Verschwinden der Empfindlichkeit, der Schwächung von Reflexionsreaktionen, einer Rückgang der Erregbarkeit von Nervenzentren. Die Intensität der metabolischen Intensität abnimmt stark ab, das Atmen verlangsamt sich, Herzabkürzungen werden geschnitten, Herzleistung nimmt ab, der Blutdruck sinkt (bei einer Körpertemperatur von 24-25 ° C, er kann 15-20% der Quelle betragen).
In den letzten Jahren wird künstlich erzeugte Hypothermie mit einer Körperkühlung bis zu 24-28 ° C in den Betriebsvorgängen für chirurgische Kliniken auf dem Herzen und in der ZNS verwendet. Die Bedeutung dieses Ereignisses ist, dass Hypothermie den Stoffwechsel der Hirnsubstanzen erheblich verringert und folglich die Notwendigkeit dieses Originals in Sauerstoff. Infolgedessen wird es möglich, ein längeres Strahlen des Gehirns (anstelle von 3-5 Minuten bei normalen Temperaturen bis 15-20 Minuten bei 25-28 ° C) möglich, und dies bedeutet, dass mit Hypothermie-Patienten die temporäre Übertragung einfacher sind Herunterfahren der Herzaktivität und Stoppen Sie den Atem.
Kryotherapie wird bei einigen anderen Krankheiten eingesetzt.
Hypertermien - Eine Bedingung, an der die Körpertemperatur über 37 ° C ansteigt. Es tritt mit der dauerhaften Wirkung von hoher Umgebungstemperatur vor, insbesondere mit nassluft und daher ein kleines effektives Schwitzen. Hyperthermie kann unter dem Einfluss einiger endogener Faktoren auftreten, die die Wärmeerzeugung (Thyroxin, Fettsäuren usw.) erhöhen. Eine scharfe Hyperhermie, bei der die Körpertemperatur 40-41 ° C erreicht, begleitet von einem schweren gemeinsamen Körperzustand und wird als Wärmeschlag bezeichnet.
Aus Hyperthermie sollte eine solche Temperaturänderung unterschieden werden, wenn die äußeren Bedingungen nicht geändert werden, aber der Thermoregulationsprozess selbst wird verletzt. Ein Beispiel für eine solche Verstoßes kann als Infektionsfieber dienen. Einer der Gründe für sein Ereignis ist die hohe Empfindlichkeit der hypothalamischen Zentren für die Regulierung des Wärmeaustauschs zu einigen chemischen Verbindungen, insbesondere auf bakteristische Toxine.
Somit ist das Gleichgewicht der Faktoren, die für den Wärmestrom und der Wärmeübertragung verantwortlich sind, der Hauptmechanismus der Thermoregulation.
Fragen und Aufgaben
- 1. Was ist die Rolle der Proteine \u200b\u200bim Körper? Was ist das Wesentliche der Regulierung der Proteinaustausch?
- 2. Was ist die Rolle von Kohlenhydraten im Körper? Was ist das Wesen der Regulierung des Kohlenhydrataustauschs?
- 3. Was ist die Rolle der Fette im Körper? Was ist das Wesen der Regulierung des Fettstoffwechsels?
- 4. Welchen Wert sind Vitamine im Leben einer Person?
- 5. Der Wert der physikalischen und chemischen Thermoregulation im Körper. Antwort erklären die Antwort.
- 6. In den letzten Jahren wird künstlich erzeugte Hypothermie mit der Körperkühlung auf 24-28 ° C in der Praxis in den Betriebsvorgängen der chirurgischen Kliniken auf dem Herzen und in der ZNS eingesetzt. Was bedeutet dieses Ereignis?