Az emberi test hőszabályozásának végrehajtási módszerei. Hogyan történik a hőszabályozás a szervezetben? Az emberi test fizikai tulajdonságainak hőszabályozása hőkezeléssel

A fő paraméterek, amelyek biztosítják a hőcsere folyamatát az ember és a környezet között, amint azt fentebb bemutattuk, a mikroklíma mutatói. Természetes körülmények között a Föld felszínén (tengerszinten) jelentősen eltérnek egymástól. Így a környezeti hőmérséklet -88 és + 60 °С között változik; légi mobilitás -- 0-60 m/s; relatív páratartalom - 10-100% és légköri nyomás - 680-810 Hgmm. Művészet.

A mikroklíma paramétereinek változásával együtt az ember termikus közérzete is megváltozik. A hőegyensúlyt megsértő körülmények olyan reakciókat váltanak ki a szervezetben, amelyek hozzájárulnak annak helyreállításához. A hőleadás szabályozásának folyamatait az emberi test állandó hőmérsékletének fenntartása érdekében hőszabályozásnak nevezzük. Lehetővé teszi a testhőmérséklet állandó szinten tartását. A hőszabályozást főként három módon hajtják végre: biokémiai úton; a vérkeringés intenzitásának és az izzadás intenzitásának változtatásával.

A biokémiai eszközökkel történő hőszabályozás, az úgynevezett kémiai hőszabályozás, a szervezet hőtermelésének megváltoztatásából áll az oxidatív reakciók sebességének szabályozásával. A vérkeringés és az izzadás intenzitásának változása megváltoztatja a hő kibocsátását a környezetbe, ezért fizikai hőszabályozásnak nevezik.

A test hőszabályozása minden eszközzel egyidejűleg történik. Tehát a levegő hőmérsékletének csökkenésével a hőmérséklet-különbség növekedése miatti hőátadás növekedését megakadályozzák olyan folyamatok, mint a bőr nedvességtartalmának csökkenése, és ezért a párolgás általi hőátadás csökkenése, a hőmérséklet csökkenése a bőr a belső szervekből történő vérszállítás intenzitásának csökkenése, és ezzel egyidejűleg a hőmérséklet-különbség csökkenése miatt. Kísérletileg megállapították, hogy a szervezetben az optimális anyagcsere és ennek megfelelően a maximális aktivitás akkor megy végbe, ha a hőátadási folyamat összetevői a következő határokon belül vannak:

K to? harminc %; Q p? ötven %; Q tm? húsz %.

Az ilyen egyensúly jellemzi a feszültség hiányát a hőszabályozó rendszerben.

A mikroklíma paraméterei közvetlen hatással vannak az ember termikus közérzetére és teljesítményére. Megállapítást nyert, hogy 25 ° C feletti levegőhőmérsékletnél az ember teljesítménye csökkenni kezd. A belélegzett levegő maximális hőmérséklete, amelyen egy személy több percig képes lélegezni speciális védőfelszerelés nélkül, körülbelül 116 ° C.

Az ember hőmérséklettűrése, valamint hőérzete nagymértékben függ a környező levegő páratartalmától és sebességétől. Minél magasabb a relatív páratartalom, annál kevesebb izzadság párolog el egységnyi idő alatt, és annál gyorsabban melegszik túl a szervezet. A t * gt magas páratartalom különösen kedvezőtlenül hat az ember termikus közérzetére; 30 °C-on, mivel ebben az esetben az izzadság párolgása során a felszabaduló hő szinte teljes mennyisége a környezetbe kerül. A páratartalom növekedésével az izzadság nem párolog el, hanem cseppekben folyik ki a bőr felszínéről. Egy úgynevezett özönvízszerű izzadság folyik, amely kimeríti a szervezetet, és nem biztosítja a szükséges hőátadást. A verejtékezéssel együtt a szervezet jelentős mennyiségű ásványi sókat, nyomelemeket és vízben oldódó vitaminokat (C, B 1, B 2) veszít. Kedvezőtlen körülmények között a folyadékveszteség elérheti a 8 ... 10 litert műszakonként, és ezzel együtt akár a 40 g konyhasót is (összesen kb. 140 g NaCl a szervezetben). A 30 g-ot meghaladó NaCl-vesztés rendkívül veszélyes az emberi szervezetre, mivel gyomorszekréció-károsodáshoz, izomgörcsökhöz és görcsökhöz vezet. Az emberi szervezetben magas hőmérsékleten bekövetkező vízveszteség kompenzációja a szénhidrátok, zsírok és fehérjék lebontása miatt következik be.

A melegüzletekben dolgozók víz-só egyensúlyának helyreállítása érdekében a sózott (körülbelül 0,5% NaCl-tartalmú) szénsavas ivóvíz feltöltési pontjait személyenként és műszakonként 4 ... 5 liter mennyiségben telepítik. Számos gyárban fehérje-vitamin italt használnak erre a célra. Meleg éghajlaton hűtött ivóvíz vagy tea fogyasztása javasolt.

Hosszan tartó magas hőmérsékletnek való kitettség, különösen magas páratartalommal kombinálva, jelentős hőfelhalmozódáshoz vezethet a szervezetben, és a test megengedett szint feletti túlmelegedéséhez vezethet - hipertermia - olyan állapot, amelyben a testhőmérséklet 38 °C-ra emelkedik. .. 39 °C. Hipertermia és hőguta következtében fejfájás, szédülés, általános gyengeség, a színérzékelés torzulása, szájszárazság, hányinger, hányás, erős izzadás, fokozott pulzus és légzés figyelhető meg. Ebben az esetben sápadtság, cianózis figyelhető meg, a pupillák kitágulnak, időnként görcsök, eszméletvesztés.

Az ipari vállalkozások melegüzemeiben a legtöbb technológiai folyamat a környezeti levegő hőmérsékleténél lényegesen magasabb hőmérsékleten zajlik. A felhevült felületek sugárzó energia áramlatokat sugároznak az űrbe, ami negatív következményekkel járhat. Az infravörös sugarak főként termikus hatást fejtenek ki az emberi testre, miközben megsértik a szív- és érrendszeri és az idegrendszer működését. A sugarak bőr- és szemégést okozhatnak. Az infravörös sugarak által okozott leggyakoribb és legsúlyosabb szemkárosodás a szem szürkehályogja.

Az alacsony hőmérsékleten, a levegő magas mobilitásán és páratartalmán végzett gyártási folyamatok lehűlést, sőt a test hipotermiáját - hipotermiát - okozhatnak. A mérsékelt hidegnek való kitettség kezdeti időszakában a légzés gyakorisága csökken, a belégzés mennyisége nő. Hosszan tartó hidegnek való kitettség esetén a légzés szabálytalanná válik, a belégzés gyakorisága és mennyisége nő. Az izomremegés megjelenése, amelyben nem végeznek külső munkát, és minden energia hővé alakul, egy ideig késleltetheti a belső szervek hőmérsékletének csökkenését. Az alacsony hőmérséklet hatásának következménye a hideg sérülések.

Az emberi hőszabályozás rendkívül fontos mechanizmusok összessége, amelyek fenntartják a test hőmérsékleti rendszerének stabilitását különböző környezeti feltételek között. De miért van annyira szüksége az embernek az állandó testhőmérsékletre, és mi lesz, ha ingadozni kezd? Hogyan zajlanak a hőszabályozási folyamatok, és mit tegyünk, ha a természetes mechanizmus meghibásodik? Minderről - alább.

Az ember, mint a legtöbb emlős, homoioterm lény. A homeotermia a szervezet azon képessége, hogy állandó hőmérsékletet biztosítson magának, elsősorban élettani és biokémiai reakciók segítségével.

Az emberi test hőszabályozása evolúciósan kialakult mechanizmusok összessége, amelyek a humorális (folyékony közeg révén) és az idegi szabályozás, az anyagcsere (anyagcsere) és az energia-anyagcsere révén működnek. A különböző mechanizmusok működési módja és körülményei eltérőek, így aktiválódásuk függ a napszaktól, az ember nemétől, a leélt évek számától, sőt a Föld pályán elfoglalt helyzetétől is.

Emberi hőtérkép

Az emberi testben a hőszabályozás reflexszerűen történik. Speciális rendszerek, amelyek működése a hőmérséklet szabályozására irányul, szabályozzák a hőátadás vagy abszorpció intenzitását.

Emberi hőszabályozó rendszer

A test hőmérsékleti rendszerének állandó, adott szinten tartása az emberi test hőszabályozásának két ellentétes mechanizmusa - a hőátadás és a hőtermelés - segítségével történik.

A hőtermelés mechanizmusa

A hőtermelés mechanizmusa vagy az ember kémiai hőszabályozása olyan folyamat, amely hozzájárul a testhőmérséklet emelkedéséhez. Minden anyagcserében előfordul, de leginkább izomrostokban, májsejtekben és barna zsírsejtekben. Így vagy úgy, minden szöveti struktúra részt vesz a hőtermelésben. Az emberi szervezet minden sejtjében oxidatív folyamatok zajlanak le, amelyek során a szerves anyagokat lebontják, amelyek során a felszabaduló energia egy részét a szervezet fűtésére fordítják, a fő mennyiséget pedig az adenozin-trifoszfát (ATP) szintézisére fordítják. Ez a kapcsolat kényelmes forma az energia felhalmozására, szállítására és üzemeltetésére.

Hogyan néz ki egy ATP-molekula?

A hőmérséklet csökkenése során az emberi szervezetben az anyagcsere-folyamatok sebessége is reflexszerűen csökken, és fordítva. A kémiai szabályozás akkor aktiválódik, ha a hőátadás fizikai összetevője nem elegendő a normál hőmérsékleti érték fenntartásához.

A hőtermelés mechanizmusa a hidegreceptoroktól érkező jelek érkezésekor aktiválódik. Ez akkor fordul elő, ha a környezeti hőmérséklet az úgynevezett "komfortzóna" alá esik, amely egy enyhén öltözött személynél 17-21 fok, mezteleneknél pedig körülbelül 27-28 fok. Meg kell jegyezni, hogy a "komfortzóna" minden egyén esetében egyedileg kerül meghatározásra, ez az egészségi állapottól, testtömegtől, lakóhelytől, évszaktól stb. függően változhat.

A test hőtermelésének fokozása érdekében aktiválják a termogenezis mechanizmusait. Köztük a következők.

1. Összehúzódó.

Ez a mechanizmus az izmok munkája miatt aktiválódik, amely során az adenozitrifoszfát bomlása felgyorsul. Ha felhasad, másodlagos hő szabadul fel, ami hatékonyan felmelegíti a testet.

Az izomösszehúzódások ebben az esetben önkéntelenül jelentkeznek - az agykéregből származó impulzusok fogadásakor. Ennek eredményeként az emberi szervezetben a hőtermelés jelentős (akár ötszöröse) növekedése figyelhető meg.

Hogyan reagál a bőr a hidegre?

A hőmérséklet enyhe csökkenésével a hőszabályozási tónus növekszik, ami egyértelműen megnyilvánul a bőrön lévő libabőr megjelenésében és a szőrszálak növekedésében.

A kontraktilis termogenezis során az ellenőrizetlen izomösszehúzódásokat hidegrázásnak nevezik. A test hőmérsékletének emelése izomösszehúzódások segítségével és tudatosan - fizikai aktivitás kimutatásával lehetséges. A fizikai aktivitás akár 15-szörösére is hozzájárul a hőtermelés növekedéséhez.

2. Nem összehúzódó.

Az ilyen típusú termogenezis majdnem megháromszorozhatja a hőtermelést. A zsírsavak katabolizmusán (hasadásán) alapul. Ezt a mechanizmust a szimpatikus idegrendszer, valamint a pajzsmirigy és a mellékvesevelő által kiválasztott hormonok szabályozzák.

Hőátadó mechanizmus

A hőátadás mechanizmusa vagy a hőszabályozás fizikai összetevője az a folyamat, amely megszabadítja a testet a felesleges hőtől. A bőrön keresztüli hőelvezetés (vezetés és konvekció), a sugárzás és a nedvesség eltávolítása révén állandó hőmérsékleti értéket tartanak fenn.

A hőátadás egy része a bőr és a zsírszövetréteg hővezető képessége miatt következik be. A folyamatot nagyrészt a vérkeringés szabályozza. Ebben az esetben az emberi bőr hőjét érintéskor szilárd tárgyak (vezetés) vagy a környező levegő (konvekció) adják le. A hőátadás jelentős része a konvekció – az emberi hő 25-30%-a kerül át a levegőbe.

A sugárzás vagy sugárzás az emberi energia átvitele az űrbe vagy a környező, alacsonyabb hőmérsékletű objektumokra. A sugárzás hatására az emberi hőnek akár a fele is elvész.

És végül a nedvesség elpárolgása a bőr felszínéről vagy a légzőszervekből, ami a hőveszteség 23-29%-át teszi ki. Minél jobban meghaladja a testhőmérséklet a normát, annál aktívabban hűti le a testet a párolgás - a test felületét verejték borítja.

Abban az esetben, ha a környezeti hőmérséklet jelentősen meghaladja a test belső indikátorát, a párolgás marad az egyetlen hatékony hűtési mechanizmus, az összes többi leáll. Ha a magas külső hőmérséklethez magas páratartalom is társul, ami megnehezíti az izzadást (azaz a víz elpárolgása), akkor az ember túlmelegedhet és hőgutát kaphat.

Tekintsük részletesebben a testhőmérséklet fizikai szabályozásának mechanizmusait:

Izzadás

Az ilyen típusú hőátadás lényege, hogy a bőrből és a légutakat bélelő nyálkahártyákból a nedvesség elpárolgásával energiát küldenek a környezetbe.

Ez a fajta hőátadás az egyik legfontosabb, mivel, mint már említettük, magas hőmérsékletű környezetben is folytatódhat, feltéve, hogy a levegő páratartalma 100-nál kisebb. Ez azért van így, mert minél magasabb a levegő páratartalma, annál rosszabbul fog elpárologni a víz.

Az izzadás hatékonyságának fontos feltétele a levegő keringése. Ezért, ha egy személy olyan ruhában van, amely nem engedi át a levegőcserét, akkor egy idő után az izzadság elveszti párologtatási képességét, mivel a ruhák alatti levegő páratartalma meghaladja a 100% -ot. Ez túlmelegedéshez vezet.

Az izzadás folyamatában az emberi test energiája a folyadék molekuláris kötéseinek megszakítására fordítódik. A molekuláris kötések elvesztésével a víz gáz halmazállapotúvá válik, és eközben a felesleges energia elhagyja a szervezetet.

A víznek a légutak nyálkahártyájáról történő elpárolgását és a felületi szöveteken – a hámokon – keresztül történő párolgást (még akkor is, ha a bőr száraznak tűnik) nevezzük észrevehetetlen izzadásnak. A verejtékmirigyek aktív munkáját, amelyben bőséges izzadás és hőátadás történik, érzékelhető izzadságnak nevezzük.

Elektromágneses hullámok sugárzása

Ez a hőátadási módszer infravörös elektromágneses hullámok kibocsátásával működik. A fizika törvényei szerint minden olyan tárgy, amelynek hőmérséklete a környezeti hőmérséklet fölé emelkedik, sugárzás útján hőt kezd leadni.

Emberi infravörös sugárzás

A túlzott hőszivárgás ily módon történő megakadályozására az emberiség feltalálta a ruházatot. A ruha szövete segít légrés kialakításában, melynek hőmérséklete átveszi a test hőmérsékletét. Ez csökkenti a sugárzást.

A tárgy által leadott hő mennyisége arányos a sugárzás felületével. Ez azt jelenti, hogy a test helyzetének megváltoztatásával szabályozhatja a hőátadást.

Vezetés

Vezetés vagy hővezetés akkor következik be, amikor egy személy megérint egy másik tárgyat. De a felesleges hőtől megszabadulni csak akkor lehet, ha a tárgy, amellyel az érintett érintkezett, alacsonyabb hőmérsékletű.

Fontos megjegyezni, hogy az alacsony páratartalmú és zsíros levegőnek alacsony a hővezető képessége, ezért hőszigetelő.

Konvekció

Ennek a hőátadási módszernek a lényege a test körül keringő levegő energiaátadása, feltéve, hogy hőmérséklete alacsonyabb, mint a testhőmérséklet. A bőrrel való érintkezés pillanatában a hűvös levegő felmelegszik és felrohan, helyébe egy új adag hideg levegő lép, amely a nagy sűrűség miatt alacsonyabb.

A ruházat fontos szerepet játszik abban, hogy a test ne engedjen túl sok hőt a konvekció során. Ez egy gát, amely lassítja a levegő keringését és ezáltal a konvekciót.

Hőszabályozási Központ

Az emberi hőszabályozás központja az agyban, nevezetesen a hipotalamuszban található. A hipotalamusz a diencephalon része, amely sok sejtet (körülbelül 30 sejtmagot) tartalmaz. Ennek a formációnak a feladata a homeosztázis (vagyis a szervezet önszabályozó képességének) és a neuroendokrin rendszer aktivitásának fenntartása.

A hipotalamusz egyik legfontosabb funkciója a test hőszabályozását célzó tevékenységek biztosítása és ellenőrzése.

Ha ezt a funkciót egy személy hőszabályozásának központjában hajtják végre, a következő folyamatok fordulnak elő:

1. A perifériás és központi hőreceptorok továbbítják az információkat az elülső hipotalamuszba.
2. Attól függően, hogy szervezetünknek fűtésre vagy hűtésre van szüksége, a hőtermelő központ vagy a hőátadó központ aktiválódik.

Amikor a hidegreceptorok impulzusokat továbbítanak, a hőtermelés központja működésbe lép. A hipotalamusz hátsó részén található. Az impulzusok a sejtmagokból a szimpatikus idegrendszeren keresztül mozognak, fokozzák az anyagcsere-folyamatok sebességét, összehúzzák az ereket és aktiválják a vázizmokat.

Ha a test túlmelegszik, akkor a hőátadó központ aktívan kezd működni. Az elülső hipotalamusz magjaiban található. Az ott fellépő impulzusok a hőtermelés mechanizmusának antagonistái. Hatásukra kitágulnak az ember erei, fokozódik a verejtékezés, a szervezet lehűl.

Az emberi hőszabályozásban a központi egyenetlen rendszer más részei is részt vesznek, nevezetesen az agykéreg, a limbikus rendszer és a retikuláris képződés.

Az agy hőmérsékleti központjának fő feladata az állandó hőmérsékleti rendszer fenntartása. A testhőmérséklet összértéke határozza meg, amikor mindkét mechanizmus (hőtermelés és hőátadás) a legkevésbé aktív.

Az emberi test hőszabályozásában is fontos szerepet játszanak a belső elválasztás szervei. Alacsony hőmérsékleten a pajzsmirigy fokozza az anyagcsere folyamatokat felgyorsító hormonok termelését. A mellékvesék képesek szabályozni a hőátadást az oxidációs folyamatokat szabályozó hormonoknak köszönhetően.

A test hőszabályozási zavarai: okok, tünetek és kezelés

A hőszabályozás megsértését a testhőmérséklet hirtelen változásának vagy a 36,6 Celsius fokos normától való eltérésnek nevezik.

A hőmérséklet-ingadozás okai lehetnek külső és belső tényezők, például betegségek.

A szakértők megkülönböztetik a hőszabályozás következő megsértését:

• hidegrázás;
• hidegrázás hiperkinézissel (akaratlan izom-összehúzódások);
• hipotermia (hipotermia). Hipotermia kezelésére szolgál;
• hipertermia (a test túlmelegedése).

A hőszabályozási zavaroknak számos oka lehet, ezek közül a leggyakoribbak az alábbiak:

• A hipotalamusz szerzett vagy veleszületett hibája (ha ez a probléma, akkor a hőmérséklet csökkenése a gyomor-bélrendszer, a légzőszervek és a szív-érrendszer működési zavaraival járhat).
• Klímaváltozás (mint külső tényező).
• Alkoholtartalmú italokkal való visszaélés.
• az öregedési folyamat következménye.
• Mentális zavarok.
• Vegetovaszkuláris dystonia (weboldalunkon a VVD hőmérsékletváltozásairól olvashat).

A hőmérséklet-ingadozás okától függően különböző tünetekkel járhat, amelyek közül gyakran láz, fejfájás, eszméletvesztés, emésztőrendszeri működési zavarok, szapora légzés.

A test hőmérséklet-szabályozásának megsértése esetén neurológushoz kell fordulni. A probléma kezelésének fő elvei a következők:

• olyan gyógyszerek szedése, amelyek befolyásolják a beteg érzelmi állapotát (ha az ok mentális zavarok);
• olyan gyógyszerek szedése, amelyek befolyásolják a központi idegrendszer aktivitását;
• olyan gyógyszerek szedése, amelyek elősegítik a fokozott hőátadást a bőr edényeiben;
• általános terápia, amely magában foglalja: fizikai aktivitás, keményedés, egészséges táplálkozás, vitaminok szedése.

Az ember hőcseréje a környezettel. Az ember folyamatosan hőcsere állapotában van a környezetével. Az emberi tevékenység folyamatos hőkibocsátással jár a környezetbe. Mennyisége a fizikai igénybevétel mértékétől függ bizonyos éghajlati viszonyok között, és 85 J / s (nyugalomban) és 500 J / s (kemény munka közben) között mozog. Az emberi szervezetben zajló élettani folyamatok normális lefolyásához szükséges, hogy a test által felszabaduló hő (Q tv) teljes mértékben a környezetbe kerüljön (Q ekkor), azaz hőegyensúly Q tv \u003d Q akkor. A test túlzott hőleadása a környezetbe történő hőátadás következtében (Qsol > Qto) a test felmelegedéséhez és a testhőmérséklet emelkedéséhez vezet. Az ilyen termikus jólétet a koncepció jellemzi forró.Éppen ellenkezőleg, a hőátadás többletét a hőleadásnál (Q tv< Q то) приводит к охлаждению организма и снижению его температуры. Такое тепловое самочувствие характеризуется понятием hideg.

A test termikus állapotának egyik fontos mutatója a test (belső szervek) 36,5 °C nagyságrendű átlaghőmérséklete. Az ettől a hőmérséklettől való kismértékű eltérések is az emberi jólét romlásához vezetnek. Ez a fizikai munkavégzés során a hőegyensúly megsértésének mértékétől és az energiafogyasztás szintjétől függ.

Az emberi test és a környezet közötti hőcsere a mikroklíma paramétereitől függ: környezeti hőmérséklet, légsebesség, levegő relatív páratartalma. Az egyik vagy másik mutató hőátadásra gyakorolt ​​​​hatásának megértéséhez figyelembe kell venni azokat a mechanizmusokat, amelyek révén a hőt egyik tárgyról a másikra továbbítják (különösen az embertől a környezetbe és fordítva).

Az emberi test hőkibocsátása a következőképpen történik:

Hővezetőképesség Q t;

Konvekció q to az emberi test levegő általi kimosása következtében;

Sugárzás a környező felületekre Q ki;

Nedvesség párolgása a bőr felszínéről Q is és légzéskor Q c.

Hőt csak magasabb hőmérsékletű testről lehet átvinni az alacsonyabb hőmérsékletű testre. A hőátadás intenzitása függ a testek hőmérséklet-különbségétől (esetünkben ez az emberi test és az embert körülvevő tárgyak, levegő hőmérséklete) és a ruházat hőszigetelő tulajdonságaitól. Mivel az emberi test hőmérséklete a 36,5 ° C-hoz képest kis tartományban változik, az ember hőátadásában bekövetkező változás elsősorban az emberi környezet hőmérsékletének változása miatt következik be. Ha a levegő vagy az embert körülvevő tárgyak hőmérséklete magasabb, mint 36,5 ° C, akkor a személyből nincs hőátadás, hanem éppen ellenkezőleg, felmelegszik.

Az emberi ruházat hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkezik: minél melegebb, annál kevesebb hő jut át ​​az emberről a környezetre. Így a környezeti hőmérséklet és a különböző hőszigetelő tulajdonságú ruházat megválasztása révén szabályozható az ember környezettel való hőcseréje.

A meleg tárgy közelében felmelegszik a levegő. A felmelegített levegő kisebb sűrűségű és könnyebb lévén felemelkedik, helyét a környezet hidegebb levegője veszi át. A meleg és hideg levegő sűrűségkülönbsége miatti levegőrészek cseréjének jelenségét nevezzük természetes konvekció.

Ha egy meleg tárgyat hideg levegővel fújnak át, akkor felgyorsul a melegebb levegőrétegek hidegebbre cseréje. Ebben az esetben a fűtött tárgyban hidegebb lesz a levegő, nagyobb lesz a hőmérsékletkülönbség a fűtött tárgy és a környező levegő között, és nő a hőátadás intenzitása a tárgyból a környező levegőbe. Ezt a jelenséget az ún kényszerített konvekció.Így az ember és a környezet közötti hőcsere a légmozgás sebességének változtatásával szabályozható, pl. a konvekciós hőátadás annál nagyobb, minél alacsonyabb a környezeti hőmérséklet és annál nagyobb a légmozgás sebessége.

A hőenergia, amely a forró test felületén sugárzóvá (elektromágneses hullám) - infravörös sugárzássá változik, átkerül egy másik (hideg felületre), ahol ismét hővé alakul. Minél nagyobb a sugárzási fluxus, annál nagyobb a hőmérsékletkülönbség az ember és a környező tárgyak között. Sőt, sugárzó fluxus származhat az emberből, ha a környező tárgyak hőmérséklete alacsonyabb, mint az ember hőmérséklete, és fordítva, ha a környező tárgyak melegebbek, pl. a sugárzási fluxus a sugárzás általi hőcsere során minél nagyobb, minél alacsonyabb az embert körülvevő felületek hőmérséklete.

A párolgás intenzitása, és ennek következtében a testből a környezetbe történő hőátadás mértéke függ: először is a környezeti hőmérséklettől: minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a párolgás intenzitása; másodszor a levegő páratartalmáról: minél magasabb a páratartalom, annál kisebb a párolgás intenzitása; harmadszor a mozgás sebességéről: a párolgás intenzitása a levegő mozgási sebességének növekedésével nő; negyedrészt a munka intenzitásától: az izzadás mértéke az elvégzett munka súlyosságával arányosan növekszik.

A légzés során a környezet levegője az ember tüdejébe kerülve felmelegszik, és ugyanakkor vízgőzzel telítődik. Így a hő a kilélegzett levegővel (Qv) távozik az emberi testből. A kilélegzett levegő által felszabaduló hőmennyiség fizikai aktivitásától, páratartalmától és a környező (belélegzett) levegő hőmérsékletétől függ. Minél nagyobb a fizikai terhelés és minél alacsonyabb a környezeti hőmérséklet, annál több hőt ad le a kilélegzett levegő. A környező levegő hőmérsékletének és páratartalmának növekedésével a légzéssel eltávolított hő mennyisége csökken.

Így a Qt Q-tól Q-ig terjedő hőáramlás iránya lehet az embertől a levegő és az őt körülvevő tárgyak felé, és fordítva, attól függően, hogy melyik a nagyobb - az ember testének hőmérséklete vagy a környező levegő és az őt körülvevő testek hőmérséklete. .

Az emberi test hőleadását elsősorban az emberi tevékenység során fellépő izomterhelés nagysága, a hőátadást pedig a környező levegő és a tárgyak hőmérséklete, a mozgás sebessége és a levegő relatív páratartalma határozza meg.

A mikroklíma paraméterei természetes környezetben és termelési körülmények között igen változatosak lehetnek. A mikroklíma paramétereinek változásával együtt az ember termikus közérzete is megváltozik. A hőegyensúly egyik vagy másik irányú megsértése olyan reakciókat vált ki az emberi testben, amelyek hozzájárulnak annak helyreállításához.

A hőleadás szabályozásának folyamatát az emberi test állandó hőmérsékletének fenntartása érdekében ún hőszabályozás. Lehetővé teszi a belső szervek hőmérsékletének állandó (36,5 ° C) tartását, és nem tartalmaz bizonyos szerveket. A hideggel vagy meleggel szembeni ellenállás az idegrendszer irányítása alatt jön létre, amely meghatározott szerveket foglal magában egy meghatározott funkcionális rendszerben, amely a leghatékonyabb és leggazdaságosabb módon biztosítja az állandó hőmérséklet fenntartását. A hőszabályozás élettani rendszere magában foglalja a hőtermelés és a hőátadás szabályozását.

A hőszabályozás a következő módokon történik: biokémiai úton, a vérkeringés intenzitásának és az izzadás intenzitásának változtatásával.

Hőszabályozás biokémiai módszerekkel az emberi szervezetben előforduló oxidatív folyamatok intenzitásának megváltoztatásából áll. A biokémiai szabályozási folyamatok külső megnyilvánulása az izomremegés, amely, mint már említettük, a szervezet túlhűtésekor jelentkezik. 125...200 J/s-ig növeli a hőleadást. Összetett kémiai reakciók eredményeként a táplálék asszimilációja során hő keletkezik, amelyet a létfontosságú folyamatok fenntartására fordítanak: a szív, a légzőszervek munkáját.

Hőszabályozás a vérkeringés intenzitásának változtatásával Ez abban rejlik, hogy a szervezet képes szabályozni a szállított vér mennyiségét, amely ebben az esetben a belső szervekből az emberi test felszínére jutó hőhordozónak tekinthető az erek szűkülése vagy kitágulása révén.

Magas környezeti hőmérsékleten a bőr erei kitágulnak, és a belső szervekből több vér áramlik oda, és ennek következtében több hő jut a környezetbe.

Alacsony hőmérsékleten az ellenkező jelenség fordul elő: az erek összeszűkülnek, a vér mennyisége, és ennek következtében a bőrbe juttatott hő csökken, hőmérséklete csökken, és ennek következtében csökken a hőátadás az emberről a bőrre. környezet.

Hőszabályozás az izzadás intenzitásának változtatásával az, hogy a párolgás következtében megváltozzon a hőátadás folyamata. A test párologtatással történő hűtése nagyon fontos. Tehát 36 ° C-os környezeti hőmérsékleten a hő szinte kizárólag az izzadság elpárolgása miatt távozik az emberből a környezetbe. A hőátadási folyamat szabályozásában valamennyi módszer egyidejűleg, de kisebb-nagyobb mértékben részt vesz.

Kísérletileg megállapították, hogy a szervezetben az optimális anyagcsere és ennek megfelelően a maximális munkatermelékenység akkor megy végbe, ha a hőátadási folyamat összetevői a következő határokon belül vannak:

Q - +Q t =30%; Q / -45

Q = 20% Q \u003d 5%

Az ilyen egyensúly jellemzi a feszültség hiányát a hőszabályozó rendszerben.

A levegő környezet mikroklímájának azon paramétereit, amelyek meghatározzák a szervezetben az optimális anyagcserét, és amelyekben nincsenek kellemetlen érzések és feszültség a hőszabályozó rendszerben, ún. kényelmes vagy optimális. Azt a zónát, amelyben a környezet teljesen elvezeti a test által termelt hőt, és nincs feszültség a hőszabályozó rendszerben, az ún. komfort zóna. Azokat a feltételeket, amelyek között egy személy normál termikus állapota megsérül, nevezzük kényelmetlen.

A hőszabályozó rendszer enyhe feszültsége és enyhe kényelmetlenség esetén elfogadható meteorológiai feltételek jönnek létre. Ha a meteorológiai paraméterek megengedett értékeit túllépik, a hőszabályozó rendszer stresszes üzemmódban működik, a személy súlyos kényelmetlenséget tapasztal, a hőegyensúly megbomlik, és a test túlmelegedni vagy hipotermia kezd, attól függően, hogy a hőegyensúly milyen irányban alakul. zavart.

Alkalmazkodás és akklimatizáció fűtő-hűtő klímában végzett munka során. Az állandóan magas vagy alacsony hőmérsékletnek kitett körülmények között dolgozók teste dinamikus egyensúlyban van a külső környezettel. (dinamikus sztereotípia) - ez az emberi test bizonyos meteorológiai feltételekhez való alkalmazkodása miatt létrejött egyensúly.

A fűtési vagy hűtési mikroklímához való alkalmazkodás olyan folyamatokon alapul, amelyek célja a fiziológiai rendszerek, szervek, szabályozási mechanizmusok bizonyos szintjének fenntartása és összekapcsolása, amelyek biztosítják a szervezet magas létfontosságú aktivitását.

A kezdeti szakaszban az alkalmazkodást a kompenzációs mechanizmusok aktiválása miatt hajtják végre - elsődleges reflexreakciók, amelyek célja a szervezetben a hőingerek által okozott funkcionális változások megszüntetése vagy gyengítése. Az adaptáció (adaptáció) során a szervezet minden tevékenysége neurohumorális mechanizmusokon keresztül egyre pontosabb és finomabb egyensúlyba kerül a környezettel.

Az adaptációs folyamat eredményeként a szervezet létfontosságú rendszereinek stabil állapota jön létre a környezet megváltozott mikroklimatikus viszonyai között - akklimatizáció.

akklimatizáció - Az új éghajlati viszonyokhoz való alkalmazkodás az alkalmazkodás speciális esete, a magas és alacsony hőmérsékleti körülmények között való hosszú tartózkodás eredményeként alakul ki. Az alkalmazkodás és az akklimatizáció jellemzői az általános állapot javulása, a magas és alacsony hőmérsékletek könnyebb tűrése, az élettani funkciók és a munkaképesség helyreállítási időszakának csökkentése.

Alkalmazkodás a magas hőmérséklethez az izommunka növekedésében, a bazális anyagcsere jelentős csökkenésében fejeződik ki. A magas szobahőmérséklethez kapcsolódó munka során az alkalmazkodás a hőtermelés csökkenése, az edények vértöltésének stabil újraelosztása miatt következik be, így a testfelületről történő hőátadás megkönnyíti. A túlzott izzadás - vészhelyzetben - megfelelő magas hőmérsékletté alakul. A súlyos verejtékezéssel járó alkalmazkodás során a verejtékben a kloridok koncentrációjának csökkenése figyelhető meg, ami segít csökkenteni a víz-só anyagcsere zavarait. Csökken a vérnyomás, csökken a pulzusszám és a légzés, a testhőmérséklet enyhén csökken.

Alkalmazkodás a hidegnek való kitettséghez. A gyakori és hosszan tartó hidegnek való kitettség fokozza az anyagcserét és fokozza a hőtermelést. Hűtőműhelyekben vagy hűtőszekrényekben végzett munka során az első napokban az alacsony hőmérséklet hatására a hőtermelés gazdaságtalanul, túlzottan megnő, a hőátadás továbbra sem korlátozott. A stabil alkalmazkodási szakasz kialakulása után a hőtermelési folyamatok intenzívebbé válnak, a hőátadás csökken, végül úgy egyensúlyoz, hogy új körülmények között is a lehető legtökéletesebben tudja tartani a stabil testhőmérsékletet.

Ebben az esetben az aktív alkalmazkodást olyan mechanizmusok kísérik, amelyek biztosítják a receptorok hideghez való alkalmazkodását, vagyis e receptorok irritációs küszöbének növekedését. A bőr hőmérséklete gyorsabban helyreáll, kevésbé markáns a bőr érszűkülete, nagyobb a vérellátása, megnő a keringő vér térfogata.

A folyamat alkalmazkodás az infravörös sugárzáshoz a receptorok ingerlékenysége csökken, a szívfrekvencia enyhe növekedése és a testhőmérséklet emelkedése, az izzadás intenzitása, a zsíros anyagok mennyiségének növekedése és a verejtékben lévő kloridok koncentrációjának csökkenése következik be.

Az alkalmazkodást azzal a feltétellel figyeljük meg, hogy a termelési mikroklíma paramétereinek ingadozása nem haladja meg a szervezet kompenzációs képességeit. A meteorológiai viszonyok élesen kifejezett ingadozása megnehezíti a szervezet alkalmazkodását ezekhez. A termikus ingerek túlzott intenzitása és időtartama az alkalmazkodás meghibásodásához vezethet. Az alkalmazkodási kudarcok a szervezet immunológiai reaktivitásának csökkenésével járnak, és számos káros következménnyel járnak, különösen a megbetegedések növekedésével.

A test hőszabályozásának megsértését vagy a testhőmérséklet-állandóság zavarát a központi idegrendszer diszfunkciója váltja ki. A hőszabályozási folyamatok megsértésével kétféle reakció lehetséges. Ha a testhőmérséklet emelkedik, a perifériás erek kitágulnak, izzadás kezdődik. Ha a hőmérséklet éppen ellenkezőleg, csökken, az erek szűkülnek, az izmok összehúzódnak, a végtagok lehűlnek, és remegés jelenik meg.

A testhőmérséklet állandóságának tulajdonságával rendelkező magasabb állatoknak van egy rendszere a hőmérséklet egyensúlyban tartására. A hőszabályozás egyensúlyt biztosít a hőtermelés és a hőleadás között. A hőszabályozásnak két fő típusa van: kémiai (fő mechanizmusa az izomösszehúzódások során megnövekedett hőtermelés - izomremegés) és fizikai (fokozott hőátadás az izzadás során a test felszínéről való elpárolgás miatt). Emellett az anyagcsere-folyamatok intenzitása és a bőrerek szűkülése vagy tágulása is bizonyos jelentőséggel bír a hőtermelés és a hőátadás szempontjából.

A hőszabályozási központ az agytörzsben található. Ezenkívül különösen az endokrin mirigyek hormonjai játszanak bizonyos szerepet a hőszabályozásban. A test hőszabályozásának megsértését, amely a hőmérséklet csökkenésével jár, hipotermiának nevezik. Az emberi test hőszabályozásának megsértését, amely a hőmérséklet emelkedésével jár, hipertermiának nevezik.

A hőszabályozási folyamatok megsértése: hipertermia

Hipertermia (túlmelegedés) akkor következik be, amikor a hőszabályozási mechanizmusok megzavaródnak, amelyben a hőtermelés érvényesül a hőátadásnál. A testhőmérséklet elérheti a 43 ° C-ot vagy többet.

Az emberi hőszabályozás ilyen megsértésének leggyakoribb oka a külső környezet hőmérsékletének emelkedése és olyan tényezők megjelenése, amelyek megakadályozzák a megfelelő hőátadást (például túl meleg ruhák, magas páratartalom stb.).

Az ilyen típusú hőszabályozási zavarok megjelenésekor az adaptációs mechanizmusok aktiválódnak: viselkedési reakciók, amelyek segítségével az ember megpróbálja elkerülni a túlzott hőhatást (például bekapcsolja a ventilátort), fokozott hőátadási mechanizmusok, a hőtermelés csökkenése és stresszreakció. A hipertermia és az adaptációs folyamatok kölcsönhatásának eredményei alapján megkülönböztetik a hipertermia kompenzációjának és dekompenzációjának szakaszát.

A kompenzációs szakaszban a bőr artériás ereinek kitágulása és ezzel összefüggésben a hőátadás növekedése következik be. A hőmérséklet további emelkedésével a hőátadás elsősorban csak az izzadás miatt kezdődik.

A dekompenzáció szakaszában az alkalmazkodási mechanizmusok megsértése következik be, az izzadás jelentősen csökken, a testhőmérséklet 41-43 ° C-ra emelkedhet. A sejtek funkcióinak és szerkezetének megsértése a magas hőmérséklet közvetlen károsító hatása miatt következik be, ami a rendszerek és szervek, elsősorban a központi idegrendszer és a szív- és érrendszer működésének kifejezett megsértéséhez vezet.

Hőguta- ez a hipertermia egy változata, amelyben az alkalmazkodási mechanizmusok gyorsan kimerülnek. Ez megtörténhet mind a hőtényező nagy intenzitása mellett, mind az adott szervezet adaptációs mechanizmusainak alacsony hatékonysága miatt. A hőszabályozás ilyen megsértésének tünetei ugyanazok, mint általában a hipertermia dekompenzációjának szakaszában, de súlyosabbak és sokkal gyorsabban növekszenek, ezért a hőgutát magas mortalitás kíséri. A szervezetben végbemenő változások patogenezisének vezető mechanizmusai egyidejűleg megfelelnek a hipertermia általános mechanizmusainak. Az emberi test hőszabályozásának ilyen megsértésében azonban különösen fontos a mérgezés, az akut szívelégtelenség, a légzésleállás, az ödéma és az agyvérzések.

Napszúrás a hipertermia egyik formája. A napfény hőjének a testre gyakorolt ​​közvetlen hatása miatt fordul elő. A termoreguláció ilyen patológiájával a hipertermia fenti mechanizmusai aktiválódnak, de a vezető az agykárosodás.

A test hőszabályozásának patológiája: láz

A lázat meg kell különböztetni a hipertermiától. Láz- ez a szervezet reakciója a fertőző és nem fertőző természetű irritáló anyagokra, amelyet a testhőmérséklet emelkedése jellemez. Láz esetén (a hipertermiával ellentétben) megmarad az egyensúly a hőtermelés és a hőveszteség között, de a szokásosnál magasabb szinten.

A hőszabályozás ezen megsértésének oka a pirogén anyagok (pirogének) megjelenése a szervezetben. Exogénekre (baktériumok hulladéktermékei) és endogénekre (sérült sejtek bomlási termékei, megváltozott vérszérumfehérjék stb.) oszthatók.

Az emberi hőszabályozás ilyen patológiájának a következő szakaszai vannak:

• hőmérséklet-emelkedés szakasza;
• a normálnál magasabb hőmérsékleti állapot;
• hőmérséklet csökkenés szakasza.

A 38 °C-ig terjedő lázat subfebrilisnek, 39 °C-ig mérsékelt vagy lázas, 41 °C-ig magas, vagy lázas, 41 °C feletti lázat túlzottnak vagy lázasnak nevezik.

A hőmérsékleti görbék típusai (napi hőmérséklet-ingadozások grafikonjai) diagnosztikus értékűek lehetnek, mivel gyakran jelentősen eltérnek különböző betegségekben.

Az állandó lázra jellemző a napi 1 °C-ot nem meghaladó hőmérséklet-ingadozás. Hashajtó láz esetén a reggeli és az esti hőmérséklet közötti különbség 1-2 ° C, a legyengítő (hektikus) - 3-5 ° C között van. Az időszakos lázat a reggeli és esti hőmérséklet nagy ingadozása jellemzi, időszakos normalizálódásával. A visszaeső láz olyan többnapos időszakokat, amelyekben a hőmérséklet normális, és emelkedett hőmérsékletű időszakokat egyesíti, amelyek egymást követően váltakoznak. Perverz lázban a reggeli hőmérséklet magasabb, mint az esti hőmérséklet, és az atipikus láznak egyáltalán nincs mintája.

A hőmérséklet éles csökkenésével kritikus csökkenésről vagy válságról beszélnek (ezt kifejezett csökkenés - összeomlás kísérheti); fokozatos csökkenését lítikusnak vagy lízisnek nevezik.

Láz alatt számos változás következik be a rendszerekben és szervekben.

Tehát a központi idegrendszerben a láz alatt az elnyomás jelensége figyelhető meg. A test hőszabályozásának ilyen megsértésének egyidejű tünete a tachycardia, körülbelül 8-10 ütés percenként minden emelkedési fokra (egyes betegségekben azonban előfordulhat bradycardia, amely a gátló hatáshoz kapcsolódik bakteriális toxin a szívben). A láz magasságában a légzés gyors lehet.

A láznak azonban pozitív konnotációja is van. Láz esetén tehát egyes vírusok szaporodása gátolt, számos baktérium életfolyamatai, osztódása elnyomódik, az immunreakciók intenzitása fokozódik, a daganatok növekedése gátolt, a szervezet fertőzésekkel szembeni ellenálló képessége megnő.

Hasonló tünetek esetén a test hőszabályozásának megsértésének okai eltérőek. A lázat pirogének, a hipertermiát pedig a magas környezeti hőmérséklet okozza.

Egy olyan patológiával, mint a láz, a hőszabályozás mechanizmusai továbbra is működnek (a hőtermelés és a hőátadás közötti egyensúly magasabb szintre változik), hipertermia esetén a hőszabályozási mechanizmusok meghibásodnak.

A láz a szervezet reakciója bizonyos külső és belső hatásokra, bizonyos pozitív tulajdonságokkal, a hipertermia természetesen a szervezetre káros kóros folyamat.

A test hőszabályozásának megsértése: hipotermia

Hypothermia olyan állapot, amelyet a testhőmérséklet normál alá csökkenése jellemez.

A test hőszabályozásának ilyen megsértésének fő oka a környezeti hőmérséklet csökkenése. Ezenkívül a külső hőmérséklet enyhe csökkenése hátterében fellépő hipotermiát a hőtermelési mechanizmusok megsértése okozza: kiterjedt izombénulás, az anyagcsere intenzitás csökkenése miatti hőtermelés csökkenése a mellékvese hormonok csökkent termelésével (beleértve a mellékvese károsodását is). hipotalamusz-hipofízis régió), valamint az extrém kimerültség. A következő tényezők is hozzájárulhatnak a hipotermia kialakulásához: magas páratartalom, nedves ruhák, hideg vízbe merülés, szél (ami hozzájárul a fokozott hőátadáshoz); emellett az éhezés, a túlterheltség, az alkoholmérgezés, a sérülések és a betegségek a szervezet hipotermiával szembeni ellenállásának csökkenéséhez vezetnek. A hőszabályozás megsértésének következményei lehetnek általános hipotermia és helyi hidegsérülés - fagyás.

A halálozás időpontja szerint megkülönböztetünk akut (egy órán belül), szubakut (4 órán belül), lassú (4 órán belüli) hipotermiát.

Csakúgy, mint a hipertermia esetében, a hipotermia kialakulása a kompenzáció szakaszára és a dekompenzáció szakaszára oszlik.

A kompenzációs szakaszt viselkedési reakciók (a személy megpróbál felmelegedni), a hőátadás csökkenése (a bőrerek szűkülnek, az izzadás leáll), a hőtermelés növekedése (vérnyomás, pulzusszám növekedés, véráramlás a belső szervekben) jellemzik. valamint a szervekben és szövetekben zajló anyagcsere-folyamatok intenzitása fokozódik, izomremegés jelenik meg). A testhőmérséklet kissé csökken.

Ha a hideg továbbra is hat, és az adaptációs mechanizmusok nem tudnak megbirkózni a kórokozó hatásaival, akkor megkezdődik a dekompenzáció szakasza. A hőszabályozási rendszer lebomlása, az agy szabályozó központjainak gátlása, ami a szívműködés csökkenéséhez, a légzés intenzitásának gyengüléséhez, hipoxiához és acidózishoz, a szervek és szövetek működésének zavarához, valamint a mikrokeringést. Ennek következménye a víz elektrolitok cseréjének megsértése és az agyi ödéma megjelenése. A halál a vérkeringés és a légzés leállása miatt következik be, a központi idegrendszer szabályozó központjainak fokozódó gátlása miatt.

A fagyás általában olyan testrészekre kerül, amelyeket nem vagy rosszul véd a ruházat (orr, fül, kéz- és lábujjak). A hidegnek való kitettség hatására a hőszabályozási zavarok olyan jelei mutatkoznak, mint a bőrerek görcsössége, majd ezek kiterjedése és artériás hiperémia; folyamatos hideghatás esetén másodlagos érgörcs léphet fel, ami szöveti ischaemiához és szövetkárosodáshoz vezet, egészen a bőr és a mélyebb szövetek nekrózisáig.

A cikket eddig 12 451 alkalommal olvasták.

Bevezetés

1. A hipotalamusz a termosztátod

1.1 Vezetés és konvekció

1.2 Sugárzás

1.3 Párolgás

2.1 Verejtékmirigyek

2.2 Az arteriolákat körülvevő simaizom

2.3 Vázizom

2.4 Belső elválasztású mirigyek

3. Alkalmazkodás és hőszabályozás

3.1 Alkalmazkodás alacsony hőmérsékletű expozícióhoz

3.1.1 Fiziológiai reakciók edzésre alacsony környezeti hőmérsékleten

3.1.2 Metabolikus reakciók

3.2 Alkalmazkodás magas hőmérséklethez

3.3 A termikus ingerek értékelése

4. A hőszabályozás mechanizmusai

A testhőmérsékletet szabályozó mechanizmusok hasonlóak a környezeti levegő hőmérsékletét szabályozó termosztáthoz, bár működésükben összetettebbek és pontosabbak. A szenzoros idegvégződések - hőreceptorok - érzékelik a testhőmérséklet változásait, és továbbítják ezt az információt a test termosztátjának - a hipotalamusznak. A receptorimpulzusok változására válaszul a hipotalamusz olyan mechanizmusokat aktivál, amelyek szabályozzák a test felmelegedését vagy hűtését. A termosztáthoz hasonlóan a hipotalamusznak is van egy kezdeti hőmérsékleti szintje, amelyet megpróbál fenntartani. Ez normális testhőmérséklet. Ettől a szinttől a legkisebb eltérés a hipotalamuszban található termoregulációs központ felé jelzi a korrekció szükségességét (1. ábra).

A testhőmérséklet változásait kétféle hőreceptor érzékeli - központi és perifériás. A központi receptorok a hipotalamuszban találhatók, és szabályozzák az agyat körülvevő vér hőmérsékletét. Nagyon érzékenyek a vérhőmérséklet legkisebb (0,01°C-tól) változására. A hipotalamuszon áthaladó vér hőmérsékletének változása aktiválja a reflexeket, amelyek szükség szerint megtartják vagy leadják a hőt.

A bőr teljes felületén lokalizált perifériás receptorok szabályozzák a környezeti hőmérsékletet. Információkat küldenek a hipotalamusznak, valamint az agykéregnek, így biztosítják a hőmérséklet tudatos érzékelését oly módon, hogy Ön tetszőlegesen szabályozhatja az alacsony vagy magas hőmérséklet jelenlétét.

Ahhoz, hogy egy test hőt adjon le a környezetnek, az általa termelt hőnek „hozzá kell jutnia” a külső környezethez. A test mélyéből (a magból) származó hőt a vér a bőrbe szállítja, ahonnan a következő négy mechanizmus valamelyikén keresztül juthat a környezetbe: vezetés, konvekció, sugárzás és párolgás. (2. ábra)

1.1 Vezetés és konvekció

A hővezetés a hő átadása egyik tárgyról a másikra közvetlen molekuláris érintkezés következtében. Például a test mélyén keletkező hő átadható a szomszédos szöveteken, amíg el nem éri a test felszínét. Ezután átkerülhet a ruházatba vagy a környező levegőbe. Ha a levegő hőmérséklete magasabb, mint a bőrfelszín hőmérséklete, a levegő hője a bőr felszínére kerül, megemelve annak hőmérsékletét.

A konvekció a hő átadása mozgó levegő- vagy folyadékáramon keresztül. A körülöttünk lévő levegő állandó mozgásban van. A testünk körül keringve, a bőr felületét érintve a levegő elviszi azokat a molekulákat, amelyek a bőrrel való érintkezés következtében hőt kaptak. Minél erősebb a légmozgás, annál nagyobb a hőátadás intenzitása a konvekció miatt. A konvekció a vezetéssel kombinálva a testhőmérséklet emelkedését is eredményezheti, ha magas levegőhőmérsékletű környezetben tartózkodunk.

1.2 Sugárzás

Nyugalomban a sugárzás a fő folyamat a felesleges hő átadására a szervezetben. Normál szobahőmérsékleten a meztelen ember teste a "felesleges" hő körülbelül 60%-át adja át sugárzással. A hő átadása infravörös sugarak formájában történik.

1.3 Párolgás

A párolgás a fő hőelvezetési folyamat edzés közben. A párolgás miatti izomtevékenység során a test mintegy 80% hőt veszít, míg nyugalmi állapotban legfeljebb 20%. Némi párolgás történik anélkül, hogy észrevennénk, de ahogy a folyadék elpárolog, a hő is elvész. Ezek az úgynevezett észrevehetetlen hőveszteségek. Körülbelül 10%-ot tesznek ki. Meg kell jegyezni, hogy az észrevehetetlen hőveszteség viszonylag állandó. A testhőmérséklet emelkedésével az izzadás folyamata felerősödik. Amikor az izzadság eléri a bőr felszínét, a bőr hő hatására folyékony halmazállapotból gáz halmazállapotúvá változik. Így a testhőmérséklet emelkedésével az izzadás szerepe jelentősen megnő.

A testhőnek a külső ártalmakra való átadása vezetés, konvekció, sugárzás és párolgás útján történik. Fizikai tevékenység végzésekor a hőátadás fő mechanizmusa a párolgás, különösen, ha a környezeti hőmérséklet megközelíti a testhőmérsékletet.

2. A testhőmérsékletet megváltoztató effektorok

A testhőmérséklet ingadozása esetén a normál testhőmérséklet helyreállítását általában a következő négy tényező hajtja végre:

1) verejtékmirigyek;

2) az arteriolákat körülvevő simaizom;

3) vázizmok;

4) számos endokrin mirigy.

Amikor a bőr vagy a vér hőmérséklete emelkedik, a hipotalamusz impulzusokat küld a verejtékmirigyeknek az aktív izzadás szükségességéről, ami hidratálja a bőrt. Minél magasabb a testhőmérséklet, annál több az izzadság. Párolgása hőt vesz fel a bőr felszínéről.

Ahogy a bőr és a vér hőmérséklete emelkedik, a hipotalamusz jeleket küld a simaizom arterioláknak, amelyek vérrel látják el a bőrt, és ezek kitágulnak. Ennek eredményeként megnövekszik a bőr vérellátása. A vér a test mélyéről szállítja a hőt a bőr felszínére, ahol vezetés, konvekció, sugárzás és párolgás útján a külső környezetbe kerül.

A vázizomzat akkor lép működésbe, ha több hőtermelésre van szükség. Alacsony levegőhőmérséklet esetén a bőr hőreceptorai jeleket küldenek a hipotalamuszba. Hasonlóképpen, a vérhőmérséklet csökkenésével a változást a hipotalamusz központi receptorai rögzítik. A kapott információra válaszul a hipotalamusz aktiválja az agyi központokat, amelyek szabályozzák az izomtónust. Ezek a központok serkentik a remegési folyamatot, amely a vázizmok akaratlan összehúzódásának és ellazulásának gyors ciklusa. A megnövekedett izomtevékenység eredményeként több hő termelődik a testhőmérséklet fenntartásához vagy növeléséhez.

A testsejtek számos hormon hatására fokozzák anyagcseréjük intenzitását. Ez befolyásolja a hőháztartást, mivel az anyagcsere fokozódása az energiatermelés növekedését idézi elő. A test hűtése serkenti a tiroxin felszabadulását a pajzsmirigyből. A tiroxin több mint 100%-kal növelheti az anyagcsere intenzitását a szervezetben. Ezenkívül az epinefrin és a noradrenalin fokozza a szimpatikus idegrendszer aktivitását. Következésképpen közvetlenül befolyásolják szinte az összes testsejt anyagcseréjét. Mi történik az emberi testtel, ha a hőmérsékleti paraméterek megváltoznak? Ilyenkor az egyes tényezőkre vonatkozóan sajátos adaptációs reakciókat alakít ki, azaz alkalmazkodik. Az alkalmazkodás a környezeti feltételekhez való alkalmazkodás folyamata. Hogyan alkalmazkodik a hőmérséklet-változásokhoz?