Metódy termoregulácie ľudského tela. Ako prebieha termoregulácia v tele? Termoregulácia ľudského tela fyzikálne vlastnosti tepelnej terapie

Hlavnými parametrami zabezpečujúcimi proces výmeny tepla medzi človekom a prostredím, ako je uvedené vyššie, sú ukazovatele mikroklímy. V prirodzených podmienkach na povrchu Zeme (hladina mora) sa líšia v rámci významných limitov. Okolitá teplota sa teda pohybuje od -88 do + 60 °C; vzdušná mobilita - od 0 do 60 m/s; relatívna vlhkosť - od 10 do 100% a atmosférický tlak - od 680 do 810 mm Hg. čl.

Spolu so zmenami parametrov mikroklímy sa mení aj tepelná pohoda človeka. Podmienky narúšajúce tepelnú rovnováhu vyvolávajú v organizme reakcie, ktoré prispievajú k jej obnove. Procesy regulácie uvoľňovania tepla na udržanie konštantnej teploty ľudského tela sa nazývajú termoregulácia. Umožňuje vám udržiavať stálu telesnú teplotu. Termoregulácia sa uskutočňuje najmä tromi spôsobmi: biochemicky; zmenou intenzity krvného obehu a intenzity potenia.

Termoregulácia biochemickými prostriedkami, nazývaná chemická termoregulácia, spočíva v zmene tvorby tepla v tele reguláciou rýchlosti oxidačných reakcií. Zmena intenzity krvného obehu a potenia mení uvoľňovanie tepla do okolia a preto sa nazýva fyzikálna termoregulácia.

Termoregulácia tela sa vykonáva súčasne všetkými prostriedkami. Pri znížení teploty vzduchu sa teda zvýšeniu prestupu tepla v dôsledku zvýšenia teplotného rozdielu zabránia takými procesmi, ako je zníženie vlhkosti pokožky, a teda zníženie prestupu tepla vyparovaním, zníženie teploty kože v dôsledku zníženia intenzity transportu krvi z vnútorných orgánov a zároveň zníženia rozdielových teplôt Experimentálne sa zistilo, že optimálny metabolizmus v tele, a teda aj maximálny výkon aktivity nastávajú, ak sú zložky procesu prenosu tepla v nasledujúcich medziach:

Q to? tridsať %; Q p? 50 %; Q tm? 20 %.

Táto rovnováha charakterizuje absenciu napätia v termoregulačnom systéme.

Parametre mikroklímy majú priamy vplyv na tepelnú pohodu a výkonnosť človeka. Zistilo sa, že pri teplote vzduchu nad 25 °C začína klesať výkonnosť človeka. Maximálna teplota vdychovaného vzduchu, pri ktorej je človek schopný dýchať niekoľko minút bez špeciálnych ochranných prostriedkov, je asi 11°C.

Tolerancia človeka voči teplote, rovnako ako jeho pocit tepla, do značnej miery závisí od vlhkosti a rýchlosti okolitého vzduchu. Čím vyššia je relatívna vlhkosť, tým menej potu sa odparí za jednotku času a tým rýchlejšie sa telo prehrieva. Vysoká vlhkosť pri t* gt má obzvlášť nepriaznivý vplyv na tepelnú pohodu človeka; 30 °C, keďže takmer všetko vzniknuté teplo sa uvoľňuje do okolia odparovaním potu. Keď sa vlhkosť zvýši, pot sa neodparuje, ale steká po kvapkách z povrchu pokožky. Dochádza k takzvanému prívalovému toku potu, ktorý vyčerpáva telo a neposkytuje potrebný prenos tepla. Spolu s potom telo stráca značné množstvo minerálnych solí, stopových prvkov a vitamínov rozpustných vo vode (C, B1, B2). Strata tekutín môže za nepriaznivých podmienok dosiahnuť 8...10 litrov za zmenu a s ňou až 40 g kuchynskej soli (celkovo je v tele asi 140 g NaCl). Straty viac ako 30 g NaCl sú pre ľudský organizmus mimoriadne nebezpečné, pretože vedú k narušeniu sekrécie žalúdka, svalovým kŕčom a kŕčom. Kompenzácia straty vody v ľudskom tele pri vysokých teplotách nastáva v dôsledku rozkladu sacharidov, tukov a bielkovín.

Na obnovenie vodno-soľnej rovnováhy pracovníkov v horúcich predajniach sú inštalované doplňovacie miesta so slanou (asi 0,5% NaCl) sýtenou pitnou vodou v množstve 4...5 litrov na osobu a zmenu. Množstvo tovární používa na tieto účely proteínovo-vitamínový nápoj. V horúcom podnebí sa odporúča piť chladenú pitnú vodu alebo čaj.

Dlhodobé pôsobenie vysokých teplôt, najmä v kombinácii s vysokou vlhkosťou, môže viesť k výraznému hromadeniu tepla v organizme a rozvoju prehriatia organizmu nad prípustnú mieru – hypertermii – stavu, kedy telesná teplota vystúpi na 38. ..39 °C. Pri hypertermii a v dôsledku toho sa pozoruje úpal, bolesť hlavy, závraty, celková slabosť, skreslenie vnímania farieb, sucho v ústach, nevoľnosť, vracanie, nadmerné potenie, zvýšený pulz a dýchanie. V tomto prípade sa pozoruje bledosť, cyanóza, zreničky sú rozšírené, občas sa vyskytujú kŕče a strata vedomia.

V horúcich prevádzkach priemyselných podnikov väčšina technologických procesov prebieha pri teplotách výrazne vyšších ako je teplota okolitého vzduchu. Vyhrievané povrchy vyžarujú prúdy sálavej energie do priestoru, čo môže viesť k negatívnym dôsledkom. Infračervené lúče pôsobia na ľudský organizmus hlavne tepelne, čím narúšajú činnosť kardiovaskulárneho a nervového systému. Lúče môžu spôsobiť popáleniny kože a očí. Najčastejším a najzávažnejším poškodením očí spôsobeným vystavením infračerveným lúčom je šedý zákal.

Výrobné procesy realizované pri nízkych teplotách, vysokej pohyblivosti vzduchu a vlhkosti môžu spôsobiť ochladenie až podchladenie organizmu – podchladenie. V počiatočnom období vystavenia miernemu chladu sa pozoruje zníženie dychovej frekvencie a zvýšenie inhalačného objemu. Pri dlhšom vystavení chladu sa dýchanie stáva nepravidelným, zvyšuje sa frekvencia a objem inhalácií. Výskyt svalového chvenia, pri ktorom sa nevykonáva vonkajšia práca a všetka energia sa premieňa na teplo, môže na určitý čas oddialiť pokles teploty vnútorných orgánov. Výsledkom nízkych teplôt sú poranenia prechladnutím.

Ľudská termoregulácia je súbor mimoriadne dôležitých mechanizmov, ktoré udržiavajú stabilitu teplotného režimu tela v rôznych podmienkach prostredia. Prečo však človek tak veľmi potrebuje stálu telesnú teplotu a čo sa stane, ak začne kolísať? Ako prebiehajú termoregulačné procesy a čo robiť, ak zlyhá prirodzený mechanizmus? Viac o tom všetkom nižšie.

Človek, rovnako ako väčšina cicavcov, je tvor homeotermický. Homeotermia je schopnosť tela zabezpečiť konštantnú úroveň teploty, najmä prostredníctvom fyziologických a biochemických reakcií.

Termoregulácia ľudského tela je evolučne vytvorený súbor mechanizmov, ktoré fungujú v dôsledku humorálnej (cez tekuté médium) a nervovej regulácie, metabolizmu (metabolizmus) a energetického metabolizmu. Rôzne mechanizmy majú rôzne spôsoby a podmienky fungovania, takže ich aktivácia závisí od dennej doby, pohlavia človeka, počtu prežitých rokov a dokonca aj polohy Zeme na obežnej dráhe.

Ľudská tepelná mapa

Termoregulácia v ľudskom tele sa vykonáva reflexne. Špeciálne systémy, ktorých činnosť je zameraná na reguláciu teploty, regulujú intenzitu uvoľňovania alebo absorpcie tepla.

Ľudský termoregulačný systém

Udržiavanie telesnej teploty na konštantnej nastavenej úrovni sa uskutočňuje pomocou dvoch protichodných mechanizmov termoregulácie ľudského tela - uvoľňovania tepla a tvorby tepla.

Mechanizmus výroby tepla

Mechanizmus tvorby tepla alebo chemická termoregulácia človeka je proces, ktorý prispieva k zvýšeniu telesnej teploty. Vyskytuje sa vo všetkých metabolizmoch, najviac však vo svalových vláknach, pečeňových bunkách a hnedých tukových bunkách. Tak či onak sa na tvorbe tepla podieľajú všetky tkanivové štruktúry. V každej bunke ľudského tela dochádza k oxidačným procesom, pri ktorých dochádza k rozkladu organických látok, pri ktorých sa časť uvoľnenej energie vynakladá na zahrievanie tela a hlavná časť sa vynakladá na syntézu kyseliny adenozíntrifosfátovej (ATP). Toto spojenie je vhodnou formou na skladovanie, prepravu a využívanie energie.

Takto vyzerá molekula ATP

Pri poklese teploty sa rýchlosť metabolických procesov v ľudskom tele reflexne znižuje a naopak. Chemická regulácia sa aktivuje v prípadoch, keď fyzikálna zložka výmeny tepla nestačí na udržanie normálnej hodnoty teploty.

Mechanizmus tvorby tepla sa aktivuje, keď sú prijaté signály z chladových receptorov. K tomu dochádza, keď teplota okolia klesne pod takzvanú „zónu pohodlia“, ktorá pre ľahko oblečenú osobu leží v rozmedzí teplôt od 17 do 21 stupňov a pre nahú osobu je približne 27-28 stupňov. Je potrebné poznamenať, že pre každého jednotlivca sa „komfortná zóna“ určuje individuálne, môže sa líšiť v závislosti od zdravotného stavu, telesnej hmotnosti, miesta bydliska, ročného obdobia atď.

Na zvýšenie produkcie tepla v tele sa aktivujú mechanizmy termogenézy. Medzi nimi sú nasledujúce.

1. Kontraktívny.

Tento mechanizmus je aktivovaný svalovou prácou, pri ktorej sa urýchľuje rozklad adenozitrifosfátu. Keď sa rozdelí, uvoľňuje sa sekundárne teplo, ktoré účinne zahrieva telo.

V tomto prípade sa svalové kontrakcie vyskytujú nedobrovoľne - po prijatí impulzov vychádzajúcich z mozgovej kôry. Vďaka tomu možno v ľudskom tele pozorovať výrazné (až päťnásobné) zvýšenie produkcie tepla.

Takto pokožka reaguje na chlad

S miernym poklesom teploty sa zvyšuje termoregulačný tonus, čo sa zreteľne prejavuje výskytom „husej kože“ na koži a zdvíhaním chĺpkov.

Nekontrolované svalové kontrakcie počas kontraktilnej termogenézy sa nazývajú chladná triaška. Zvyšovať telesnú teplotu je možné pomocou svalových kontrakcií vedome – prejavom fyzickej aktivity. Fyzická aktivita zvyšuje produkciu tepla až 15-krát.

2. Nezmluvný.

Tento typ termogenézy môže zvýšiť produkciu tepla takmer trojnásobne. Je založená na katabolizme (rozklade) mastných kyselín. Tento mechanizmus je regulovaný sympatickým nervovým systémom a hormónmi vylučovanými štítnou žľazou a dreňou nadobličiek.

Mechanizmus prenosu tepla

Mechanizmus prenosu tepla alebo fyzikálna zložka termoregulácie je proces zbavovania tela prebytočného tepla. Konštantná teplota je udržiavaná odvodom tepla cez pokožku (kondukciou a konvekciou), sálaním a odvodom vlhkosti.

Časť prenosu tepla nastáva v dôsledku tepelnej vodivosti kože a vrstvy tukového tkaniva. Proces je do značnej miery regulovaný krvným obehom. V tomto prípade sa teplo z ľudskej pokožky pri dotyku prenáša na pevné predmety (kondukcia) alebo do okolitého vzduchu (konvekcia). Konvekcia tvorí významnú časť prenosu tepla - 25-30% ľudského tepla sa odovzdáva do ovzdušia.

Žiarenie alebo emisia je prenos ľudskej energie do priestoru alebo na okolité predmety, ktoré majú nižšiu teplotu. Až polovica ľudského tepla sa stráca sálaním.

A nakoniec odparovanie vlhkosti z povrchu kože alebo z dýchacích orgánov, ktoré predstavuje 23-29% tepelných strát. Čím viac telesná teplota prekračuje normu, tým aktívnejšie sa telo ochladzuje vyparovaním - povrch tela sa pokrýva potom.

V prípade, že okolitá teplota výrazne prekročí vnútorný indikátor tela, zostáva jediným účinným chladiacim mechanizmom vyparovanie, všetky ostatné prestanú fungovať. Ak je vysoká vonkajšia teplota sprevádzaná aj vysokou vlhkosťou, ktorá sťažuje potenie (t. j. odparovanie vody), potom sa človek môže prehriať a dostať úpal.

Pozrime sa podrobnejšie na mechanizmy fyzickej regulácie telesnej teploty:

Potenie

Podstatou tohto typu prenosu tepla je, že energia je smerovaná do okolia odparovaním vlhkosti z pokožky a slizníc vystielajúcich dýchacie cesty.

Tento typ prenosu tepla je jedným z najdôležitejších, pretože, ako už bolo uvedené, môže pokračovať v prostredí s vysokými teplotami za predpokladu, že percento vlhkosti vzduchu je menšie ako 100. Vysvetľuje to skutočnosť, že čím vyššia je vlhkosť vzduchu, tým horšie sa bude voda odparovať.

Dôležitou podmienkou účinnosti potenia je cirkulácia vzduchu. Preto, ak človek nosí oblečenie, ktoré je nepriepustné pre výmenu vzduchu, potom po určitom čase stratí pot schopnosť odparovať sa, pretože vlhkosť vzduchu pod oblečením presiahne 100%. To spôsobí prehriatie.

V procese potenia sa energia ľudského tela vynakladá na rozbitie molekulárnych väzieb kvapaliny. Voda stráca svoje molekulárne väzby a dostáva sa do plynného skupenstva a medzitým z tela odchádza prebytočná energia.

Odparovanie vody zo slizníc dýchacích ciest a vyparovanie cez povrchové tkanivo - epitel (aj keď sa pokožka zdá byť suchá) sa nazýva nepostrehnuteľné potenie. Aktívna práca potných žliaz, počas ktorej dochádza k hojnému poteniu a prenosu tepla, sa nazýva hmatateľné potenie.

Emisia elektromagnetických vĺn

Táto metóda prenosu tepla funguje tak, že vyžaruje infračervené elektromagnetické vlny. Podľa fyzikálnych zákonov každý predmet, ktorého teplota stúpne nad teplotu okolia, začne vyžarovať teplo prostredníctvom žiarenia.

Ľudské infračervené žiarenie

Aby sa týmto spôsobom zabránilo nadmerným tepelným stratám, ľudstvo vynašlo oblečenie. Látka oblečenia pomáha vytvárať vrstvu vzduchu, ktorej teplota naberá na hodnote telesnej teploty. Tým sa znižuje žiarenie.

Množstvo tepla rozptýleného predmetom je úmerné ploche povrchu žiarenia. To znamená, že zmenou polohy tela môžete regulovať výdaj tepla.

Vedenie

Vedenie alebo vedenie tepla nastáva, keď sa osoba dotkne akéhokoľvek iného objektu. Ale zbaviť sa prebytočného tepla môže nastať len vtedy, ak má predmet, s ktorým človek prišiel do kontaktu, nižšiu teplotu.

Je dôležité si uvedomiť, že vzduch s nízkym percentom vlhkosti a tuku má nízku hodnotu tepelnej vodivosti, preto sú tepelnými izolantmi.

Konvekcia

Podstatou tohto spôsobu prenosu tepla je prenos energie vzduchom cirkulujúcim okolo tela za predpokladu, že jeho teplota je nižšia ako telesná teplota. Chladný vzduch sa v momente kontaktu s pokožkou zohreje a prúdi nahor, pričom je nahradený novou dávkou studeného vzduchu umiestnenou nižšie pre svoju vysokú hustotu.

Oblečenie zohráva dôležitú úlohu pri zabránení nadmernému úniku tepla tela počas prúdenia. Predstavuje bariéru, ktorá spomaľuje cirkuláciu vzduchu a tým aj konvekciu.

Termoregulačné centrum

Centrum termoregulácie človeka sa nachádza v mozgu, konkrétne v hypotalame. Hypotalamus je súčasťou diencefala, ktorý zahŕňa veľa buniek (asi 30 jadier). Funkciou tejto formácie je udržiavať homeostázu (t. j. schopnosť tela samoregulovať sa) a činnosť neuroendokrinného systému.

Jednou z najdôležitejších funkcií hypotalamu je zabezpečovanie a kontrola činností zameraných na termoreguláciu organizmu.

Pri vykonávaní tejto funkcie v centre termoregulácie u človeka sa vyskytujú tieto procesy:

1. Periférne a centrálne termoreceptory prenášajú informácie do predného hypotalamu.
2. V závislosti od toho, či naše telo potrebuje zahrievanie alebo chladenie, sa aktivuje centrum výroby tepla alebo centrum prenosu tepla.

Keď sú impulzy prenášané z chladových receptorov, centrum výroby tepla začína fungovať. Nachádza sa v zadnej časti hypotalamu. Z jadier sa impulzy pohybujú cez sympatický nervový systém, zvyšujú rýchlosť metabolických procesov, sťahujú cievy a aktivujú kostrové svaly.

Ak sa telo začne prehrievať, centrum prenosu tepla začne aktívne pracovať. Nachádza sa v jadrách predného hypotalamu. Impulzy, ktoré tam vznikajú, sú antagonistami mechanizmu tvorby tepla. Pod ich vplyvom sa človeku rozširujú cievy, zvyšuje sa potenie a telo sa ochladzuje.

Na termoregulácii človeka sa podieľajú aj ďalšie časti centrálneho nerovného systému, a to mozgová kôra, limbický systém a retikulárna formácia.

Hlavnou funkciou teplotného centra v mozgu je udržiavanie konštantného teplotného režimu. Je určená celkovou hodnotou teploty tela, kedy sú oba mechanizmy (výroba tepla a prenos tepla) najmenej aktívne.

Orgány vnútornej sekrécie zohrávajú dôležitú úlohu aj pri termoregulácii ľudského tela. Štítna žľaza pri nízkych teplotách zvyšuje produkciu hormónov, ktoré urýchľujú metabolické procesy. Nadobličky majú schopnosť kontrolovať straty tepla prostredníctvom hormónov, ktoré regulujú oxidačné procesy.

Poruchy termoregulácie tela: príčiny, symptómy a liečba

Poruchy termoregulácie sú náhle zmeny telesnej teploty alebo odchýlky od normy 36,6 stupňa Celzia.

Kolísanie teploty môže byť spôsobené vonkajšími aj vnútornými faktormi, napríklad chorobami.

Odborníci rozlišujú nasledujúce poruchy termoregulácie:

• zimnica;
• zimnica s hyperkinézou (mimovoľné svalové kontrakcie);
• hypotermia (hypotermia). Venované hypotermii;
• hypertermia (prehriatie tela).

Existuje mnoho príčin porúch termoregulácie, z ktorých najbežnejšie sú uvedené nižšie:

• Získaná alebo vrodená chyba hypotalamu (ak je to problém, zmeny teploty môžu byť sprevádzané poruchami gastrointestinálneho traktu, dýchacieho systému a kardiovaskulárneho systému).
• Zmena klímy (ako vonkajší faktor).
• Zneužívanie alkoholu.
• Dôsledok procesu starnutia.
• Mentálne poruchy.
• Vegeta-vaskulárna dystónia (na našej webovej stránke si môžete prečítať o zmenách teploty počas VSD).

V závislosti od príčiny môžu byť zmeny teploty sprevádzané rôznymi príznakmi, z ktorých bežné sú horúčka, bolesť hlavy, strata vedomia, poruchy tráviaceho systému a zrýchlené dýchanie.

Ak dôjde k poruchám v regulácii teploty tela, mali by ste sa poradiť s neurológom. Základné princípy liečby tohto problému sú:

• užívanie liekov, ktoré ovplyvňujú emocionálny stav pacienta (ak sú príčinou duševné poruchy);
• užívanie liekov, ktoré ovplyvňujú činnosť centrálneho nervového systému;
• užívanie liekov, ktoré podporujú zvýšený prenos tepla v krvných cievach kože;
• všeobecná terapia, ktorá zahŕňa: fyzickú aktivitu, otužovanie, zdravé stravovanie, užívanie vitamínov.

Výmena tepla medzi človekom a prostredím. Človek je neustále v stave výmeny tepla s okolím. Ľudská činnosť je sprevádzaná neustálym uvoľňovaním tepla do prostredia. Jeho množstvo závisí od miery fyzickej záťaže v určitých klimatických podmienkach a pohybuje sa od 85 J/s (v pokoji) do 500 J/s (pri ťažkej práci). Pre normálny priebeh fyziologických procesov v ľudskom tele je potrebné, aby telo generované teplo (Qt) bolo úplne odovzdané do prostredia (Qt), to znamená, tepelná bilancia Q tv = Q teda. Nadmerné uvoľňovanie tepla z tela nad prenosom tepla do okolia (Qt > Qto) vedie k zahrievaniu tela a zvýšeniu telesnej teploty. Táto tepelná pohoda sa vyznačuje konceptom horúce. Naopak, prebytok prenosu tepla nad uvoľňovaním tepla (Q TV< Q то) приводит к охлаждению организма и снижению его температуры. Такое тепловое самочувствие характеризуется понятием Chladný.

Jedným z dôležitých ukazovateľov tepelného stavu organizmu je priemerná telesná teplota (vnútorné orgány) okolo 36,5 °C. Dokonca aj malé odchýlky od tejto teploty v jednom alebo druhom smere vedú k zhoršeniu pohody človeka. Závisí od miery narušenia tepelnej bilancie a úrovne spotreby energie pri vykonávaní fyzickej práce.

Výmena tepla medzi ľudským telom a prostredím závisí od parametrov mikroklímy: okolitej teploty, rýchlosti vzduchu, relatívnej vlhkosti vzduchu. Aby sme pochopili vplyv konkrétneho ukazovateľa na prenos tepla, je potrebné zvážiť mechanizmy, ktorými sa teplo prenáša z jedného objektu do druhého (najmä z človeka do prostredia a naopak).

K uvoľňovaniu tepla ľudským telom dochádza prostredníctvom:

tepelná vodivosť Q t;

Konvekcia q k v dôsledku odplavovania ľudského tela vzduchom;

Žiarenie do okolitých povrchov Q z;

Odparovanie vlhkosti z povrchu pokožky Q je a pri dýchaní Q c.

Teplo sa môže prenášať iba z telesa s vyššou teplotou na teleso s nižšou teplotou. Intenzita prestupu tepla závisí od rozdielu teplôt tela (v našom prípade ide o teplotu ľudského tela a teploty predmetov a vzduchu obklopujúceho človeka) a od tepelno-izolačných vlastností oblečenia. Keďže teplota ľudského tela voči hodnote 36,5°C sa mení v malom rozsahu, k zmene prenosu tepla z človeka dochádza najmä v dôsledku zmien teploty prostredia človeka. Ak je teplota vzduchu alebo predmetov v okolí človeka vyššia ako 36,5 °C, nedochádza k prenosu tepla od človeka, ale naopak k zahrievaniu človeka.

Ľudské oblečenie má tepelno-izolačné vlastnosti: čím je teplejšie, tým menej tepla prechádza z človeka do okolia. Tak je možné regulovať výmenu tepla medzi človekom a prostredím vplyvom okolitej teploty a výberu oblečenia s rôznymi tepelno-izolačnými vlastnosťami.

Vzduch v blízkosti teplého predmetu sa zahrieva. Ohriaty vzduch má menšiu hustotu a keďže je ľahší, stúpa nahor a jeho miesto zaberá chladnejší vzduch z okolia. Fenomén výmeny častí vzduchu v dôsledku rozdielu hustôt teplého a studeného vzduchu sa nazýva tzv prirodzená konvekcia.

Ak je teplý objekt fúkaný studeným vzduchom, tak sa zrýchľuje proces nahrádzania teplejších vrstiev vzduchu v objekte chladnejšími. V tomto prípade bude mať vyhrievaný objekt chladnejší vzduch, rozdiel teplôt medzi vykurovaným objektom a okolitým vzduchom bude väčší a zvýši sa intenzita prestupu tepla z objektu do okolitého vzduchu. Tento jav sa nazýva nútená konvekcia. Výmenu tepla medzi človekom a prostredím je teda možné regulovať zmenou rýchlosti pohybu vzduchu, t.j. Čím nižšia je teplota okolia a vyššia rýchlosť vzduchu, tým väčší je prenos tepla konvekciou.

Tepelná energia, premieňajúca sa na povrchu horúceho telesa na sálavé (elektromagnetické vlnenie) - infračervené žiarenie, sa prenáša na iný (studený povrch), kde sa opäť mení na teplo. Čím väčší je teplotný rozdiel medzi človekom a okolitými predmetmi, tým vyšší je tok žiarenia. Navyše, sálavý tok môže pochádzať od človeka, ak je teplota okolitých predmetov nižšia ako teplota človeka, a naopak, ak sú okolité predmety viac zahrievané, t.j. Čím nižšia je teplota povrchov obklopujúcich človeka, tým väčší je sálavý tok pri výmene tepla sálaním.

Intenzita vyparovania, a teda množstvo prestupu tepla z tela do okolia, závisí: po prvé od teploty okolia: čím vyššia teplota, tým vyššia intenzita vyparovania; po druhé, o vlhkosti vzduchu: čím vyššia vlhkosť, tým nižšia intenzita vyparovania; po tretie, na rýchlosti pohybu: intenzita vyparovania sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou vzduchu; po štvrté, na intenzite práce: úroveň potenia sa zvyšuje úmerne k náročnosti vykonávanej práce.

Počas procesu dýchania sa okolitý vzduch vstupujúci do ľudských pľúc ohrieva a zároveň sa nasýti vodnou parou. Teplo sa teda z ľudského tela odvádza vydychovaným vzduchom (Qв). Množstvo tepla, ktoré človek vydýchaným vzduchom uvoľní, závisí od jeho fyzickej aktivity, vlhkosti a teploty okolitého (vdychovaného) vzduchu. Čím väčšia fyzická aktivita a nižšia teplota okolia, tým viac tepla sa uvoľňuje s vydychovaným vzduchom. So zvyšujúcou sa teplotou a vlhkosťou okolitého vzduchu sa znižuje množstvo tepla odvádzaného dýchaním.

Smer tepelných tokov Q t Q do Q teda môže byť od človeka k vzduchu a objektom, ktoré ho obklopujú, a naopak, v závislosti od toho, čo je väčšie - od teploty tela človeka alebo okolitého vzduchu a tiel, ktoré ho obklopujú.

Výdaj tepla ľudského tela je určený predovšetkým veľkosťou svalovej záťaže pri ľudskej činnosti a prenos tepla je daný teplotou okolitého vzduchu a predmetov, rýchlosťou pohybu a relatívnou vlhkosťou vzduchu.

Parametre mikroklímy v prírodnom prostredí a v priemyselných podmienkach sa môžu meniť v širokých medziach. Spolu so zmenami parametrov mikroklímy sa mení aj tepelná pohoda človeka. Porušenie tepelnej rovnováhy v jednom alebo druhom smere spôsobuje reakcie v ľudskom tele, ktoré prispievajú k jeho obnove.

Procesy regulácie tvorby tepla na udržanie konštantnej teploty ľudského tela sa nazývajú termoregulácia. Umožňuje udržiavať konštantnú teplotu vnútorných orgánov (36,5 ° C) a neobsahuje špecifické orgány. Odolnosť voči chladu alebo teplu sa vyskytuje pod kontrolou nervového systému, ktorý zahŕňa špecifické orgány v špecifickom funkčnom systéme, ktorý zabezpečuje udržiavanie konštantnej teploty najefektívnejším a najhospodárnejším spôsobom. Fyziologický systém termoregulácie zahŕňa reguláciu tvorby tepla a prenosu tepla.

Termoregulácia sa uskutočňuje týmito spôsobmi: biochemicky, zmenou intenzity krvného obehu a intenzity potenia.

Termoregulácia biochemickými prostriedkami spočíva v zmene intenzity oxidačných procesov prebiehajúcich v ľudskom tele. Vonkajším prejavom biochemických regulačných procesov je svalový tras, ktorý, ako už bolo spomenuté, vzniká pri podchladení organizmu. Zvyšuje uvoľňovanie tepla na 125...200 J/s. V dôsledku zložitých chemických reakcií počas trávenia potravy vzniká teplo, ktoré sa vynakladá na udržanie životných procesov: prácu srdca a dýchacích orgánov.

Termoregulácia zmenou intenzity krvného obehu spočíva v schopnosti organizmu regulovať objem dodávanej krvi, ktorú v tomto prípade možno považovať za nosič tepla z vnútorných orgánov na povrch ľudského tela zúžením alebo rozšírením ciev.

Pri vysokých okolitých teplotách sa cievy kože rozširujú, z vnútorných orgánov do nej prúdi viac krvi a tým sa odovzdáva viac tepla do okolia.

Pri nízkych teplotách dochádza k opačnému javu: cievy sa zužujú, množstvo krvi a tým aj teplo dodávané pokožke klesá, jej teplota klesá a v dôsledku toho sa znižuje prenos tepla z človeka na prostredie.

Termoregulácia zmenou intenzity potenia spočíva v zmene procesu prenosu tepla v dôsledku vyparovania. Veľký význam má ochladzovanie tela odparovaním. Pri teplote okolia 36 °C sa teda teplo prenáša z človeka do okolia takmer výlučne prostredníctvom odparovania potu. Všetky metódy sa podieľajú na regulácii procesu výmeny tepla súčasne, ale vo väčšej alebo menšej miere.

Experimentálne sa zistilo, že optimálny metabolizmus v tele, a teda aj maximálna produktivita práce, sa vyskytuje, ak sú zložky procesu prenosu tepla v nasledujúcich medziach:

Q až +Qt = 30 %; Q z -45

Q je = 20 % Q v = 5 %

Táto rovnováha charakterizuje absenciu napätia v termoregulačnom systéme.

Parametre vzdušnej mikroklímy, ktoré určujú optimálny metabolizmus v organizme a pri ktorých nedochádza k nepríjemným pocitom a napätiu v systéme termoregulácie, sú tzv. pohodlné alebo optimálne. Zóna, v ktorej prostredie úplne odvádza teplo vytvorené telom a nedochádza k napätiu v termoregulačnom systéme, je tzv. komfortná zóna. Podmienky, za ktorých je narušený normálny tepelný stav človeka, sa nazývajú nepríjemné.

S miernym napätím v termoregulačnom systéme a miernym nepohodlím sa vytvárajú prijateľné meteorologické podmienky. Pri prekročení prípustných hodnôt meteorologických parametrov termoregulačný systém pracuje pod napätím, človek pociťuje silné nepohodlie, narúša sa tepelná rovnováha a organizmus sa začína prehrievať alebo podchladzovať, podľa toho, ktorým smerom je tepelná rovnováha narušená.

Adaptácia a aklimatizácia pri práci vo vykurovacích a chladiacich klimatických podmienkach. Telo ľudí pracujúcich v podmienkach neustáleho vystavenia vysokým alebo nízkym teplotám je v stave dynamickej rovnováhy s vonkajším prostredím (dynamický stereotyp) - Ide o rovnováhu nastolenú v dôsledku prispôsobenia ľudského tela určitým meteorologickým podmienkam.

Adaptácia na vykurovaciu alebo chladiacu mikroklímu je založená na procesoch zameraných na udržanie určitej úrovne a vzájomného prepojenia fyziologických systémov, orgánov, kontrolných mechanizmov, ktoré zabezpečujú vysokú životnú aktivitu organizmu.

V počiatočných štádiách sa adaptácia uskutočňuje v dôsledku aktivácie kompenzačných mechanizmov - primárnych reflexných reakcií zameraných na odstránenie alebo oslabenie funkčných zmien v tele spôsobených tepelnými stimulmi. V procese adaptácie (adaptácie) sa všetky činnosti tela prostredníctvom neurohumorálnych mechanizmov uvádzajú do čoraz presnejšej a jemnejšej rovnováhy s prostredím.

V dôsledku adaptačného procesu sa v zmenených mikroklimatických podmienkach prostredia nastoľuje stabilný stav životných systémov organizmu – aklimatizácia.

Aklimatizácia - adaptácia na nové klimatické podmienky je špeciálnym prípadom adaptácie, ktorá sa vyvíja v dôsledku dlhodobého vystavenia vysokým a nízkym teplotám. Charakteristickými znakmi adaptácie a aklimatizácie je zlepšenie celkovej kondície, ľahšia tolerancia vysokých a nízkych teplôt a skrátenie doby obnovy fyziologických funkcií a výkonnosti.

Prispôsobenie sa vysokým teplotám sa prejavuje zvýšenou svalovou prácou a výrazným znížením bazálneho metabolizmu. Pri práci vo vysokých izbových teplotách dochádza k adaptácii v dôsledku zníženia produkcie tepla, tvorby stabilnej redistribúcie krvných ciev, takže je uľahčený prenos tepla z povrchu tela. Potenie z nadmerného - v núdzovej fáze - sa mení na adekvátne vysokej teplote. Počas adaptačného procesu so silným potením sa pozoruje zníženie koncentrácie chloridov v pote, čo pomáha znižovať poruchy metabolizmu voda-soľ. Zníži sa krvný tlak, zníži sa pulz a frekvencia dýchania a mierne sa zníži telesná teplota.

Prispôsobenie sa chladu.Časté a dlhodobé vystavovanie sa chladu vedie k zvýšenému metabolizmu a zvýšenej tvorbe tepla. Pri práci v chladiarňach alebo chladničkách počas prvých dní v reakcii na nízke teploty nehospodárne, nadmerne narastá produkcia tepla, prenos tepla ešte nie je dostatočne obmedzený. Po nastolení fázy stabilnej adaptácie sa procesy tvorby tepla zintenzívňujú a tepelné straty klesajú a sú v konečnom dôsledku vyvážené tak, aby čo najdokonalejšie udržiavali stabilnú telesnú teplotu v nových podmienkach.

K aktívnej adaptácii sa v tomto prípade pripájajú mechanizmy, ktoré zabezpečujú adaptáciu receptorov na chlad, teda zvýšenie prahu stimulácie týchto receptorov. Rýchlejšie sa obnovuje teplota pokožky, dochádza k menej výraznému zovretiu kožných ciev, väčšiemu prekrveniu, zvyšuje sa objem cirkulujúcej krvi.

Prebieha adaptácia na infračervené žiarenie klesá dráždivosť receptorov, dochádza k miernemu zvýšeniu srdcovej frekvencie a zvýšeniu telesnej teploty, zvýšeniu intenzity potenia, zvýšeniu množstva tukových látok a zníženiu koncentrácie chloridov v pote.

Prispôsobenie sa pozoruje za predpokladu, že kolísanie parametrov priemyselnej mikroklímy nepresiahne kompenzačné schopnosti organizmu. Prudké výkyvy meteorologických podmienok sťažujú adaptáciu organizmu na ne. Tepelné podnety s nadmernou intenzitou a trvaním môžu viesť k narušeniu adaptácie. Zlyhania adaptácie sú spojené so znížením imunologickej reaktivity tela a majú za následok rôzne nepriaznivé dôsledky, najmä zvýšenú chorobnosť.

Porušenie termoregulácie tela alebo porucha stálosti telesnej teploty je vyvolaná dysfunkciou centrálneho nervového systému. Pri porušení termoregulačných procesov sú možné dva typy reakcií. Ak sa telesná teplota zvýši, periférne cievy sa rozšíria a začne sa potiť. Ak teplota naopak klesá, cievy sa zužujú, svaly sa sťahujú, končatiny ochladzujú, objavuje sa triaška.

Vyššie živočíchy, ktoré majú vlastnosť stálej telesnej teploty, majú systém na udržiavanie teploty v rovnováhe. Termoregulácia vyrovnáva tvorbu a výdaj tepla. Existujú dva hlavné typy termoregulácie: chemická (jej hlavným mechanizmom je zvýšená tvorba tepla pri svalových kontrakciách – svalový chvenie) a fyzikálna (zvýšená výmena tepla v dôsledku vyparovania tekutiny z povrchu tela pri potení). Určitý význam pre tvorbu tepla a prenos tepla má navyše intenzita metabolických procesov a zužovanie či rozširovanie kožných ciev.

Termoregulačné centrum sa nachádza v mozgovom kmeni. Okrem toho, hormóny žliaz s vnútornou sekréciou zohrávajú určitú úlohu najmä pri termoregulácii. Porušenie termoregulácie tela spojené s poklesom teploty sa nazýva hypotermia. Porucha termoregulácie tela u ľudí spojená so zvýšením teploty sa nazýva hypertermia.

Porušenie termoregulačných procesov: hypertermia

K hypertermii (prehriatiu) dochádza pri narušení mechanizmov termoregulácie, pri ktorých prevláda tvorba tepla nad prenosom tepla. Telesná teplota môže dosiahnuť 43 °C alebo viac.

Najčastejšími príčinami takéhoto porušenia termoregulácie človeka je zvýšenie teploty okolia a výskyt faktorov, ktoré bránia dostatočnému prenosu tepla (napríklad príliš teplé oblečenie, vysoká vlhkosť vzduchu atď.).

Pri výskyte tohto typu poruchy termoregulácie sa aktivujú adaptačné mechanizmy: behaviorálne reakcie, ktorými sa človek snaží vyhnúť nadmernému teplu (napríklad zapnutie ventilátora), posilnenie mechanizmov prenosu tepla, zníženie produkcie tepla a stresová reakcia. V súlade s výsledkami interakcie hypertermie a adaptačných procesov sa rozlišuje štádium kompenzácie a štádium dekompenzácie hypertermie.

Počas fázy kompenzácie sa arteriálne cievy kože rozširujú a s tým spojené zvýšenie prenosu tepla. Pri ďalšom zvyšovaní teploty začína k prenosu tepla dochádzať najmä len v dôsledku potenia.

V štádiu dekompenzácie sa pozoruje porušenie adaptačných mechanizmov, potenie je výrazne znížené, telesná teplota môže stúpnuť na 41-43 ° C. Priamymi škodlivými účinkami vysokej teploty dochádza k narušeniu funkcií a štruktúr buniek, čo vedie k ťažkej dysfunkcii systémov a orgánov, predovšetkým centrálneho nervového systému a kardiovaskulárneho systému.

Úpal- ide o variant hypertermie, pri ktorej sa rýchlo vyčerpávajú adaptačné mechanizmy. Môže k tomu dôjsť tak pri vysokej intenzite tepelného faktora, ako aj v dôsledku nízkej účinnosti adaptačných mechanizmov konkrétneho organizmu. Príznaky takéhoto porušenia termoregulácie sú rovnaké ako v štádiu dekompenzácie hypertermie vo všeobecnosti, ale sú závažnejšie a rastú oveľa rýchlejšie, a preto je úpal sprevádzaný vysokou úmrtnosťou. Hlavné mechanizmy patogenézy zmien v tele zodpovedajú všeobecne mechanizmom počas hypertermie. Pri takomto porušení termoregulácie ľudského tela sa však osobitný význam pripisuje intoxikácii, akútnemu zlyhaniu srdca, zástave dýchania, opuchu a krvácaniu do mozgu.

Úpal- Toto je forma hypertermie. Vyskytuje sa v dôsledku priameho účinku tepla slnečných lúčov na telo. Pri takejto patológii termoregulácie sa aktivujú vyššie opísané mechanizmy hypertermie, ale hlavným je poškodenie mozgu.

Patológia termoregulácie tela: horúčka

Horúčku treba odlíšiť od hypertermie. Horúčka- je to reakcia tela na dráždivé látky infekčnej a neinfekčnej povahy, ktorá sa vyznačuje zvýšením telesnej teploty. Pri horúčke (na rozdiel od hypertermie) sa udržiava rovnováha medzi tvorbou tepla a tepelnými stratami, ale na vyššej ako normálnej úrovni.

Dôvodom tohto porušenia termoregulácie je výskyt pyrogénnych látok (pyrogénov) v tele. Delia sa na exogénne (produkty bakteriálnej aktivity) a endogénne (produkty rozpadu poškodených buniek, zmenené bielkoviny krvného séra a pod.).

Rozlišujú sa tieto štádiá tejto patológie ľudskej termoregulácie:

• štádium zvýšenia teploty;
• štádium, keď je teplota na vyššej úrovni ako normálne;
• etapa znižovania teploty.

Horúčka do 38 °C sa nazýva subfebrilná, do 39 °C stredná alebo horúčkovitá, do 41 °C - vysoká alebo pyretická, nad 41 °C - nadmerná alebo hyperpyretická.

Typy teplotných kriviek (grafy denných teplotných výkyvov) môžu mať diagnostickú hodnotu, pretože sa pri rôznych ochoreniach často výrazne líšia.

Pretrvávajúca horúčka sa vyznačuje dennými teplotnými výkyvmi maximálne 1 °C. Pri laxatívnej horúčke je rozdiel medzi rannými a večernými teplotami 1-2 °C a pri vyčerpávajúcej (hektickej) horúčke - 3-5 °C. Intermitentná horúčka je charakterizovaná veľkými zmenami ranných a večerných teplôt s periodickou normalizáciou. Recidivujúca horúčka kombinuje niekoľkodňové obdobia, počas ktorých je teplota normálna, a obdobia zvýšenej teploty, ktoré sa striedajú jedno za druhým. Pri perverznej horúčke ranná teplota prevyšuje večernú teplotu a atypická horúčka nemá vôbec žiadne vzory.

Pri prudkom poklese teploty hovoria o kritickom poklese alebo kríze (môže to byť sprevádzané výrazným poklesom - kolapsom); jeho postupný pokles sa nazýva lytický, alebo lýza.

Počas horúčky dochádza v systémoch a orgánoch k mnohým zmenám.

V centrálnom nervovom systéme počas horúčky sa teda pozoruje fenomén depresie. Sprievodným príznakom takéhoto narušenia termoregulácie tela je tachykardia, približne 8-10 úderov za minútu pre každý stupeň elevácie (avšak pri niektorých ochoreniach, napríklad s, sa môže vyskytnúť bradykardia, ktorá je spojená s inhibičným účinkom bakteriálneho toxínu na srdci). Vo výške horúčky sa môže zrýchliť dýchanie.

Horúčka má však aj pozitívny význam. Počas horúčky je teda inhibovaná reprodukcia niektorých vírusov, sú potlačené životne dôležité procesy a delenie mnohých baktérií, zvyšuje sa intenzita imunitných reakcií, inhibuje sa rast nádorov a zvyšuje sa odolnosť tela voči infekciám.

S podobnými príznakmi sú príčiny týchto porúch v termoregulácii tela odlišné. Horúčku spôsobujú pyrogény a hypertermiu spôsobujú vysoké teploty okolia.

Pri patológii, akou je horúčka, mechanizmy termoregulácie naďalej fungujú (rovnováha medzi tvorbou tepla a prenosom tepla nastáva na vyššej úrovni), pri hypertermii dochádza k poruche termoregulačných mechanizmov.

Horúčka je reakcia organizmu na určité vonkajšie a vnútorné vplyvy s určitými pozitívnymi vlastnosťami, hypertermia je samozrejme patologický proces škodlivý pre organizmus.

Zhoršená telesná termoregulácia: hypotermia

Podchladenie je stav charakterizovaný poklesom telesnej teploty pod normál.

Hlavnou príčinou takéhoto porušenia termoregulácie tela je zníženie teploty okolia. Okrem toho je hypotermia na pozadí mierneho poklesu vonkajšej teploty spôsobená poruchami mechanizmov tvorby tepla: rozsiahla svalová paralýza, zhoršená tvorba tepla v dôsledku zníženia rýchlosti metabolizmu so zníženou produkciou hormónov nadobličiek (vrátane poškodenia hypotalamu). hypofýzy), ako aj extrémny stupeň vyčerpania. K podchladeniu môžu prispieť aj tieto faktory: zvýšená vlhkosť vzduchu, mokré oblečenie, ponorenie do studenej vody, vietor (ktorý zvyšuje prenos tepla); Navyše pôst, prepracovanosť, intoxikácia alkoholom, úrazy a choroby vedú k zníženiu odolnosti organizmu voči podchladeniu. Dôsledkom zhoršenej termoregulácie môže byť celkové podchladenie a lokálne poranenie chladom – omrzliny.

Podľa času smrti sa rozlišuje akútna (do hodiny), subakútna (do 4 hodín) a pomalá (nad 4 hodiny) hypotermia.

Rovnako ako pri hypertermii sa rozvoj hypotermie delí na štádium kompenzácie a štádium dekompenzácie.

Kompenzačné štádium je charakterizované behaviorálnymi reakciami (človek sa snaží zahriať), znížením prenosu tepla (kožné cievy sa zúžia, potenie sa zastaví), zvýšením tvorby tepla (zvýšenie TK a srdcovej frekvencie, prietok krvi vo vnútorných orgánoch a zvyšuje sa intenzita metabolických procesov v orgánoch a tkanivách, objavujú sa svalové chvenie). Telesná teplota mierne klesá.

Ak chlad naďalej pôsobí a adaptačné mechanizmy sa nedokážu vyrovnať s jeho patogénnymi účinkami, nastáva štádium dekompenzácie. Dochádza k narušeniu termoregulačného systému, útlmu regulačných centier mozgu, čo vedie k poklesu srdcovej činnosti, oslabeniu intenzity dýchania, hypoxii a acidóze, dysfunkcii orgánov a tkanív, ako aj mikrocirkulácie. Dôsledkom toho je porucha výmeny vody a elektrolytov a vznik mozgového edému. Smrť nastáva v dôsledku zastavenia krvného obehu a dýchania v dôsledku zvyšujúcej sa inhibície regulačných centier centrálneho nervového systému.

Omrzliny zvyčajne postihujú oblasti tela, ktoré nie sú chránené alebo sú nedostatočne chránené odevom (nos, uši, prsty na rukách a nohách). V reakcii na vystavenie chladu dochádza k príznakom porúch termoregulácie, ako je spazmus kožných ciev s následným ich rozšírením a arteriálnou hyperémiou; pri pokračujúcom vystavení chladu môže dôjsť k sekundárnemu vazospazmu, ktorý vedie k ischémii tkaniva a poškodeniu, vrátane nekrózy kože a hlbších tkanív.

Tento článok bol čítaný 12 451 krát.

Úvod

1. Hypotalamus je váš termostat

1.1 Kondukcia a konvekcia

1.2 Žiarenie

1.3 Odparovanie

2.1 Potné žľazy

2.2 Hladký sval obklopujúci arterioly

2.3 Kostrové svalstvo

2.4 Endokrinné žľazy

3. Adaptácia a termoregulácia

3.1 Prispôsobenie sa nízkym teplotám

3.1.1 Fyziologické reakcie na cvičenie pri nízkych okolitých teplotách

3.1.2 Metabolické reakcie

3.2 Prispôsobenie sa vysokým teplotám

3.3 Hodnotenie tepelných podráždení

4. Mechanizmy termoregulácie

Mechanizmy regulujúce telesnú teplotu sú podobné ako termostat, ktorý reguluje teplotu okolitého vzduchu, aj keď majú zložitejšie fungovanie a vyššiu presnosť. Citlivé nervové zakončenia – termoreceptory – zisťujú zmeny telesnej teploty a prenášajú tieto informácie do telesného termostatu – hypotalamu. V reakcii na zmeny v receptorových impulzoch hypotalamus aktivuje mechanizmy, ktoré regulujú otepľovanie alebo ochladzovanie tela. Rovnako ako termostat, hypotalamus má základnú úroveň teploty, ktorú sa snaží udržiavať. Toto je normálna telesná teplota. Najmenšia odchýlka od tejto úrovne vedie k vyslaniu signálu do termoregulačného centra umiestneného v hypotalame o potrebe korekcie (obr. 1).

Zmeny telesnej teploty vnímajú dva typy termoreceptorov: centrálne a periférne. Centrálne receptory sú umiestnené v hypotalame a riadia teplotu krvi prúdiacej cez mozog. Sú veľmi citlivé na najmenšie (od 0,01°C) zmeny teploty krvi. Zmena teploty krvi prechádzajúcej hypotalamom aktivuje reflexy, ktoré v závislosti od potreby buď zadržiavajú alebo uvoľňujú teplo.

Periférne receptory, lokalizované po celom povrchu kože, kontrolujú teplotu okolia. Posielajú informácie do hypotalamu, ako aj do mozgovej kôry, čím poskytujú vedomé vnímanie teploty, aby ste mohli dobrovoľne kontrolovať, či sa nachádzate v chladnom alebo horúcom prostredí.

Aby telo mohlo odovzdávať teplo okoliu, teplo, ktoré vytvára, musí „mať prístup“ do vonkajšieho prostredia. Teplo z hĺbky tela (jadra) je transportované krvou do kože, odkiaľ sa môže preniesť do okolia jedným zo štyroch mechanizmov: vedenie, prúdenie, žiarenie a vyparovanie. (obr. 2)

1.1 Kondukcia a konvekcia

Vedenie tepla je prenos tepla z jedného objektu na druhý v dôsledku priameho molekulárneho kontaktu. Napríklad teplo generované hlboko v tele sa môže prenášať cez priľahlé tkanivá, až kým nedosiahne povrch tela. Potom sa môže preniesť na oblečenie alebo okolitý vzduch. Ak je teplota vzduchu vyššia ako povrchová teplota pokožky, teplo vzduchu sa prenáša na povrch pokožky, čím sa zvyšuje jej teplota.

Konvekcia je prenos tepla cez pohybujúci sa prúd vzduchu alebo kvapaliny. Vzduch okolo nás je v neustálom pohybe. Vzduch cirkulujúci okolo nášho tela, dotýkajúc sa povrchu pokožky, unáša molekuly, ktoré dostali teplo v dôsledku kontaktu s pokožkou. Čím silnejší je pohyb vzduchu, tým vyššia je intenzita prenosu tepla v dôsledku konvekcie. V kombinácii s vedením môže konvekcia tiež poskytnúť zvýšenie telesnej teploty v prostredí s vysokými teplotami vzduchu.

1.2 Žiarenie

V pokoji je žiarenie hlavným procesom, ktorým telo odovzdáva prebytočné teplo. Telo nahého človeka pri normálnej izbovej teplote odovzdáva asi 60 % svojho „prebytočného“ tepla sálaním. Teplo sa prenáša vo forme infračervených lúčov.

1.3 Odparovanie

Odparovanie je primárny proces odvádzania tepla počas cvičenia. Počas svalovej aktivity telo stráca asi 80% tepla v dôsledku odparovania, zatiaľ čo v pokoji - nie viac ako 20%. K určitému vyparovaniu dochádza bez toho, aby sme si to všimli, ale ako sa kvapalina vyparuje, stráca sa aj teplo. Ide o takzvané nepostrehnuteľné tepelné straty. Tvoria asi 10 %. Treba poznamenať, že necitlivé tepelné straty sú relatívne konštantné. Keď telesná teplota stúpa, proces potenia sa zintenzívňuje. Keď sa pot dostane na povrch pokožky, teplo z pokožky ju zmení z kvapalného do plynného skupenstva. So stúpajúcou telesnou teplotou sa teda výrazne zvyšuje úloha potenia.

Prenos tepla telom na vonkajšie poškodenie sa uskutočňuje vedením, prúdením, žiarením a vyparovaním. Pri vykonávaní fyzickej aktivity je hlavným mechanizmom prenosu tepla vyparovanie, najmä ak sa teplota okolia blíži teplote tela.

2. Efektory, ktoré menia telesnú teplotu

Keď telesná teplota kolíše, obnovenie normálnej telesnej teploty sa zvyčajne uskutočňuje pomocou nasledujúcich štyroch faktorov:

1) potné žľazy;

2) hladké svalstvo obklopujúce arterioly;

3) kostrové svaly;

4) množstvo endokrinných žliaz.

Keď teplota kože alebo krvi stúpa, hypotalamus vysiela impulzy do potných žliaz o potrebe aktívneho vylučovania potu, ktorý zvlhčuje pokožku. Čím vyššia je vaša telesná teplota, tým viac sa potíte. Jeho odparovaním sa odvádza teplo z povrchu pokožky.

Keď sa teplota kože a krvi zvýši, hypotalamus vyšle signály do hladkých svalov arteriol, ktoré zásobujú kožu krvou, čo spôsobí ich rozšírenie. V dôsledku toho sa zvyšuje prekrvenie pokožky. Krv prenáša teplo z hĺbky tela na povrch kože, kde sa vedením, prúdením, žiarením a vyparovaním odvádza do vonkajšieho prostredia.

Kostrové svalstvo vstupuje do činnosti, keď je potrebné vytvárať viac tepla. V podmienkach nízkej teploty vzduchu kožné termoreceptory vysielajú signály do hypotalamu. Rovnakým spôsobom, keď sa teplota krvi zníži, zmena je zaznamenaná centrálnymi receptormi hypotalamu. V reakcii na prijaté informácie hypotalamus aktivuje mozgové centrá, ktoré regulujú svalový tonus. Tieto centrá stimulujú proces tremoru, čo je rýchly cyklus mimovoľnej kontrakcie a relaxácie kostrových svalov. V dôsledku tejto zvýšenej svalovej aktivity sa produkuje viac tepla na udržanie alebo zvýšenie telesnej teploty.

Telové bunky zvyšujú rýchlosť metabolizmu pod vplyvom množstva hormónov. To ovplyvňuje tepelnú rovnováhu, pretože zvýšený metabolizmus spôsobuje zvýšenú produkciu energie. Ochladzovanie tela stimuluje uvoľňovanie tyroxínu zo štítnej žľazy. Tyroxín môže zvýšiť rýchlosť metabolizmu v tele o viac ako 100%. Okrem toho adrenalín a norepinefrín zvyšujú aktivitu sympatického nervového systému. V dôsledku toho priamo ovplyvňujú rýchlosť metabolizmu takmer všetkých buniek tela. Čo sa stane s ľudským telom pri zmene teplotných parametrov? V tomto prípade vyvíja špecifické adaptačné reakcie vo vzťahu ku každému faktoru, čiže sa prispôsobuje. Adaptácia je proces prispôsobovania sa podmienkam prostredia. Ako prebieha adaptácia na zmeny teploty?