Терморегуляция. Задание 1

Терморегуляция

Задание 1

Человек находится на санаторно-курортном лечении в условиях степного климата (сухой, с высокой температурой окружающей среды).

Вопросы:

1. Охарактеризуйте теплоотдачу в условиях степного климата.

2. Что произойдет с теплопродукцией в данных условиях?

3. Охарактеризуйте роль поверхностных сосудов в терморегуляции.

4. Под воздействием каких механизмов и как изменяется просвет периферических сосудов и сосудов внутренних органов?

5. Почему при пониженной температуре окружающей среды сосуды кожи сужаются, а просвет сосудов внутренних органов, наоборот, увеличивается? По какому механизму обеспечивается данная регуляция?

Ответы:

1. В условиях высокой температуры окружающей среды и низкой влажности, т. е. в условиях степного климата, когда температура окружающей среды выше температуры тела, теплоотдача осуществляется испарением с поверхности тела и легких.

2. Механизмы, усиливающие теплопродукцию, в данных условиях подавляются, однако вследствие высокой температуры окружающей среды интенсивность метаболизма по сравнению с уровнем основного обмена несколько увеличивается, энергозатраты на дыхание и кровообращение также несколько увеличиваются, таким образом, теплопродукция несколько повышается.

3. При повышении температуры окружающей среды поверхностные сосуды расширяются, и кровоток в этих сосудах может увеличиваться, достигая 30% сердечного выброса. Такое перераспределение кровотока увеличивает проведение тепла от внутренних органов к поверхности тела в 8 раз.

4. Симпатическая нервная система расширяет сосуды кожи, но сужает сосуды внутренних органов, а парасимпатическая система, наоборот, сужает периферические сосуды и расширяет внутренние.

5. Сужение просвета периферических кровеносных сосудов при пониженной температуре окружающей среды необходимо для сохранения тепла внутри организма, предотвращая испарение с поверхности тела. В свою очередь расширение сосудов внутренних органов нужно для нормализации выполняемых функций в неблагоприятных температурных условиях окружающей среды. Механизм рефлекторный.

Задание 2

Человек находится в финской сауне: температура окружающего воздуха составляет 90⁰С, а влажность 5%.

Вопросы:

1. Как в этих условиях работает функциональная система, поддерживающая оптимальный уровень температуры тела?

2. Какие эффекторные процессы при этом преобладают?

3. Охарактеризуйте основные пути теплоотдачи.

4. При каких условиях теплоотдача не будет происходить?

5. Изменится ли уровень основного обмена у данного человека при регулярном посещении финской сауны?

Ответы:

1. В финской сауне терморегуляционные механизмы направлены на усиление теплоотдачи без увеличения теплопродукции для поддержания на оптимальном уровне температуру ядра тела. Кожные сосуды у данного человека расширяются. В условиях, когда температура окружающей среды превышает температуру тела, теплоотдача может осуществляться только испарением. Различают неощущаемую перспирацию, т. е. испарение со слизистых дыхательных путей при дыхании и прохождение с последующим испарением интерстициальной жидкости через эпидермис и кожу, и ощущаемую перспирацию, т. е. испарение пота с поверхности кожных покровов. Интенсивность потоотделения контролируется симпатическими холинергическими волокнами. Механизмы, усиливающие теплопродукцию, в данных условиях подавляются, однако вследствие высокой температуры окружающей среды интенсивность метаболизма, энергозатраты на дыхание, кровообращение несколько увеличиваются, таким образом, теплопродукция несколько повышается.

2. При пребывании человека в финской сауне превалируют процессы, усиливающие теплоотдачу.

3. Конвекция – перемещение теплого воздуха с поверхности тела путем контакта с потоками воздуха или жидкости; радиация – излучение; испарение – выделение пота; выделение мочи и кала.

4. Теплоотдача не будет происходить в условиях высокой температуры окружающей среды при повышенной влажности.

5. Так как человек регулярно подвергается воздействию тепла, то интенсивность теплопродукции в его организме снижается, что является адаптационным механизмом. Таким образом, уровень основного обмена снижается.

Задание 3

Человек попал в условия охлаждения: при температуре 0 ⁰С на остановке длительное время ожидает автобус.

Вопрос:

2. Какие эффекторные процессы при этом преобладают?

3. Охарактеризуйте механизмы теплообразования.

4. Какой человек быстрее замерзнет: худой или тучный?

5. В какую погоду человек замерзнет быстрее: в дождливую или сухую, если остальные показатели погодных условий одинаковы?

Ответы:

1. Терморегуляционные механизмы направлены на уменьшение теплоотдачи и усиление теплопродукции для поддержания на оптимальном уровне температуры ядра тела. Уменьшение теплоотдачи достигается сужением кожных сосудов, а также поведением человека: принятие поз, уменьшающей площадь открытой поверхности тела, использование зимней одежды. Наличие выраженного подкожножирового слоя увеличивает термосопротивление и способствует сохранению оптимальной температуры ядра тела. Рудиментарной приспособительной реакцией у человека является формирование «гусиной ножки». Усиление теплопродукции в условиях охлаждения достигается за счет процессов термогенеза.

2. При пониженных температурах превалируют механизмы, обеспечивающие теплопродукцию. Однако длительное пребывание в условиях низкой температуры или очень резкое снижение температуры окружающей среды приводит к гипотермии, в этих условиях превалируют эффекторные механизмы теплоотдачи.

3. Термогенез бывает двух видов: сократительный (за счет сокращения скелетной мускулатуры, что приводит к гидролизу АТФ и рассеиванию энергии в виде тепла) и несократительный (за счет процессов окисления в скелетных мышцах, печени, буром жире).

4. Худой замерзнет быстрее, чем тучный, т. к. жир обладает низкой теплопроводностью и обеспечивает теплоизоляцию, а у худого слой подкожножировой клетчатки тоньше, чем у тучного.

5. Человек замерзнет быстрее в дождливую погоду, чем в сухую, т. к. увеличение влажности воздуха увеличивает теплоемкость и теплопроводность воздуха, что усиливает теплоотдачу.