Полная версия

Главная arrow Медицина arrow Анатомия и физиология гомеостаза

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Онтогенетические и адаптивные факторы терморегуляции.

Новорожденные особи млекопитающих разных видов неспособны к терморегуляторной выработке тепла сразу после рождения; интенсивность обменных процессов у них изменяется в зависимости от температуры, как у пойкилотермных животных. Лишь через несколько недель после появления на свет соответствующие эффекторные механизмы этих новорожденных начинают реагировать на температурные стимулы.

У других видов, включая человека, все терморегуляторные реакции (усиленный термогенез, вазомоторные реакции, выделение пота, поведенческие реакции) могут включаться сразу после рождения; это относится даже к недоношенным младенцам, вес которых при рождении составляет около 1000 г. Распространено мнение о том, что новорожденные и недоношенные младенцы имеют свойства пойкилотермных организмов, поскольку у них еще не развиты определенные структуры мозга, ответственные за терморегуляцию. Это неверное представление могло возникнуть в связи с тем, что у новорожденных детей термогенез обеспечивается не за счет механизма дрожи, а другим путем, так что его можно обнаружить только с помощью специальных методов. Выработка тепла у младенцев может повышаться без участия механизма дрожи на 100—200% по сравнению с ее уровнем в условиях покоя. Только в случае предельного холодового стресса этот механизм термогенеза дополняется дрожью.

Малые размеры новорожденного ребенка неблагоприятны с точки зрения терморегуляции. Соотношение между поверхностью и объемом тела у доношенного новорожденного примерно в три раза превышает соответствующее соотношение у взрослого. Кроме того, поверхностный слой тела имеет небольшую толщину, и изолирующая прослойка жира тонкая. В связи с этим даже при максимальном сужении сосудов у новорожденного перенос тепла из организма во внешнюю среду не может уменьшиться в той же степени, что у взрослого человека. Чтобы обойти такую проблему, организм должен увеличить выработку тепла в случае доношенного новорожденного в 4—5 раз на единицу массы, а в случае недоношенного новорожденного (масса которого составляет 1000— 1500 г) — в 1 — 10 раз.

Если температурный баланс у новорожденного должен поддерживаться при минимальной интенсивности обменных процессов, то температура окружающей среды должна быть выше и составлять 32—34 °С. Если эта температура ниже указанной границы, то для поддержания в организме температурного равновесия требуется терморегуляторная выработка тепла. Это означает, что нижняя граница термонейтральной зоны смещается в сторону более высокой температуры окружающей среды. Нижний предел регулируемого диапазона также смещается в направлении более высоких температур; для доношенного новорожденного этот предел составляет примерно 23 °С, а для обнаженного взрослого 0 °С. Однако в пределах ограниченного контролируемого диапазона температура тела у новорожденного регулируется точно так же, как и у взрослого, поскольку пороговые температуры для реакции сужения сосудов и для термогенеза «подстроены» в соответствии с размерами тела. У недоношенных новорожденных с уменьшением размеров тела значения верхней и нижней границ термонейтральной зоны смещаются в сторону более высоких температур и сближаются между собой. Следовательно, у недоношенных новорожденных младенцев терморегуляция неэффективна; до тех пор, пока они не прибавят достаточно в весе, их следует держать в термостатируемых боксах (инкубаторах).

Регуляторные механизмы — термогенез, сосудодвигательные реакции, потоотделение — всегда готовы к действию и могут включиться в течение секунд или минут после наступления температурного стресса. Кроме них существуют другие механизмы, обеспечивающие продолжительную адаптацию к климатическим изменениям в окружающей среде.

Процессы физиологической адаптации основаны на таких модификациях органов и функциональных систем, которые развиваются только под влиянием продолжительных (в течение дней, недель или месяцев) постоянных или повторяющихся температурных стрессов.

Способность людей адаптироваться к теплу играет решающую роль для выживания в условиях тропиков и пустыни, а также для выполнения тяжелой работы при высокой температуре на производстве. Наиболее важный сдвиг, возникающий в ходе тепловой адаптации, — изменение потоотделения, которое может возрастать в два раза и у хорошо тренированных людей составлять 1—2 л/ч. Кроме того, выделение пота начинается при более низкой средней, кожной и внутренней температурах. Благодаря этим изменениям уменьшается средняя температура тела при тепловой или рабочей нагрузке, что служит защитой от чрезмерного учащения сердцебиения и увеличения периферического кровотока, т.е. от теплового удара. Адаптация связана также со значительным уменьшением содержания ионов в поту, благодаря чему уменьшается вероятность шока вследствие потери ионов.

При сильной тепловой нагрузке объем плазмы крови и концентрация гемоглобина снижаются, что приводит к уменьшению венозного притока и объема крови, выбрасываемого сердцем при сокращении. В ходе тепловой адаптации эти неблагоприятные изменения в кровеносной системе нейтрализуются путем увеличения объема плазмы и содержания в ней белков.

При длительной тепловой нагрузке, особенно в жарком климате, после периода интенсивного потоотделения скорость последнего уменьшается (гидромиоз). В основе этого явления лежат до сих пор не выясненные периферические механизмы; оно может рассматриваться как защитное, поскольку предотвращает неэкономичное выделение пота (ведь только испарение пота оказывает охлаждающее действие).

Одно из основных адаптационных изменений в противоположность общепринятому представлению состоит в том, что по мере развития тепловой адаптации чувство жажды при данном уровне потерь воды с потом усиливается. Частично это связано с содержанием ионов в поту. Усиление жажды необходимо для поддержания водного баланса; если потери воды не восполняются, может наступить летальная гипертермия.

Описанные выше приспособительные изменения вызываются кратковременными сильными тепловыми нагрузками. Другая форма приспособления существует у жителей тропиков, круглосуточно находящихся в условиях высокой температуры окружающей среды. Интенсивность реакции у них не столь высока, чтобы вызывать потоотделение. Температурный порог потоотделения сдвинут в сторону более высокой температуры тела, в результате чего они меньше потеют при ежедневной тепловой нагрузке.

Многие виды животных адаптируются к холоду очень просто — благодаря отрастанию меха у них усиливается теплоизоляция. Другой распространенный способ холодовой адаптации, обнаруженный у мелких животных, — развитие недрожательного термогенеза и бурой жировой ткани. Недрожательный термогенез можно считать экономичным механизмом выработки тепла; в то же время при дрожи ритмические движения усиливают циркуляцию воздуха вокруг тела, и благодаря этому увеличивается интенсивность конвективной теплоотдачи.

Существует также локальная адаптация. Если руки тепло одетого человека регулярно подвергаются воздействию холода, то болевые ощущения в руках уменьшаются. Эффект частично обусловлен тем, что холодовое расширение сосудов возникает при более высокой кожной температуре. При этом действуют также и другие, еще не получившие своего объяснения механизмы.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>