Физични основи на терморегулацията на човешкото тяло

13. Физични основи на терморегулацията на човешкото тяло

В околната среда непрекъснато настъпват резки температурни колебания. Независимо от това, температурата на човешкото тяло се изменя незначително, като нейните денонощни колебания не превишават 2°C. Максималната температура се наблюдава след обяд, а минималната – рано сутрин между 3 и 5 часа. Температурата на повърхността на кожата се колебае от 30.5°C до 33.6°C. Терморегулацията е необходима поради следните причини:
Химичните реакции, протичащи в клетките, са силно температурно-чувствителни и протичат в тесен температурен интервал.
Ензимите, контролиращи клетъчната активност, са също силно температурно-чувствителни

Запазването на постоянна температура (хомеотермия) на тялото може да се изрази със следното уравнение: М=Л+И+Т+К, където М е произведената при метаболизма топлина. За около 24 часа тя е около 10 467 килоджаула. Произведената при метаболизма топлина се отделя от организма чрез: топлинно излъчване – Л, чрез изпарение – И, чрез топлопроводност – Т, чрез конвекция – К.

В организма се различават:
Централна част – термично „ядро“ – мозъка и коремни и гръдни органи, съставляващи 8% от теглото на тялото, температурата на което търпи малки колебания, тъй като е в динамично равновесие, в резултат на баланса между топлопродукцията и топлоотдаването
Периферна част – „обвивка“ – чиято температура се изменя силно при колебания на околната температура. Обвивката съвпада с кожата.
Топлообменът между двете области се осъществява чрез кръвообращението.

Хипотермия – състояние, при което телесната температура спада под нормалната. Основната причината за появата на хипотермия обикновено е студеното време. Когато тялото ни е изложено на студа, то се опитва да предотврати загубата на топлина по няколко начина:
чрез треперене – запазва основните органи, поддържайки нормална температура
ограничаване притока на кръв към кожата
освобождаване на хормони, за да генерират топлина
Поведенчески реакции на човека при студ:
свиваме се на кълбо
слагаме повече дрехи
използваме отопление

Хипертермия – състояние, при което телесната температура се повишава над нормалната. Когато температурата на тялото се повиши:
настъпва разширяване на артериолите
налягането в субпапиларните съдове и капиляри се покачва
скоростта на кръвния ток се повишава
засилва се изпарението и топлоотдаването от повърхността на кожата
Поведенчески реакции при високи температури: