Вопрос № 3
Как организм человека регулирует температуру тела?

Сложную фразу «процесс регуляции температуры тела» принято заменять одним удобным словом – терморегуляция.

Воспользуемся этим словом и мы. С чего начинается терморегуляция? Ответ прост, поскольку регуляция чего угодно в человеческом организме начинается в головном мозге.

Итак, в головном мозге есть особый центр, отвечающий за регуляцию температуры тела. Клетки центра терморегуляции получают сигналы от особых чувствительных нервных клеток, которые называются терморецепторами. Терморецепторы имеются практически во всех органах и тканях, но больше всего их в коже.

Центр терморегуляции неоднороден, он состоит из двух групп клеток. Одни отвечают за теплопродукцию, другие – за теплоотдачу.

Теплопродукция и теплоотдача – два ключевых процесса, которые, собственно, и лежат в основе всей терморегуляции.

Обмен веществ сопровождается выработкой тепла. Это и есть теплопродукция. От произведенного тепла организму надо избавляться – это и есть теплоотдача.

Поскольку температура человеческого тела стабильна, это означает, что в состоянии здоровья сколько тепла будет произведено, столько и потеряется.

Таким образом,

теплопродукция и теплоотдача находятся в состоянии устойчивого равновесия, и у абсолютного большинства людей это равновесие отражается числом 36,6 ℃.

Давайте теперь рассмотрим оба вышеупомянутых процесса поподробнее.

* * *

Теплопродукция

Выработка тепла – это фактически побочный продукт всех биохимических реакций, которые принято объединять термином «обмен веществ». Что бы в организме человека ни происходило: деление клеток, синтез гормонов, переваривание пищи, сокращение мышц и т. д. и т. п. – все это сопровождается выработкой тепла. Само собой разумеется, что чем активнее обмен веществ, тем выше теплопродукция.

Во сне теплопродукция снижается.

При физических нагрузках теплопродукция увеличивается.

У ребенка обмен веществ активнее, чем у папы с мамой. У папы и мамы обмен веществ активнее, чем у бабушки и дедушки. Значит, ребенок на единицу массы тела вырабатывает тепла больше, чем его родители, и намного больше, чем бабушки и дедушки.

Центр терморегуляции может управлять скоростью обменных процессов и, соответственно, увеличивать или уменьшать теплопродукцию. Если холодно, обмен веществ активизируется и тепла вырабатывается больше. Есть у организма и резервный механизм теплопродукции, он «включается» тогда, когда совсем уж холодно. Это дрожь – множество мышечных сокращений, которые сопровождаются активной выработкой тепла.

Теплоотдача

Организм человека имеет несколько способов теплоотдачи. Каждый из этих способов достоин того, чтобы рассмотреть его более-менее подробно.

Теплоотдача путем излучения

Кожа способна к теплоотдаче путем длинноволнового инфракрасного излучения. Интенсивность этого пути теплоотдачи зависит прежде всего от температуры окружающих человека поверхностей – мебели, стен комнаты и т. д. Описанный механизм теплоотдачи очень легко прочувствовать на себе: поднесите к лицу ладошку, и вы сразу же ощутите тепло; это потому, что потеря тепла вследствие излучения резко уменьшилась.

Теплоотдача путем конвекции

Физический термин конвекция означает непосредственный и естественный перенос тепла при контакте двух сред с разной температурой.

Очевидно, что если температура кожи 36 ℃, а температура воздуха 20 ℃, то поток воздуха у поверхности кожи уносит тепло. Чем этот поток активнее (человек движется, или ветер дует, или вентилятор работает), тем активнее происходит теплоотдача. Кстати, одно из важнейших предназначений одежды – нейтрализовать поток воздуха, контактирующий с кожей, и предотвратить таким образом потерю тепла.

Теплоотдача путем проведения

Это самый редкий механизм теплоотдачи. Он «работает» тогда, когда человеческий организм контактирует не с воздухом, а с чем-то плотным. Например, сел ребенок голой попой на камень. Начинается проведение тепла от теплой попы к холодному камню. Чем попа теплее, чем камень больше и холоднее, тем интенсивнее теплоотдача. Неудивительно, что если камень очень холодный, то это вполне может привести к переохлаждению тканей и даже к болезням.

Теплоотдача путем испарения

Испарение – чрезвычайно эффективный способ потери тепла. Вода способна испаряться с поверхности кожи. Это вполне очевидно и всем понятно. Но есть еще один не менее, а порой и более важный способ испарения – испарение с поверхности слизистых оболочек, выстилающих дыхательные пути.

Интенсивность испарения определяется множеством факторов: температурой и влажностью воздуха, интенсивностью кровообращения в коже и слизистых оболочках, количеством потовых желез и их способностью вырабатывать пот, движением воздуха, наличием одежды.

Очень важно уже сейчас обратить внимание читателей на то обстоятельство, что мы имеем возможность влиять на большинство параметров, определяющих теплоотдачу посредством испарения. И этим нашим возможностям мы впоследствии уделим самое пристальное внимание.

Вопрос № 4
Каковы особенности терморегуляции у детей?

Начать хочется даже не с особенностей терморегуляции ребенка, а с особенностей терморегуляции плода. Понятно, что такие особенности есть. И главная из них в том, что никакая собственная терморегуляция плоду не нужна. Плод образует тепло, это тепло передается через плаценту крови матери. Интересная иллюстрация: температура крови, которая поступает через плаценту к плоду, в среднем на 0,4 ℃ меньше, чем температура крови, оттекающей от плода.

Само собой разумеется, что при беременности нагрузка на систему терморегуляции будущей мамы заметно возрастает и усиливается по мере того, как плод растет. Перед родами целых 10–15 % всей теплопродукции беременной – это теплопродукция плода.

Неудивительно в этой связи, что нормальная температура тела беременной может быть на 0,5–07 ℃, а иногда на 1 ℃ выше стандартно-привычных 36,6 ℃^[1].

* * *

Главная особенность детской терморегуляции обусловлена тем фактом, что

обмен веществ у ребенка протекает намного более активно в сравнении со взрослыми. Неудивительно, что в единицу времени ребенок вырабатывает тепла намного больше, чем его мама и папа.

Читателям наверняка интересно: «намного больше» – это как, насколько?

Примерно так: ребенок в возрасте 1 год за 1 час на 1 кг массы «производит» тепло в количестве 2,4 ккал. А взрослый человек – около 1 ккал. Таким образом, теплопродукция годовалого малыша почти в 2,5 раза больше, чем теплопродукция его родителей!

Итак, с теплопродукцией все и понятно, и очевидно. А как с теплоотдачей? Здесь – свои «детские» особенности.

Кожа ребенка кровоснабжается более интенсивно в сравнении со взрослыми, а поверхность кожи относительно все тех же взрослых намного больше (на единицу веса). Поэтому теплоотдача посредством излучения, конвекции и проведения происходит очень активно.

Теперь рассмотрим теплоотдачу путем испарения.

Потовых желез у детей много, но они еще не сформированы и не способны производить достаточное для нормальной теплоотдачи количество пота. Иллюстрация для сравнения: взрослый человек на 1 кг массы тела способен вырабатывать пота почти в 10 раз больше, чем годовалый ребенок. На первый взгляд можно сделать вывод о том, что теплоотдача путем испарения у детей менее интенсивна, чем у взрослых. Но это совсем не так.

Дело в том, что испарение воды с поверхности кожи происходит двумя способами.

Конец ознакомительного фрагмента.