Thermoregulation - stadopedia
Filogenetikailag a testhőmérséklet szabályozásának két típusa van. Hidegvérű vagy poikilotermikus organizmusokban a metabolizmus intenzitása kicsi. Ezért alacsony hőtermelés. Nem képesek állandó testhőmérsékletet fenntartani, és a környezeti hőmérséklet függvénye. A káros hőmérséklet-eltolódásokat kompenzálják a viselkedésváltozás (hibernálás). A melegvérű, azaz homoiotermális állatok esetében az anyagcsere folyamatok intenzitása nagyon magas, és speciális mechanizmusok vannak a termoregulációra. Ezért tevékenységük szintje nem függ a környezeti hőmérséklettől. Az izoterm a melegvérűek nagyfokú alkalmazkodóképességét biztosítja. Emberben a napi hőmérsékleti ingadozások 36,5-36,9 ° C. A legmagasabb hőmérséklet 16 óra, a legkisebb 4 óra. Azonban teste nagyon érzékeny a testhőmérséklet változásaira. Ha 27-30 ° C-ra esik, minden funkció súlyos megsértését észlelik. 25 ° -on hideg halál van (életképességről számoltak be 18 o C-on). Patkányok esetében a halálos hőmérséklet 12 ° C (speciális módszerek 1 ° C). Amikor a testhőmérséklet 40 ° -ra emelkedik, súlyos zavarok is előfordulnak. 42 ° C-on termikus haláleset fordulhat elő. Egy személy számára a hőmérséklet-comfort övezet 18-20 °. Vannak heterotermikus élőlények is. Átmenetileg csökkenthetik a testhőmérsékletet (állatok hibernálva).
A termoreguláció a hőtermelés és a hőátadás élettani folyamatainak kombinációja, amely biztosítja a normál testhőmérséklet fenntartását. A hőszabályozás alapja e folyamatok egyensúlya. A testhőmérséklet szabályozását az anyagcsere intenzitásának megváltoztatásával kémiai termoregulációnak nevezik. A hőképződést fokozzák az anyagcsere folyamatok intenzívebbé tétele, ezt nevezik nem-üres termogenezisnek. Ezt barna zsír adja. A sejtjei sok mitokondriumot és egy speciális peptidet tartalmaznak, amely az oxidáció és a foszfilációs folyamatok disszociációját okozza, és serkenti a lipidek hőfejlődéssel történő szétesését. Ezen túlmenően, a termogenezis fokozza az akaratlan izomaktivitást remegések formájában, önkényes motoros aktivitásban. A legerősebb hőképződés a működő izmokban történik. Nagy fizikai munkával 500% -kal nő.
A hőátadás a felmelegített hőtöbbletet elkülöníti, és fizikai hőszabályozásnak nevezik. A hő, a konvekció (15%), a hővezetőképesség (3%), a testfelszínről és a tüdőrétegből (20%) származó víz elpárologtatása 60% -ot hőtani sugárzás útján szabadul fel.
A hőtermelés és a hőátadás egyensúlyát ideges és humorális mechanizmusok biztosítják. Amikor a testhőmérséklet eltér a normálértéktől, a bőr, az edények, a belső szervek, a felső légúti traktusok thoreceptorai izgatottak. Ezek a receptorok a szenzoros idegsejtek dendritjeinek, valamint a C. típusú finomszálak speciális szakaszainak. A bőrben lévő hideg receptorok nagyobbak, mint a termikus receptorok, és ezek felületesebben helyezkednek el. Ezekből a neuronokból származó idegi impulzusok a spinotalamusok mentén belépnek a thalamusba, a hipotalamuszba és a nagy félgömbök kéregjébe. Hideg vagy meleg érzés keletkezik. A hátsó hipotalamuszban és az elülső preoptikus régióban a termoreguláció központja található. A posterior hypothalamus neuronjai alapvetően kémiai termoregulációt biztosítanak, az elülső pedig fizikai. Háromféle neuron van a központban. Az első hőérzékeny idegsejtek. A preoptikus régióban helyezkednek el, és reagálnak az agyon áthaladó vér hőmérsékletének változásaira. Kevesebb azonos idegsejt jelen van a dorzális és medulla oblongában. A második csoport interneuronok. Információt kapnak a perifériás hőmérsékleti receptoroktól és a thoreceptor neuronoktól. Ez a neuroncsoport a beállított érték fenntartásához szolgál. egy bizonyos testhőmérséklet. Ezeknek a neuronoknak egy része információt kap a hidegtől, a másik pedig a termikus perifériás receptoroktól és a thoreceptor neuronoktól. A harmadik típusú neuronok efferensek. A hátsó hipotalamuszban helyezkednek el, és szabályozzák a hőképződés mechanizmusát.
Ennek hatása a végrehajtó mechanizmusokra, a termoreguláció központjára a szimpatikus és szomatikus idegrendszer, a belső szekréció mirigyei révén valósul meg. Amikor a testhőmérséklet emelkedik, a perifériás hőreceptorok és a thoreceptor neuronok izgatottak. Impulzusok belőle interneuronokba, majd effektorokba. Hatékonyak a hypothalamus szimpatikus központjai neuronjai. Serkentésük eredményeképpen szimpatikus idegek aktiválódnak, amelyek kibővítik a bőrön lévő edényeket és stimulálják a verejtékezést. Ha a hideg receptorok izgatottak, az ellenkező kép látható. Az idegimpulzusok gyakorisága csökkenti a dermális edényeket és a verejtékmirigyeket, a hajók szűk, a verejtékezés gátolva van. Ugyanakkor a belső szervek hajói kibővülnek. Ha ez nem vezet a hőmérsékleti homeosztázis helyreállításához, akkor más mechanizmusok is szerepelnek. Először is, a szimpatikus idegrendszer fokozza a katabolizmus folyamatait, és így a hőtermelést. A szimpatikus idegek végétől elválasztva a noradrenalin stimulálja a lipolízis folyamatát. Különleges szerepet játszanak ebben a barna zsír. Ezt a jelenséget nem reszkető termogenezisnek nevezik. Másodszor, a posterior hypothalamus idegsejtjeiből az idegi impulzusok a középső és a medulla oblongata motorközpontjaiba kerülnek. Izgatottak és aktiválják a gerincvelő motoneuronjait. Vénytelen izomtevékenység hideg tremor formájában. A harmadik út az önkéntes motoros tevékenység erősítése. Nagy jelentőséggel bír a kéreg által adott viselkedés megváltozása. A humorális tényezők közül az adrenalin, a noradrenalin és a pajzsmirigyhormonok a legfontosabbak. Az első két hormon rövidtávon fokozza a hőtermelést a fokozott lipolízis és glikolízis miatt. Hosszabb hűtésre való alkalmazkodás esetén fokozza a tiroxin és a triiodotironin szintézisét. Jelentősen növelik az energia-anyagcserét és a hőtermelést azáltal, hogy növelik az enzimek számát a mitokondriumokban.
A testhőmérséklet csökkenését hipotermiának, a hipertermia növekedésének nevezik. A hipotermia akkor fordul elő, ha hipotermia fordul elő. A szervezetben vagy az agyban a hipotermiát használják a klinikán, hogy meghosszabbítsák az emberi test vagy agy életképességét az újraélesztés során. A hipertermia hősokk hatása következik be, amikor a hőmérséklet 40-41 ° -ra emelkedik. A termoreguláció mechanizmusainak egyik megsértése a láz. Fejlett hőtermelés és csökkentett hőátadás eredményeként fejlődik ki. A hőveszteség a perifériás hajók szűkülése és a verejtékezés csökkenése következtében csökken. A hőképződés növekszik a bakteriális és leukocita pirogének hypothalamusának, azaz a lipopoliszacharidok hőszabályozó központjának hatására. Ez a hatás lázas remegés társul. A helyreállítás során a normál hőmérsékletet a bőr edényeinek kibújásával és a verejték kiöntésével helyreállítják.