Терморегуляція організму: як це працює

Основа життєдіяльності людського організму – процеси обміну речовин та енергії. Температура тіла людини за будь-яких умов навколишнього середовища залишається відносно постійною. Цей стан характерний лише для теплокровних тварин, котрим постійна температура організму життєво необхідна. MedAboutMe з'ясував, яка температура тіла вважається нормою і як відбувається терморегуляція.

10 ефективних порад щодо догляду за шкірою взимку

Як захистити шкіру від морозу, снігу та поривчастого вітру? 10 порад з догляду, які допоможуть вам зберегти красу та здоров'я шкіри взимку.

Система терморегуляції

Терморегуляція – фізіологічний процес, основним завданням якого є утримання температури тіла на певному рівні. Саме від цього залежить нормальна життєдіяльність.

Він складається з кількох компонентів:

• терморецептори;
• центр терморегуляції;
• виконавча ланка.

Механізм терморегуляції

Зміни температури навколишнього середовища сприймаються спеціальними рецепторами – тепловими та холодовими. Від них інформація надходить у головний мозок, де знаходиться центр терморегуляції. Гіпоталамус саме він відповідає за зміну теплообміну. Підтримка температури тіла забезпечується нервовими та гуморальними механізмами.

Одним із основних елементів процесу терморегуляції є кров. Вона має високу теплоємність, тобто здатність поглинати тепло при нагріванні і виділяти при охолодженні. Дана біологічна рідина переносить тепло від тканин та органів з високим теплообміном до низьких тканин, тим самим вирівнюючи температуру тіла.У статті «Теплообмін різних областей тіла людини із середовищем» у журналі «Біотехнології у медицині» було доведено, що за рахунок теплоперенесення змінюється температура шкірних покривів.

Які процеси забезпечують терморегуляцію

Існує всього 2 процеси, які забезпечують стабільність температури тіла.

• Теплопродукція – кількість тепла, що продукується в організмі.
• Тепловіддача – кількість тепла, що розсіюється у навколишнє середовище за той самий час.

Рівень теплоутворення залежить від:

• Основний обмін речовин в організмі;
• їжі, що приймається;
• фізичної активності.

Тепловіддача буває вологою, пов'язаною з випаровуванням вологи з поверхні шкірних покривів, і сухою, яка ніяк не пов'язана з втратою рідини.

Нормальна температура тіла та її фізіологічні коливання

Температура тіла не є фіксованим показником. Вона коливається від 36 до 37 градусів і залежить від:

• часу доби (максимальна температура о 6 вечора, мінімальна о 4-6 годині ранку);
• емоційного та фізичного навантаження;
• місця виміру температури.

Температура 37 градусів у деяких джерелах вважається субфебрильною. Це не так. У журналі International Journal of Nursing Practice у 2009 році було опубліковано дослідження «Time for a change to assess and evaluated body temperature in clinical practice», яке доводило, що підхід визначення нормальної температури тіла має бути індивідуальним.

Температура різних органів та тканин різна. Глибокі тканини тепліші за поверхневі, і температура всередині вища, ніж у кінцівках. Існують певні стандарти.

• Область пахвової западини – норма 36,6 – час вимірювання близько 7 хвилин;
• Пряма кишка – 37,2 – близько 4 хвилин;
• Порожнина рота – 37,0 – близько 11 хвилин;
• Шкіра – 36,1 – менше 3 хвилин.

Вимірювання шкірної температури є недостатньо достовірним методом і має велику кількість помилково-негативних результатів. При вимірі температури в роті важливо, щоб перед цим людина не вживала гарячих або холодних напоїв. Стандартом є вимірювання температури ртутним градусником в області пахвової западини.

Зміни температури тіла та можливі наслідки

Існують різні причини, що змінюють нормальну температуру тіла.

Знижена температура тіла спостерігається при:

• захворювання центральної нервової системи;
• зниження маси тіла;
• вагітність;
• прийом деяких лікарських засобів;
• тривале перебування у холодних умовах;
• відновлювальний період після перенесеного захворювання;
• уповільнення обмінних процесів організму (при таких захворюваннях як гіпотиреоз, анемія, захворювання нирок та печінки).

Зниження температури зустрічається рідше, ніж підвищення, проте тривала гіпотермія свідчить про патологічні стани в організмі. Чим довше причина цього стану залишається невідомою, тим серйознішими ускладненнями.

Підвищення температури тіла можливе при:

• фізіологічний у вечірній час;
• овуляція;
• розумове чи фізичне навантаження;
• вірусні, грибкові чи бактеріальні інфекції;
• анемія;
• гормональні зміни;
• аутоімунні захворювання;
• захворювання ендокринної системи;
• онкологія;
• ВІЛ;
• Прийом деяких лікарських засобів.

При підвищенні температури тіла спостерігається збільшення ЧСС, підвищення артеріального тиску, порушення серцевого ритму, зниження секреторної та моторної функції шлунково-кишкового тракту, гіперглікемії (важливо при цукровому діабеті).Це все призводить до виснаження та перевантаження всіх органів та систем.

Цікаві факти терморегуляції

• Чим темніші шкірні покриви, тим більше поглинається тепла. Тому мешканцям тропічних країн не потрібно користуватися захистом від УФ-випромінювання. Їх організм при впливі прямих сонячних найкращих реагуватиме пітливістю, а не засмагою.
• При високій вологості (100%) практично немає випаровування поту, як наслідок немає тепловіддачі. Тому за високої температури і низької вологості людина почувається добре, а за високої вологості — погано.
• Кількість поту, що виділяється на добу, може досягати 8 літрів. За екстремальних умов можливо до 4х літрів на годину. При випаровуванні 1 літра поту з поверхні шкірних покривів організм людини втрачає близько 500 ккал.
• Максимальна густина терморецепторів знаходиться в області обличчя. В ділянці долонь холодові терморецептори зустрічаються приблизно в 10 разів частіше, ніж теплові.

MedAboutMe рекомендує прочитати статтю «Як правильно вимірювати температуру»

Читайте далі

Що робити, якщо шкіра червона та обвітрена?

Мороз і вітер негативно впливають на стан шкірних покривів, викликають лущення та роздратування. Що робити, якщо шкіра обвітрена та червона? Як її доглядати?

10 ефективних порад щодо догляду за шкірою взимку

Як захистити шкіру від морозу, снігу та поривчастого вітру? 10 порад з догляду, які допоможуть вам зберегти красу та здоров'я шкіри взимку.

Профілактика хвороб: свіже повітря у будинку

Як подбати про профілактику алергії та інших хвороб у власній квартирі, розповімо сьогодні.

Геморой: різні способи лікування

Геморой – поширена проблема у чоловіків та жінок. Чи можна уникнути операції?

Предіабет: як уникнути діабету?

Своєчасне виявлення підвищення цукру на крові допомагає виявити предіабет і уникнути розвитку справжнього діабету.

Довголіття: як продовжити життя?

Як виявляються проблеми з імунною системою?

За якими симптомами можна запідозрити аутоімунну патологію, а коли йдеться просто про «слабку імунну систему»?

Як зміцнити імунітет без ліків: 13 доступних способів

Мієлопроліферативне новоутворення крові – що це за хвороба?

Мієлопроліферативне новоутворення: причини, симптоми, діагностика, лікування раку крові.

Кров натще: як їжа впливає на біохімію тіла

Багато аналізів крові здаються натще. Що це означає, а головне, на які показники може вплинути їжа?

Гемоглобін. Його значення та роль в організмі людини

Кожен із нас хоч раз у житті зустрічався з «клінічним аналізом крові» або так званим «загальним аналізом крові».

Хронічний лейкоз: чи можливе лікування?

Хронічний лейкоз – це грізне захворювання, яке забирає мільйони життів.

Хронічний мієлолейкоз: 200 років боротьби з випадковою мутацією

Але медицина вже знайшла спосіб продовжити життя пацієнтам з півроку до десятків років.

Рідкісні захворювання: поліцитемія

Поліцитемія: рідкісне захворювання, про яке мало хто знає.

Рак молочної залози: 11 міфів про хворобу

Як доглядати зуби, щоб рідше звертатися до стоматолога?

Які десять нетипових порад від дитячого стоматолога як профілактика допоможуть вам зберегти здоров'я зубів і заощадити в майбутньому на відвідуваннях дантиста.

Вся правда про дитячі какашки: що вважати нормальним?

Розшифровуємо вміст підгузника: який стілець нормальний для дитини до року, а з чим бігти до лікаря.

Коли на вулиці зима, чому одні тварини впадають у сплячку, а інші – у сплячку? Це пов'язано з різними механізмами регуляція температури тіла Наші тіла регулюють температуру тіла, щоб не постраждати від холодної чи спекотної погоди. Вони підтримують постійну температуру, пристосовуючись до довкілля.

Давайте трохи заглибимося у те, як ми це робимо.

• Спочатку ми розглянемо визначення гомеостазу.
• Потім ми дамо визначення терморегуляції в організмі людини.
• Далі ми розглянемо різні механізми терморегуляції у людини та інших тварин.
• Нарешті, ми розглянемо різні порушення, пов'язані з терморегуляцією, та їх основні причини.

Що таке терморегуляція?

Перш ніж ми розглянемо, як регулюємо температуру тіла, необхідно знати, що наш організм намагається зберегти рівновагу механізмів нашого тіла, пристосовуючись до зовнішніх подразників. Це називається гомеостаз .

Гомеостаз відноситься до здатності організму підтримувати постійні внутрішні умови незалежно від змін у зовнішньому середовищі.

Як приклад розглянемо регуляцію рівня глюкози у крові.

Коли рівень глюкози у крові підвищується, підшлункова залоза виділяє інсулін, щоб знизити цей рівень.І навпаки, коли рівень глюкози у крові знижується, організм виділяє глюкагон, щоб підвищити рівень цукру на крові. Це робиться для підтримки постійного рівня глюкози, щоб запобігти коливанням, які при тривалому застосуванні можуть викликати діабет.

Регулювання рівня глюкози у крові є прикладом механізму позитивного зворотного зв'язку! Щоб дізнатися про це більше, ознайомтеся з Механізми зворотного зв'язку “!

Тепер коли ви знаєте, як наш організм підтримує рівновагу, ми можемо поговорити про те, що таке терморегуляція.

Терморегуляція це здатність організму підтримувати та контролювати основну внутрішню температуру свого тіла, незалежно від зовнішньої температури.

Механізми терморегуляції повертають наш організм до гомеостазу. Не всі організми можуть регулювати температуру свого тіла такою мірою, як людина, але всі організми повинні підтримувати її тією чи іншою мірою, хоча б для того, щоб запобігти внутрішнім ушкодженням.

Аутоімунне регулювання температури тіла

Температура людського тіла коливається між 36,67 ° C (98 ° F) і 37,78 ° C (100 ° F). Звичайний спосіб регуляції температури в нашому організмі – це потовиділення або тремтіння Організму необхідно підтримувати гомеостаз, оскільки коливання внутрішньої температури протягом тривалого часу можуть призвести до фатальних ушкоджень.

Тепер, можливо, ви запитуєте: що контролює температуру тіла І відповідь на це гіпоталамус у сфері мозку!

Мозок гіпоталамус діє як термостат і r регулює температуру тіла .

Наприклад, якщо ваше тіло починає нагріватися і відхиляється від нормального температурного діапазону, гіпоталамус посилає сигнали потовим залозам, які сприяють втраті тепла та охолодженню тіла шляхом випаровування. Таким чином, гіпоталамус реагує на зовнішні подразники, ініціюючи втрата або підвищення тепла .

Типи терморегуляторних систем

Існує два типи терморегуляторних систем: ендотерми і ектотерми Ви коли-небудь чули про "теплокровних" та "холоднокровних" тварин? Якщо так, то, можливо, ви знайомі з поняттям ендотермів та ектотермів, хоч і знаєте їх під загальноприйнятими назвами. Ви повинні знати, що ці розмовні терміни не є науково точними і часто уникають наукового спілкування.

Ендотерми

Мал. 2. Коні, як і всі ссавці, є ендотермами. Джерело: Unsplash.

Ендотерми – це переважно птахи, люди та інші ссавці. Вони виживають, виробляючи тепло за допомогою метаболічні реакції. Таких тварин зазвичай називають теплокровні і швидко виробляють велику кількість тепла через їх дуже висока швидкість метаболізму.

Ендотерми це організми, здатні виробляти достатню кількість метаболічного тепла підвищення температури свого тіла над довкіллям.

У холодному середовищі ендотерми будуть виробляти тепло, щоб зігріти своє тіло, а в теплому середовищі організм використовуватиме потовиділення або інші механізми терморегуляції для зниження температури тіла.

Ектотерми

Мал. 3. Ящірки, як і всі рептилії, є ектотермами. Джерело: Unsplash.

Ектотерми, з іншого боку, зазвичай називаються холоднокровний тварин.Ні, це не означає, що у цих тварин холодна кров, а скоріше те, що ці тварини залежать від зовнішніх джерел тепла, щоб стабілізувати температуру свого тіла. Ектотерми зазвичай мають дуже низька швидкість метаболізму Це особливо вигідно при нестачі їжі.

Температура тіла людини ектотерм значною мірою визначається зовнішнім середовищем, в якому живе організм.

Ектотерми дійсно регулюють температуру свого тіла, але тільки для поведінкові стратегії наприклад, грітися на сонці або ховатися в тіні, щоб регулювати температуру свого тіла залежно від довкілля.

Механізм терморегуляції

Тепер ви маєте уявлення про різні системи терморегуляції. Давайте розглянемо різні механізми терморегуляції і подивимося, як різні організми виробляють чи втрачають тепло підтримки стабільної температури тіла.

Є ще кілька способів, за допомогою яких організм охолоджує або підвищує температуру тіла. Це може бути просто потовиділення або зниження кровотоку. Розгляньмо, як це працює.

Вироблення тепла

Якщо організму тварини необхідно підвищити температуру тіла, може зробити це такими способами:

• Судинозвужувальні засоби : Коли рецептори на шкірі піддаються холодовому впливу, гіпоталамус посилає сигнали в кровоносні судини під шкірою, змушуючи їх ставати. вузький. Через війну кровотік зменшується, й у організмі зберігається тепло.

• Термогенез: термогенез – це ще один модний термін для позначення тремтіння. Він означає вироблення тепла за рахунок збільшення швидкості метаболізму. Коли ваше тіло тремтить, воно допомагає виробляти тепло, спалюючи калорії.

Втрата тепла

І навпаки, якщо у тварини спостерігається підвищення температури тіла більше за норму, вона може охолонитися такими способами:

• Вазодилатація : Коли тіло починає перегріватися, гіпоталамус посилає сигнал кровоносним судинам під шкірою, щоб розширити. Це робиться для того, щоб направити кровотік до шкіри, де прохолодніше, тим самим вивільняючи тепло. радіація.

• Піт : Ми вже обговорювали, що потовиділення, або потіння, викликає охолодження організму за рахунок випаровування поту з потових залоз на шкірі Саме так людина найбільш ефективно охолоджує температуру свого тіла, оскільки тепло, зібране водою, випаровується та охолоджує тіло.

Нижче наведено таблицю, в якій вказані основні відмінності між виробленням та втратою тепла:

Таблиця 1. У наведеній вище таблиці показана різниця між сумарним виробленням тепла та сумарними втратами.

Гормони, що беруть участь у регуляції температури тіла

Зовнішні умови, такі як погода, та внутрішні умови, такі як хвороби, розлади центральної нервової системи (ЦНС) тощо. можуть вплинути на температуру тіла. Щоб протистояти цьому, гіпоталамус вживає необхідних запобіжних заходів, щоб привести температуру тіла в гомеостаз. У деяких випадках існують, гормони що беруть участь у підвищенні чи зниженні температури тіла.

Естрадіол

Естрадіол є однією з форм естрогену, гормону, що в основному синтезується яєчники у жіночої статі. Це гормон, який використовується для приведення температури тіла до гомеостазу шляхом Зниження температури тіла. Вивільнення естрадіолу викликає вазодилатацію та сприяє розсіюванню тепла через радіацію, роблячи кровоносні судини ширшими. Низький рівень естрадіолу в організмі може спричинити припливи жару або нічну пітливість, які зазвичай спостерігаються під час менопауза у жінок.

Прогестерон

Прогестерон – це ще один статевий гормон, що виробляється в нашому організмі, хоча рівень прогестерону у жінок вищий, ніж у чоловіків. Прогестерон діє на гіпоталамус і діє як спусковий гачок для підвищення температури тіла Він посилює метаболізм і, як наслідок, збільшує температуру тіла. Рівень прогестерону підвищується під час менструального циклу і, своєю чергою, також підвищують температуру тіла.

Проблеми з регулюванням температури тіла

Якщо організм не може підтримувати внутрішню температуру в межах норми, це може спричинити небезпечні для життя порушення. Існує два типи проблем терморегуляції, які називаються гіпертермія і гіпотермія . Погляньмо, як вони спрацьовують і що відбувається в результаті.

Порушення регуляції температури тіла

Існує кілька розладів, які спричинені зовнішніми обставинами, такими як погода, інфекція та інші фактори.

Гіпертермія

Коли температура тіла людини аномально підвищується, вона відчуває гіпертермія Це означає, що їхнє тіло поглинає більше тепла, ніж може віддати.

У таких випадках людина може відчувати запаморочення, зневоднення, судоми, зниження артеріального тиску, високу температуру та інші небезпечні симптоми. Такий випадок потребує невідкладної медичної допомоги.

Гіпертермія виникає, коли людина піддається впливу екстремального тепла та зазнає перенапруги.В результаті температура тіла може підвищитися більш ніж на 104 °F (40 °C) що у крайніх випадках може призвести до пошкодження мозку.

Гіпотермія

Гіпотермія є протилежністю гіпертермії, коли людина піддається впливу надзвичайно низьких температур і організм не може виробляти достатньо тепла для підтримки гомеостазу.

Гіпотермія ще небезпечніша, оскільки вона впливає на здатність ясно мислити і може вплинути на ваші рішення. Симптоми включають тремтіння, втрату пам'яті, сплутаність свідомості, виснаження тощо. Людина з симптомами гіпотермії повинна отримати медичну допомогу, оскільки це може призвести до смерті. Температура тіла гіпотермічної людини може опуститися нижче за позначку 95 °F (35 °C)

Причини нездатності регулювати температуру тіла

Ми вже говорили про те, що екстремальні погодні умови можуть спричинити порушення температури тіла. Однак інші чинники можуть викликати порушення температури тіла.

Вік

Літні люди і немовлята мають низький імунітет у поєднанні зі зниженим рефлексом тремтіння, що може знизити їхню здатність до терморегуляції.

Інфекція

У багатьох випадках у людини, яка страждає на інфекцію, може піднятися висока температура. Це захисний механізм організму знищення хвороботворних мікроорганізмів. Однак якщо температура вища 105 °F (40,5 °C), їм можуть знадобитися ліки зниження температури тіла.

Розлади центральної нервової системи (ЦНС)

Порушення ЦНС може порушити здатність гіпоталамуса до терморегуляції. Порушення чи травми, такі як ушкодження мозку, травма хребта, неврологічні захворювання тощо.

Вживання наркотиків та алкоголю

Люди під впливом наркотиків та алкоголю можуть погано сприймати холодну погоду та втрачати свідомість, перебуваючи у вразливому стані, що в деяких випадках може призвести до переохолодження.

Чудово! Тепер ви знайомі з терморегуляцією – механізмом регулювання температури тіла, його важливістю та порушеннями, які можуть статися, якщо не подбати про це належним чином.

Регуляція температури тіла – основні висновки

• Терморегуляція – це здатність організму регулювати та підтримувати постійну внутрішню температуру.
• Температура людського тіла коливається між 98°F (36,67°C) та 100°F (37,78°C).
• Ендотерми виробляють тепло за допомогою швидкого метаболізму для підтримки гомеостазу, тоді як ектотерми покладаються на зовнішні джерела тепла для регулювання температури тіла.
• Гіпертермія виникає коли температура тіла людини перевищує 104 °F (40 °C).
• Гіпотермія виникає, коли температура тіла людини знижується нижче 95 °F (35 °C).

Посилання

1. Зія Шеррелл, Що таке терморегуляція і як вона працює?, MedicalNewsToday, 2021
2. Кімберлі Холланд, Терморегуляція, Healthline, 17 жовтня 2022
3. Потік енергії в екосистемах, Хана Академія.

Часті питання про регуляцію температури тіла

Що регулює температуру тіла?

Деякі механізми регуляції температури тіла – це потовиділення, тремтіння, звуження судин та розширення судин.

Що таке нормальна температура тіла?

Звичайна температура тіла людини коливається між 37 °C (98 °F) та 37,8 °C (100 °F).

Як шкіра регулює температуру тіла?

Ваша шкіра регулює температуру тіла за допомогою посилення або ослаблення кровотоку, а також за допомогою потовиділення.

Як регулювати температуру тіла?

Потіння або розподіл води по шкірі знижує температуру тіла, коли вода або піт випаровуються, тоді як тремтіння та фізичні вправи посилюють обмін речовин в організмі і підвищують температуру тіла за рахунок виділення тепла.

Який орган регулює температуру тіла?

Гіпоталамус діє як термостат та контролює температуру тіла, підтримуючи її у нормальному діапазоні.

Leslie Hamilton

Леслі Гамільтон — відомий педагог, яка присвятила своє життя створенню можливостей інтелектуального навчання учнів. Маючи більш ніж десятирічний досвід роботи у сфері освіти, Леслі володіє великими знаннями та розумінням, коли йдеться про останні тенденції та методи викладання та навчання. Її пристрасть і відданість справі спонукали її створити блог, у якому вона може ділитися своїм досвідом та давати поради студентам, які прагнуть покращити свої знання та навички. Леслі відома своєю здатністю спрощувати складні концепції і робити навчання легким, доступним і захоплюючим для учнів різного віку та з будь-яким рівнем підготовки. За допомогою свого блогу Леслі сподівається надихнути та розширити можливості наступного покоління мислителів та лідерів, просуваючи любов до навчання на все життя, яке допоможе їм досягти своїх цілей та повністю реалізувати свій потенціал.