كيف يتم التنظيم الحراري في الجسم لفترة وجيزة. التنظيم الحراري، أنواع التنظيم الحراري. الحرارة وضربة الشمس

التبادل الحراري

لا يمكن للحرارة أن تنتقل إلا من منطقة ذات درجة حرارة أعلى إلى منطقة ذات درجة حرارة أقل. ولذلك فإن تدفق الطاقة الحرارية من الكائن الحي إلى البيئة لا يتوقف ما دامت درجة حرارة الجسم أعلى من درجة حرارة البيئة.

يتم تحديد درجة حرارة الجسم بنسبة معدل إنتاج الحرارة الأيضية للهياكل الخلوية ومعدل تبديد الطاقة الحرارية المتولدة في البيئة. وبالتالي فإن التبادل الحراري بين الكائن الحي والبيئة شرط أساسي لوجود الكائنات ذات الدم الحار. انتهاك العلاقة بين هذه العمليات يؤدي إلى تغير في درجة حرارة الجسم.

يمكن أن تحدث الحياة ضمن نطاق ضيق من درجات الحرارة.

إن إمكانية حدوث العمليات الحيوية محدودة بنطاق درجة حرارة ضيق البيئة الداخلية، حيث يمكن أن تحدث تفاعلات إنزيمية كبيرة. بالنسبة للبشر، فإن انخفاض درجة حرارة الجسم أقل من 25 درجة مئوية وارتفاعها فوق 43 درجة مئوية عادة ما يكون مميتًا. الخلايا العصبية حساسة بشكل خاص للتغيرات في درجات الحرارة.

النواة والقشرة الخارجية للجسم

من وجهة نظر التنظيم الحراري، يمكن تصور جسم الإنسان على أنه يتكون من مكونين: الغلاف الخارجي واللب الداخلي. جوهر هو جزء من الجسموالتي لها درجة حرارة ثابتة، والقشرة هي جزء الجسم الذي يوجد فيه تدرج في درجة الحرارة. من خلال القشرة يتم تبادل الحرارة بين القلب والبيئة.

التنظيم الحراري

التنظيم الحراري هو مزيج العمليات الفسيولوجية، تهدف إلى الحفاظ على الثبات النسبي لدرجة الحرارة الأساسية في ظروف درجات الحرارة البيئية المتغيرة من خلال تنظيم إنتاج الحرارة ونقل الحرارة. يهدف التنظيم الحراري إلى منع حدوث اضطرابات في التوازن الحراري للجسم أو استعادته إذا حدثت مثل هذه الاضطرابات بالفعل، ويتم تنفيذها من خلال المسار العصبي الهرموني.

أنواع التنظيم الحراري

يمكن تقسيم التنظيم الحراري إلى نوعين رئيسيين:

التنظيم الحراري الكيميائي والفيزيائي. وهي بدورها تنقسم أيضًا إلى عدة أنواع:

1. التنظيم الحراري الكيميائي

   التوليد الحراري التعاقدي
   - التوليد الحراري غير الانقباضي

2. التنظيم الحراري الجسدي

إشعاع
- التوصيل الحراري (التوصيل)
-الحمل الحراري
-تبخر

دعونا نفكر في هذه الأنواع من التنظيم الحراري بمزيد من التفصيل.

التنظيم الحراري الكيميائي

تنظيم حجم إنتاج الحرارة

يتم التنظيم الحراري الكيميائي لتوليد الحرارة عن طريق تغيير مستوى التمثيل الغذائي، مما يؤدي إلى تغيير في تكوين الحرارة في الجسم. مصدر الحرارة في الجسم هو التفاعلات الطاردة للحرارة لأكسدة البروتينات والدهون والكربوهيدرات وكذلك التحلل المائي ATP.

عند الانقسام العناصر الغذائيةيتراكم جزء من الطاقة المنطلقة في ATP، ويتبدد جزء منها على شكل حرارة (الحرارة الأولية - 65-70٪ من الطاقة). عند استخدام روابط عالية الطاقة من جزيئات ATP، يذهب جزء من الطاقة إلى الأداء عمل مفيد، ويتبدد جزء منها (الحرارة الثانوية). وبالتالي، فإن التدفقين الحراريين - الأولي والثانوي - هما إنتاج الحرارة.

إذا كان من الضروري زيادة إنتاج الحرارة، بالإضافة إلى إمكانية تلقي الحرارة من الخارج، يستخدم الجسم آليات تزيد من إنتاج الطاقة الحرارية.

وتشمل هذه الآليات التوليد الحراري المقلص وغير المتقلص.

التوليد الحراري التعاقدي

يعمل هذا النوع من التنظيم الحراري إذا كنا نشعر بالبرد ونحتاج إلى رفع درجة حرارة الجسم. تتكون هذه الطريقة من تقلص العضلات.

عندما تنقبض العضلات، يزداد التحلل المائي للـ ATP، وبالتالي يزداد تدفق الحرارة الثانوية المستخدمة لتدفئة الجسم.

يحدث النشاط الإرادي للجهاز العضلي بشكل رئيسي تحت تأثير القشرة الدماغية. في هذه الحالة، من الممكن زيادة إنتاج الحرارة بنسبة 3-5 مرات مقارنة بقيمة التمثيل الغذائي الأساسي.

عادة، عندما تنخفض درجة الحرارة المحيطة ودرجة حرارة الدم، فإن رد الفعل الأول هو زيادة في لهجة التنظيم الحراري (شعر الجسم "يقف على نهايته" وتظهر "قشعريرة"). من وجهة نظر آليات الانكماش، هذه النغمة عبارة عن اهتزازات دقيقة وتسمح لك بزيادة إنتاج الحرارة بنسبة 25-40٪ من المستوى الأولي. عادة ما تشارك عضلات الرأس والرقبة في خلق النغمة.

مع انخفاض حرارة الجسم بشكل أكبر، تتحول نغمة التنظيم الحراري إلى ارتعاشات العضلات الباردة. الرعشة الباردة هي نشاط إيقاعي لا إرادي للعضلات السطحية، ونتيجة لذلك يزداد إنتاج الحرارة. يُعتقد أن إنتاج الحرارة أثناء الارتعاش البارد أعلى بمقدار 2.5 مرة منه أثناء النشاط العضلي الإرادي.

تعمل الآلية الموصوفة على مستوى رد الفعل، دون مشاركة وعينا. ولكن يمكنك أيضًا رفع درجة حرارة جسمك بمساعدة النشاط البدني الواعي.

عن طريق القيام النشاط البدنيعند مستويات الطاقة المختلفة، يزيد إنتاج الحرارة بمقدار 5-15 مرة مقارنة بمستوى الراحة. خلال أول 15-30 دقيقة من التشغيل المطول، ترتفع درجة الحرارة الأساسية بسرعة إلى حد ما مستوى ثابتثم يبقى عند هذا المستوى أو يستمر في الارتفاع ببطء.

التوليد الحراري غير الانقباضي

هذا النوع من التنظيم الحراري يمكن أن يؤدي إلى زيادة وانخفاض في درجة حرارة الجسم.

ويتم ذلك عن طريق تسريع أو إبطاء عمليات التمثيل الغذائي التقويضي. وهذا بدوره سيؤدي إلى انخفاض أو زيادة في إنتاج الحرارة. بسبب هذا النوع من التوليد الحراري، يمكن أن يزيد إنتاج الحرارة 3 مرات.

يتم تنظيم عمليات التوليد الحراري غير القابل للتقلص عن طريق تنشيط الجهاز المتعاطف الجهاز العصبي، إنتاج هرمونات الغدة الدرقية ونخاع الغدة الكظرية.

التنظيم الحراري الجسدي

يُفهم التنظيم الحراري الفيزيائي على أنه مجموعة من العمليات الفسيولوجية التي تؤدي إلى تغيرات في مستوى نقل الحرارة. هناك عدة آليات لإطلاق الحرارة في البيئة.

1. إشعاع
- انتقال الحرارة على شكل موجات كهرومغناطيسية نطاق الأشعة تحت الحمراء. بسبب الإشعاع، جميع الأجسام التي تكون درجة حرارتها أعلى من الصفر المطلق تطلق طاقة. يمر الإشعاع الكهرومغناطيسي بحرية عبر الفراغ، الهواء الجويبالنسبة لها يمكن أيضًا اعتبارها "شفافة". تتناسب كمية الحرارة التي يبددها الجسم إلى البيئة بواسطة الإشعاع مع مساحة سطح الإشعاع (مساحة سطح الجسم غير المغطاة بالملابس) والتدرج الحراري. عند درجة حرارة محيطة تبلغ 20 درجة مئوية ورطوبة هواء نسبية تتراوح بين 40-60%، يبدد جسم الإنسان البالغ حوالي 40-50% من إجمالي الحرارة الصادرة عن الإشعاع.
2. التوصيل الحراري (التوصيل)
- طريقة لنقل الحرارة أثناء الاتصال المباشر للجسم بأشياء مادية أخرى. وتتناسب كمية الحرارة المنبعثة في البيئة بهذه الطريقة مع الفرق في متوسط ​​درجات حرارة الأجسام المتلامسة ومساحة الأسطح المتلامسة وزمن التلامس الحراري والتوصيل الحراري.
3. الحمل الحراري
- يتم نقل الحرارة عن طريق نقل الحرارة عن طريق تحريك جزيئات الهواء (الماء). يسخن الهواء الملامس للجلد ويرتفع، ويحل محله جزء "بارد" من الهواء، وما إلى ذلك. في ظل ظروف الراحة الحرارية، يفقد الجسم ما يصل إلى 15٪ من إجمالي الحرارة المنبعثة بهذه الطريقة.
4. تبخر– إطلاق الطاقة الحرارية إلى البيئة بسبب تبخر العرق أو الرطوبة من سطح الجلد والأغشية المخاطية الجهاز التنفسي. بسبب التبخر، يطلق الجسم حوالي 20% من إجمالي الحرارة المتبددة عند درجة حرارة مريحة. ينقسم التبخر إلى نوعين.

عرق غير محسوس– تبخر الماء من الأغشية المخاطية للجهاز التنفسي (من خلال التنفس)والماء يتسرب من خلال الظهارة جلد (التبخر من سطح الجلد.إنه يعمل حتى لو كان الجلد جافًا.).

يتبخر ما يصل إلى 400 مل من الماء عبر الجهاز التنفسي يوميًا، أي. يفقد الجسم ما يصل إلى 232 سعرة حرارية يوميًا. إذا لزم الأمر، يمكن زيادة هذه القيمة بسبب ضيق التنفس الحراري.

في المتوسط، يتسرب حوالي 240 مل من الماء عبر البشرة يوميًا. وبالتالي، بهذه الطريقة يفقد الجسم ما يصل إلى 139 سعرة حرارية في اليوم. هذه القيمة، كقاعدة عامة، لا تعتمد على العمليات التنظيمية و عوامل مختلفةبيئة.

العرق المتصور– نقل الحرارة من خلال تبخر العرق. في المتوسط ​​يوميا في درجة حرارة مريحةفي البيئة، يتم إطلاق 400-500 مل من العرق، وبالتالي يتم إطلاق ما يصل إلى 300 سعرة حرارية من الطاقة. ومع ذلك، إذا لزم الأمر، يمكن أن يزيد حجم التعرق إلى 12 ميكرولتر في اليوم، أي. من خلال التعرق يمكنك أن تفقد ما يصل إلى 7000 سعرة حرارية في اليوم.

تعتمد كفاءة التبخر إلى حد كبير على البيئة: كلما ارتفعت درجة الحرارة وانخفضت الرطوبة، زادت فعالية التعرق كآلية لنقل الحرارة. عند رطوبة 100%، يكون التبخر مستحيلاً.

التحكم في التنظيم الحراري

تحت المهاد

يتكون نظام التنظيم الحراري من عدد من العناصر ذات الوظائف المترابطة. تأتي المعلومات حول درجة الحرارة من المستقبلات الحرارية وتنتقل إلى الدماغ عبر الجهاز العصبي.

يلعب ما تحت المهاد دورًا رئيسيًا في التنظيم الحراري. ويؤدي تدمير مراكزها أو خلل في التوصيلات العصبية إلى فقدان القدرة على تنظيم درجة حرارة الجسم. يحتوي منطقة ما تحت المهاد الأمامي على خلايا عصبية تتحكم في عمليات نقل الحرارة. عندما يتم تدمير الخلايا العصبية في منطقة ما تحت المهاد الأمامي، فإن الجسم لا يتحمل درجات الحرارة المرتفعة بشكل جيد، ولكن النشاط الفسيولوجييستمر في الظروف الباردة. تتحكم الخلايا العصبية في منطقة ما تحت المهاد الخلفي في عمليات إنتاج الحرارة. عند تلفها، تنتهك القدرة على تعزيز تبادل الطاقة، وبالتالي فإن الجسم لا يتحمل البرد بشكل جيد.

نظام الغدد الصماء

يتحكم منطقة ما تحت المهاد في عمليات إنتاج الحرارة ونقلها وإرسالها نبضات عصبيةإلى الغدد إفراز داخليوخاصة الغدة الدرقية والغدد الكظرية.

مشاركة الغدة الدرقيةفي التنظيم الحراري يرجع ذلك إلى حقيقة أن تأثير درجة الحرارة المنخفضة يؤدي إلى زيادة إفراز هرموناتها، مما يؤدي إلى تسريع عملية التمثيل الغذائي، وبالتالي تكوين الحرارة.

يرتبط دور الغدد الكظرية بإفرازها للكاتيكولامينات في الدم، والتي، عن طريق زيادة أو تقليل عمليات الأكسدة في الأنسجة (على سبيل المثال، العضلات)، تزيد أو تقلل من إنتاج الحرارة وتضيق أو توسع الأوعية الجلدية، مما يغير مستوى انتقال الحرارة.

يحدث انتهاك التنظيم الحراري للجسم أو اضطراب ثبات درجة حرارة الجسم بسبب خلل في الجهاز العصبي المركزي. عندما تتعطل عمليات التنظيم الحراري، هناك نوعان من التفاعلات الممكنة. إذا ارتفعت درجة حرارة الجسم، تتوسع الأوعية المحيطية ويبدأ التعرق. وعلى العكس من ذلك، إذا انخفضت درجة الحرارة، تضيق الأوعية الدموية، وتتقلص العضلات، وتبرد الأطراف، ويظهر الرعشة.

الحيوانات العليا، التي لديها خاصية ثبات درجة حرارة الجسم، لديها نظام للحفاظ على توازن درجة الحرارة. التنظيم الحراري يوازن بين إنتاج الحرارة وإطلاق الحرارة. هناك نوعان رئيسيان من التنظيم الحراري:الكيميائية (آليتها الرئيسية هي زيادة توليد الحرارة أثناء تقلصات العضلات - ارتعاشات العضلات) والفيزيائية (زيادة التبادل الحراري بسبب تبخر السوائل من سطح الجسم أثناء التعرق). بالإضافة إلى ذلك، فإن شدة عمليات التمثيل الغذائي وتضييق أو توسيع الأوعية الجلدية لها أهمية معينة لإنتاج الحرارة ونقل الحرارة.

يقع مركز التنظيم الحراري في جذع الدماغ. بالإضافة إلى ذلك، تلعب هرمونات الغدد الصماء دورًا معينًا في التنظيم الحراري على وجه الخصوص. يسمى انتهاك التنظيم الحراري للجسم المرتبط بانخفاض درجة الحرارة بانخفاض حرارة الجسم. يسمى الاضطراب في التنظيم الحراري للجسم عند البشر المرتبط بارتفاع درجة الحرارة بارتفاع الحرارة.

انتهاك عمليات التنظيم الحراري: ارتفاع الحرارة

يحدث ارتفاع الحرارة (ارتفاع درجة الحرارة) عندما تنتهك آليات التنظيم الحراري، حيث يسود إنتاج الحرارة على نقل الحرارة. يمكن أن تصل درجة حرارة الجسم إلى 43 درجة مئوية أو أكثر.

معظم الأسباب الشائعةمثل هذا الانتهاك للتنظيم الحراري البشري هو زيادة في درجة حرارة البيئة الخارجية وظهور العوامل التي تعيق نقل الحرارة الكافي (على سبيل المثال، الملابس الدافئة بشكل مفرط، رطوبة الهواء العالية، إلخ).

عند حدوث هذا النوع من اضطراب التنظيم الحراري، يتم تنشيط آليات التكيف: وهي ردود أفعال سلوكية يحاول الشخص من خلالها تجنب التعرض للحرارة الزائدة (على سبيل المثال، تشغيل المروحة)، وتعزيز آليات نقل الحرارة، وتقليل إنتاج الحرارة والاستجابة للضغط. وفقا لنتائج تفاعل ارتفاع الحرارة وعمليات التكيف، يتم تمييز مرحلة التعويض ومرحلة تعويض ارتفاع الحرارة.

خلال مرحلة التعويض، تتوسع الأوعية الشريانية للجلد ويحدث زيادة مصاحبة في نقل الحرارة. مع زيادة أخرى في درجة الحرارة، يبدأ انتقال الحرارة بالحدوث بشكل رئيسي فقط بسبب التعرق.

في مرحلة المعاوضة، هناك انتهاك لآليات التكيف، ويتم تقليل التعرق بشكل كبير، ويمكن أن ترتفع درجة حرارة الجسم إلى 41-43 درجة مئوية. يحدث خلل في وظائف وتركيب الخلايا بسبب التأثيرات الضارة المباشرة لارتفاع درجة الحرارة مما يؤدي إلى الانتهاكات الواضحةوظائف الأجهزة والأعضاء، وفي المقام الأول الجهاز العصبي المركزي ونظام القلب والأوعية الدموية.

ضربة شمس- هذا هو أحد أشكال ارتفاع الحرارة، حيث يتم استنفاد آليات التكيف بسرعة. يمكن أن يحدث هذا عند الكثافة العالية للعامل الحراري ونتيجة لانخفاض كفاءة آليات التكيف لكائن معين. أعراض مثل هذا الانتهاك للتنظيم الحراري هي نفسها كما في مرحلة معاوضة ارتفاع الحرارة بشكل عام، ولكنها أكثر شدة وتنمو بشكل أسرع بكثير، وبالتالي فإن ضربة الشمس تكون مصحوبة بارتفاع معدل الوفيات. تتوافق الآليات الرئيسية للتسبب في التغيرات في الجسم مع تلك التي تحدث أثناء ارتفاع الحرارة بشكل عام. ولكن مع مثل هذا الانتهاك للتنظيم الحراري لجسم الإنسان، تعلق أهمية خاصة على التسمم، وفشل القلب الحاد، وتوقف التنفس، والتورم والنزيف في الدماغ.

ضربة شمس- وهذا شكل من أشكال ارتفاع الحرارة. يحدث بسبب التعرض المباشر للحرارة أشعة الشمسعلى الجسم. مع مثل هذا المرض من التنظيم الحراري، يتم تنشيط آليات ارتفاع الحرارة الموصوفة أعلاه، ولكن الرائدة هي تلف الدماغ.

أمراض التنظيم الحراري للجسم: الحمى

يجب التمييز بين الحمى وارتفاع الحرارة. حمى- هذا هو رد فعل الجسم على المهيجات ذات الطبيعة المعدية وغير المعدية، والتي تتميز بزيادة في درجة حرارة الجسم. مع الحمى (على عكس ارتفاع الحرارة)، يتم الحفاظ على التوازن بين إنتاج الحرارة وفقدان الحرارة، ولكن أعلى من المستوى الطبيعي.

سبب هذا الانتهاك للتنظيم الحراري هو ظهور مواد البيروجينات (البيروجينات) في الجسم. وهي مقسمة إلى خارجية (منتجات النشاط البكتيري) وداخلية (منتجات انهيار الخلايا التالفة، وبروتينات مصل الدم المتغيرة، وما إلى ذلك).

يميز المراحل القادمةمثل أمراض التنظيم الحراري البشري:

• مرحلة ارتفاع درجة الحرارة
• المرحلة التي تكون فيها درجة الحرارة أعلى من المستوى الطبيعي؛
• مرحلة انخفاض درجة الحرارة.

تسمى الحمى التي تصل إلى 38 درجة مئوية تحت الحموية، حتى 39 درجة مئوية معتدلة، أو حموية حتى 41 درجة مئوية - مرتفعة، أو حرارة أعلى من 41 درجة مئوية - مفرطة، أو مفرطة الحرارة.

أنواع منحنيات درجة الحرارة (الرسوم البيانية لتقلبات درجات الحرارة اليومية) يمكن أن يكون لها القيمة التشخيصيةلأنها غالباً ما تختلف اختلافاً كبيراً باختلاف الأمراض.

تتميز الحمى المستمرة بتقلبات في درجات الحرارة اليومية لا تزيد عن 1 درجة مئوية. في حالة الحمى الملينة، يكون الفرق بين درجات الحرارة في الصباح والمساء 1-2 درجة مئوية، وفي الحمى المنهكة (المحمومة) - 3-5 درجة مئوية. تتميز الحمى المتقطعة بتغيرات كبيرة في درجات الحرارة في الصباح والمساء مع عودة دورية إلى وضعها الطبيعي. تجمع الحمى الراجعة بين فترات عدة أيام تكون خلالها درجة الحرارة طبيعية وفترات حرارة عالية، والتي تتناوب واحدة تلو الأخرى. مع الحمى المنحرفة، تتجاوز درجة حرارة الصباح درجة حرارة المساء، وليس للحمى غير النمطية أي أنماط على الإطلاق.

في انخفاض حادتشير درجات الحرارة انخفاض حاسمأو أزمة (قد يكون هذا مصحوبًا بانخفاض واضح - انهيار) ؛ ويسمى انخفاضه التدريجي بالتحلل أو التحلل.

يحدث عدد من التغييرات في الأجهزة والأعضاء أثناء الحمى.

وهكذا، في الجهاز العصبي المركزي أثناء الحمى هناك ظاهرة الاكتئاب. الأعراض المرتبطةمثل هذا الانتهاك للتنظيم الحراري للجسم هو عدم انتظام دقات القلب، ما يقرب من 8-10 نبضة في الدقيقة لكل درجة من الارتفاع (ومع ذلك، في بعض الأمراض، على سبيل المثال، مع، قد يكون هناك بطء القلب، والذي يرتبط بالتأثير المثبط للسموم البكتيرية على القلب). وفي ذروة الحمى، قد يصبح التنفس سريعًا.

ومع ذلك، فإن الحمى لها أيضًا قيمة إيجابية. وهكذا، أثناء الحمى، يتم تثبيط تكاثر بعض الفيروسات، ويتم قمع العمليات الحيوية وانقسام العديد من البكتيريا، وتقل شدة الحمى. ردود الفعل المناعية، ويمنع نمو الورم، وتزداد مقاومة الجسم للعدوى.

مع أعراض مماثلة، تختلف أسباب هذه الاضطرابات في التنظيم الحراري للجسم. تحدث الحمى بسبب البيروجينات، ويحدث ارتفاع الحرارة بسبب ارتفاع درجة الحرارة بيئة.

في حالة أمراض مثل الحمى، تستمر آليات التنظيم الحراري في العمل (هناك انتقال في التوازن بين إنتاج الحرارة ونقل الحرارة إلى أكثر مستوى عال)، مع ارتفاع الحرارة، يحدث انهيار آليات التنظيم الحراري.

الحمى هي رد فعل الجسم لبعض العوامل الخارجية والداخلية التأثيرات الداخليةمع بعض الصفات الإيجابيةارتفاع الحرارة هو بالطبع عملية مرضية ضارة بالجسم.

ضعف التنظيم الحراري للجسم: انخفاض حرارة الجسم

انخفاض حرارة الجسمهي حالة تتميز بانخفاض درجة حرارة الجسم عن المعدل الطبيعي.

السبب الرئيسي لمثل هذا الانتهاك للتنظيم الحراري للجسم هو انخفاض درجة الحرارة المحيطة. بالإضافة إلى انخفاض حرارة الجسم على خلفية انخفاض طفيف درجة الحرارة الخارجيةيؤدي إلى اضطرابات في آليات توليد الحرارة: شلل عضلي واسع النطاق، وضعف إنتاج الحرارة بسبب انخفاض معدل التمثيل الغذائي مع انخفاض إنتاج هرمونات الغدة الكظرية (بما في ذلك الأضرار التي لحقت بمنطقة ما تحت المهاد والغدة النخامية)، وكذلك الإرهاق الشديد. يمكن أن تساهم العوامل التالية أيضًا في انخفاض حرارة الجسم: زيادة رطوبة الهواء، والملابس المبللة، والغمر في الماء البارد، والرياح (مما يزيد من انتقال الحرارة)؛ بالإضافة إلى الصيام والإرهاق و تسمم الكحولوالإصابات والأمراض. يمكن أن تكون عواقب اضطرابات التنظيم الحراري انخفاض حرارة الجسم العاموإصابة البرد المحلية - قضمة الصقيع.

وفقًا لوقت الوفاة، يتم تمييز انخفاض حرارة الجسم الحاد (خلال ساعة)، وتحت الحاد (خلال 4 ساعات)، والبطيء (أكثر من 4 ساعات).

كما هو الحال مع ارتفاع الحرارة، ينقسم تطور انخفاض حرارة الجسم إلى مرحلة التعويض ومرحلة المعاوضة.

تتميز مرحلة التعويض بردود فعل سلوكية (يحاول الشخص الإحماء)، وانخفاض في نقل الحرارة (تضيق الأوعية الجلدية، وتوقف التعرق)، وزيادة في إنتاج الحرارة (ارتفاع ضغط الدم ومعدل ضربات القلب، وتدفق الدم في الأعضاء الداخلية و تزداد شدة عمليات التمثيل الغذائي في الأعضاء والأنسجة، وتظهر هزات العضلات). تنخفض درجة حرارة الجسم قليلاً.

إذا استمر البرد في التصرف، ولا تستطيع آليات التكيف التعامل مع آثاره المسببة للأمراض، فإن مرحلة التعويض تبدأ. ينتهك نظام التنظيم الحراري، والمراكز التنظيمية للدماغ مكتئبة، مما يؤدي إلى انخفاض في نشاط القلب، وضعف كثافة التنفس، ونقص الأكسجة والحماض، وخلل في الأعضاء والأنسجة، وكذلك دوران الأوعية الدقيقة. والنتيجة هي اضطراب في تبادل الماء والكهارل وظهور وذمة دماغية. تحدث الوفاة بسبب توقف الدورة الدموية والتنفس بسبب زيادة تثبيط المراكز التنظيمية للجهاز العصبي المركزي.

تؤثر قضمة الصقيع عادةً على مناطق الجسم غير المحمية أو التي لا تتمتع بحماية كافية بالملابس (الأنف والأذنين وأصابع اليدين وأصابع القدم). ورداً على التعرض للبرد، تظهر علامات اضطرابات التنظيم الحراري، مثل تشنج الأوعية الجلدية، يليها توسعها واحتقان الشرايين؛ ومع استمرار التعرض للبرد، قد يحدث تشنج وعائي ثانوي، مما يؤدي إلى نقص تروية الأنسجة وتلفها، بما في ذلك نخر الجلد والأنسجة العميقة.

تمت قراءة هذه المقالة 12,302 مرة.

يسمى تبادل الطاقة الحرارية بين الجسم والبيئة التبادل الحراري. أحد مؤشرات التبادل الحراري هي درجة حرارة الجسم، والتي تعتمد على عاملين: تكوين الحرارة، أي على شدة العمليات الأيضية في الجسم، وإطلاق الحرارة إلى البيئة.

تسمى الحيوانات التي تختلف درجة حرارة جسمها باختلاف درجة حرارة البيئة الخارجية poikilothermic، أو بدم بارد. تسمى الحيوانات التي تكون درجة حرارة جسمها ثابتة الحرارة المنزلية(ذوات الدم الحار). اتساق درجة الحرارةيسمى الجسم متساوي ميا. هي يضمن الاستقلالعمليات التمثيل الغذائي في الأنسجة والأعضاء من تقلبات درجات الحرارةبيئة.

درجة حرارة جسم الإنسان.

تختلف درجة حرارة الأجزاء الفردية من جسم الإنسان. لوحظت أدنى درجة حرارة للجلد في اليدين والقدمين، والأعلى - في إبطحيث يتم تعريفه عادة. في شخص سليمدرجة الحرارة في هذا المنطقة تساوي 36-37 درجة مئوية.خلال النهار، يتم ملاحظة ارتفاع وانخفاض طفيف في درجة حرارة جسم الإنسان وفقًا للإيقاع الحيوي اليومي:يتم ملاحظة درجة الحرارة الدنيا عند 2- 4 ساعات ليالٍ بحد أقصى - 16-19 ساعة.

ت درجة حرارة عضلي الأقمشة في يمكن أن تتقلب حالة الراحة والعمل خلال 7 درجات مئوية. وتعتمد درجة حرارة الأعضاء الداخلية على شدة التمثيل الغذائي العمليات. الأكثر كثافة تحدث عمليات التمثيل الغذائي في الكبد، وهو العضو "الأكثر سخونة" في الجسم: درجة الحرارة في أنسجة الكبد هي 38-38.5 درجة مئوية. مع. درجة الحرارة في المستقيم هي 37-37.5 درجة مئوية. ومع ذلك، يمكن أن تتقلب في حدود 4-5 درجة مئوية اعتمادا على وجود البراز فيه، وإمدادات الدم إلى الغشاء المخاطي وأسباب أخرى. في عدائي المسافات الطويلة (الماراثون)، في نهاية المنافسة، يمكن أن ترتفع درجة الحرارة في المستقيم إلى 39-40 درجة مئوية.

يتم ضمان القدرة على الحفاظ على درجة الحرارة عند مستوى ثابت من خلال عمليات مترابطة - توليد حراريو إطلاق نارمن الجسم إلى البيئة الخارجية. إذا كان توليد الحرارة مساويا لانتقال الحرارة، فإن درجة حرارة الجسم تظل ثابتة. تسمى عملية تكوين الحرارة في الجسم التنظيم الحراري الكيميائيوهي عملية إزالة الحرارة من الجسم - التنظيم الحراري الجسدي.

التنظيم الحراري الكيميائي. يرتبط استقلاب الحرارة في الجسم ارتباطًا وثيقًا باستقلاب الطاقة. عندما تتأكسد المواد العضوية، يتم إطلاق الطاقة. يذهب جزء من الطاقة إلى تخليق ATP. يمكن للجسم استخدام هذه الطاقة الكامنة في أنشطته الإضافية.جميع الأنسجة هي مصدر للحرارة في الجسم. يسخن الدم المتدفق عبر الأنسجة.

تؤدي الزيادة في درجة الحرارة المحيطة إلى انخفاض منعكس في عملية التمثيل الغذائي، مما يؤدي إلى انخفاض توليد الحرارة في الجسم. عندما تنخفض درجة الحرارة المحيطة، تزداد شدة العمليات الأيضية بشكل انعكاسي ويزداد توليد الحرارة. في إلى حد كبيرتحدث زيادة في توليد الحرارة بسبب زيادة نشاط العضلات. تعتبر تقلصات العضلات اللاإرادية (الارتعاش) هي الشكل الرئيسي لزيادة إنتاج الحرارة. يمكن أن تحدث زيادة في توليد الحرارة في الأنسجة العضلية وبسبب الزيادة المنعكسة في شدة العمليات الأيضية - التوليد الحراري للعضلات غير القابلة للتقلص.

التنظيم الحراري الجسدي.تتم هذه العملية بسبب انتقال الحرارة إلى البيئة الخارجية من خلال الحمل الحراري (التوصيل الحراري) والإشعاع (الإشعاع الحراري) وتبخر الماء.

الحمل الحراري - النقل المباشر للحرارة إلى الأجسام أو جزيئات البيئة المجاورة للجلد. كلما زاد الفرق في درجة الحرارة بين سطح الجسم والهواء المحيط، كلما زادت كثافة انتقال الحرارة.

يزداد انتقال الحرارة مع حركة الهواء، مثل الرياح. تعتمد شدة نقل الحرارة إلى حد كبير على التوصيل الحراري للبيئة. يحدث انتقال الحرارة في الماء بشكل أسرع منه في الهواء. الملابس تقلل أو حتى توقف توصيل الحرارة.

الإشعاع - يتم إطلاق الحرارة من الجسم عن طريق الأشعة تحت الحمراء من سطح الجسم. ونتيجة لذلك، يفقد الجسم الجزء الأكبر من الحرارة. يتم تحديد شدة التوصيل الحراري والإشعاع الحراري إلى حد كبير من خلال درجة حرارة الجلد. يتم تنظيم نقل الحرارة عن طريق التغيير المنعكس في تجويف الأوعية الجلدية. مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، تتوسع الشرايين والشعيرات الدموية، ويصبح الجلد دافئًا وأحمر. وهذا يزيد من عمليات التوصيل الحراري والإشعاع الحراري. عندما تنخفض درجة حرارة الهواء، تضيق الشرايين والشعيرات الدموية في الجلد. يصبح الجلد شاحبًا، وتقل كمية الدم المتدفق عبر أوعيته. وهذا يؤدي إلى انخفاض درجة حرارته، وانخفاض نقل الحرارة، ويحتفظ الجسم بالحرارة.

تبخر الماء من سطح الجسم (2/3 رطوبة) وكذلك أثناء التنفس (1/3 رطوبة). ويحدث تبخر الماء من سطح الجسم عند إفراز العرق. حتى في حالة الغياب التام للتعرق المرئي، فإنه يتبخر عبر الجلد يوميًا. ما يصل إلى 0.5 لترالماء - التعرق غير المرئي. إن تبخر لتر واحد من العرق لدى شخص يزن 75 كجم يمكن أن يخفض درجة حرارة الجسم بمقدار 10 درجات مئوية.

في حالة الراحة النسبية، يطلق الشخص البالغ 15% من الحرارة إلى البيئة الخارجية من خلال التوصيل الحراري، وحوالي 66% من خلال الإشعاع الحراري، و19% من خلال تبخر الماء.

في المتوسط، يخسر الشخص يومياحوالي 0.8 ل من العرق ومعه 500 سعرة حرارية من الحرارة.

عندما يتنفس الشخص أيضايطلق حوالي 0.5 لتر من الماء يوميًا.

في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة ( 15 درجة مئوية وما دون) حوالي 90٪ من انتقال الحرارة اليومي يحدث بسبب التوصيل الحراري والإشعاع الحراري. في ظل هذه الظروف، لا يحدث التعرق المرئي.

عند درجة حرارة الهواء 18-22 درجةمع نقل الحرارة بسبب التوصيل الحراري والإشعاع الحراري يتناقص، ولكنتزداد الخسارةحرارة الجسم من خلال التبخرالرطوبة من سطح الجلد.مع رطوبة الهواء العالية، عندما يكون تبخر الماء صعبا، قد يحدث ارتفاع درجة الحرارة.الجسم وتطويرهالحرارية يضرب.

نفاذية منخفضة لبخار الماء قماشيمنع التعرق الفعال وقد يكون السبب ارتفاع درجة حرارة جسم الإنسان.

في الطقس الحار بلدان، خلال الرحلات الطويلة، في حار في ورش العمل يخسر الناس كمية كبيرة السوائل من العرق. وفي الوقت نفسه هناك شعور العطش الذي لا يروي بالتناول ماء. هذا بسبب الحقيقة ما هو الخطأ؟ ومن ثم يتم فقدان كمية كبيرة من الأملاح المعدنية. إذا أضفت الملح إلى مياه الشرب، هذا الشعور بالعطش سوف تختفي و سوف تتحسن رفاهية الناس.

مراكز تنظيم التبادل الحراري.

يتم التنظيم الحراري بشكل انعكاسي. وينظر إلى التقلبات في درجة الحرارة المحيطة المستقبلات الحرارية. توجد المستقبلات الحرارية بأعداد كبيرة في الجلد والغشاء المخاطي للفم والجهاز التنفسي العلوي. تم العثور على المستقبلات الحرارية في الأعضاء الداخلية والأوردة وكذلك في بعض تكوينات الجهاز العصبي المركزي.

المستقبلات الحرارية للجلد حساسة للغاية للتقلبات في درجة الحرارة المحيطة. إنهم متحمسون عندما ترتفع درجة حرارة البيئة بمقدار 0.007 درجة مئوية وتنخفض بمقدار 0.012 درجة مئوية.

تنتقل النبضات العصبية الناشئة في المستقبلات الحرارية عبر الألياف العصبية الواردة إلى الحبل الشوكي. على طول المسارات يصلون إلى المهاد البصري، ومنها يذهبون إلى منطقة ما تحت المهاد وإلى القشرة الدماغية. والنتيجة هي أحاسيس الحرارة أو البرودة.

في الحبل الشوكي هي مراكز بعض ردود الفعل التنظيمية الحرارية. تحت المهادهو المركز المنعكس الرئيسي للتنظيم الحراري. تتحكم الأجزاء الأمامية من منطقة ما تحت المهاد في آليات التنظيم الحراري الجسدي، أي أنها كذلك مركز نقل الحرارة. الأقسام الخلفيةيتحكم منطقة ما تحت المهاد في التنظيم الحراري الكيميائي وهو مركز توليد الحرارة.

يلعب دوراً هاماً في تنظيم درجة حرارة الجسم القشرة الدماغية. الأعصاب الصادرة لمركز التنظيم الحراري هي في الأساس ألياف متعاطفة.

يشارك في تنظيم التبادل الحراري الآلية الهرمونيةوخاصة هرمونات الغدة الدرقية والكظرية. هرمون الغدة الدرقية - هرمون الغدة الدرقية‎زيادة التمثيل الغذائي في الجسم، وزيادة توليد الحرارة. يزداد تدفق هرمون الغدة الدرقية إلى الدم مع تبريد الجسم. هرمون الغدة الكظرية - الأدرينالين- يعزز عمليات الأكسدة، وبالتالي زيادة توليد الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، تحت تأثير الأدرينالين، يحدث تضيق الأوعية، وخاصة الأوعية الجلدية، بسبب هذا، يتم تقليل نقل الحرارة.

التكيف مع الجسم إلى درجات الحرارة المحيطة المنخفضة. عندما تنخفض درجة الحرارة المحيطة، يحدث الإثارة المنعكسة لمنطقة ما تحت المهاد. زيادة في نشاطها يحفز الغدة النخامية مما يؤدي إلى زيادة إفراز هرمون الثيروتروبين والكورتيكوتروبين، مما يزيد من نشاط الغدة الدرقية والغدد الكظرية. الهرمونات من هذه الغدد تحفز إنتاج الحرارة.

هكذا، عند التبريديتم تنشيط آليات الدفاع في الجسم، مما يزيد من عملية التمثيل الغذائي وتوليد الحرارة وتقليل انتقال الحرارة.

السمات المرتبطة بالعمر للتنظيم الحراري. لدى الأطفال في السنة الأولى من الحياة هناك آليات غير كاملة. ونتيجة لذلك، عندما تنخفض درجة الحرارة المحيطة إلى أقل من 15 درجة مئوية، يحدث انخفاض حرارة الجسم في جسم الطفل. في السنة الأولى من الحياة، هناك انخفاض في انتقال الحرارة من خلال التوصيل الحراري والإشعاع الحراري وزيادة في إنتاج الحرارة. ومع ذلك، حتى عمر عامين، يظل الأطفال قابلين للحرارة (ترتفع درجة حرارة الجسم بعد الأكل، ومتى درجة حرارة عاليةبيئة). عند الأطفال من سن 3 إلى 10 سنوات، تم تحسين آليات التنظيم الحراري، ولكن عدم استقرارهم لا يزال قائما.

في سن ما قبل البلوغ وأثناء فترة البلوغ، عندما يحدث زيادة في نمو الجسم وإعادة هيكلة التنظيم العصبي الهرموني للوظائف، يزداد عدم استقرار آليات التنظيم الحراري.

في سن الشيخوخة، هناك انخفاض في تكوين الحرارة في الجسم مقارنة بمرحلة البلوغ.

مشكلة تصلب الجسم. في جميع فترات الحياة، من الضروري تصلب الجسم. يُفهم التصلب على أنه زيادة مقاومة الجسم للتأثيرات البيئية الضارة وقبل كل شيء للتبريد. يتم تحقيق التصلب باستخدام العوامل الطبيعية - الشمس والهواء والماء. تعمل على النهايات العصبية والأوعية الدموية لجلد الإنسان، وتزيد من نشاط الجهاز العصبي وتساعد على تعزيز عمليات التمثيل الغذائي. ومع التعرض المستمر للعوامل الطبيعية، يعتاد الجسم عليها. يكون تصلب الجسم فعالاً إذا تم استيفاء الشروط الأساسية التالية: أ) الاستخدام المنهجي والمستمر للعوامل الطبيعية؛ ب) زيادة تدريجية ومنتظمة في مدة وقوة تأثيرها (يبدأ التصلب باستخدام الماء الدافئ، وخفض درجة حرارته تدريجياً وزيادة وقت إجراءات المياه)؛ ج) التصلب باستخدام محفزات متباينة في درجة الحرارة (دافئة - ماء بارد); د) النهج الفردي للتصلب.

يجب الجمع بين استخدام عوامل التصلب الطبيعية والتربية البدنية والرياضة. تمارين صباحية على هواء نقيأو في غرفة مع نافذة مفتوحة، مع التعرض الإلزامي لجزء كبير من الجسم وإجراءات المياه اللاحقة (الغمر، الدش). التصلب هو الوسيلة الأكثر سهولة لتحسين صحة الناس.

في عمليات التوازن في جميع الحيوانات ذوات الدم الحار والبشر أهمية عظيمةلديه تنظيم حراري - القدرة على الحفاظ على درجة حرارة الجسم عند مستوى ثابت بغض النظر عن التقلبات في درجة الحرارة المحيطة ( متساوي الحرارة ). على عكس الحيوانات التي تعتمد درجة حرارة أجسامها بشكل مباشر على درجة الحرارة المحيطة (البرمائيات والزواحف والأسماك)، فإن مستوى درجة حرارة الجسم للكائنات ذات الدم الحار يسمح لها بالحفاظ على نشاطها في ظروف مختلفةالموائل، وبالتالي زيادة قدراتهم على التكيف.

يرجع ثبات درجة حرارة الجسم إلى عمليات توليد الحرارة ونقل الحرارة. يتم تنظيم هذه العمليات من خلال أفعال منعكسة معقدة تحدث استجابة لتحفيز درجة الحرارة لمستقبلات الجلد والجلد والأوعية تحت الجلد، وكذلك الجهاز العصبي المركزي. توجد المستقبلات الحرارية التي تستشعر البرودة أو الحرارة في الجزء الأمامي من منطقة ما تحت المهاد، وفي التكوين الشبكي للدماغ المتوسط، وكذلك في الحبل الشوكي (انظر. الجهاز العصبي). يحتوي منطقة ما تحت المهاد على مراكز التنظيم الحراري الرئيسية التي تقوم بالتنسيق العمليات المعقدةتوفير متساوي الحرارة. تقع مراكز بعض ردود الفعل التنظيمية الحرارية في القشرة الدماغية والغدد الصماء (في المقام الأول غدة درقيةوالغدد الكظرية). عند التبريد، تفرز الغدة الدرقية بشكل أكثر نشاطًا هرمونًا ينشط عملية التمثيل الغذائي، ونتيجة لذلك، يزيد إنتاج الحرارة. تزيد الغدد الكظرية من إفراز مادة الأدرينالين، التي تعمل على انقباض الأوعية الجلدية، مما يقلل من انتقال الحرارة، ويزيد من توليد الحرارة عن طريق زيادة عمليات الأكسدة في الأنسجة.

لأن أعضاء مختلفةلديهم نشاط أيضي مختلف، قد تختلف درجة حرارتهم. الكبد لديه أعلى درجة حرارة (37.8-38 درجة مئوية)، لأنه يقع في عمق الجسم ولديه أعلى مستوى من العمليات الأيضية. تعتمد درجة حرارة الجلد بشكل أكبر على درجة الحرارة المحيطة، وبسبب انتقال الحرارة العالي، فهي الأدنى (30-34 درجة مئوية)، في حين أنها يمكن أن تختلف بشكل كبير: الأعلى على الجذع والرأس، والأدنى على الأطراف.

درجة حرارة الجسم لها نمط يومي (يومي) وتتراوح بين 0.5-0.7 درجة مئوية: يتم ملاحظة الحد الأقصى أثناء العمل العضلي وفي الساعة 16-18 مساءً، والحد الأدنى عند الراحة وعند الساعة 3-4 صباحًا. في الصباح. يتم قياس درجة حرارة الجسم في الإبط (36.5-36.9 درجة مئوية) عند الرضع، وغالباً في المستقيم، حيث تكون أعلى وتبلغ 37.2-37.5 درجة مئوية.

يتم الحفاظ على ثبات درجة حرارة جسم الشخص فقط عندما تكون عمليات تكوين الحرارة ونقل الحرارة من الجسم متوازنة (الشكل 1.25). يتم تحقيق ذلك من خلال المادية و الآليات الكيميائيةالتنظيم الحراري

التنظيم الحراري الكيميائي ويحدث من خلال تنشيط العمليات الأيضية في أنسجة الجسم، مما يؤدي إلى زيادة توليد الحرارة. لوحظ زيادة في توليد الحرارة عند البشر عندما تنخفض درجة الحرارة المحيطة إلى أقل من المستوى الأمثل (ما يسمى بمنطقة الراحة الحرارية). مع ارتداء الملابس، تتراوح درجة الحرارة المريحة بين 18-20 درجة مئوية، وبدونها - 28 درجة مئوية. لوحظ توليد الحرارة الأكثر كثافة في العضلات والكبد والكلى.

التنظيم الحراري الجسدي يحدث عن طريق تقليل أو زيادة انتقال الحرارة بسبب التغيرات في الإشعاع الحراري (انتقال الحرارة الإشعاعي)، والحمل الحراري (اختلاط الهواء الذي يسخنه الجسم) وتبخر الماء من سطح الجلد والرئتين. في حالة الراحة عند درجة حرارة 20 درجة مئوية عند البشر، يمثل الإشعاع 66%، والتبخر 19%، والحمل الحراري 15% من إجمالي فقدان الجسم للحرارة. طبقة الأنسجة الدهنية تحت الجلد تمنع انتقال الحرارة، لأنها الأنسجة الدهنيةلديه موصلية حرارية منخفضة، والملابس تخلق طبقة من الهواء الساكن حول الجسم.

أرز. 1.25.

لا يمكن نقل الحرارة عن طريق الإشعاع والحمل الحراري إلا في درجات حرارة محيطة تصل إلى 35 درجة مئوية، وفي درجات حرارة الهواء المرتفعة، يتم الحفاظ على درجة حرارة الجسم فقط عن طريق تبخر العرق؛ يصبح نقل الحرارة من خلال التبخر وأثناء النشاط العضلي المكثف هو العامل الرائد. تعتمد فعالية هذا النوع من نقل الحرارة على رطوبة الهواء وتهوية الملابس. ويشارك التنفس أيضًا في الحفاظ على درجة حرارة الجسم: أثناء الزفير، تطلق الرئتان الماء على شكل بخار ماء، ويتم تنظيم هذا النوع من نقل الحرارة عن طريق تغيير وتيرة التنفس.

إحدى الآليات المهمة للتنظيم الحراري هي إعادة توزيع الدم في الأوعية وحجم الدم المنتشر. عند درجات الحرارة المنخفضة، تضيق شرايين الجلد، كمية كبيرةيدخل الدم إلى الأوعية تجويف البطنونتيجة لذلك يكون انتقال الحرارة محدودًا، ويتم تدفئة الأعضاء الداخلية بشكل إضافي. ومع التبريد القوي، تنفتح الأوعية التي تسمح بتصريف الدم من الشرايين إلى الأوردة (المفاغرة الشريانية الوريدية)، ويقل تدفق الدم إلى الشعيرات الدموية بشكل أكبر. مع ارتفاع درجة حرارة الجسم، تتوسع الأوعية الجلدية، ويزداد حجم الدم المتدفق عبر الأوعية الجلدية، مما يؤدي إلى تبريد الدم في الأوعية الجلدية بسبب انتقال الحرارة من سطح الجسم (الشكل 1.26).

أرز. 1.26. آلية انتقال الحرارة في البرد (أ) وفي الحرارة(ب)

يمكن أن تشمل الوسائل الإضافية للتنظيم الحراري التغيرات في وضع الجسم والقشعريرة والقشعريرة. لذلك، عندما يكون الشخص باردا، فإنه يتجعد في الكرة، مما يقلل من سطح نقل الحرارة. " البثرات أوزة" - رد فعل بدائي محفوظ لدى البشر في عملية التطور من أسلاف الحيوانات المغطاة بالشعر - يسمح لك برفع الشعر، وبالتالي زيادة طبقة الهواء الساكن الدافئ حول الجسم وإغلاق قنوات الإخراج الغدد العرقيةمما يقلل من تبخر الماء من سطح الجسم. تؤدي القشعريرة التي تحدث أثناء انخفاض حرارة الجسم إلى إنتاج حرارة إضافية نتيجة لذلك عمل العضلات(ارتعاشة صغيرة) تذهب لتدفئة الجسم.

التغييرات في التنظيم الحراري أثناء التولد. أثناء عملية التولد، تتطور القدرة على الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم تدريجيًا. يتميز الطفل حديث الولادة بتنظيم حراري غير مستقر: فهو يعاني بسهولة من التبريد أو ارتفاع درجة حرارة الجسم عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة، حتى أن الحمل العضلي الطفيف (البكاء المطول) يمكن أن يؤدي إلى زيادة في درجة حرارة الجسم. يتمتع الأطفال المبتسرون بقدرة منخفضة جدًا على التنظيم الحراري، لذلك يحتاجون إليه شروط خاصةللحفاظ على درجة حرارة الجسم.

تتشكل التفاعلات التنظيمية الحرارية الرئيسية للجسم في مرحلة الطفولة. في الأشهر الأولى من الحياة، تتم حماية الجسم من فقدان الحرارة بشكل رئيسي عن طريق الأنسجة الدهنية تحت الجلد. لا تسمح هذه الآلية الثابتة بتعديل انتقال الحرارة بشكل كافٍ ليناسب الوضع الحالي، لذلك يكون الأطفال الرضع عرضة بسهولة لانخفاض حرارة الجسم وارتفاع درجة الحرارة. يتم تكييف جسم الطفل لتقليل انتقال الحرارة من سطح كبير نسبيًا من الجسم، ويرجع ذلك أساسًا إلى العزل الحراري عن طريق الأنسجة الدهنية تحت الجلد. بالإضافة إلى ذلك، في هذا العصر، تعمل الأنسجة الدهنية البنية في جسم الطفل. إنه مشبع بالميتوكوندريا المشاركة في عمليات الطاقة داخل الخلايا، و"يدفئ" الأوعية الكبيرة الموجودة على طول العمود الفقري. تتشكل التفاعلات الحركية الوعائية، التي تحدد لون الأوعية السطحية وتنظم نقل الحرارة، بشكل نشط خلال السنة الأولى من الحياة. نظرًا لأنها لا تزال غير كاملة، فمن السهل حدوث انخفاض حرارة الجسم أو ارتفاع درجة حرارة الجسم، لذلك عند رعاية الأطفال وتربيتهم، يجب مراعاة النظام الحراري بدقة تامة. بعد عام، تبدأ العضلات في الانخراط في إنتاج الحرارة، وتتوقف الأنسجة الدهنية البنية تدريجيا عن العمل. ومع ذلك، لا تزال آليات نقل الحرارة غير كاملة وتبقى درجة الحرارة المريحة مرتفعة - حوالي 30 درجة مئوية. في سن 3 إلى 7 سنوات، تشغل آليات التنظيم الحراري الكيميائي (الأيضي) مكانًا مهمًا. من سن 6 سنوات، يبدأ التحسن السريع في التفاعلات الحركية الوعائية الأوعية الطرفيةوبحلول سن العاشرة، يقترب التنظيم الحراري الجسدي من حيث فعاليته من مستوى الشخص البالغ. في مرحلة المراهقةتزداد سرعة تدفق الدم، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الجلد. بالإضافة إلى ذلك، فإن عدم استقرار نغمة الأوعية الدموية، وهو سمة من سمات هذا العصر، يقلل من إمكانيات التنظيم الحراري الجسدي ومن أجل الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم، يصبح من الضروري مرة أخرى زيادة إنتاج الحرارة عن طريق تنشيط العمليات الأيضية. لذلك، في بلوغيتم تقليل إمكانيات التنظيم الحراري، مما يقلل بطريقة معينة من موارد الجسم التكيفية. في مرحلة المراهقةيصبح التوازن في درجة الحرارة أكثر استقرارا، وتفاعلات التنظيم الحراري أكثر اقتصادا. في كبار السن و كبار السنابطئ العمليات الأيضية، يتم تقليل إمكانيات التنظيم التكيفي لنبرة الأوعية الدموية والمكون العضلي للتنظيم الحراري الجسدي، مما يؤدي إلى انخفاض في درجة حرارة الجسم، حدوث سهلانخفاض حرارة الجسم والالتهابات و نزلات البرد.

بالنسبة للسير الطبيعي للعمليات الفسيولوجية في جسم الإنسان، من الضروري الحفاظ عليه عمليا درجة حرارة ثابتةله اعضاء داخلية(حوالي 36.5 درجة مئوية). عمليات تنظيم الحرارة للحفاظ عليها درجة الحرارة العاديةيسمى جسم الإنسان بالتنظيم الحراري. بمساعدة التنظيم الحراري، يتم الحفاظ على الثبات الديناميكي النسبي لوظائف الجسم في ظل ظروف مناخية مختلفة وشدة مختلفة من العمل المنجز، والذي يتم ضمانه من خلال إنشاء علاقة معينة بين توليد الحرارة (التنظيم الحراري الكيميائي)ونقل الحرارة (التنظيم الحراري الجسدي).

عند تحليل الحالة الحرارية للجسم اعتمادا على الظروف الجوية البيئية، تمت الإشارة إلى العديد من المناطق المميزة التأثيرات الحراريةعلى الجسم، والنسبة المرتبطة بتوليد الحرارة ونقل الحرارة.

في التين. يوضح الشكل 3.2 بشكل تخطيطي التغيرات في توليد الحرارة (على أساس استهلاك الأكسجين). أعلى مستوى من استهلاك الأكسجين يتوافق مع المنطقة درجات الحرارة المنخفضةالبيئة من -15 إلى -20 درجة مئوية. عند درجات الحرارة المحيطة من 0 إلى 15 درجة مئوية، ينخفض ​​استهلاك الأكسجين. عند درجة حرارة محيطة تتراوح من 15 إلى 25 درجة مئوية، يتم ملاحظة مستوى ثابت

أرز. 3.2.

استهلاك الأكسجين (منطقة اللامبالاة). في ظل ظروف درجة الحرارة هذه، يتم ضمان الحالة الحرارية المستقرة للجسم بشكل أساسي عن طريق التنظيم الحراري الجسدي. بين 25 و35 درجة مئوية توجد منطقة ذات استهلاك منخفض للأكسجين. وعند درجة حرارة أعلى (35...45 درجة مئوية)، لوحظ مرة أخرى زيادة في توليد الحرارة، مما يؤدي إلى زيادة في درجة حرارة الجسم.

يتم التنظيم الحراري كيميائيًا حيويًا، عن طريق تغيير شدة الدورة الدموية والتعرق. في الوقت نفسه، تشارك جميع أنواع التنظيم الحراري في وقت واحد في تنظيم عملية التبادل الحراري.

التنظيم الحراري بالوسائل البيوكيميائيةيتكون من تغيير شدة العمليات المؤكسدة التي تحدث في جسم الإنسان. المظهر الخارجيهذه العمليات التنظيمية هي ارتعاشات عضلية تحدث أثناء انخفاض حرارة الجسم وتزيد من توليد الحرارة في الجسم.

التنظيم الحراري عن طريق تغيير شدة الدورة الدمويةتكمن في قدرة الجسم على تنظيم حجم الدم الذي يتم إمداده به. في في هذه الحالةيمكن اعتبار الدم بمثابة ناقل للحرارة من الأعضاء الداخلية إلى سطح جسم الإنسان. يتم تنظيم حجم الدم الذي يزود الجسم به عن طريق تضييق أو تمدد الأوعية الدموية. في درجات الحرارة المحيطة العالية، الطرفية الأوعية الدمويةيتوسع، ويزداد تدفق الدم إلى الجلد، وترتفع درجة حرارة الجلد، وتزداد شدة انتقال الحرارة بسبب التوصيل الحراري والحمل الحراري والإشعاع. عند درجات الحرارة المنخفضة، تحدث الظاهرة المعاكسة: تنقبض الأوعية الدموية، وتقل كمية الدم التي تصل إلى الجلد. وبالتالي، يقل انتقال الحرارة من جسم الإنسان إلى البيئة.

التنظيم الحراري عن طريق تغيير شدة إفراز العرقيتكون من تغيير انتقال الحرارة بسبب التبخر. يمكن أن يكون فقدان الحرارة من خلال التبخر مهمًا لتبريد الجسم. وهكذا، عند درجة حرارة محيطة تبلغ 36 درجة مئوية، تنتقل الحرارة من الشخص إلى البيئة بشكل حصري تقريبًا من خلال تبخر العرق.

هناك حادة و أشكال مزمنةاضطرابات التنظيم الحراري. الأشكال الحادةاضطرابات التنظيم الحراري:

• ارتفاع الحرارة الحراري - انتقال الحرارة عند رطوبة هواء نسبية 75...80% - زيادة طفيفة في درجة حرارة الجسم، التعرق الغزيروالعطش وزيادة طفيفة في التنفس ومعدل ضربات القلب. مع ارتفاع درجة الحرارة بشكل أكبر، يحدث أيضًا ضيق في التنفس، صداعوالدوخة وصعوبة التحدث وما إلى ذلك.
• مرض تشنجي -غلبة اضطرابات استقلاب الماء والملح - التشنجات المختلفة خاصة عضلات الساق، ويصاحبه فقدان كبير للعرق، وتخثر شديد في الدم. تزداد لزوجة الدم، وتقل سرعة حركته، وبالتالي لا تتلقى الخلايا الكمية المطلوبة من الأكسجين.
• ضربة شمس -مسار إضافي للمرض المتشنج - فقدان الوعي، ارتفاع درجة الحرارة إلى 40-41 درجة مئوية، نبض سريع ضعيف. لافتة هزيمة قاسيةفي ضربة شمسهو التوقف التام عن التعرق.

يمكن أن تكون ضربة الشمس والمرض المتشنج قاتلة أيضًا.

الأشكال المزمنة من اضطرابات التنظيم الحرارييؤدي إلى تغيرات في حالة الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية و الجهاز الهضميالبشر، وتشكل الأمراض المرتبطة بالإنتاج.

الشرط الرئيسي ضمان الظروف العاديةحياة الإنسان أثناء الإقامة الطويلة في الداخل، هذا هو المزيج الأمثل من معلمات المناخ المحلي، والتي، أولاً وقبل كل شيء، يجب أن تقضي على الضغط على آليات التنظيم الحراري للجسم أو تقلل من قدرات التكيف الفسيولوجية للجسم، مما يسمح بالحفاظ على الصحة والأداء.

يمكن أن تؤدي انحرافات معلمات المناخ المحلي الفردية عن القيم المبررة طبيًا وبيولوجيًا إلى ذلك امراض عديدة، وخاصة في الأشخاص الذين يعانون من ضعف جهاز المناعة. فمثلاً، من المعروف أن انخفاض درجة الحرارة يؤدي إلى زيادة انتقال الحرارة إلى البيئة، مما يسبب تبريد الجسم، وانخفاضه وظائف الحمايةويساهم في حدوث نزلات البرد، على العكس من ذلك - يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى زيادة الإفرازأملاح الجسم، وانتهاك توازن الملح في الجسم يؤدي أيضًا إلى انخفاض المناعة، وفقدان الانتباه بشكل كبير، وبالتالي زيادة كبيرة في احتمالية وقوع حادث.

تؤدي زيادة رطوبة الهواء إلى تعطيل توازن تبخر الرطوبة من جسم الإنسان، مما يؤدي إلى انتهاك التنظيم الحراري مع العواقب المذكورة أعلاه. ومن ناحية أخرى، يعطل انخفاض الرطوبة النسبية (إلى 20 بالمائة أو أقل). الأداء الطبيعيالأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي العلوي. رطوبة عالية(85%) يعقد التبادل الحراري بين جسم الإنسان و بيئة خارجيةبسبب انخفاض تبخر الرطوبة من سطح الجلد، وانخفاض نسبة الرطوبة (

تعد سرعة حركة الهواء أيضًا عاملاً يؤثر على آلية التنظيم الحراري للجسم. لقد ثبت أن تأثير تدفق الهواء يعتمد على درجة حرارة الغرفة ويؤثر على حالة الإنسان بسرعة 0.15 م/ث. مثل هذا التدفق عند درجات حرارة أقل من 36 درجة مئوية له تأثير منعش ويعزز التنظيم الحراري، وعند درجات حرارة أعلى من 40 درجة مئوية يكون له تأثير معاكس. حركة الهواء في مباني الإنتاجيحسن التبادل الحراري بين جسم الإنسان والبيئة الخارجية، لكن سرعة الهواء الزائدة (المسودات) تزيد من احتمالية الإصابة بنزلات البرد.

الظروف الجوية التي تحدد عملية التمثيل الغذائي الأمثل في جسم الإنسان والتي لا توجد فيها عدم ارتياحوتوتر نظام التنظيم الحراري، والأداء الجسدي والفكري للإنسان مرتفع والجسم مقاوم للمؤثرات العوامل الضارةتسمى البيئة ظروف مريحة (مثلى).

تسمى الظروف التي تتعطل فيها الحالة الحرارية الطبيعية للشخص غير مريح.تم تحديد حالات الانزعاج الطفيف™ مقبولقيم معلمات المناخ المحلي. إذا تجاوزت القيم المقبولةالمعلمات المناخية الدقيقة ، يعاني الشخص من انزعاج شديد أو ارتفاع درجة الحرارة أو انخفاض حرارة الجسم.