Механизмы регуляции теплообмена, обмена веществ и энергии

Регуляция процессов теплообмена, обмена веществ и энергии осуществляется двумя механизмами:

1) рефлекторно - по механизму безусловных и условных рефлексов;

2) гуморально.

Безусловнорефлекторная регуляция теплообмена состоит в том, что любые колебания температуры окружающей среды воспринимаются холо-довыми (их на коже человека 250 тысяч) и тепловыми (их соответственно около 30 тысяч) рецепторами кожи. Они возбуждаются при повышении температуры среды на 0,007°С и понижении - на 0,012°С. От терморецепторов нервные импульсы по афферентным (чувствительным) путям через спинной мозг достигают промежуточного мозга и коры. Основным подкорковым центром терморегуляции и регуляции температуры человека является гипоталамус. Установлено, что передние отделы (ядра) гипотала­муса контролируют механизмы физической терморегуляции (изменение просвета сосудов, интенсивности потоотделения), т.е. являются центром теплоотдачи, а задние отделы (ядра) - контролируют химическую терморе­гуляцию и являются центром теплообразования. Гипоталамус поэтому называют термостатом организма. Возбуждение из гипоталамуса переда­ется по эфферентным нервам, главным образом симпатическим, к органам теплообразования (мышцы, печень и др.) и теплоотдачи (сосуды, потовые железы) и изменяет их деятельность.

Большую роль в терморегуляции играет кора большого мозга, что доказано опытами по условнорефлекторному повышению тепло­образования у животных и человека. Например, в этих опытах звук свист­ка сочетался с подвешиванием собаке на спину груза массой 16 кг на 15 минут. Температура у собаки от подвешивания груза повышалась на 0,3-0,8°С. После нескольких повторений этого сочетания в дальнейшем только один звук свистка вызывал повышение температуры. В другом опыте со­баку на несколько часов помещали в комнату с температурой 22°С; в этой обстановке температура у собаки повышалась. Через несколько дней соба­ка была помещена в эту же комнату, однако температура комнаты на этот раз была равна 10°С. Несмотря на это, температура тела собаки все равно повысилась. Как в первом, так и во втором случае у собаки был выработан условный рефлекс на увеличение теплообразования.

В регуляции теплообмена участвует и гуморальный механизм. Гор­мон щитовидной железы - тироксин, повышая обмен веществ, увеличивает теплообразование. Поэтому поступление тироксина в кровь увеличивается пРи охлаждении организма. Гормон мозгового слоя надпочечника - адре­налин усиливает окислительные процессы, увеличивая тем самым образо­вание тепла. Одновременно он суживает сосуды кожи, вызывая за счет этого уменьшение теплоотдачи.

Регуляция обмена веществ и энергии в организме осуществляется Нервной и эндокринной системами. Основным отделом ЦНС, регулирующим все виды обменных и энергетических процессов, является также Гипоталамус. В нем расположены центры регуляции обмена белков, жиров, углеводов, воды и солей.

На обменные процессы большое влияние оказывают эндокринные железы. Гормоны тироксин, соматотропин, инсулин, половые гормоны усиливают синтетические процессы, особенно в отношении белка. Гормо­ны коры надпочечника и щитовидной железы в больших количествах уси­ливают катаболизм, т.е. распад белков. Гормон липокаин способствует утилизации жиров. Гормон инсулин регулирует углеводный обмен, тормо­зит мобилизацию жира из жировой ткани. Антидиуретический гормон, или вазопрессин, усиливает обратное всасывание воды из канальцев почек в кровь. Альдостерон - гормон коры надпочечника сохраняет в организме натрий и увеличивает выведение калия, активно участвуя таким образом в регуляции минерального обмена.

Контрольные вопросы

1. Общая характеристика обмена энергии. Основной обмен.

2. Температура тела у человека и изотермия.

3. Химическая и физическая терморегуляция.

4. Механизмы регуляции теплообмена, обмена веществ и энергии.