Тепловіддача людини

Теплоутворення, або теплопродукція, визначається інтенсивністю обміну речовин. Регуляція теплоутворення шляхом збільшення або зменшення обміну речовин позначається як хімічна терморегуляція.

Вироблене організмом тепло постійно віддається в навколишнє його зовнішнє середовище. Якби не існувала віддача тепла, організм загинув би від перегрівання. Тепловіддача може збільшуватися і зменшуватися. Регуляція тепловіддачі шляхом зміни здійснюють її фізіологічних функцій позначається як фізична терморегуляція.

Кількість утворюється в організмі тепла залежить від рівня обміну речовин в органах, що визначається трофічної функцією нервової системи. Найбільша кількість тепла утворюється в органах з інтенсивним обміном речовин – в скелетної мускулатури і в залозах, головним чином в печінці і в нирках. Найменша кількість тепла звільняється в кістках, хрящах та сполучної тканини.
При підвищенні температури навколишнього середовища теплоутворення зменшується, а при її зниженні – збільшується. Отже, між температурою зовнішнього середовища і теплообразованием існують назад пропорційні відношення. Влітку теплоутворення знижується, а взимку збільшується.
Співвідношення між теплообразованием і тепловіддачею залежить від температури навколишнього середовища. При температурі середовища 15-25 ° С теплоутворення в спокої в одязі знаходиться на одному рівні і врівноважується тепловіддачею (зона байдужості). Коли температура середовища нижче 15 ° С, то при тих же умовах теплопродукція підвищується при 0 ° С і поступово знижується до 15 ° С (нижня зона підвищення обміну). Якщо температура середовища 25-35 ° С, обмін речовин дещо знижується (зона зниженого обміну) і зберігається терморегуляція. При підвищенні температури середовища більше 35 ° С відбувається порушення терморегуляції, обмін речовин і температура тіла підвищуються (верхня зона підвищення обміну, зона перегрівання). Отже, підвищення температури зовнішнього середовища або зігрівання організму зменшує тепловиробництва тільки до відомого рівня при певній температурі зовнішнього середовища. Ця температура називається критичною, оскільки подальше її підвищення веде вже не до зменшення, а до збільшення теплоутворення і підвищенню температури тіла. Точно так само при охолодженні існують критична температура зовнішнього середовища, нижче якої тепловиробництва починає знижуватися.

При м’язовому спокої збільшення теплоутворення при охолодженні тіла незначно.
Особливо значне збільшення теплоутворення при низькій температурі зовнішнього середовища спостерігається при тремтіння і роботі м’язів. Неправильні, невеликі скорочення м’язів – тремтіння і посилені рухи, які людина робить на холоді з метою зігрітися і позбутися від ознобу або тремтіння, підвищують трофічні функції, значно збільшують обмін речовин і виробництво тепла. Кілька підвищується вироблення тепла і при « гусячої шкіри» – скорочення м’язів волосяних мішечків.
Необхідно врахувати, що ходьба збільшує тепловиробництва майже в 2 рази, а швидкий біг – в 4-5 разів, температура тіла може підвищитися на декілька десятих градуса, причому підвищення температури під час роботи прискорює окислювальні процеси і тим самим сприяє окислення продуктів розпаду білків. Однак при тривалій інтенсивній роботі при температурі зовнішнього середовища вище 25 ° С температура тіла може зрости на 1-1,5 ° С, що вже викликає зміни і порушення життєдіяльності. Коли під час м’язової роботи при високій температурі зовнішнього середовища температура тіла підвищується більш ніж до 39 ° С, може наступити тепловий удар. На частку м’язів доводиться 65-75% теплоутворення, а при інтенсивній роботі навіть 90 %.

Решта частки тепла утворюється в залізистих органах, головним чином в печінці.
Організм у спокої безперервно втрачає тепло:
1) тепловипромінюванням, або віддачею тепла шкірою навколишньому повітрю;
2) Теплопроведение, або безпосередньої віддачею тепла тих предметів, які стикаються з шкірою;
3) випаровуванням води з поверхні шкіри і легень.
В умовах спокою 70-80 % тепла віддається в навколишнє середовище шкірою тепловипромінюванням і Теплопроведение, а випаровуванням води в шкірі (потовиділенням) і в легенях – близько 20 %. Віддача тепла нагріванням повітря, що видихається, сечею та калом незначна, вона становить 1,5-3 % загальної тепловіддачі.

При м’язовій роботі різко зростає віддача тепла випаровуванням (у людини головним чином потовиділенням), доходячи до 90% всього добового теплоутворення.
Тепловіддача тепловипромінюванням і Теплопроведение залежить від різниці температур шкіри і навколишнього середовища. Чим вище температура шкіри, тим більше тепловіддача зазначеними шляхами. Л температура шкіри залежить від припливу до неї крові. При підвищенні температури навколишнього середовища артеріоли і капіляри шкіри. Але так як різниця температури шкіри зменшується, то абсолютна величина тепловіддачі при високих температурах навколишнього середовища менше, ніж при низьких.

Коли температура шкіри порівнюється з температурою навколишнього середовища, тепловіддача припиняється. При подальшому підвищенні температури навколишнього середовища шкіра не тільки не втрачає тепло, але сама нагрівається. У цьому випадку тепловіддача тепловипромінюванням і теплопровіденіем відсутній і зберігається тільки тепловіддача випаровуванням.
Навпаки, на холоді артеріоли і капіляри шкіри звужуються, шкіра стає блідою, кількість протікає через пес крові зменшується, температура шкіри знижується, різниця температур шкіри і навколишнього середовища згладжується, і тепловіддача зменшується.
Людина зменшує тепловіддачу штучними покривами (білизною, одягом і т. д.). Чим більше повітря в цих покривах, тим легше зберігається тепло.

Регуляція тепловіддачі випаровуванням води відіграє велику роль, особливо при м’язовій роботі і значному підвищенні температури навколишнього середовища. При випаровуванні 1 дм3 води з поверхні шкіри або слизових оболонок втрачається тілом 2428,4 кДж.
Втрата води шкірою відбувається за рахунок проникнення води з глибоких тканин на поверхню шкіри і головним чином за рахунок функціонування потових залоз. При середній температурі навколишнього середовища доросла людина щодоби втрачає випаровуванням з шкіри 1674,8-2093,5 кДж.
У зв’язку з різким збільшенням потовиділення при підвищенні температури навколишнього середовища і при м’язовій роботі значно зростає і тепловіддача, хоча і не весь піт випаровується.
Великі втрати поту супроводжуються втратами великих кількостей мінеральних солей, так як зміст однієї тільки кухонної солі в поту одно 0,3-0,6 %. При втраті 5 – 10дм3 поту втрачається 25-30 грам кухонної солі. Тому якщо виникла при рясному потовиділенні спрага задовольняється водою, то наступають важкі розлади внаслідок втрати значних кількостей солей (судоми і т. д.). Вже при втраті 2 дм3 поту виходить дефіцит солей в організмі. Ці втрати поповнюються питвом води, що містить 0,5-0,6 % кухонної солі, яку рекомендується пити при рясному тривалому потовиділенні.

Випаровування води постійно відбувається і з поверхні легенів. Видихається повітря насичене водяними парами на 95-98 % і тому чим сухіше вдихаємо повітря, тим більше тепла віддається випаровуванням з легких. У звичайних умовах легкими щодоби випаровується 300-400 см3 води, що відповідає 732,7-962,9 кДж. При високій температурі дихання частішає, а на холоді стає рідкісним. Випаровування води з поверхні шкіри і легень стає єдиним шляхом тепловіддачі, коли температура повітря досягає температури тіла. У цих умовах в спокої випаровується більше 100 см3 поту за годину, що дозволяє віддавати близько 251,2 кДж на годину.

Випаровування води з поверхні шкіри і легень залежить від відносної вологості повітря. Воно припиняється в повітрі, насиченому водяними парами. Тому перебування у вологому гарячому повітрі, як, наприклад, бані, важко переноситься. У сирому повітрі людина погано почувається, навіть при порівняно невисокій температурі навколишнього середовища – при 30 ° С. Погано переноситься шкіряне та гумове одяг, так як вона непроникна для повітря і робить неможливим випаровування поту, тому під таким одягом піт накопичується. При високій температурі повітря і м’язової роботі у шкіряній і гумовою одязі у людини підвищується температура тіла.

Перегрівання людини в атмосфері, насиченій водяними парами, особливо небезпечно, тому що позбавляє можливості звільнятися від надлишку тепла найбільш дієвим способом – іспареніем.сов і навіть діб до початку фізичних вправ, і 2) стартове стан, що виникає з моменту потрапляння в спортивну обстановку. Вони характеризуються зрушенням обміну речовин, збільшенням споживання O2 і виділення СО2, підвищенням температури тіла і зміною інших функцій організму. У людей зміна обміну речовин і енергії може бути викликане і дією слів.
У собак і кроликів були утворені умовні рефлекси на почастішання дихання і зниження температури тіла при перегріванні (А. Н. Велетнів та Є. І. Синельников, 1926).

Посилання на основну публікацію