FIZJOLOGIA WYKŁAD 12 (OSTATNI)
Termoregulacja
Regulacja temperatury ciała
Ludzie to organizmy stałocieplne.
Organizmy stałocieplne same wytwarzają potrzebne im ciepło.
W organizmach stałocieplnych termostatowane jest tylko wnętrze ciała.
Temperatura skóry zależy od temperatury otoczenia.
Temperatura wnętrza to ok. 37oC, temperatura skóry to od 28-33oC.
Stałocieplność nie oznacza całkowitej niezmienności temperatury. Pod wpływem silnych emocji temperatura ciała może wzrosnąć powyżej 38.
Podczas wysiłku temperatura pracujących mięśni może być ok. 40.
Temperatura ciała ulega wahaniom w ciągu doby. Najniższa w czasie snu, we wczesnych godzinach rannych, a najwyższa we wczesnych godzinach wieczornych.
Dobowa różnica temperatur może wahać się od 0,5-0,7oC.
Temperatura poszczególnych tkanek i narządów nie jest taka sama, bo ilość ciepła wytwarzanego przez narządy zależy od intensywności ich metabolizmu.
Najwyższą temperaturę ma serce, wątroba i brunatna tkanka tłuszczowa.
Mechanizmy regulujące temperaturę ciała
Termoregulacja behawioralna
- różne formy zachowania (np. odpowiednia pozycja ciała)
- zwiększenie aktywności fizycznej żeby się ogrzać
- poszukiwanie schronienia przed upałem lub chłodem, wkładanie odpowiedniej odzieży
Termoregulacja fizjologiczna
Eliminacja i doprowadzenie ciepła takie samo.
Eliminacja przez skórę – tracimy ciepło w wyniku promieniowania, przewodnictwa i parowania. Tak ok. 97% całego ciepła tracone.
Ciepło może być wydalane przez układ oddechowy – ok. 2% ciepła, może być też usuwane przez przewód pokarmowy i układ moczowy – ok. 1%.
Skóra i tkanki podskórne są dla organizmu termicznymi izolatorami. Skóra dzięki bogatemu unaczynieniu może być chłodnicą.
Wysoka temperatura otoczenia powoduje rozszerzenie naczyń skory i prowadzi do zwiększenia wydalania ciepła.
Najskuteczniejszy sposób usuwania ciepła z organizmu to parowanie potu. Wzrost temperatury otoczenia pobudza gruczoły potowe, które wydzielają więcej potu, który parując usuwa nadmiar ciepła z organizmu.
Ciepło to uboczny produkt reakcji wewnątrzkomórkowych. Zależy od wielkości podstawowej przemiany materii.
Podstawowa przemiana materii to ilość energii potrzebnej dla procesów fizjologicznych niezbędnych dla utrzymania człowieka przy życiu. Wielkość podstawowej przemiany materii zależy od spoczynkowej czynności wszystkich tkanek i narządów.
Innym źródłem powstawania ciepła jest czynność przewodu pokarmowego. Po zjedzeniu posiłku rośnie produkcja ciepła – jest to specyficzne, dynamiczne działanie pokarmu. Najwięcej ciepła po zjedzeniu produktów białkowych, najmniej – tłuszczów.
Posiłek złożony z produktów białkowych powoduje 30% wzrost przemiany materii utrzymujący się 3-12 godzin.
Kiedy jest zimno warto jeść produkty bogate w białko.
Ciepło wytwarzane w czasie pracy mięśni szkieletowych jest proporcjonalne do nasilenia aktywności ruchowej.
Dreszcze – skurcze mięśni szkieletowych, napinanie mięśni powoduje wzrost produkcji ciepła.
Termogeneza drżeniowa – wytwarzanie ciepła przez drżenie mięśni szkieletowych.
U noworodków wytwarzanie ciepła przez termogenezę bezdrżeniową. Wytwarzanie ciepła przez brunatną tkankę tłuszczową. Występuje pomiędzy łopatkami, a u dorosłych zanika.
Noworodki szybko ulegają wychłodzeniu bo mają mało tkanki podskórnej.
Ciepło dostarczone może być z zewnątrz przez przyjmowanie gorących pokarmów, płynów, wdychanie ciepłego powietrza, nagrzewanie ciała przez branie gorącego prysznica…
Stałą temperaturę ciała utrzymuje w podwzgórzu ośrodek termoregulacji. Jego neurony reagują na zmiany temperatury krwi przepływającej przez naczynia podwzgórza. Neurony działają na zasadzie termostatu. Podczas niedoboru ciepła ośrodek termoregulacji uruchamia mechanizmu produkujące ciepło.
Obniżenie temperatury krwi przepływającej przez podwzgórze powoduje pobudzenie struktur wywołujących drżenie mięśniowe i pojawiają się dreszcze, zwiększa się aktywność fizyczna. Dochodzi do pobudzenia ośrodków kontrolujących autonomiczny układ współczulny. Pobudzenie go powoduje uwolnienie noradrenaliny. NA zwiększa produkcję ciepła w mięśniach szkieletowych i tkance tłuszczowej i przez zwężenie naczyń krwionośnych w skórze zmniejsza utratę ciepła.
Obniżenie temperatury krwi pobudza wydzielanie hormonów z rdzenia nadnerczy i tarczycy. Pod wpływem adrenaliny zwiększa się metabolizm glukozy i tkanki tłuszczowej. Hormony tarczycy powodują wzrost metabolizmu we wszystkich komórkach.
Spadek temperatury ciała powoduje pobudzenie ośrodka głodu.
Przy schłodzeniu występuje „gęsia skórka” – nastroszenie włosków, które zmniejszają utratę ciepła przez skórę (tzw. piloerekcja).
Gdy temperatura ciała i otoczenia rośnie to rozszerzają się naczynia chłonne i zwiększa się wydzielanie potu. Oddechy są przyspieszone, z powietrzem wydychanym usuwane więcej ciepła.
Ograniczenie produkcji ciepła w organizmie – niechęć do ruchu, spadek łaknienia.
Skrajny wzrost lub spadek temperatury otoczenia – mechanizmy termoregulacyjne niewydolne. Znaczny spadek temperatury ciała hipotermia; znaczne podwyższenie temperatury hipertermia.
Spadek temperatury ciała zwalnia wszystkie procesy fizjologiczne: spadek częstości skurczów serca, spadek częstości oddychania, spadek ciśnienia tętniczego krwi.
Oziębienie ciała do 21-24oC nie powoduje trwałych zmian w Komorkach i dlatego hipotermia stosowana jest w chirurgii.
U pacjentów w hipotermii można na dłużej zatrzymać krążenie – zwężają się naczynia, zmniejsza się krwawienie z ran. Można u nich przeprowadzić operację na otwartym sercu i mózgu.
Miejscowe oziębienie stosowane u sportowców – znosi ono czucie bólu.
Szybkość rozwoju i przebieg przegrzania organizmu zależy od stopnia wzrostu temperatury, warunków środowiska (wilgotność powietrza, obecność wiatru, możliwość uzupełniania wody i elektrolitów).
W czasie przegrzania organizmu najbardziej niebezpieczne zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej. Zwiększa się wydzielanie potu.
U ludzi narażonych na długie działanie niskich lub wysokich temperatur dochodzi do aklimatyzacji – uruchomienie mechanizmów przeciwdziałających przegrzaniu lub wyziębieniu organizmu i psychicznych…
3 rodzaje adaptacji do zimna:
Aklimatyzacja hipotermiczna
Zmniejszenie wydzielania ciepła i temperatury wewnętrznej.
Aklimatyzacja izolacyjna
Charakteryzuje się zwiększeniem grubości tkanki tłuszczowej podskórnej i zwiększonym skurczeniu obwodowych naczyń krwionośnych.
Aklimatyzacja metaboliczna
Polega na przetrwaniu lub ponownym pojawieniu się tkanki tłuszczowej brunatnej u ludzi dorosłych.
Gorączka…