Fizjologia - wyklad 9 - Termoregulacja, STUDIA


Fizjologia - wyklad 9 - Termoregulacja

Termoregulacja a gospodarka wodno-elektrolitowa organizmu

Termoregulacja polega na dostosowaniu ilości ciepła wytwarzanego w organizmie (termoregulacja chemiczna) i ciepła wymienianego między organizmem, a otoczeniem (termoregulacja fizyczna) do potrzeb bilansu cieplnego w sposób zapewniający utrzymanie homeostazy termicznej w zmiennych warunkach środowiska.

Homeostaza jest to zdolność organizmu do utrzymania stałości środowiska wewnętrznego np. stałej temperatury, stałego ciśnienia osmotycznego dzięki mechanizmom dostosowawczym organizmu człowieka związanym z czynnością układu nerwowego i gruczołów wydzielania wewnętrznego działającym na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego (przeciwdziałającego np. podwyższeniu temperatury ciała.)

Układ termoregulacji składa się z trzech podstawowych elementów. Są nimi:

1. termoreceptory i termodetektory - struktury wrażliwe na zmiany temperatury otoczenia lub temperatury wnętrza ciała,

2. ośrodek termoregulacji - przetwarza informacje ze struktur wrażliwych na temperaturę,

3. efektory układu termoregulacji.

Termoreceptory zlokalizowane są głównie w skórze, w mięśniach, w górnych drogach oddechowych, ścianach naczyń żylnych, a także w niektórych odcinkach: przewodu pokarmowego, podwzgórza i rdzenia kręgowego. Ich funkcja polega na dostarczaniu informacji, zarówno o bezwzględnej temperaturze, jak i o jej zmianach, do ośrodkowego mechanizmu regulacyjnego oraz świadomości człowieka, dzięki czemu odczuwa on zimno lub ciepło. Ze względu na kryterium czynnościowe termoreceptory dzielą się na receptory zimna i ciepła. Termoreceptory wrażliwe na zimno są liczniejsze od wrażliwych na gorąco.

Ośrodek termoregulacji zlokalizowany jest w międzymózgowiu, a dokładniej w podwzgórzu. Składa się on z dwóch części:

ośrodek eliminacji ciepła mieści się on w przedniej części podwzgórza i kontroluje utratę ciepła,

ośrodkiem zachowania ciepła znajduje się on w tylniej części podwzgórza i zatrzymywanie ciepła w ustroju oraz stymulację jego produkcji.

Obie te części ośrodka termoregulacji są ze sobą połączone drogami biegnącymi po obu stronach w bocznej części podwzgórza

Głównymi efektorami termoregulacji fizycznej są układ krążenia i gruczoły potowe, a efektorami termoregulacji chemicznej przede wszystkim mięśnie szkieletowe, wątroba i tkanka tłuszczowa. Zmiana stanu czynnościowego efektorów prowadzi do zwiększenia lub zmniejszenia utraty ciepła przez organizm (efektory termoregulacji fizycznej), bądź też zmniejszenia lub zwiększenia tempa wytwarzania w organizmie ciepła metabolicznego (efektory termoregulacji chemicznej).

Bilans wodny organizmu

Woda występuje we wszystkich tkankach i płynach ustrojowych człowieka. U dorosłego człowieka zawartość wody wynosi około 70% masy ciała, co stanowi ok. 50 litrów. Z tego ok.:

W poszczególnych organach zawartość wody wynosi w:

mięśniach około 75 % ich masy

krewi - 82 %,

wątrobie - 74 %,

kościach - 46 %,

zębinie - 92 %.

Rola wody w organizmie jest różnorodna. Przede wszystkim:

Dłużej trwające niedobory wody w organizmie prowadzą do poważnych zaburzeń wielu podstawowych procesów życiowych. Po utracie około 10% wody występuje znaczne obniżenie sprawności fizjologicznej, a utrata 15-20 % ogólnej ilości wody może doprowadzić nawet do śmierci.

Źródła wody w organizmie człowieka to:

1. Płyny - w naszym umiarkowanym klimacie minimalne spożywanie dziennie płynów dla prawidłowego funkcjonowania organizmu powinno wynosić do 1 do 1,5 litra.

2. Pokarmy stałe. Najwięcej wody zawierają świeże owoce i warzywa, nieco mniej mięso i ryby, a mąka i nasiona strączkowe są ubogie w wodę.

3. Procesy przemiany materii. Przy spalaniu 100 g tłuszczu powstaje 105 g wody, ta sama ilość węglowodanów daje 55g wody, a 100g białka daje 41g wody. Spalanie wewnątrzustrojowe dostarcza 0,3 litra wody.

Tablica 1 Przeciętnie człowiek potrzebuje około 2,8 litra wody dziennie. W bilansie tym dwie pozycje są względnie stałe: po stronie przychodu spalanie ustrojowe, Po stronie rozchodu wydalanie wody przez płuca. W klimacie umiarkowanym nadmiar wody wydany jest przez nerki.

TABLICA 1 Bilans gospodarki wodnej organizmu

Dostarczanie wody

Ilość w litrach

Drogi wydalania wody

Ilość w litrach

Napoje

1,5

Z moczem

1,5

Pożywienie

1,0

Przez skórę

0,6

Spalanie w ustroju

0,3

Przez płuca

0,55

Z kałem

0,15

Razem

2,8

Razem

2,8

Odwodnienie podczas pracy

Równowaga wodno-mineralna zostaje naruszona przy intensywnej pracy fizycznej, a szczególnie przy zwiększającej się utracie wody przez skórę pod wpływem gorąca. W warunkach pracy zawodowej występuje ujemny bilans wodny do 1-2 litrów w czasie zmiany roboczej. Ogólna utrata wody, ujemny bilans elektrolitów i witamin rozpuszczalnych w wodzie nie zależy od ilości wody wypijanej przez pracownika. Odwodnienie powoduje zmniejszenie zdolności wysiłkowej i przyspiesza występowanie zmęczenia, a nawet tzw. wyczerpanie z odwodnienia.

Podczas pracy w warunkach wysokiej temperatury występuje znaczne wydzielanie wody drogą pocenia się. Picie zwykłej wody. nie wzbogaconej związkami mineralnymi, może wywoływać wymioty, skurcze i osłabienie. Korzystne jest picie wody małymi, często przyjmowanymi porcjami, a zwłaszcza płynów z dodatkiem owocu dzikiej róży.

Bilans cieplny organizmu ludzkiego podczas pracy

Zależy on od ilości ciepła wytworzonego w organizmie podczas pracy oraz od ilości ciepła oddawanego otoczeniu, bądź z otoczenia pobieranego.

Warunkiem właściwego samopoczucia człowieka oraz odpowiedniej jego sprawności jest utrzymanie przez organizm ludzki, w każdych warunkach w jakich się znajdzie, równowagi cieplnej tj. temperatury ciała w granicach 36,8OC. Powstający zatem podczas przemiany materii oraz pracy nadmiar ciepła musi być odprowadzony z organizmu do otoczenia przez:

  1. parowanie, czyli usuwanie nadmiaru ciepła z organizmu przez wodę wydalana przez płuca i skórę. Utrata wody drogą parowania nie przekracza zwykle 1 kg/godzinę i może dochodzić do 14 litrów na dobę.

  2. konwekcję, czyli unoszenie ciepła z organizmu przez powietrze,

  3. przewodnictwo, czyli oddawanie ciepła przedmiotom i elementom otoczenia o niższej temperaturze przez bezpośredni kontakt, zetknięcie z nimi.

  4. promieniowanie czyli oddawanie ciepła w wyniku zetknięcia ciała z chłodniejszą masą powietrza otaczającego.

Problem nie istnieje jeśli praca wykonywana jest w środowisku chłodnym, bo odprowadzenie ciepła z organizmu do otoczenia jest wówczas intensywne.

W środowisku gorącym sprawność mechanizmów termoregulujących organizmu może okazać się nie dostateczna z punktu widzenia potrzeb eliminacji ciepła metabolicznego i uzyskiwanego z otoczenia, w wyniku czego wzrost temperatury ciała może wywołać udar cieplny, a nawet śmierć człowieka.

Nie ulega wątpliwości, że w miarę obniżania się własności chłodzących powietrza w sposób wyraźny spada także wydajność pracy. Zależność między wydajnością pracy, a temperaturą efektywną powietrza przedstawia wykres nr 1

W cieplnych warunkach pracy decydujący wpływ na zachowanie bądź naruszenie równowagi cieplnej w organizmie ludzkim, oraz komfort pracy, mają takie parametry powietrza jak:

  1. Temperatura -jej bezpośredni wpływ na człowieka związany jest możliwością oddawania ciepła przez organizm ludzki

  2. Wilgotność- decyduje ona o chłodzącym działaniu powietrza na organizm ludzki. Im mniejsza jest bowiem wilgotność względna powietrza, czyli im mniej pary wodnej zawiera ono w sobie, tym więcej pary wodnej może to powietrze jeszcze pobrać, a tym samym więcej wilgoci zawartej w pocie ludzkim może ono wchłonąć i odprowadzić.

Gdy wilgotność powietrza jest duża, nie może zachodzić intensywne parowanie potu i wydalanie potu z organizmu do otoczenia jest ograniczone, a przy 100% wilgotności względnej niemożliwe ze względu na całkowite nasycenie powietrza parą wodna.

W zależności od wilgotności względnej organizm ludzki odczuwa powietrze przy wilgotności względnej:

poniżej 40%

_

jako bardzo suche

przy 40÷60%

_

jako suche

przy 60÷80%

_

jako normalne, występują najlepsze warunki klimatyczne

przy 80÷95%

_

jako wilgotne

powyżej 95%

_

jako bardzo wilgotne, może wystąpić zagrożenie życia

  1. Prędkość przepływu

Powietrze jest złym przewodnikiem ciepła, dlatego unoszenie ciepła (konwekcja) z organizmu człowieka może zachodzić tylko wtedy, gdy istnieje ruch powietrza względem skóry. W powietrzu stojącym chłodzenie ciała ludzkiego przez konwekcje nie zachodzi, ponieważ cienka warstwa powietrza, po nagrzaniu się do temperatury ciała przylega do skóry skutkiem czego ciepło oraz pot nie może przenikać w głąb atmosfery powietrznej otaczającej człowieka. Dopiero ruch powietrza powoduje ciągłą wymianę warstw powietrza przylegających do ciała, a tym samym umożliwia utratę ciepła przez konwekcję.

Im większa jest wilgotność względna powietrza i im intensywniejsze jest pocenie się skóry, tym szybszy powinien być ruch powietrza względem ciała ludzkiego. Zwiększenie prędkości powietrza wpływa bowiem na poprawę warunków klimatycznych przez:

  1. Intensywność chłodzenia.

Intensywność chłodzenia lub natężenie chłodzenia K określa ilość ciepła odebraną z 1cm2 powierzchni ciała ludzkiego w jednostce czasu (w 1s) spowodowaną wspólnym działaniem temperatury, wilgotności i prędkości powietrza.

Jednostką natężenia chłodzenia jest 1 katastopień (mcal/s•cm2), który określa ilość ciepła odprowadzanego z ciała ludzkiego o temperaturze 36,5OC

Różnica KW-KS wyraża ilość ciepła wydalaną z organizmu przez parowanie.

1

4



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Fizjologia - wyklad 8 - Stres, STUDIA
Fizjologia - wyklad 5 - Odzywianie, STUDIA
Fizjologia - wyklad 8 - Stres, STUDIA
Fizjologia - wyklad 3 - uklad oddechowy, STUDIA
Fizjologia - wyklad 7 - Wydatek energetyczny, STUDIA
Fizjologia - wyklad 6 - uklad krazenia, STUDIA
Fizjologia - wyklad 10 - Wydolność fizyczna, STUDIA
Fizjologia - wykład 11 - choroby zawodowe, STUDIA
Fizjologia - wyklad 1 - Fizjologia i postacie pracy, STUDIA
Fizjologia - wyklad 4 - Fizjologia miesni i miomechanika, STUDIA
Fizjologia - wykład 12 - choroby zawodowe II, STUDIA
Fizjologia - wyklad 2 - Parametry charakteryzujące sylwetkę człowieka, STUDIA
Termoregulacja, STUDIA, Fizjologia
Wykład VIII, Studia Biologia, Mikrobiologia, wykłady z ogólnej
EGZAMIN fizjologia rat med, STUDIA, Fizjologia, EGZAMIN
Wyklad 3 pobudliwosc, Dietetyka, Anatomia i fizjologia człowieka, Fizjologia wykłady
Wykład XI, Studia Biologia, Mikrobiologia, wykłady z ogólnej

więcej podobnych podstron