Исследования влияния физической нагрузки, изменяющегося кровоснабжения и температуры окружающей среды на изменения температуры различных участков кожи

Температура кожи в различных участках неодинакова и колеблется в значительных пределах. Ее величина зависит от мнгих факторов, в частности от баланса теплопродукции и теплоотдачи в организме, на который влияют, уровень физической нагрузки, теплоизолирующие свойства одежды, активность кровообращения различных участков кожи, изменяющиеся температурные условия окружающей среды. Например, при изменении температуры окружающей среды от 25⁰ С до 37⁰ С температура кожи груди изменяется с 34,5⁰ С до 35⁰ С, т.е. на 0,5⁰ С, а большого пальца ноги – с 25,8⁰ С до 35,5⁰ С, т.е на 8,2⁰С.

Для работы необходимы: ртутные либо электротермометры, секундомер, дезинфицирующий раствор. Объект исследования–человек.

Проведение работы: 1. Измерение исходной температуры: обработанные дезинфицирующим раствором термометры поместить на различные участки кожи легко одетого испытуемого: подкрыльцовую впадину, под язык в ротовую полость, лоб, предплечье, кисть, пальцы правой и левой верхней конечности на 30 сек и измерить исходную температуру.

2. Исследование влияния охлаждения окружающего воздуха на температуру участков кожи: направить на испытуемого поток воздуха от вентилятора в течение 10-15 мин и зарегистрировать температуру, отмечая ее изменения в различных точках.

3. Исследования влияния нагревания окружающего воздуха на температуру участков кожи: одеть на испытуемого одежду с хорошими теплоизолирующими свойствами и черзе 10-15 мин измерить температуру в тех же точках.

4. Исследование влияния физической нагрузки: предложить испытуемому выполнить физическую нагрузку (проба с 20-ю приседаниями или бег на месте в течение 5 мин) и измерить показатели температуры в тех же точках, отмечая их изменения.

5. Исследования изменения температуры кожи при уменьшении кровоснабжения участков кожи: наложить манжету сфигмоманометра на плечо и, повышая давление до 180-200 мм.рт.ст., пережать сосуды плеча, после чего зарегистрировать изменения температуры на коже предплечья, кисти и пальцев на данной руке. Сравнить результаты с показателями на другой, интактной руке через 1, 2 и 3 мин после пережатия и через 1, 2 и 3 мин после восстановления кровотока.

Оформление результатов и их оценка: Полученные данные записать в протокол, сравнить с должными показателями. Нарисовать температурную схему тела исследуемого и сделать заключение.

.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний:

1. Экспериментальное оперативное вмешательство привело к снижению способности животного поддерживать изотермию в условиях низкой температуры среды потому, что…

A. поврежден гипофиз

B. нарушена деятельность ядер передней группы гипоталамуса

C. поврежден эпифиз

D. повреждены ядра задней группы гипоталамуса

E. повреждена кора больших полушарий

2. В каком диапазоне температур (по Цельсию) имеют максимальную активность тепловые терморецепторы?

A. 20-25

B. 25-30

C. 40-46

D. 30-35

E. 35-40

3. Почему при одной и той же температуре воздуха человек больше зябнет в "слякотную" погоду, чем в сухую?

A. ухудшается испарение жидкости

B. усиливается конвекция

C. повышается радиация

D. усиливается испарение жидкости

E. повышается теплопроводность воздуха

4. При каких условиях усиление потоотделения не приводит к увеличению теплоотдачи?

A. при образовании большого количества пота

B. при образовании высококонцентрированного пота

C. при очень низкой влажности

D. при очень высокой влажности

E. все ответы неправильные

5. Наиболее высокая температура тела у здорового человека наблюдается в…

A. *18 часов

B. 4 часа

C. 7 часов

D. 10 часов

E. 12 часов

6. В нейлоновой рубашке жара переносится значительно тяжелей, чем в хлопчатобумажной, так как ухудшаются условия для…

A. теплопродукции

B. излучения

C. конвекции и испарения пота

D. активации мышечной дрожи

E. все ответы правильные

7. Какие рецепторы имеют большую плотность расположения в коже?

A. тепловые

B. плотность их расположения на коже одинакова

C. горячевые

D. холодовые

E. прохлады

8. Где находится "центр терморегуляции"?

A. в продолговатом мозге

B. в среднем мозге

C. в гипоталамусе

D. в мозжечке

E. в варолиевом мосту

9. Какое максимальное количество секрета может быть выделено потовыми железами человека в течение суток?

A. до 10 л

B. до 5 л

C. до 20 л

D. до 25 л

E. до 2 литров

10. В каких отделах гипоталамуса расположен центр теплоотдачи?

A. в области задней группы ядер

B. в области дорзальных ядер

C. в области передней группы ядер

D. все ответы правильны

E. в области ядер передней и дорзальной группы

Ответы: 1-.D. 2-C. 3-E. 4-D. 5-D. 6-C. 7-D. 8-C. 9-A. 10-C.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний по программе «Крок»:

1. У Какое количество тепла выделяется из организма через кожу?

A. около 20 %

B. около 40 %

C. около 80 %

D. около 60 %

E. около 100 %

2. Какое количество тепла выводится из организма человека при температуре комфорта и относительной влажности воздуха 40 % путем теплопроведения и конвекции?

A. 70%

B. 40%

C. 60%

D. 50%

E. 25%

3. Какой способ теплоотдачи преимущественно функционирует у человека при температуре окружающей среды 40 C и нормальной влажности?

A. теплопроведение

B. излучение

C. конвекция

D. испарение

E. все ответы правильные

4. Тепловой баланс – это ...

A. равновесие между теплопроводностью и образованием тепла в организме

B. все ответы правильны

C. взаимодействие между теплопродукцией и теплообменом

D. равновесие между сократительным и несократительным термогенезом

E. все ответы неправильные

5. Бурый жир обеспечивает в организме…

A. повышение теплопродукции

B. синтез АТФ

C. образование энергии

D. мобилизацию гликогена

E. все ответы правильные

6. Несократительный термогенез основан на…

A. увеличении химической работы клетки

B. активации мышечной дрожи

C. росте сопряженности окислительного фосфорилирования и тканевого дыхания

D. разобщении окислительного фосфорилирования и тканевого дыхания

E. все ответы правильны

7. Какой вид теплоотдачи функционирует в организме в условиях сауны ?

A. конвекция

B. теплопроведение

C. излучение

D. испарение

E. все ответы правильны

8. Холодовая дрожь - это частный случай...

A. физической терморегуляции

B. термопреферендума

C. химической терморегуляции

D. все ответы правильны

E. все ответы неправильные

9. В каком диапазоне температур (⁰С) имеют максимальную активность холодовые терморецепторы?

A. 10-20

B. 15-25

C. 20-33

D. 25-35

E. 5-10

10. Подкожная жировая клетчатка в связи с малой теплопроводностью жира…

A. способствует теплоотдаче

B. препятствует теплоотдаче

C. не имеет отношения к теплоотдаче

D. уменьшает теплопродукцию

E. увеличивает теплопродукцию

.

Ответы: 1-C. 2-E. 3-D. 4-C. 5-A. 6-A. 7-D. 8-C. 9-C. 10-B.

Ситуационные задачи:

32. Если человек вынужден работать при высокой температу­ре среды и стопроцентной влажности воздуха, то в этих условиях все механизмы терморегуляции оказываются неэффективными. Если работа достаточно продолжительная, может наступить опас­ное для жизни перегревание. Объясните, как помочь системе терморегуляции искусственным путем? Ответ: Проще всего обеспечить искусственное испарение жидко­сти. Для этого нужно все время смачивать одежду рабочего водой и обдувать его струей сухого воздуха.

33. Объясните, почему при одной и той же температуре воздуха человек чуствует зябкость в слякотную погоду и не ощущает ее в сухую погоду? Ответ: Влажный воздух содержит пары воды и поэтому более те­плопроводен по сравнению с сухим, поэтому во влажной среде от­дача тепла идет быстрее, чем в сухой.

34. У многих животных, в отличие от человека, при действии высокой температуры среды температура тела повышается до весьма значительного уровня (у некоторых антилоп до 46°С) и за­тем стабилизируется на этом уровне. Объясните физиологический смысл такой реакции. Ответ: Если температура тела выше температуры среды, то ста­новится возможной теплоотдача радиацией и конвекцией, и тогда экономится вода, которую организм теряет с потом или слюной. В условиях пустыни это важно. Следует отметить, что у таких жи­вотных имеются специальные механизмы, способствующие охлаж­дению крови, поступающей в мозг.

35. Объясните, почему при охлаждении мозга можно продлить продолжительность периода клинической смерти? Ответ: Продолжительность периода клинической смерти определяется временем, в течение которого клетки коры мозга могут выдерживать отсутствие кислорода. Охлаждение замедляет интенсивность метаболизма. Поэтому отсутствие кислорода сказывается в меньшей степени, и клиническая смерть продолжается несколько дальше.

36. В состоянии клинической смерти через 5-6 минут происходит гибель клеток коры мозга. Поэтому реанимацию необходимо начинать буквально в первые же секунды после наступления клинической смерти. Объясните, каким образом можно продлить продолжительность периода обратимой клинической смерти? Ответ: Главная причина – аноксия, отсутствие кислорода, который интенсивно потребляется мозгом. Следовательно, чтобы продлить состояние клинической смерти, необходимо уменьшить интенсивность метаболизма, что снизит потребность в кислороде. Для этого можно охладить организм до 28-30 градусов. Это позволит выиграть время для проведения реанимационных мероприятий.

37. На берегу реки сидят почти неподвижно рыболовы. Невдалеке прогуливаются дачники, которые оживленно беседуют. Как можно объяснить явление, что комары в данной ситуации более интенсивно охотятся на дачников, чем на рыболовов? Ответ: Рыболовы сидят неподвижно, а дачники ходят и оживленно разговаривают. В результате в организме дачников образуется повышенное количество тепла. С кровью оно переносится в кожу и нагревает ее. А тепло - один из главных факторов, который помогает комарам находить добычу. Второй фактор - избыток углекислого газа, также сопровождающий живые существа. Его больше вокруг активно ведущих себя дачников.

38. При подготовке собаки или кошки к участию в выставке некоторые хозяева содержат ее на холоде и при этом кормят жир­ной пищей. Объясните, зачем это делают? Ответ: На холоде увеличиваются теплопотери, а жир обладает наибольшей теплотворной способностью, следовательно, жировая диета увеличивает теплопродукцию. Одновременно при действии холода происходит усиленное отрастание шерсти.

39. Экспериментальное оперативное вмешательство привело к тому, что существенно снизилась способность животного под­держивать изотермию в условиях низкой температуры. Объясните, какова воз­можная локализация оперативного вмешательства? Ответ: Если построить схему функциональной системы терморе­гуляции, то очевидно, что оперативным путем можно повлиять только на два звена в ней - на щитовидную железу или задний ги­поталамус

40. Температура воздуха +38°С. На пляже люди борются с перегреванием разными способами: один лежит, свернувшись ка­лачиком, другой находится в воде при той же температуре, третий завернулся в мокрую простыню, четвертый стоит. Объясните, какой способ наиболее эффективный? Ответ: Пути отдачи тепла організмом - конвекция, радиация, испарение, кондуктивность. При температуре 38°С основную роль играет испарение. Следовательно, наиболее эффективно будет ох­лаждаться третий.

41. Объясните, что общего между ушами кролика, хвостом крысы и ро­гами козла? Ответ: Все они выполняют физиологическую функцию как орга­ны теплоотдачи.

42. Объясните, всегда ли увеличение количества выделяющегося пота приводит к увеличению теплоотдачи? Ответ: Охлаждающий эффект дает не выделение пота, а его ис­парение. Если пот выделяется очень обильно, он стекает о коже, не успевая испариться.

43. Во время эксперимента одно животное периодически помещают в холодную во­ду, а другое - в комнату с воздухом той же температуры. Объясните, у кого более значительно изменится обмен веществ? Ответ: Теплопроводность воды выше, чем воздуха, поэтому ох­лаждающая способность воды больше. При воздействии холода теплопродукция компенсаторно увеличивается. Это увеличение будет более значительным при воздействии холод­ной воды.

44. Объясните, почему человек, находящийся на морозе в состоянии ал­когольного опьянения, особенно подвержен угрозе замерзания? Ответ: Алкоголь вызывает расширение сосудов кожи, что созда­ет субъективное ощущение тепла, несмотря на действие холода. Потому пьяный человек распахивает шубу, его теплоотдача резко усиливается, но ощущение тепла сохраняется. Таким образом, ал­коголь извращает обратную связь в системе терморегуляции.

45. Минимальные размеры тела известных гомойотермных животных около 2 см. Несколько лет назад в Италии был обнару­жен вид мышей меньшего размера. Доставка этих мышей из лову­шек в лабораторию занимала 2 - 3 часа, и за это время многие жи­вотные погибли. Объясните, в чем возможная причина? Ответ: Размеры тела связаны с теплоотдачей, поскольку она про­исходит с поверхности тела. Чем меньше размеры тела, тем боль­шая поверхность приходится на единицу массы. Поэтому, при про­чих равных условиях, быстрее остывает тело малого размера. По­этому маленькие животные потребляют много пищи на единицу своего веса, что необходимо для компенсации больших теплопотерь. Мыши, о которых идет речь, не получая пищи в те­чение даже короткого времени, погибали от переохлаждения.

46. Объясните, почему в нейлоновой рубашке жара переносится значи­тельно тяже, чем в хлопчатобумажной? Ответ: Нейлоновая ткань очень плохо пропускает воздух и водя­ные пары, поэтому пододежный слой воздуха быстро нагревается до температуры тела. Выделяющийся пот испаряется в то же про­странство, и оно быстро насыщается водяными арами, что препят­ствует дальнейшему испарению пота. Все это нарушает теплоотда­чу конвекцией и испарением.

47. У здорового человека произвели измерения температуры тела. Ре­зультаты термометрии следующие: температура, измеренная в под­мышечной впадине, составляет 36,6°С, ректальная температура — 37,1 °С, подъязычная температура — 36,8°С. Объясните: 1) Какую температуру (ядра или оборочки тела человека) отражает температура, измеряемая в подмышечной впадине? 2) Где может быть измерена средняя температура ядра тела человека? 3) Существуют ли ритмические колебания температуры тела чело­века? Ответы: 1) Температура, измеряемая в подмышечной впадине, отражает температуру ядра тела, так как при измерении температуры рука плотно прижимается к туловищу, а внутренняя граница оболочки тела смещается кнаружи, доходя до подмышечной впадины 2) Температура крови в правом предсердии отражает среднюю тем­пературу ядра тела, так как сюда притекает кровь из различных областей тела. 3) Существуют суточные колебания температуры тела, амплитуда которых составляет около 1 °С, температура минимальна в 3—4 ч утра, максимальна в 18—20 ч, иногда в дневное время наблюда­ется два пика. Более продолжительным является температурный ритм, син­хронизированный с менструальным циклом: в лютеиновую фазу происходит выработка прогестерона, который, действуя на ги-поталамические центры терморегуляции, вызывает повышение базальной температуры примерно на 0,5 °С. При цикле 28 дней период существования желтого тела составляет 14 дней, фаза за­канчивается лизисом желтого тела, секреция прогестерона сни­жается, базальная температура также снижается.

48. Больному под наркозом осуществляют хирургическую операцию на сердце. Для продления времени оперативного вмешательства на сердце использовали управляемую гипотермию. Объясните: 1) Какой тип терморегуляции у человека? 2) Обоснуйте использование управляемой гипотермии в медицин­ской практике. 3) Как с физиологической точки зрения осуществить управляемую гипотермию у человека? Ответ: 1) Человек является гомойотермным организмом: выделяют гомой-отермное ядро и пойкилотермную оболочку тела. 2) Согласно правилу Вант-Гоффа, интенсивность обмена веществ и энергии возрастает пропорционально росту внешней температу­ры. У человека, являющегося гомойотермным, эта зависимость скрыта терморегуляцией. При управляемой гипотермии процес­сы терморегуляции блокируются с одновременным принудитель­ным понижением температуры тела, что приводит к уменьшению потребления О₂ и предотвращает наступление функциональных структурных нарушений. Управляемая гипотермия используется при хирургических вмешательствах, требующих временной оста­новки кровообращения, при пересадке органов и тканей, а также при хранении трансплантантов.3) Управляемая гипотермия у человека достигается применением наркоза с использованием нейролептиков (аминазин), ганглио-блокаторов, адренолитиков и миорелаксантов, чем блокируются процессы терморегуляции, с одновременным принудительным понижением температуры тела охлаждением.

49. Человек находится на санаторно-курортном лечении в услови­ях степного климата (сухой, с высокой температурой окружающей среды). Объясните: 1) Механизм теплоотдачи в условиях степного климата. 2) Что произойдет с теплопродукцией в данных условиях? 3) Охарактеризуйте роль поверхностных сосудов в терморегуля­ции. Ответ: 1) В условиях высокой температуры окружающей среды и низкой влажности, т.е. в условиях степного климата, когда температура окружающей среды выше температуры тела, теплоотдача осу­ществляется испарением с поверхности тела и легких. 2) Механизмы, усиливающие теплопродукцию, в данных условиях подавляются, однако вследствие высокой температуры окружа­ющей среды интенсивность метаболизма по сравнению с уров­нем основного обмена несколько увеличивается, энергозатраты на дыхание и кровообращение также несколько увеличиваются, таким образом, теплопродукция несколько повышается. 3) При повышении температуры окружающей среды поверхностные сосуды расширяются, и кровоток в этих сосудах может увеличи­ваться, достигая 30 % сердечного выброса. Такое перераспреде­ление, кровотока увеличивает проведение тепла от внутренних органов к поверхности тела в 8 раз.

50. Человек в течение 10мин находится в паровой бане, и с него обиль­но стекает пот. Температура воздуха составляет 45°С, влажность равна 100 %. Объясните: 1) Каков верхний предел внутренней температуры тела человека? 2) Осуществляется ли теплоотдача в данных условиях? 3) Опишите механизм потоотделения, состав пота, его роль в тепло­отдаче, а также влияния атропина на работу потовых желез. Ответы: 1) Верхний предел температуры ядра тела человека составляет 40 °С. Тепловой удар у человека возникает, когда температура ядра до­стигает 41,1-43,3 °С. 2) В условиях, когда температура окружающей среды превышает температуру тела, теплоотдача может осуществляться только испарением. Однако из-за высокой влажности в паровой бане испарения пота не происходит таким образом, теплоотдача не осуществляется. Известно, что если влажность воздуха равно 100 %, температура ядра тела начинает повышаться уже при тем­пературе окружающей среды 34,4 °С. 3) Стимуляция передней, преоптической области гипоталамуса приводит к увеличению потоотделения. Потовые железы иннервируются симпатическими холинэнергическими нервами. У человека может выделяться до 1 - 3 л пота в час. Состав пота сходен с безбелковой плазмой крови. В состоянии покоя скорость потоотделения низкая, значительная часть на­трия, хлоридов и воды реабсорбируется, а концентрация молоч­ной, мочевой кислоти калия становится высокой. При высокой скорости потоотделения реабсорбция снижается, а содержание натрия и хлоридов достигает значительных цифр. Люди, адап­тированные к действию высокой температуры, теряют с потом меньше солей, и поддержание показателей осмотического дав­ления и температуры тела является более эффективным. Атропин является М-холиноблокатором, а работа потовых же­лез контролируется симпатическими холинэнергическими во­локнами. Поэтому атропин блокирует потоотделение и снижает интенсивность теплоотдачи испарением.

51. Человек, погружаясь в теплую ванну, сначала испытывает ощуще­ние холода, а затем тепла. Объясните: 1) каковы температурные ощущения человека. 2) Где находятся центры терморегуляции? 3) Каковы взаимоотношения между центрами теплоотдачи и тепло­продукции? Ответ: 1) Холодовые рецепторы находятся ближе к поверхности, чем тепловые, поэтому возбуждаются раньше. 2) Центры терморегуляции находятся в коре больших полушарий, лимбической системе (амигдала, гиппокамп), таламусе, среднем, продолговатом и спинном мозге. Основную роль в терморегуляции играет гипоталамус. В гипоталамусе различают скопления нейронов, регулирующих теплоотдачу и теплопродукцию. Животные с разрушенными ядрами преоптической области гипота­ламуса плохо переносят высокую температуру окружающей среды. Таким образом, передние отделы гипоталамуса являются центрами теплоотдачи. Раздражение этой области приводит к расширению сосудов кожи, потоотделению, появления тепловой одышки. При разрушении задних отделов гипоталамуса животные плохо переносят холод. Электростимуляция этой области приводит к увеличению температуры тела, появлению мышечной дрожи, увеличению липолиза, гликогенолиза. Таким образом, задние отделы гипоталамуса являются центрами теплопродукции. Разрушение центров терморегуляции превращает гомойотерм-ный организм в пойкилотермный. З) Центры теплоотдачи и теплопродукции имеют сложные взаи­моотношения и взаимно подавляют друг друга. Считают, что в центрах теплопродукции и теплоотдачи имеются сенсорные, ин­тегрирующие и эфферентные нейроны. Сенсорные нейроны вос­принимают информацию от периферических терморецепторов, а также контролируют температуру крови. От этих нейронов воз­буждение передается на интегрирующие нейроны, где происхо­дит суммация всей информации о состоянии температуры ядра и оболочки тела, эти нейроны «вычисляют» среднюю температуру тела. Затем возбуждение поступает на командные нейроны, где происходит сравнение текущего значения средней температуры ; с заданным уровнем. Считают, что нейроны, задающие уровень температуры, могут находиться в гипоталамусе, а также в коре больших полушарий и лимбической системе. Если выявляется отклонение, то возбуждаются эфферентные нейроны центров теплоотдачи и теплопродукции.

52. Человек находится в финской сауне: температура окружающего воздуха составляет 90°С, а влажность 5 %. Объясните: 1) Как в этих условиях работает функциональная система, поддер­живающая оптимальный уровень температуры тела? 2) Какие эффекторные процессы при этом преобладают? 3) Изменится ли уровень основного обмена у данного человека при регулярном посещении финской сауны? Ответы: 1) В финской сауне терморегуляционные механизмы направлены на усиление теплоотдачи без увеличения теплопродукции для под­держания на оптимальном уровне температуры ядра тела. Кож­ные сосуды у данного человека расширяются. В условиях, когда температура окружающей среды превышает температуру тела, те­плоотдача может осуществляться только испарением. Различают неощущаемую перспирацию, т.е. испарение со слизистых дыха­тельных путей при дыхании и прохождение с последующим ис­парением интерстициальной жидкости через эпидермис и кожу, и ощущаемую перспирацию, т.е. испарение пота с поверхности кожных покровов. Интенсивность потоотделения контролирует­ся симпатическими холинергическими волокнами. Механизмы, усиливающие теплопродукцию, в данных условиях подавляются, однако вследствие высокой температуры окружаю­щей среды интенсивность метаболизма, энергозатраты на дыха­ние, кровообращение несколько увеличиваются, таким образом, теплопродукция несколько повышается. 2) При пребывании человека в финской сауне работа функциональ­ной системы обеспечивает поддержание оптимальной темпера­туры ядра тела, при этом превалируют эффекторные механизмы, усиливающие теплоотдачу. 3) Так как человек регулярно подвергается воздействию тепла, то интенсивность теплопродукции в его организме снижается, что является адаптационным механизмом. Таким образом, уровень основного обмена снижается.

53. Человек попал в условия охлаждения: при температуре окружаю­щей среды 0°Сна остановке длительное время ожидает автобус. Объясните: 1) Как в этих условиях работает функциональная система, поддер­живающая оптимальный уровень температуры тела? 2) Какие эффекторные процессы при этом преобладают? 3) Какой человек быстрее замерзнет - худой или тучный? 4) В какую погоду человек замерзнет быстрее - в дождливую или сухую, если остальные показатели погодных условий одина­ковы? Ответы: 1) В условиях охлаждения у человека терморегуляционные меха­низмы направлены на уменьшение теплоотдачи и усиление те­плопродукции для поддержания на оптимальном уровне темпе­ратуры ядра тела. Уменьшение теплоотдачи достигается сужением кожных сосу­дов, а также поведением человека: принятие позы, уменьшаю­щей площадь открытой поверхности тела, использование зимней одежды. Наличие выраженного подкожножирового слоя увели­чивает термосопротивление и способствует сохранению опти­мальной температуры ядра тела. Рудиментарной приспособи­тельной реакцией у человека является формирование «гусиной кожи». Усиление теплопродукции в условиях охлаждения достигается сократительным и несократительным термогенезом. Сократительный термогенез обеспечивается произвольной ак­тивностью скелетных мышц, их терморегуляционным тонусом, а также холодовой мышечной дрожжю. Несократительный термогенез обеспечивается гликолизом, гли-когенолизом, липолизом в скелетных мышцах (за счет разоб­щения окислительного фосфорилирования), в печени, в буром жире, а также за счет специфически-динамического действия пищи. Эфферентные нейроны центра теплопродукции активируют сим­патический отдел вегетативной нервной системы, увеличивающей интенсивность процессов, высвобождающих энергию: гликогено-лиз и гликолиз в печени, липолиз в буром жире. Одновременно увеличивается секреция гормонов мозгового вещества надпочеч­ников, адреналина и норадреналина, которые также повышают продукцию тепла в печени, скелетных мышцах, буром жире. В гипоталамусе находятся эфферентные нейроны, которые вли­яют на гипофиз, а через него на щитовую железу — процесс вы­свобождения тиреоидных гормонов, которые разобщают про­цессы окислительного фосфорилирования, что приводит к вы­свобождению теплоты. Соматическая нервная система регулирует тоническое напря­жение, произвольную и непроизвольную фазную активность скелетных мышц, т.е. процессы сократительного термогенеза. Эфферентные пути, идущие от гипоталамуса к ос-мотонейронам (тектоспинальный путь, руброспинальный тракт), приводят к появлению терморегуляционного тонуса в скелетных мышцах, а также к формированию дрожи. Перед выходом на улицу зимой у человека усиление теплопро­дукции может осуществляться заблаговременно — условно-реф­лекторно. 2) При охлаждении человека работа функциональной системы обеспечивает поддержание оптимальной температуря ядра тела, при этом превалируют эффекторные механизмы, усиливающие теплопродукцию. Однако длительное пребывание человека в условиях низкой температуры или очень резкое снижение температуры окружающей среды приводит к гипотермии, в этих условиях превалируют эффекторные механизмы тепло­отдачи. 3) Худой замерзнет быстрее, чем тучный, так как жир обладает низ­кой теплопроводностью и обеспечивает теплоизоляцию, а у ху­дого слой подкожножировой клетчатки тоньше, чем у тучного. 4) Человек замерзнет быстрее в дождливую погоду, чем в сухую, если остальные показатели погодных условий одинаковы, так как увеличение влажности воздуха увеличивает теплоемкость и теплопроводность воздуха, что усиливает теплоотдачу.

54. На морозе открытые участки кожи человека бледнеют. Объясните: 1) Почему открытые участки кожных покровов становятся бледны­ми на морозе? 2) Объясните данный механизм терморегуляции и причину его за­пуска. 3) Какие периферические рецепторы при этом преимущественно работают? Ответы: 1) Открытые участки кожных покровов у человека на морозе блед­неют вследствие сужения кожных сосудов. 2) Сужение кожных сосудов на морозе у человека осуществляется активацией норадренергических симпатических нервов, воз­буждающих а-рецепторы сосудов, что обеспечивает их сужение. Кровь обладает высокой теплопроводностью, а сужение кожных сосудов перераспределяет содержание крови между ядром и оболочкой тела за счет уменьшения объема крови, находящейся в поверхностных сосудах. Теплоотдача снижается. Сужение кожных сосудов поддерживается гормонами мозгового вещества надпочечников (адреналином, орадреналином), выделяющимися в эих условиях. 3) В условиях холода у человека преимущественно работают холодовые рецепторы кожи, располагающиеся по всей поверхности тела. Холодовые рецепторы увеличивают частоту импульсации при повышении температуры. Если температура окружающей среды меняется быстро, то реакция рецепторов будет значительно выше, чем в том случае, если такое же изменнеие температуры поисходит медленно. Холодовые рецепторы располагаются в коже поверхностно, на глубине 0,17 мм. Холодовые рецепторы подразделяются на собственно холодовые (или специфические), реагирующие только на изменение температуры, и тактильно-холодовые (или неспецифические) – механорецепторы.

55. Перенести в тему биологической регуляции!!!! Для создания сценического образа в цирке покрыли тело артиста краской. Через несколько дней артист умер от перегревания. Краска закупорила все протоки потовых желез и выделение пота полностью прекратилось. Объясните, а что должно произойти в системе терморегуляции, чтобы пот не выделялся даже при повышении температуры крови? Пострройте схему системы терморегуляции. Ответ: В схему системы терморегуляции входят: задающий элемент (нейроны гипоталамуса, определяющие, какую температуру нужно поддерживать), управляющий элемент (центры теплопродукции и теплоотдачи), объект управления (в данном случае потовые железы) и измерительный элемент (терморецепторы). Если нарушится работа терморецепторов, то центры перестанут получать информацию о том, какова же в каждый данный момент температура тела (точнее, крови). Таким образом в этой ситуации прекращается функционирование обратной связи. В результате управляющий элемент «не знает», что делать и не выдает нужные команды. Поэтому воздействие центров на потовые железы прекратится. Возможен и другой вариант. Если задающий элемент установит требуемую температуру крови на значительно более высоком уровне по сравнению с обычными условиями, то даже при повышении температуры крови она может не достигнуть этого нового уровня. Тогда центры будут реагировать на такую кровь как на «холодную» и соответственно не будет включаться потоотделение.

ответы к Ситуационным задачам: (см выше)

32.

33.