Особенности теплообмена организма человека
Течение химических реакций в организме человека соответствует норме при температуре его тела в пределах 36-37 ° C. Именно ее наш организм поддерживает без каких-либо дополнительных усилий, если воздух, который нас окружает, нагретый до 20 ° С. Неслучайно такую температуру воздуха называют комфортной – мы даже не чувствуем ее.
На багаже знаний читайте похожие рефераты по теме:
- Человек и биосфера;
- Врожденное и приобретенное поведение человека;
- Жизнедеятельность человека;
- Как человек сохраняет равновесие.
Однако температура среды изменяется в широких пределах. В жару мы должны «свариться в собственном соку», а снижение температуры на 10-15 ° С должно привести к переохлаждению организма и замедления в нем реакций метаболизма. Но даже во время значительных колебаний температуры среды наш организм в течение определенного времени удерживает собственную температуру постоянной.
Температура тела
Организм человека, как и все физические тела, обменивается со средой тепловой энергией. Если температура среды ниже температуры физического тела, тело отдает тепло, т.е. охлаждается. Если температура среды выше, любое тело получает тепло и имеет нагреваться. Так, камень будет охлаждаться или нагреваться, пока его температура не сравняется с температурой воздуха вокруг него. Другое дело – организм человека: только он оценит изменения температуры среды как угрожающие для себя, его теплообмен меняется. Так, чтобы предотвратить перегрев, организм увеличивает теплоотдачу, а с понижением температуры среды – уменьшает.
Для поддержания постоянства собственной температуры организм регулирует и продукцию тепла. Он уменьшает ее, чтобы зря не подогревать себя при высокой температуре воздуха, а при ее снижении увеличивает теплопродукции. В какие способы организм сохраняет оптимальное соотношение между теплоотдачей и производством тепла?
Теплообмен и теплопродукция
Теплообмен между организмом и средой осуществляется несколькими способами. Организм теряет тепло, излучая инфракрасные электромагнитные волны, а под их влиянием нагревается. Тепловая энергия теряется организмом и поступает в него в результате теплопроводности. Такой теплообмен происходит в условиях контакта с менее или более нагретыми телами, в частности воздухом. Увеличивает теплоотдачу движение воздуха, окружающего организм, а также потеря тепла из-за испарения воды с поверхности кожи.
Источником тепла в организме являются реакции расщепления жиров и углеводов, протекающих с выделением тепловой энергии. Они происходят во всех органах тела человека, но их интенсивность зависит от функции органа. «Самыми горячими» среди внутренних органов является печень и толстая кишка. Поставщиками тепла является скелетные мышцы, но только во время интенсивной работы. Меньше тепла производится в кистях рук и стопах ног – недаром они холоднее другие части тела.
Основным переносчиком тепла в организме является кровь имеет высокую теплоемкость. Циркулируя кровеносной системой, она нагревается в «горячих» органах и переносит тепло к тем, что разогретые меньше. Терморегуляция. Что происходит, когда изменения температуры среды угрожают постоянства температуры самого организма?
В мороз потери тепла через открытые участки кожи и дыхательные пути очень большие. Вы рискуете замерзнуть, и организм усиливает теплопродукции и снижает теплоотдачу. Терморецепторы кожи (нейроны, способные воспринимать изменения температуры) регистрируют ее опасное снижение и посылают сигналы в головной мозг, в центр терморегуляции. В нем информация обрабатывается: возникают нервные импульсы, которые направляются к скелетным мышцам и вызывают их быстрое беспорядочное сокращение и расслабление. Дрожь мышц в несколько раз увеличивает теплопродукции. Усиливают теплопродукции и движения: притопа, подпрыгивания и т.д..
Чтобы при теплопродукции не было бесполезным, организм одновременно снижает теплоотдачу. Он ограничивает поступление теплоносителя (крови) к дерме, через которую происходит теплообмен. Сосуды кожи сужаются, и количество крови в них уменьшается. Это улучшает теплоизоляционные свойства кожи и, как следствие, уменьшает теплоотдачу.
Как реагирует организм на угрозу перегрева, возникающего во время жары? Чтобы уменьшить теплопродукции, он прибегает к угнетению активности – вспомните, как вам трудно двигаться и даже думать в жару. Увеличение теплоотдачи происходит прежде всего за счет испарения пота с поверхности кожи. Нейроны, чувствительные к изменениям температуры, сигнализируют головном мозге об опасности перегрева, и он направляет импульсы к потовых желез. Выделение пота растет, его количество может достигать 10 л. в сутки. За счет испарения пота организм за час может отдать тепла столько, сколько отдает за день, находясь в комфортных условиях. Значительно увеличивается теплоотдача и вследствие усиления кровотока в коже: чем больше крови поступает к поверхности тела, тем больше тепла отдается.
(No Ratings Yet)
Загрузка...