Что отвечает за терморегуляцию организма человека
Терморегуляция организма
ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ОРГАНИЗМА
Автор, редактор и медицинский эксперт
Климович Элина Валерьевна.
Терморегуляция – это сложный физиологический процесс, который обеспечивает поддержание постоянной температуры тела и внутренней среды организма на уровне, необходимом для нормальной жизнедеятельности.
Механизмы терморегуляции
В процессе терморегуляции задействованы нервные и гуморальные (происходящие в жидких средах тела – крови, лимфе и т. д.) механизмы. Колебания температуры окружающей среды распознают специальные терморецепторы. Их существует два вида: тепловые и холодовые. От терморецепторов сигнал по проводящим путям поступает в головной мозг и активирует в нем центр температурной регуляции, находящийся в области гипоталамуса. Возбуждение разных отделов этого структурного образования приводит к изменению процессов теплообмена. Центр терморегуляции в мозге можно «выключить» при помощи некоторых физических веществ. В этом случае тело человека утратит способность поддерживать постоянную температуру.
За счет каких процессов осуществляется терморегуляция
Стабильность температуры тела и внутренней среды организма обеспечивается благодаря двум взаимно противоположным по своей сути процессам.
Информация в данной статье носит справочный характер и не заменяет профессиональной консультации врача. Для постановки диагноза и назначения лечения обратитесь к квалифицированному специалисту.
Что отвечает за терморегуляцию организма человека
Регуляция теплообмена, а следовательно, и температуры тела человека осуществляется центром терморегуляции, который расположен в медиальной преоптической области переднего отдела гипоталамуса и в заднем отделе гипоталамуса. Разрушение этих отделов гипоталамуса или нарушение их нервных связей посредством перерезки на уровне среднего мозга в экспериментах на животных приводит к нарушению контроля за температурой тела у гомойотермных организмов. Кроме того, местное нагревание передней гипоталамической области вызывает усиление потоотделения и учащение дыхания у экспериментальных животных, охлаждение — возникновение дрожи и «свертывание в клубок». Регистрация активности отдельных нейронов гипоталамуса с помощью микроэлектродов показала ее изменение как в ответ на локальные колебания температуры в самом гипоталамусе, так и при воздействии раздражителей на терморецепторы кожи, внутренних органов и сосудов. Вышеперечисленные факты доказывают, что центр терморегуляции расположен в гипоталамусе.
В терморегуляторном центре гипоталамуса обнаружены различные по функциям группы нервных клеток:
1) термочувствительные нейроны преоптической области;
2) клетки, «задающие» уровень поддерживаемой в организме температуры тела («установочная точка» терморегуляции) в переднем гипоталамусе;
3) вставочные нейроны (интернейроны) гипоталамуса;
4) эффекторные нейроны, управляющие процессами теплопродукции и теплоотдачи, в заднем гипоталамусе (рис. 13.5).
Рис. 13.5. Схема взаимодействия различных типов нейронов терморегуляторного центра гипоталамуса между собой и с кожными терморецепторами. Стимуляция тепловых рецепторов кожи (Рт) и гипоталамуса активирует процессы теплоотдачи в организме человека, а холодовых рецепторов (Рх) кожи и гипоталамуса — теплопродукции. Ин — интернейроны гипоталамуса.
Термочувствительные нервные клетки преоптической области гипоталамуса непосредственно «измеряют» температуру артериальной крови, протекающей через мозг, и обладают высокой чувствительностью к температурным изменениям (способны различать разницу температуры крови в 0,011 °С). Отношение холодо- и теплочувствительных нейронов в гипоталамусе составляет 1:6, поэтому центральные терморецепторы преимущественно активируются при повышении температуры «ядра» тела человека. На основе анализа и интеграции информации о значении температуры крови и периферических тканей, в преоптической области гипоталамуса непрерывно определяется среднее (интегральное) значение температуры тела. Эти данные передаются через вставочные нейроны в группу нейронов переднего отдела гипоталамуса, задающих в организме определенный уровень температуры тела — «установочную точку» терморегуляции. На основе анализа и сравнений значений средней температуры тела и заданной величины температуры, подлежащей регулированию, механизмы «установочной точки» через эффекторные нейроны заднего гипоталамуса воздействуют на процессы теплоотдачи или теплопродукции, чтобы привести в соответствие фактическую и заданную температуру. Таким образом, за счет функции центра терморегуляции устанавливается равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей, позволяющее поддерживать температуру тела в оптимальных для жизнедеятельности организма пределах (рис. 13.6).
Рис. 13.6. Схема механизмов регуляции теплообмена в организме человека. Поддержание относительного постоянства температуры тела достигается с помощью баланса между количеством продуцируемого в единицу времени тепла в организме человека и количеством тепла, которое организм отдает за то же время в окружающую среду. Тепловой баланс регулируется нейрогуморальными механизмами, которые активируются в результате изменения импульсной активности эффекторных нейронов терморегуляторного центра гипоталамуса. В гипоталамический терморегуляторный центр поступает афферентная информация об изменениях внешней температуры от периферических терморецепторов и об изменения температуры «ядра» — от центральных терморецепторов (пояснения в тексте).
В механизме формирования «установочной точки» имеет значение уровень спонтанной активности вставочных нейронов гипоталамуса. Например, если уровень спонтанной активности интернейрона является высоким, то для усиления термогенеза требуется более высокая активность кожных Холодовых рецепторов, а значение пороговой температуры для регулируемой теплопродукции является более низким. И наоборот, если вставочный нейрон проявляет низкую спонтанную активность, то даже незначительная афферентация от кожных Холодовых рецепторов может оказаться достаточной для запуска дополнительного теплообразования в организме. Уровень спонтанной активности вставочных нейронов зависит от соотношения концентрации ионов натрия и кальция в гипоталамусе и некоторых других нетемпературных факторов.
Что отвечает за терморегуляцию организма человека
Нарушение терморегуляции
Довольно часто к врачам различных специальностей обращаются люди с повышением температуры тела, как с иными симптомами, так и без каких-либо других проявлений. В большинстве случаев находится органическая причина (в том числе острое или обострившееся хроническое заболевание ЛОР-органов, желудочного-кишечного тракта, мочевыводящей, половой и иных систем, порой выявляются более редкие причины, такие как аутоиммунные заболевания или злокачественные новообразования). После целенаправленного лечения температура снижается до нормальных для данного человека значений.
Но есть категория пациентов, у которых отмечается длительное повышение температуры тела (в течение недель и месяцев) без выявленной причины. Такие пациенты имеют за плечами множество анализов, инструментальных исследований, консультаций специалистов без каких-то определенных заключений и диагнозов.
Существует два основных клинических понятия для повышения температуры без четких органических причин: лихорадка неясного генеза и хронический субфебрилитет.
Критерии лихорадки неясного генеза, сформулированные более 50 лет назад R. G. Petersdorf и P. Beeson, остаются актуальными и по сей день: данным термином обозначают постоянное или периодическое повышение температуры тела до 38,3 градусов и более, длительностью 3 недели и более, причину которого не удалось установить при общесоматическом.
Под термином хронический субфебрилитет понимают «беспричинное» повышение температуры до 38 градусов длительностью более 2 недель и часто являющееся единственной жалобой. Он может встречаться при многих соматических заболеваниях, относящихся к компетенции врачей различных специальностей: терапевты, хирурги, оториноларингологи, ревматологи, онкологи. Но при отсутствии органической патологии, в том числе после исключения органических изменений, нарушающих работу центра терморегуляции в головном мозге, многие ученые, среди которых известные отечественные неврологи В. К. Хорошко и А. Н. Вейн, допускают существование длительного субфебрилитета неинфекционного происхождения как проявления психосоматической патологии.
Уже не раз сказано, что темп жизни современного человека, переизбыток информации, обилие задач и обязанностей дают чрезмерную нагрузку на нервную систему. И эта перегрузка становится «питательной» средой для возникновения психогенных заболеваний. Психофизиологические реакции, психосоматические заболевания и неврозы становятся одной из значительных проблем современной медицины.
Психофизиологическая реакция – это реакция на стресс. Например, изменение частоты сердечных сокращений, регулярности дыхания, диспепсические расстройства, нарушение сна, аппетита, чрезмерное потоотделение, а иногда и колебания температуры. Такую реакцию могут вызвать как привычные, но более сильно выраженные факторы (например, подготовка проекта в сжатые сроки), так и встреча с незнакомыми обстоятельствами (командировка в новый регион) или крупной неудачей. Многие люди адаптируются к ситуации, нагрузке и через некоторое время неприятные симптомы уходят. Это первый вариант выхода из психофизиологической реакции – выздоровление.
Но в случае, когда стресс принимает хронический характер, воздействующие факторы чрезмерны или многочисленны, компенсаторных механизмов нервной системы не хватает и реакция переходит в психосоматическое заболевание, связующим звеном между психическим и соматическим являются вегетативная, эндокринная и иммунная системы. При сходном стрессовом факторе психосоматические проявления у разных людей будут различны, и в этом случае большую роль играют генетика, история предыдущих заболеваний, то есть наличие «слабых мест» в организме.
В данной публикации мы несколько подробнее рассмотрим одно из проявлений психофизиологических изменений, а именно нарушение терморегуляции, которая выражается в гипертермии (повышении температуры тела, чаще до субфебрильных значений; может быть постоянной или иметь волнообразный характер), ощущении озноба. Постоянный субфебрилитете может сохраняться от нескольких недель до нескольких лет. Довольно часто такие проявления встречаются у подростков на фоне вегетативно-эндокринных изменений. В анамнезе у таких пациентов часто выявляются температурные «хвосты» после инфекционных заболеваний. Для них характерна хорошая переносимость повышенной температуры, отсутствие или нетипичные колебания суточного ритма (более высокая температура отмечается в первой половине дня), несоответствие между величиной температуры и частотой сердечных сокращений, асимметрия температуры в подмышечных впадинах, изотермия (снижение разницы между температурой различных участков тела), нормализация температуры в ночное время. Результаты лабораторных и инструментальных исследований укладываются в границы нормы. Частые спутники субфебрилитета: ощущение озноба с постоянным чувством холода в организме или отдельных частях тела, плохая переносимость сквозняков, низких температур. Более редко, но встречается гипотермия центрального генеза, когда температура тела снижается до 35 градусов и ниже. Она сопровождается общей слабостью, артериальной гипотензией, повышенным потоотделением, ознобом.
Нарушение терморегуляции в рамках психофизиологической реакции может встречаться как изолированно, так и в сочетании другими психосоматическими проявлениями, тревожными расстройствами, депрессией. Что требует более углубленного обследования и последующего лечения у невролога, психоневролога, психотерапевта.
Необходимо помнить, что повышение температуры тела – это причина обратиться в первую очередь к терапевту, пройти базовые обследования для исключения соматической патологии, при необходимости продолжить обследование у врачей узких специальностей (таких как ревматолог, оториноларинголог, уролог). Но после исключения органической патологии и при сохранении повышения температуры тела следуют записаться на прием к неврологу, который и определит дальнейший план действий.
Светлана Юрьевна Корниенко, врач-невролог.
Изменения температуры тела. Гипо- и гипертермия
Содержание статьи:
Что большинство людей знают о терморегуляции собственного организма? В основном лишь то, что в норме температура тела 36,6 °С. А между тем это сложный процесс, в котором задействованы разные органы и системы нашего организма. За счет терморегуляции наш организм способен приспосабливаться к различным погодным условиям. Однако существует вероятность нарушения этого процесса, влекущая за собой переохлаждение или повышение температуры тела.
Терморегуляция организма
Терморегуляция – это сложный физиологический процесс теплообразования и теплоотдачи, позволяющий поддерживать постоянную температуру тела, несмотря на значительные перепады температуры внешней среды.
За поддержание температуры в человеческом организме отвечает вегетативная нервная система и гипоталамус. Организм воспринимает температуру окружающей среды за счет нервных окончаний в коже и мышцах – терморецепторов. Терморецепторы постоянно передают эту информацию в центральную нервную систему, а именно в гипоталамус, в котором расположен центр терморегуляции. В свою очередь центр терморегуляции определяет скорость метаболизма, который настраивает основной обмен на:
При повышении температуры теплопродукция уменьшается, и организм вырабатывает меньше тепла, а интенсивность метаболизма снижается. Одновременно увеличивается теплоотдача, что защищает организм от перегрева (капилляры расширяются, кожа краснеет, выделяется пот).
При понижении температуры начинаются противоположные процессы: теплоотдача уменьшается (капилляры сужаются, температура крови повышается), а теплопродукция увеличивается. Таким образом организм сохраняет тепло.
Причины гипотермии и гипертермии
Основной причиной нарушения терморегуляции являются внешние факторы. В отличие от других теплокровных животных в ходе эволюции мы стали менее приспособлены к перепадам температуры, и длительные колебания в 1-2 °С от нормы могут привести к гипо- и гипертермии.
Гипотермия – это критическое переохлаждение организма, когда температура падает до 35 °С и ниже. Основной причиной гипотермии является потеря тепла на холоде через кожу и дыхание. Наш организм включает защитную программу, при которой спасает жизненно важные органы, жертвуя кожными покровами, конечностями – всем тем, без чего человек может выжить. Гипотермию делят на три стадии:
Гипертермия – стойкое повышение температуры тела выше 38,5 °С, вызванное внешними факторами, затрудняющими теплоотдачу или увеличивающими поступление тепла извне. Гипертермия также делится на три стадии:
Нарушение терморегуляции организма
Общие сведения
Расстройство терморегуляции это нарушение постоянства температуры тела, вызванные дисфункцией ЦНС. Температурный гомеостаз считается одной из основных функций гипоталамуса, который содержит специализированные термочувствительные нейроны.
От гипоталамуса начинаются вегетативные пути, которые при необходимости могут обеспечивать увеличение теплопродукции, вызывая мышечную дрожь или рассеяние излишнего тепла.
При поражении гипоталамуса, а также следующих от него к стволу мозга или спинному мозгу путей возникают расстройства терморегуляции в виде гипертермии или гипотермии.
Теплоотдача организмом во внешнюю среду зависит от температуры окружающей среды, от количества влаги (пота), выделяемой организмом вследствие затрат тепла на испарение, от тяжести выполняемой работы и физического состояния человека.
При высокой температуре воздуха и облучении кровеносные сосуды поверхности тела расширяются, при этом происходит перемещение крови: главного аккумулятора тепла в организме, к периферии (поверхности тела). Вследствие такого перераспределения крови теплоотдача с поверхности тела значительно увеличивается.
Нарушения терморегуляции организма могут возникать при:
повреждении центрального или периферического звена системы терморегуляции;
кровоизлияниях и опухолях в области гипоталамуса;
при травмах, сопровождающихся повреждением соответствующих проводящих путей.
Нарушение терморегуляции сопутствует многим системным заболеваниям, обычно проявляясь повышением температуры тела или лихорадкой. Повышение температуры тела является настолько надежным индикатором заболевания, что наиболее часто используемой в клинике процедурой стала термометрия.
Изменения температуры можно выявить даже при отсутствии явного фебрилитета. Они проявляются в виде покраснения, побледнения, потоотделения, дрожи, ненормальных ощущений тепла или холода, а также могут состоять из неустойчивых колебаний температуры тела в пределах нормы у больных с постельным режимом.
При физической работе временно нарушается баланс между теплопродукцией и теплоотдачей с последующим быстрым восстановлением нормальной температуры в состоянии покоя за счет длительной активации механизмов теплоотдачи.
Фактически, при длительной физической нагрузке расширение сосудов кожи в ответ на повышение температуры сердцевины организма прекращается для того, чтобы сохранить эту температуру.
Нарушение терморегуляции при лихорадке
При лихорадке адаптационная способность снижается, так как по достижении стабильной температуры тела теплопродукция становится равной теплоотдаче, однако и та, и другая находятся на уровне выше исходного. Кровоток в периферических сосудах кожи играет более важную роль в регуляции теплопродукции и теплоотдачи, чем потоотделение.
При лихорадке температура тела, определяемая терморецепторами, низкая, поэтому организм реагирует на нее как на охлаждение.
Дрожь приводит к увеличению теплопродукции, а сужение сосудов кожи — к уменьшению теплоотдачи. Эти процессы позволяют объяснить возникающие в начале лихорадки ощущения холода или озноба. И наоборот, при удалении причины лихорадки температура снижается до нормальной, и больной ощущает жар. Компенсаторными реакциями в данном случае являются:
расширение сосудов кожи;
При высокой температуре окружающей среды развиваются четыре клинических синдрома:
тепловая травма при напряжении;
Каждое из этих состояний можно отдифференцировать на основании различных клинических проявлений, однако между ними есть много общего и эти состояния можно рассматривать как разновидности синдромов одного и того же происхождения.
Симптомокомплекс теплового поражения развивается при высокой температуре (более 32°С) и при высокой относительной влажности воздуха (более 60%). Наиболее уязвимы люди пожилого возраста, лица, страдающие психическими заболеваниями, алкоголизмом, принимающие антипсихотические, мочегонные, антихолинергические препараты, а также люди, находящиеся в помещениях с плохой вентиляцией.