REGULACJA TEMPERATURY CIAŁA

Temperatura wnętrza ciała człowieka utrzymuje się na względnie stałym poziomie (średnio ok. 37°C przy pomiarze w odbytnicy) i podle­ga stosunkowo niewielkim wahaniom. W warunkach zdrowia temperatura ciała wzrasta podczas wysiłku fizycznego (niekiedy na­wet powyżej 39°C) lub napięcia emocjonalnego, obniża się natomiast w czasie snu lub dłuższego przebywania w niskiej temperaturze (może wówczas wynosić ok. 36°C).

Stabilność temperatury ciała, czyli zdolność utrzymy­wania względnie stałej temperatury wewnętrznej nago w temperaturze otoczenia 12-60°C (suche powietrze), jest możliwa dzięki zrównoważe­niu procesów prowadzących do gromadzenia się ciepła w organizmie z procesami jego utraty, czyli przechodzenia do otoczenia.

W organizmie człowieka ciepło wytwarza się stale w toku procesów przemiany materii w komórkach, a szczególnie duże jego ilości powsta­ją podczas pracy mięśniowej i drżenia mięśniowego, czyli dreszczy. Organizm może też wchłaniać ciepło z zewnątrz (np. w miej­scach silnie nasłonecznionych lub podczas pracy w środowisku go­rącym).

Wytworzone ciepło organizm może zatrzymywać albo oddawać do otoczenia. Zatrzymywanie ciepła jest możliwe dzięki skur­czowi naczyń krwionośnych skóry, wskutek czego ogrzana krew krąży głównie w głębiej położonych naczyniach krwionośnych, nie kontak­tujących się z chłodniejszymi, płycej położonymi warstwami ciała. Również odpowiednie formy zachowania się, jak kulenie się (zmniejsza się powierzchnia ciała bezpośrednio narażona na działanie chłodu), chowanie się przed zimnem i stosowanie ciepłej odzieży sprzyjają za­trzymywaniu ciepła. U zwierząt istotne znaczenie ma tzw. pilorekcja, czyli nastroszenie sierści. Odpowiednikiem jej u człowieka jest tzw. gęsia skórka pojawiająca się pod wpływem zimna, nie mająca jednak znaczenia fizjologicznego.

Utrata ciepła odbywa się poprzez przewodzenie i konwekcję, promieniowanie oraz parowanie. Drogą przewodzenia ciepło przenika z organizmu do otaczającego powietrza (niekiedy wody, np. podczas kąpieli) dzięki rozszerzeniu naczyń krwionośnych skóry, wskutek czego ogrzana krew styka się z chłodniejszymi, powierzchow­nymi warstwami ciała. Konwekcja polega na przesuwaniu się og­rzanych warstw powietrza i wchodzeniu na ich miejsce warstw chłod­niejszych. Utrata ciepła przez promieniowanie polega na odda­waniu ciepła jakiemuś zimnemu przedmiotowi znajdującemu się w pewnym oddaleniu od ciała, np. zimnej ścianie. Największe znaczenie ma utrata ciepła drogą parowania, czyli wydzielania potu przez gruczoły potowe na powierzchni skóry. Jest to mechanizm najbardziej efektywny, polegający na oddawaniu ciepła drogą parowania wody, a ponadto prowadzący do ochłodzenia ciała nawet przy jego temperatu­rze wyższej od temperatury otoczenia, pod warunkiem wszakże, że oto­czeniem tym jest suche powietrze.

Mechanizmy zatrzymywania ciepła są uruchamiane wó­wczas, gdy organizmowi grozi obniżenie temperatury ciała, np. w cza­sie przebywania w niskiej temperaturze. Jeśli działanie tych mecha­nizmów jest niewystarczające, następuje zwiększenie wytwarzania ciepła, np. przez wzrost aktywności ruchowej lub wskutek drżenia mięśniowego. Mechanizmy utraty ciepła włączają się wtedy, gdy orga­nizmowi grozi przegrzanie, np. podczas pracy w środowisku gorącym.

Organizm wykrywa zmiany temperatury otoczenia i temperatury wewnętrznej dzięki termoreceptorom znajdującym się w róż­nych obszarach ciała. Ważnym obszarem termorecepcyjnym jest skóra, zawierająca receptory ciepła i zimna. Termoreceptory, nazywane też termodetektorami z uwagi na to, że reagują nie tylko na zmia­ny temperatury, lecz i na stale utrzymującą się wysoką lub niską tem­peraturę, znajdują się też w rdzeniu kręgowym i w podwzgórzu. Wyk­rywają one temperaturę krwi dopływającej do ośrodkowego układu nerwowego.

Strukturą hierarchicznie najwyższą w systemie regulacji temperatu­ry ciała jest podwzgórze. Znajdują się tu dwa ośrodki termoregulacyjne – ośrodek utraty ciepła zlokalizowany w przed­niej części podwzgórza oraz ośrodek wytwarzania i zachowania ciepła mieszczący się w tylnej części. Ośrodek utraty ciepła spełnia trojaką rolę: 1) jest skupiskiem termodetektorów wykrywających temperaturę krwi dopływającej do podwzgórza, 2) scala informacje docie­rające z różnych obszarów termorecepcyjnych, a więc z własnych ter­modetektorów oraz z termoreceptorów rdzenia kręgowego i skóry, 3) uruchamia reakcje fizjologiczne sprzyjające utracie ciepła z organiz­mu do otoczenia, takie jak rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry i wydzielanie potu. Ośrodek wytwarzania i zachowania

ciepła natomiast: 1) stymuluje mechanizmy kierujące drżeniem mięśniowym, 2) powoduje zwężenie naczyń krwionośnych skóry i 3) pobudza wydzielanie hormonów nasilających procesy przemiany mate­rii (głównie adrenaliny i hormonów tarczycy). Ośrodek ten jest stale hamowany przez ośrodek utraty ciepła. Hamowanie to zwiększa się, gdy organizmowi grozi przegrzanie, zaś zmniejsza się w warunkach ochłodzenia.

W procesie utrzymywania stałej temperatury ciała podwzgórze współdziała z ośrodkami termoregulacyjnymi rdzenia kręgowego. Ośrodki te wykrywają jednak zmiany temperatury wynoszące dopiero ok. 1°C (podwzgórze wykrywa zmiany rzędu 0,1°C), a uruchamiane przez nie reakcje termoregulacyjne są mniej precy­zyjne.

Utrzymywanie stałej temperatury ciała jest korzystne dla różnych enzymów sterujących przebiegiem reakcji metabolicznych. Ochłodze­nie i przegrzanie mogą być szkodliwe dla organizmu. Szczególnie nie­bezpieczny jest wzrost temperatury do ok. 42°C, ponieważ wówczas rozpoczyna się proces niszczenia struktury białek komórek nerwo­wych i uszkadzania funkcji mózgu.

Dłuższe przebywanie w obniżonej temperaturze otoczenia usprawnia mechanizmy sprzyjające gromadzeniu się ciepła w organizmie, przeby­wanie natomiast w wysokiej temperaturze — sprzyjające utracie ciep­ła. Procesy te nazywa się odpowiednio aklimatyzacją do zimna i aklimatyzacją do gorąca.

Wskutek działania różnego rodzaju czynników bakteryjnych, wiru­sowych, toksyn itp. może dochodzić do zakłócenia funkcjonowania oś­rodkowych mechanizmów termoregulacyjnych i do gorączki. Stąd podwyższona temperatura ciała jest ważnym objawem rozpoznawczym wielu chorób.

Both comments and pings are currently closed.

Comments are closed.