89659

ХИМИЧЕСКАЯ И ФИЗИЧЕСКАЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

Доклад

Биология и генетика

Поддержание постоянства температуры организма температурный гомеостазис является необходимым условием жизни человека. Сам по себе метаболизм очень важен для организма и его изменение в условиях поддерживаемой определенной температуры является крайне нецелесообразным. В обычных условиях основным способом поддержания температуры является физическая терморегуляция то есть регуляция температуры за счет следующих механизмов теплоотдачи: Теплообмен организма с окружающей средой происходит на поверхности тела.

Русский

2015-05-13

45.94 KB

0 чел.

ХИМИЧЕСКАЯ И ФИЗИЧЕСКАЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

Процессы теплообмена очень важны для жизнеобеспечения организма. Поддержание постоянства температуры организма (температурный гомеостазис) является необходимым условием жизни человека.

В этой связи все процессы, отображенные в уравнении теплового баланса, имеют надежную регуляцию. Различны механизмы химической и физической терморегуляции.

Под химической терморегуляцией понимают возможные усиления или ослабления теплопродукции (М) за счет изменения интенсивности окислительных процессов. Химическая терморегуляция обеспечивается влиянием на обмен веществ (метаболизм). Сам по себе метаболизм очень важен для организма, и его изменение в условиях поддерживаемой определенной температуры, является крайне нецелесообразным. Организм прибегает к химической терморегуляции только в особых случаях.

В обычных условиях основным способом поддержания температуры является физическая терморегуляция, то есть, регуляция температуры за счет следующих механизмов теплоотдачи:

Теплообмен организма с окружающей средой происходит на поверхности тела. Коэффициент теплопроводности живых тканей имеет низкое значение, поэтому роль теплопроводности в отведении тепловой энергии от внутренних органов к поверхности кожи и к слизистым оболочкам - невелика.

Основное значение в этом процессе, то есть, в обеспечении терморегуляции внутренних органов, принадлежит кровообращению. Теплоемкость крови достаточно большая (как у воды), и нормальный кроваток достаточен для эффективного отвода тепла от внутренних органов к поверхности тела. Регуляция такого теплопереноса осуществляется главным образом за счет усиления или ослабления кровотока. Другими словами, посредством сосудистых реакций. При необходимости отдать большее количество тепла, кровеносные сосуды кожи и слизистых оболочек расширяются, что приводит к значительному увеличению массы циркулирующей в них крови, имеющей температуру внутренних органов, при этом возрастает и теплоотдача. Для уменьшения теплоотдачи происходит сужение кровеносных сосудов.

У человека значительные потери тепла происходят через кисти рук и стопы ног. Так, при переходе от холода к теплу, кровообращение в руке человека увеличивается в 30 раз, а в пальцах - примерно в 600 раз.

Испарение является наиболее эффективным способом теплообмена организма при высокой температуре. Физическое терморегулирование является многофакторной системой, которая весьма эффективно обеспечивает постоянство температуры организма. Многофакторность позволяет регулировать температуру тела в различных условиях, при исключении одних механизмов, работают другие.

В биофизике, физиологии и медицине теплопродукцию принято называть энерготратами организма. Энерготраты сильно изменяются в зависимости от условий, в которых находится организм, и в зависимости от характера его деятельности, так как все это влияет на обмен веществ. Для оценки функционального состояния организма необходимо создание стандартных условий при измерении его энерготрат, то есть, при измерении величины тепловой энергии, выделяемой организмом в окружающую среду. За стандартные условия приняты такие, при которых энерготраты организма минимальны. Для этого нужно исключить влияние тех факторов, которые усиливают энергообмен, в частности: мышечная работа, прием пищи, эмоциональное напряжение, отклонение температуры и влажности за пределы зоны комфорта и т.д.

Величину основного обмена (энерготрат) целесообразно измерять в состоянии бодрствования (не во время сна), но пациент должен спокойно лежать в постели. Процедуру рекомендуется проводить рано утром (5-6 часов утра), когда, в соответствии с суточным ритмом, интенсивность метаболизма самая низкая. За двое суток до измерения из рациона пациента исключается животная белковая пища. Измерение проводят натощак, то есть, через 12-14 часов после последнего приема пищи, при этом температура в помещении должна быть в пределах 20- С, а относительная влажность - 50-60 %. Величина теплопродукции измеряется несколько раз для получения статистически достоверного результата.

Так, у здорового мужчины среднего возраста (40-50 лет), средней массой 70 кг, основной обмен составляет 7800 кДж или 1800 ккал за сутки, или ч, что соответствует мощности - 90 Вт. Величина обмена с единицы поверхности человеческого тела составляет примерноч, или 100ч. У женщин основной обмен на 7-10 % меньше. Основной обмен сильно зависит от возраста. У новорожденного он составляет 300ч, а к 70-80 годам понижается до 120ч.

Для определения энерготрат необходимо измерить количество тепла, выделяемое организмом в окружающую среду за определенный промежуток времени. Для этого применяют два метода: прямую и непрямую калориметрию.

В методе прямой калориметрии используются специальные физиологические калориметры, сконструированные таким образом, что в них можно помещать на нужное время животных или человека. Однако далеко не всегда можно реализовать прямую калориметрию. В частности, при изучении энергозатрат в ходе трудовой деятельности.

Чаще всего используют непрямую калориметрию. Этот метод основан на исследовании газообмена организма. Установлено, что между объемом потребляемого организмом и энерготратами существует линейная зависимость при фиксированных условиях. Коэффициентом служит так называемый калориметрический эквивалент , равный количеству тепла, которое образуется в организме при использовании 1 л для окисления питательных веществ.

Калориметрический эквивалент неодинаков при окислении Ж, Б, У, а то, какие вещества преимущественно окисляются в каждом конкретном случае, можно определить по дыхательному коэффициенту, который определяется, как объем выделяемого углекислого газа к объему поглощенного кислорода за один и тот же промежуток времени.

Так, при преимущественном окислении углеводов дыхательный коэффициент (ДК) стремится к 1, а при окислении жиров, он имеет самые низкие значения, примерно 0,7. Существуют специальные таблицы и монограммы, при помощи которых можно определить величину кислородного эквивалента по найденному значению дыхательного коэффициента.

Таким образом, посредством газоанализа измеряются объемы поглощенного кислорода и выделяемого углекислого газа за одно и то же время. Взяв отношение второго к первому рассчитывают ДК. По ДК находят кислородный эквивалент. Умножив его на объем поглощаемого кислорода, определяют энерготраты за время эксперимента.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75623. Журналистская и публицистическая деятельность габриэля гарсиа маркеса: национальная специфика 1.8 MB
  Рассмотреть общественно-политические условия в Колумбии, в которых приходилось работать Габриэлю Гарсиа Маркесу; проанализировать журналистскую и публицистическую деятельность Габриэля Гарсиа Маркеса и ее влияние на становление художественного творчества автора...
75624. Ж.Ж. ДАНТОН, Ж.-П. МАРАТ, М. РОБЕСПЬЕР: ОБРАЗЫ В ИСТОРИИ И МАССОВОМ СОЗНАНИИ 1.32 MB
  Но на пути к демократии революции пришлось пройти через беззаконие террор и диктатуру общество насильственным путем уничтожало старые порядки на пути к светлому будущему. Нельзя не отметить влияние Великой французской революции на дальнейший ход истории. Разумные ценности Великой французской революции отраженные в Декларации прав человека и гражданина 1789 г. Интерес современного общества к истории Великой французской революции обострился еще и под влиянием социальных проблем.
75625. Сирийско-советские отношения в 1970 - 1991 годах 320 KB
  Практика двусторонних политических и экономических отношений Сирии с Советским Союзом, наличие в них определенных успехов, бесспорно, показывает целесообразность и необходимость дальнейшего развития этих отношений в различных областях. Но сотрудничество двух стран нуждается, на наш взгляд, в корректировке в определении своих целей и задач, а также налаживании его нового механизма.
75626. ИНСТРУМЕНТАРИЙ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ КАК ФАКТОР ИНВЕСТИЦИОННОЙ СТРАТЕГИИ БИЗНЕСА В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛЬНОЙ КОНКУРЕНЦИИ 585 KB
  Влияние системы менеджмента качества на выбор инвестиционной стратегии предприятия. Роль качества в условиях глобальной конкуренции в нефтегазовой Отрасли. Описание системы качества используемой Группой Газпром. Сравнительный анализ системы менеджмента качества используемой Группой компаний Газпром с системами менеджмента качества компаний конкурентов на мировом рынке...
75627. Информационная база научных публикаций в области менеджмента на основе онтологии (на примере факультета управления и психологии ФГБОУ ВПО «КубГУ») 3.2 MB
  В результате исследования была разработана информационная база научных публикаций на основе онтологии, были изучены особенности информационного обеспечения научных исследований, проведена оценка состояния этих исследований на факультете управления и психологии КубГУ.
75628. ИНФОРМАЦИОННАЯ РАБОТА ПО ФОРМИРОВАНИЮ ИМИДЖА ГЛАВЫ МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ(НА ПРИМЕРЕ ФОРМИРОВАНИЯ ИМИДЖА ГЛАВЫ СТАРОМИНСКОГО РАЙОНА) 392 KB
  Проводником между населением и властными структурами в первую очередь служит имидж. Этот инструмент и есть средство воздействия на массовое сознание. От политических технологий, формирующих имидж, во многом зависит успех предстоящих планов.
75629. Информационно-документационное обеспечение принятия стратегических решений в организации (на примере ОАО «Родина») 904 KB
  Раскрытие сущности понятия «организация информационно-документационного обеспечения принятия стратегических решений» и выявление особенностей современного этапа развития систем ДОУ; характеристика нормативно-правовой базы информационно-документационного обеспечения управления; оценка эффективности действующей системы ДОУ в ОАО «Родина»...
75630. ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ БЕЛКОВ И ДНК 4.02 MB
  В процессе выполнения работы были получены ДНК из цельной крови и белок из сыворотки крови. Было изучено влияние отклика электромагнитного поля на нуклеиновые и белковые структуры, а так же были изучены релаксационные частоты спектров. Намечены пути дальнейшего применения биологических структур для создания нанотехнологичных устройств
75631. Зимний туризм на Байкале 1.28 MB
  Про зимний отдых на Байкале можно говорить часами потому как сафари на снегоходах и путешествия на собачьих упряжках по льду Байкала катание на горных и равнинных лыжах подледная рыбалка и дайвинг это далеко не полный перечень всех вариантов зимнего отдыха на Байкале. На снегоходе можно побывать в самых труднодоступных уголках Байкала оказаться у берега там куда летом на катере опасно подходить заглянуть со льда в загадочный полумрак пещер. Большое количество маршрутов одно...