Способы регуляции температуры организма

Наряду с эндогенными процессами для поддержания нормальной температуры тела важнейшим механизмом является изменение характера поведения, или поведенческая терморегуляция.

Для холоднокровных животных этот механизм является определяющим. Поддерживающими постоянную температуру факторами являются изменение позы, поиск укрытия, по возможности выбор более теплой или холодной среды и т. п. Человек для поддержания оптимальной температуры тела нередко прибегает к усиленным мышечным движениям, особенно для согревания на холоде. При ходьбе теплопродукция увеличивается в 2 раза, а при беге или интенсивной работе — в 4—5 раз. Повышение температуры тела при этом даже на несколько десятых градуса способствует ускорению окислительных процессов, в частности — окислению продуктов белкового катаболизма. Кроме того, для человека не менее важными факторами поддержания оптимальной температуры тела является ношение одежды, соответствующей температуре окружающей среды, и оборудование жилища (утепление жилища зимой и использование кондиционеров в жаркое время года).

Регуляция температуры тела. Восприятие организмом температурных воздействий (терморецепция).

Изменение температуры внутренней среды («ядра») и поверхностных отделов («оболочки») тела человека воспринимается организмом с помощью терморецепторов. Температурная рецепция осуществляется окончаниями тонких чувствительных нервных волокон типа С и А (8), которые представлены в коже, слизистых оболочках, мышцах, сосудах, во внутренних органах (периферические терморецепторы). Холодо- и теплочувствительные нейроны располагаются в медиальной преоптической области переднего гипоталамуса (центральные терморецепторы).

Восприятие температурных раздражений из внешней среды и формирование температурных ощущений у человека осуществляется с помощью терморецепторов кожи и слизистых оболочек, среди которых имеются холодовые рецепторы (повышают частоту передачи нервных импульсов по афферентным нервным волокнам к терморегуляторному центру при их охлаждении и снижают эту частоту при их нагревании) и тепловые рецепторы (реагируют на изменение температуры тела противоположным образом). В коже и на слизистых оболочках человека больше холодовых рецепторов (около 250 000), чем тепловых (около 30 000). Кроме того, холодовые рецепторы кожи расположены более поверхностно, на глубине 0,17 мм, а тепловые — более глубоко, на глубине 0,3 мм. Эта особенность расположения терморецепторов обусловливает более раннее восприятие организмом человека холода, чем тепла. Другая особенность терморецепторов — их неравномерное распределение в коже по площади, что определяет различный уровень чувствительности к холоду и теплу разных участков тела. Наибольшей чувствительностью обладает кожа лица, наименьшей — кожа нижних конечностей.

Афферентный поток нервных импульсов от периферических терморецепторов поступает через задние корешки спинного мозга к вставочным нейронам задних рогов. Затем по спиноталамическому тракту этот поток импульсов достигает передних ядер таламуса и далее проводится в сомато-сенсорную кору больших полушарий головного мозга. Поступление нервных импульсов от периферических терморецепторов в соматосенсорную кору обеспечивает возникновение и топическую локализацию субъективных температурных ощущений, таких как «тепло», «холодно», «прохладно», «жарко», «температурный комфорт» или «дискомфорт». На их основе формируются поведенческие терморегуляторные реакции. Значительная часть афферентных импульсов от периферических рецепторов кожи и внутренних органов поступает из спинного мозга по волокнам спиноталамическо-го тракта к нейронам гипоталамического центра терморегуляции.

Источник

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.

Источник

Способы регуляции температуры организма

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.

Источник

Особенности температуры тела ребенка, терморегуляция

Поддержание равенства теплопродукции и теплоотдачи в условиях изменения интенсивности метаболизма, двигательной активности организма ребенка и (или) температуры среды существования является одной из важнейших функций (первой) системы терморегуляции.

Величина температуры тела при достижении равенства величин теплопродукции и теплоотдачи могла бы устанавливаться на различных произвольных уровнях, но благодаря функции центральных — гипоталамических — центров терморегуляции эта величина температуры вполне определенная (меньше 37 град С). Формирование центральными нейронными структурами гипоталамуса определенной величины регулируемой в данном организме температуры является второй важнейшей функцией системы терморегуляции. Если обе эти функции выполняются успешно, то система терморегуляции обеспечивает решение главной ее задачи — поддерживает температуру мозга и других тканей «ядра» тела (печень, почки, мозг, работающие мышцы и др.) на относительно постоянном уровне.

Теплопродукция в организме ребенка, детей

Суммарная теплопродукция в организме состоит из первичной теплоты, выделяющейся в ходе постоянно протекающих во всех органах и тканях реакций обмена веществ, и вторичной теплоты, образующейся при расходовании энергии макроэргических соединений на выполнение мышечной работы и других функций. Теплопродукция в организме ребенка зависит от величины основного обмена, «специфически динамического действия» принимаемой пищи, мышечной активности и изменения интенсивности метаболизма, связанных с изменением температуры внешней среды. Метаболические процессы осуществляются с неодинаковой интенсивностью в различных органах и тканях, и поэтому вклад в общую теплопродукцию организма отдельных органов и тканей неравнозначен. Наибольшее количество тепла образуется в органах и тканях «ядра» организма: печени, почках, мозге, работающих мышцах.

Теплоотдача в организме ребенка, детей

Различаются следующие механизмы отдачи тепла организмом в окружающую среду: излучение, теплопроведение, конвекция, испарение влаги. Теплоотдача первыми тремя способами может осуществляться только при условии, когда температура поверхности тела выше, чем температура среды существования. Теплоотдача за счет испарения влаги может осуществляться как при наличии положительной разницы температур поверхности тела и среды, так и в условиях более высокой температуры внешней среды. Теплоотдача путем испарения прекращается при 100 % насыщении внешней воздушной среды парами воды или в воде. Все вышеперечисленные способы отдачи тепла подчиняются физическим законам.

За счет возникновения физиологических реакций организма на воздействие тепла, холода или существенное изменение теплопродукции можно оказать влияние на величину температуры поверхности тела, а тем самым на величину градиента температур между поверхностью тела и окружающей средой и величину теплоотдачи. Этими реакциями являются сосудистые реакции — сужение или расширение поверхностных сосудов кожи. Если расширения сосудов оказывается недостаточно для увеличения теплоотдачи (в условиях высокой внешней температуры), то стимулируется потоотделение, что создает дополнительные возможности для усиления теплоотдачи за счет испарения большего количества влаги с поверхности кожи и снижения температуры тела. В условиях, когда при действии холода сужение сосудов оказывается недостаточным для снижения теплопотерь и предотвращения охлаждения организма, стимулируются физиологические реакции увеличения теплопродукции (сократительный и несократительный термогенез). Таким образом, теплоотдача любым из способов является по своей природе пассивным физическим процессом, а физиологические терморегуляторные реакции сосудов или потоотделения лишь способствуют изменению условий рассеяния большего или меньшего количества тепла в окружающую среду и достижения баланса между величинами теплопродукции и теплоотдачи.

Кожа новорожденных и детей раннего возраста хорошо васкуляризована, и вследствие интенсивного притока нагретой крови к поверхности тела из внутренних органов температура кожных покровов у детей выше, чем у взрослых. Кроме более высокого градиента температур между поверхностью тела и внешней средой у детей имеется еще ряд факторов, обусловливающих интенсивную теплоотдачу. Это в 2 раза большая площадь поверхности тела на 1 кг массы тела, малая толщина кожи и ее низкие теплоизоляционные свойства, особенно при недостаточности подкожного жирового слоя.

Созревание у ребенка механизмов регуляции теплоотдачи отстает от развития механизмов регуляции теплопродукции и фактически завершается только к 7-8-летнему возрасту. Раньше (к 6 мес.-1 году) созревают механизмы регуляции теплоотдачи через реакции поверхностных сосудов.

Увеличение функциональной активности потовых желез и регуляция потоотделения развиваются у детей в более поздние сроки. Запаздывание развития механизмов, контролирующих теплоотдачу, по сравнению с развитием механизмов регуляции теплопродукции обусловливает то, что при несоблюдении элементарных мер предосторожности или при развитии некоторых заболеваний перегревание детей первых месяцев и лет жизни более вероятно, чем их переохлаждение.

Состояния перегревания или переохлаждения детского организма особенно вероятны при контакте тела с водной средой (ванночки) или с другими физическими телами (холодный операционный стол и другие условия), когда рассеяние тепла осуществляется посредством теплопроведения. Интенсивность теплоотдачи при этом также зависит от градиента температур контактирующих тел, площади контактирующих поверхностей, времени теплового контакта и теплопроводности контактирующего тела.

Высокие скорости рассеянии, тепла и перегревания или переохлаждения тела ребенка достигаются при отдаче им тепла конвекционным потокам воздуха или воды. Обнаженные дети 1-го месяца жизни при температуре воздуха 30-34 град С отдают конвекционным потокам воздуха около 36 % тепла.

Высокой интенсивности теплоотдачи у детей способствует также рассеяние тепла посредством испарения влаги с поверхности тела и со слизистой оболочки дыхательных путей.

Решающую роль в изъятии тепла от внутренних органов и тканей, продуцирующих его в больших количествах, и предупреждении их перегревания играет циркуляция крови. Кровь обладает высокой теплоемкостью, и за счет усиления или ослабления кровотока, направленного к поверхностным тканям, осуществляются перенос тепла к поверхности тела, ее согревание или охлаждение и создание условий для большей или меньшей отдачи тепла в окружающую среду.

Уровень регулируемой температуры тела устанавливается в организме гипоталамическими центрами терморегуляции.

Температура тела ребенка, детей

Плод, находящийся в утробе матери при относительно постоянной температуре ее тела, не нуждается в собственной терморегуляции.

Температура тела (ректальная) у здорового новорожденного составляет 37,7-38,2 град С, что на 0,1-0,6 град С выше температуры тела матери. У детей, родившихся недоношенными, родившихся в асфиксии или сильно травмированных при рождении, наблюдается значительное снижение температуры тела, которое может сохраняться в течение нескольких суток.

В течение ближайших нескольких часов после рождения температура тела у здоровых новорожденных понижается на 1,5-2 град С. На степень снижения температуры тела влияют вес ребенка, размеры его тела, количество первородной творожистой смазки, условия ухода за новорожденным. У здоровых детей температура тела вскоре начинает повышаться и через 12-24 ч достигает 36-37 град С.

Ректальная температура у детей обычно на 0,3-0,5 град С выше кожной, измеряемой в подмышечной впадине или в паховой области. После физических упражнений, особенно после бега, длительных прогулок и других нагрузок временное повышение ректальной температуры у детей больше, чем подмышечной, а разница температуры в этих областях может достигать 1 град С и более.

Характер суточных колебаний температуры тела, или циркадного ритма, у разных детей варьирует, но относительно постоянен у отдельного индивидуума.

Циклические суточные колебания температуры тела у здорового ребенка устанавливаются к 1,5-2 мес. жизни, что совпадает по времени с формированием суточных ритмов сердечных сокращений и частоты дыхания. У недоношенных детей суточная цикличность температуры устанавливается значительно позднее, чем у доношенных.

Относительная недостаточность теплопродукции у новорожденных, и особенно недоношенных, требует создания для них оптимального температурного окружения — термонейтральной зоны. Ее границами является диапазон температуры воздуха, окружающего ребенка, при котором нормальная температура тела поддерживается при минимальном напряжении механизмов теплопродукции.

У здоровых новорожденных детей практически не наблюдается снижения температуры тела ниже 36-36,1 град С. Снижение температуры ниже этого уровня обычно отражает несостоятельность энергетического обмена.

Изменения температуры тела у детей могут быть вызваны различными причинами

Изменения температуры тела у детей могут быть вызваны различными причинами. Длительное влияние холода или жары может оказаться некомпенсированным еще недостаточно зрелыми механизмами терморегуляции и привести к значительному повышению (экзогенная гипертермия) температуры тела или ее снижению (экзогенная гипотермия), что часто возникает у недоношенных и незрелых детей.

Легко перегреваются при повышении температуры воздуха новорожденные, что обусловлено малой массой их тела, близостью значений температуры термоиндифферентной зоны и температуры тела, низкой функциональной активностью потовых желез. Перегреванию способствует также излишнее ограничение теплоотдачи одеждой.

При действии пониженной температуры воздуха у новорожденных усиливается теплопродукция, однако интенсивность этой реакции часто оказывается недостаточной для сохранения нормальной температуры тела, особенно при длительном воздействии холода.

Таким образом, среди важнейших особенностей терморегуляции у новорожденных можно выделить: более высокий уровень теплоотдачи по отношению к теплопродукции; ограниченную способность увеличивать теплоотдачу при перегревании, а также повышать теплопродукцию при охлаждении; неспособность реагировать лихорадочной температурной реакцией из-за слабой чувствительности нейронов гипоталамуса к действию лейкоцитарного и других эндопирогенов и содержанию в крови в высокой концентрации аргинин-вазопрессина, снижающего температуру тела.

Особенностью терморегуляции у новорожденных является отсутствие реакций повышения терморегуляционного тонуса и холодовой дрожи при понижении температуры тела. При быстром охлаждении у них возникают разнообразные некоординированные движения, сопровождаемые криком. Эта реакция служит сигналом для матери о необходимости устранить воздействие холода.

Критериями зрелости системы терморегуляции принято считать наличие у ребенка относительного постоянства ректальной температуры при температуре воздуха 20-22 град С; разницы между ректальной температурой и температурой в подмышечной впадине или между температурой кожи на груди и на стопах; суточной периодики температуры тела; температурной реакции при инфекционных заболеваниях (например, при гриппе).

Гипертермия у ребенка, детей

Если интенсивность теплопродукции превышает способность организма отдавать тепло в окружающую среду, возникает гипертермия. Вероятность возникновения гипертермии возрастает в условиях действия на организм внешней температуры, превышающей 37 %, при 100 % влажности воздуха, когда испарение пота или влаги с поверхности тела становится невозможным. В случае продолжительной гипертермии может развиться тепловой удар. Это состояние организма характеризуется покраснением кожи в результате расширения периферических сосудов, отсутствием потоотделения, признаками нарушения функций центральной нервной системы (нарушение ориентации, бред, судороги). В более легких случаях гипертермии может развиться тепловой обморок, когда в результате резкого расширения периферических сосудов происходит падение артериального давления.

Источник