XIV. Тепловой гомеостаз

Начиная с известных высказываний И. П. Павлова (1888), подтвержденных многочисленными последующими наблюдениями, организм человека и млекопитающих в тепловом отношении состоит из двух различных частей: "ядра", в состав которого входят мозг и внутренние органы грудной, брюшной и тазовой полости, и "оболочки", состоящей из кожи, подкожной клетчатки, поверхностных мышц (рис. 84). В условиях термического комфорта масса обеих частей примерно одинакова. Но величина их температур и особенности теплового обмена существенно различны.

Температура "ядра" сходна у различных млекопитающих, составляет от 31 до 41° С и изменяется при сдвигах жизнедеятельности и воздействиях внешних температур в пределах 2° С. В то же время температура тканей "оболочки" оказывается более низкой; так называемая средневзвешанная температура кожи (CBTK [СВТК представляет собой сумму частных от деления температуры различных участков кожной поверхности на долю этих участков в общей площади кожного покрова.]) колеблется от 31 до 34° С. К тому же температура различных участков кожи неодинакова, что определяет различные градиенты температур, в соответствии с которыми температура кожи верхних частей тела человека выше, чем нижних (например, разность температуры туловища и конечностей - стоп, кистей может составлять 3 ± 0,5° С по В.И. Кричагуну (1963) и 6 ± 2° С по И.С. Кандрору и соавт. (1974).

Отсюда следует, что так называемая температура тела - Θ, отражающая температуру его различных участков, есть сумма долей температуры внутренних областей тела ("ядра") и температуры покровных тканей "оболочки". Обычно для вычисления берут доли величин СВТК, ректальной температуры (Тр) и "смешивают" их в различных пропорциях, например 0,7 Тр и 0,3 СВТК (Бартон О., Эдхолм А., 1957). Θ в норме равняется около 36° С.

Соответственно различиям в величинах температуры оказывается неодинаковым и тепловое содержание (Q) "ядра" и "оболочки". Тепловое содержание получают из выражения:

Q = mCt

(1)

где m - масса (кг), С - теплоемкость тела, равная 0,83 кал/(г·град) или Дж/(кг·град) и t - температура (°С). Q "ядра" примерно на 8% больше, чем Q "оболочки".

С различных участков кожной поверхности теряется неодинаковое количество тепла. При отклонениях организма от состояния термического комфорта указанные различия выражены в еще большей степени (см. рис. 84). Например, при слабой степени охлаждения или согревания тела, когда ректальная температура еще неизменна, СВТК может упасть до 20-37° С или возрасти до 34° С; температура отдельных участков кожи тела меняется еще более значительно, например при охлаждении температура кожи кисти и лица падает соответственно до 18 и 10° С (Кандрор И. С. и др., 1967, 1974). Теплосодержание при таких же термических воздействиях в "ядре", естественно, не меняется. Следовательно, выражение "тепловой гомеостаз" может рассматриваться лишь по отношению к "ядру" тела. Именно последнее и обладает свойствами гомойотермии, в то время как ткани "оболочки" пойкилотермны.

И. С. Кандрор и В. Н. Новосельцев (1969) предположили, что система терморегуляции обеспечивает поддержание на постоянном уровне лишь температуры "ядра", в то время как температура "оболочки" (кожи) не регулируется и зависит от температуры первого.

Понятие гомеостаза правильнее относить не к поддержанию на постоянном уровне температуры тела, так как последняя есть величина интегральная и даже абстрактная, а к сохранению на постоянном уровне теплового содержания. Поэтому правильнее употреблять термин не "температурный", а "тепловой" гомеостаз.

Хотя температура "ядра" более или менее постоянна, все же для мозга и внутренних органов величина Q имеет большее содержание, чем просто температура их тканей. Это связано и с тем, что температура этих органов тела все же меняется в пределах до 2° С. Может отличаться и величина теплоемкости тканей в пределах одного и того же органа. Наконец, при термических воздействиях изменяется и сама масса тканей "ядра" и "оболочки". Так, в условиях охлаждения тела "ядро" как бы суживается, а при согревании расширяется (см. рис. 84, Т, X).

Размеры "оболочки" меняются противоположно. В частности, это сказывается на элементах формул "смешивания". Так, в условиях охлаждения тела Θ = 0,53 Тр + 0,47 СВТК (Афанасьева Р. Ф. и др., 1970), 0,64 Тр + 0,36 СВТК (Hardy .Т. D., Du Bois, 1938); в то же время при согревании Θ = 0,8 Тр + 0,2 СВТК (Burton О., 1935).

Исходя из сказанного выше, тепловой гомеостаз можно определить как сохранение на постоянном и оптимальном уровне теплового содержания "ядра" тела.

Продолжение: Уравнение теплового баланса

К оглавлению

Литература [показать]