Система терморегуляції

Система терморегуляції сформована у теплокровних організ­мів. Вона регулює і підтримує на постійному рівні оптимальну температуру тіла.

Терморецептори

Температура тіла контролюється специфічними терморецепторами. Вони діляться на периферичні і центральні.

Розташовані в шкірі, підшкірній основі та кровоносних суди­нах цих ділянок, периферичні рецептори бувають двох типів — теплові та холодові (переважно холодові). Крім того, в шкірі є терморецептори, які збуджуються при температурі понад 45 ◦С. Але вони належать до проміжного типу між термо- та ноцирецепторами.

Центральні рецептори містяться в гіпоталамусі (за­галом у передоптичній зоні). Деяка їх кількість розташована в шийно-грудному відділі спинного мозку, у м'язах абдомінальної зони. Тут також містяться обидва типи рецепторів (переважно теплові). Ці рецептори відіграють основну роль у регулюванні теп­лообміну, тому що вони контролюють температуру ядра.

Частота виникнення нервових імпульсів у рецепторах залежить від температури. Холодові і теплові рецептори генерують спон­танну активність. На цю активність накладається відпо­відне температурне подразнення. Раптове підвищення або зниження температури призводить до ко­роткочасного різкого збільшення частоти розрядів у відповідних рецепторах із наступним поступовим зниженням до рівня, харак­терного для даної температури.

При температурі шкіри 34—38 °С імпульсація в обох типах ре­цепторів мінімальна. Це створює уяву про температурний комфорт. Приблизно за такою схемою функціонують і центральні терморецептори, але для них «температурне вікно» вужче — в межах 37— 37,5 °С.

Імпульси від периферичних рецепторів переключаються в струк­турах задніх рогів спинного мозку. В головний мозок вони над­ходять по спіноталамічному та спіноретикулярному шляхах. Після проходження через ретикулярну формацію і неспецифічні ядра таламуса імпульсація надходить у гіпоталамус і асоціативні зони кори головного мозку.

Центр терморегуляції

Центр терморегуляції міститься в гіпоталамусі. Передній від­діл гіпоталамуса сприймає інформацію від периферичних та цент­ральних терморецепторів. Центр теплопродукції розта­шований у ядрах заднього відділу гіпоталамуса. Звідси через сим­патичну нервову систему ідуть імпульси, що підвищують метабо­лізм, звужують судини шкіри, активізують терморегуляцію скелет­них м'язів. У цих реакціях беруть участь і гормони — адреналін, норадреналін, тироксин та ін. Це проявляється в ефектах теплокон­сервації і спостерігається при надходженні імпульсів від холодових рецепторів.

Центр тепловід­дачі міститься в ядрах пе­реднього відділу гіпоталаму­са. Звідси йдуть імпульси, які розширюють судини шкі­ри, підвищують виділення поту, знижують теплопро­дукцію.

Певну роль у регуляції температури тіла грають і ін­ші відділи ЦНС (ретикуляр­на формація, лімбічна систе­ма, кора головного мозку).

Вмикання різноманітних механізмів теплообміну відбувається постійно, залежно від конкретних умов. Так, такі механізми, як по­товиділення або м'язове тремтіння, вмикаються тоді, коли інші шляхи підтримання постійної температури ядра виявляються не досить ефективними. Потовиділення і м'язове тремтіння супрово­джуються відчуттям температурного дискомфорту.

Центри гіпоталамуса ніби налагоджені на «задане значення» температури тіла. Цей показник визначається такою сумарною тем­пературою тіла, яка виникає тоді, коли механізми тепловіддачі і теплотворення перебувають на рівні мінімальної активності. В цьо­му не беруть участі додаткові механізми, що забезпечують одер­жання або виділення надлишку тепла. Теплові і холодові рецепто­ри перебувають у найменш збудженому стані. Це умова темпера­турного комфорту. Для створення відчуття температурного ком­форту у легко одягненої дорослої людини, яка спокійно сидить, треба, щоб температура стін і повітря була на рівні 25—26 °С, відносна вологість — 50%. Будь-яка зміна цих умов призведе до подразнення відповідних рецепторів і вмикання механізмів термо­регуляції.

Етапність вмикання механізмів регуляції полягає у тому, що спочатку вмикаються енергоекономні механізми, наприклад, поведінкові. Якщо їх не досить, то вмикаються судинорухові. А такі механізми, як тремтіння, локомоції або потовиділення, приєдную­ться насамперед. Що далі умови від комфортних, то більше від­чуття дискомфорту.

Стан терморегулюючих зон гіпоталамуса може змінюватися під впливом ряду факторів крові. Такими факторами є вміст Са²+ і №+, глюкози, осмотичний тиск. Підвищення рівня одного із най­більш біологічно активних іонів (Са²+) модифікує чутливість цент­ральних механізмів до температури, нейромедіаторів, що призво­дить до активізації механізмів тепловіддачі. Це особливо помітно при фізичному навантаженні. Ріст осмолярності крові зумовлює підвищення межі температурної чутливості і зниження інтенсив­ності потовиділення.