52. Причины и следствия появления теплокровности у позвоночных животных, механизмы терморегуляции.

Теплокровность (гомойотермность) – свойство птиц и млекопитающих поддерживать постоянство внутренней температуры организма, что создает автономную внутреннюю окружающую среду для всех клеток и органов животного. Эволюция сложных форм поведения птиц и млекопитающих (теплокровных организмов) шла с эволюцией метаболических систем, причем важным селективным фактором возникновения теплокровности явился их рост активности и выносливости.

Под теплоотдачей понимают процесс выделения живым организмом в окружающую среду тепла, освобождающегося в результате энергетических превращений, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Теплоотдача осуществляется прямым проведением тепла (кондукция), регулируемого массапереноса крови по кровеносным сосудам (конвекция), радиацией (инфракрасное излучение тела), испарением воды с поверхности тела и слизистых оболочек дыхательных путей. Все виды работы совершаются за счет химической энергии гидролиза макроэргических соединений, синтез которых происходит за счет свободной энергии инградиентов пищи, расщепляющихся в процессе обмена веществ.

Возрастание физической активности требует повышения энергетических затрат, что обеспечиваются увеличением аэробного метаболизма. Если энергопотребности превышают мощность аэробной системы, поступление энергии дополняет анаэробный метаболизм. При повышении температуры окружающей среды и ее росте физическая терморегуляция сопровождается кровенаполнением сосудов крови, их расширение (явление вазодилатации) Увеличивается теплопроводность и теплоотдача, усиливается тепломассоперенос от глубинных частей тела к поверхности. Важным терморегулирующим механизмом является потоотделение. Снижается интенсивность метаболических процессов.

Ответным откликом на понижение температуры окружающей среды является сужение сосудов (вазоконстрикция), усиление интенсивности обмена. Большое значение имеет дрожательный (сокращение мышц шеи, спины и т.д.) и недрожательный термогенез. Суть недрожательного термогенеза в том, что к регуляции теплопродукции подключаются клетки бурого жирового тела, в митохондриях которых за счет белка термогенина происходит разобщение процессов окисления и фосфорилирования. Окисление жиров не ведет к накоплению энергии в форме макроэргических связей, а обусловливает образование значительного количества тепла. Обильное кровоснабжение бурого жирового тела реализует быстрое отведение вырабатываемого тепла. Управление всеми реакциями, поддерживающие постоянную температуру тела осуществляется нервными центрами, локализованными в головном мозгу. Эти центры получают сигналы по проводящим путям от термочувствительных нейронов ЦНС и периферических терморецепторов.

Источники тепла у теплокровных. Термогенная значимость определяется массой анатомической структуры, удельной величиной теплообразования и способностью к регулируемому изменению количества тепла в соответствии с адаптационными способностями организма. Важное значение имеет биохимическая организация: определенный цитоплазматический или мембранный процесс, совершающий работы за счет внешнего источника свободной энергии. Регуляция выделения тепла может происходить двояко за счет изменения общего объема работы и (или) энергетической эффективности.