11.3 : Температура тела

Температура тела, измеряемая в градусах, определяется балансом между выделением тепла и его отдачей в окружающую среду. Например, при энергичных тренировках организм будет производить больше тепла, вызывая потоотделение и рассеивая это тепло. Несмотря на экстремальные условия окружающей среды и физические нагрузки, система контроля температуры человека поддерживает постоянную температуру тела (температуру глубоких тканей, то есть тканей, расположенных под кожей и других поверхностных тканей). Напротив, температура поверхности варьируется в зависимости от кровообращения кожи и степени рассеивания тепла.

Тепло вырабатывается в результате метаболической деятельности в основных тканях организма, передается на поверхность кожи посредством циркулирующей крови, а затем высвобождается в окружающую среду. Внутренняя температура тела обычно колеблется от 36,0°C (97,0°F) до 37,5°C (99,5°F), что, как правило, превышает температуру поверхности тела. Температуру ядра обычно измеряютна барабанной перепонке (в ухе) или в прямой кишке с использованием неинвазивных методов, таких как инфракрасные термометры, или инвазивных устройств мониторинга, таких как термопары. Эти устройства также могут измерять температуру в пищеводе, легочной артерии или мочевом пузыре. Температуру поверхности тела измеряют в оральной (подъязычной), аксиллярной (подмышечной) областях и на поверхности кожи с использованием таких методов, как оральные или подмышечные термометры или тепловизионные камеры.

Терморегуляция, тонкий баланс между теплоотдачей и теплопродукцией, представляет собой сложный процесс, поддерживаемый физиологическими и поведенческими механизмами. Гипоталамус, небольшой, но мощный орган, расположенный между полушариями головного мозга, играет решающую роль в регулировании температуры тела, обнаруживая даже незначительные колебания температуры. Например, передний гипоталамус контролирует потерю тепла посредством потоотделения, вазодилатации (расширения кровеносных сосудов) и ингибирования выработки тепла для облегчения отвода тепла. Когда внутренняя температура повышается, он перенаправляет кровоток в поверхностные вены, чтобы оптимизировать выделение тепла, демонстрируя действие сложных механизмов.

И наоборот, когда задний гипоталамус обнаруживает температуру тела ниже заданного значения, он активирует механизмы сохранения тепла. Например, в холодную погоду организм будет пытаться сохранить тепло снаружи. Вазоконстрикция сужает кровеносные сосуды, уменьшая приток крови к коже и конечностям, тем самым сводя к минимуму потери тепла. Если необходимо дальнейшее сохранение тепла, запускаются произвольные мышечные сокращения и дрожь для выработки тепла.

Производство и потери тепла:

Производство тепла — это удивительный побочный продукт метаболизма, химических реакций, которые происходят во всех клетках тела. На эти реакции могут влиять несколько факторов, например, действия, которые их усиливают, повышают скорость метаболизма и выработку тепла. И наоборот, более медленный метаболизм производит меньше тепла. Тепло генерируется во время покоя, произвольных движений, непроизвольной дрожи и недрожательного термогенеза за счет сокращения пиломоторных мышц, что приводит к пилоэрекции или «мурашкам», чтобы минимизировать потерю тепла. Такое разнообразие методов производства тепла демонстрирует сложность человеческого тела.

Кожа является основным местом потери тепла, где тепло от циркулирующей крови передается на поверхность кожи. Здесь артериовенозные шунты — соединения между артериолами и венулами непосредственно под кожей — могут открываться, позволяя теплу выходить, или закрываться, чтобы сохранять тепло. Непрерывная потеря тепла через кожу происходит за счет излучения, проводимости, конвекции и испарения, под влиянием структуры кожи и окружающей среды.