यदि शरीर का तापमान पर्यावरण के तापमान से अधिक हो जाता है, तो शरीर पर्यावरण को गर्मी छोड़ देगा। पर्यावरण में ऊष्मा की वापसी विकिरण, ऊष्मा चालन, संवहन और वाष्पीकरण द्वारा की जाती है।

शरीर के तापमान से ऊपर परिवेश के तापमान में वृद्धि से विकिरण और चालन के कारण शरीर के तापमान में वृद्धि होती है। इन परिस्थितियों में, अतिरिक्त गर्मी से मुक्ति और शीतलन केवल वाष्पीकरण द्वारा किया जाता है। त्वचा के पास हवा की गति से वाष्पीकरण दर बढ़ जाती है और इस प्रकार गर्मी के नुकसान (पंखे का शीतलन प्रभाव) की दक्षता बढ़ जाती है।

भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन (गर्मी लंपटता।) यदि शरीर का तापमान पर्यावरण के तापमान से अधिक हो जाता है, तो शरीर पर्यावरण को गर्मी छोड़ देगा। पर्यावरण के लिए गर्मी हस्तांतरण किया जाता है विकिरण, ऊष्मा चालन, संवहन और वाष्पीकरण।

विकिरण... कमरे के तापमान पर एक नग्न व्यक्ति लगभग खो देता है 60% 760 एनएम की लंबाई के साथ अवरक्त विकिरण के माध्यम से जारी गर्मी से।

कंवेक्शन (15% दी गई गर्मी) - हवा या पानी के गतिमान कणों के स्थानांतरण के माध्यम से गर्मी का नुकसान। हवा की गति (पंखे, हवा) की गति में वृद्धि के साथ संवहन द्वारा खोई गई गर्मी की मात्रा बढ़ जाती है। पानी में, चालन और संवहन द्वारा गर्मी हस्तांतरण की मात्रा हवा की तुलना में कई गुना अधिक होती है।

बाहर ले जाना- संपर्क गर्मी हस्तांतरण ( 3% गर्मी से मुक्त) जब शरीर की सतह किसी भौतिक शरीर (कुर्सी, फर्श, तकिया, कपड़े, आदि) के संपर्क में आती है।

विकिरण, संवहन और चालन तब होता है जब शरीर का तापमान परिवेश के तापमान से अधिक होता है . यदि शरीर की सतह का तापमान परिवेश के तापमान के बराबर या उससे कम है, तो शरीर द्वारा गर्मी कम करने के ये तरीके अप्रभावी हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, सामान्य परिस्थितियों में, ऊष्मा चालन एक छोटी भूमिका निभाता है, क्योंकि हवा और कपड़े अच्छी तरह से गर्मी का संचालन नहीं करते हैं।

वाष्पीकरण- उच्च तापमान पर गर्मी छोड़ने का आवश्यक तंत्र। शरीर की सतह से पानी के वाष्पीकरण से नुकसान होता है 2.43 kj (0.58 किलो कैलोरी)वाष्पित होने वाले पानी के हर ग्राम के लिए गर्मी।

अगोचर वाष्पीकरण - त्वचा और श्वसन सतहों के माध्यम से पानी के अणुओं के निरंतर प्रसार का परिणाम, यह तापमान विनियमन प्रणाली द्वारा नियंत्रित नहीं होता है, दृश्य पसीने के बिना भी, त्वचा की सतह और फेफड़ों से पानी वाष्पित हो जाता है। 700 - 850 मिली पानी एक दिन में(300 - 350 मिली - फेफड़ों की सतह से, 400 - 500 मिली - त्वचा की सतह से) आदेश की गर्मी हानि के कारण 12-16 किलो कैलोरी / घंटा.

प्रक्रिया की तीव्रता पर निर्भर करता है सापेक्षिक आर्द्रता : जल वाष्प से संतृप्त वायु में कोई वाष्पीकरण नहीं होता है। इसलिए नहाने में पसीना बड़ी मात्रा में निकलता है, लेकिन वाष्पित नहीं होता और त्वचा की सतह से नीचे की ओर बहता है - अप्रभावी पसीना .

रहने वाले वातावरण के उच्च तापमान की स्थितियों में कठिन शारीरिक श्रम के दौरान, पसीना पहुंच सकता है 10-12 एल / दिन।भारी पेशीय भार के बाद, इसे वाष्पीकरण द्वारा छोड़ा जाता है 75% गर्मी विकिरण - 12%, कंवेक्शन 13% (तुलना के लिए: in 20 . पर आराम करो 0 साथ – विकिरण का हिस्सा 66% है, वाष्पीकरण - 19%, संवहन - 15%)।

पसीने के साथ, बड़ी मात्रा में लवण (मुख्य रूप से सोडियम क्लोराइड) और विटामिन सी खो जाते हैं। इस संबंध में, गर्म कार्यशालाओं और गर्म जलवायु में काम करने वाले लोगों के आहार में इन पदार्थों की खपत दरों में काफी विस्तार किया जाना चाहिए।

वे गर्मी हस्तांतरण में भाग लेते हैं त्वचा, श्लेष्मा झिल्ली, फेफड़े, हृदय और उत्सर्जन प्रणाली .

गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रियाओं में एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण भूमिका त्वचा वाहिकाओं की स्थिति, साथ ही हृदय गति और श्वसन दर द्वारा निभाई जाती है।

कार्डियोवास्कुलर सिस्टम वाहिकाओं में रक्त के पुनर्वितरण और परिसंचारी रक्त की मात्रा में परिवर्तन के कारण गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता को प्रभावित करता है।

ठंड में त्वचा की रक्त वाहिकाएं, मुख्य रूप से धमनियां संकुचित होती हैं; धमनीविस्फार anastomoses खुला। यह केशिकाओं में रक्त की मात्रा को कम करता है। नतीजतन, शरीर का थर्मल इन्सुलेशन बढ़ता है और गर्मी हस्तांतरण को सीमित करके गर्मी बरकरार रखी जाती है। रक्त के पुनर्वितरण के कारण, आंतरिक अंगों में रक्त प्रवाह की मात्रा बढ़ जाती है - यह उनमें गर्मी के संरक्षण में योगदान देता है - गर्मी संरक्षण प्रतिक्रिया .

जब परिवेश का तापमान बढ़ता है:

1) त्वचा की वाहिकाओं का विस्तार होता है, उनमें परिसंचारी रक्त की मात्रा बढ़ जाती है;

2) ऊतकों से वाहिकाओं में पानी के स्थानांतरण और प्लीहा और अन्य रक्त डिपो से रक्त की रिहाई के कारण परिसंचारी रक्त की मात्रा बढ़ जाती है। नतीजतन, विकिरण और संवहन द्वारा गर्मी हस्तांतरण बढ़ जाता है।

श्वसन प्रणाली - इसी तरह का परिणाम शरीर से अधिक गर्म हवा निकालने के कारण बढ़ी हुई सांस के साथ होता है। यह गैर-पसीने वाले जानवरों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है ( या तो पसीने की ग्रंथियों की कमी या एक मोटा कोट होना जिससे पसीना आना मुश्किल हो जाता है)- कुत्ते, बिल्लियाँ आदि। जब पर्यावरण का तापमान बढ़ता है, तो वे विकसित होते हैं सांस की गर्मी की कमी - बहुत तेज, लेकिन बेहद उथली सांस। मौखिक श्लेष्मा और ऊपरी श्वसन पथ से पानी के वाष्पीकरण को बढ़ाता है।

गर्मी लंपटता को रोका जाता है :

1) चमड़े के नीचे की वसा परत - वसा की कम तापीय चालकता के कारण;

2) वस्त्र - इस तथ्य के कारण कि इसके और त्वचा के बीच स्थिर हवा की एक परत होती है, जो गर्मी का एक खराब संवाहक है (इसका तापमान 30 0 तक पहुंच जाता है)। इसकी संरचना जितनी अधिक बारीक होती है - ऊनी और फर, कपड़ों के गर्मी-इन्सुलेट गुण उतने ही बेहतर होते हैं। हवा (रबर) के लिए अभेद्य कपड़े खराब रूप से सहन किए जाते हैं - इसके और शरीर के बीच की हवा की परत जल वाष्प से जल्दी से संतृप्त हो जाती है और वाष्पीकरण बंद हो जाता है।

3) शरीर की स्थिति में परिवर्तन : जब यह ठंडा होता है, तो जानवर "एक गेंद में मुड़ जाते हैं", जो गर्मी हस्तांतरण की सतह को कम कर देता है; जब यह गर्म होता है, इसके विपरीत, वे एक स्थिति लेते हैं जिसमें यह बढ़ता है;

4) त्वचा की मांसपेशी प्रतिक्रिया - मनुष्यों के लिए इसका एक अल्पविकसित अर्थ ("हंस धक्कों") है, जानवरों में यह ऊन के आवरण की सेलुलरता को बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊन की गर्मी-इन्सुलेट भूमिका में सुधार होता है।

शरीर के तापमान की स्थिरता तंत्र की संयुक्त क्रिया द्वारा सुनिश्चित की जाती है, जो एक तरफ, चयापचय की तीव्रता और उस पर निर्भर गर्मी उत्पादन (रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन) और दूसरी ओर, गर्मी हस्तांतरण (भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन) को नियंत्रित करती है। .

इस तरह, उपयोगी अनुकूली परिणाम माना कार्यात्मक प्रणाली की गतिविधि त्वचा के तापमान (तापमान "खोल") की स्थिरता नहीं है, लेकिन आंतरिक अंगों का तापमान (तापमान "कोर")

लगातार शरीर के तापमान को सुनिश्चित करने वाली कार्यात्मक प्रणाली

1 लिंक - उपयोगी अनुकूली परिणाम - शरीर के तापमान को स्थिर स्तर पर बनाए रखना।

2 लिंक - रिसेप्टर्स . थर्मोरिसेप्शन ए (डेल्टा) और सी प्रकार के पतले संवेदी तंतुओं के मुक्त सिरों द्वारा किया जाता है।

(तापमान स्थिरता का विनियमन एक जटिल प्रतिवर्त अधिनियम है, जो त्वचा के रिसेप्टर्स, त्वचीय और चमड़े के नीचे के जहाजों, साथ ही केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की जलन के परिणामस्वरूप किया जाता है।)

कार्यात्मक प्रणाली के 3 लिंक - नाड़ी केन्द्र

कार्यात्मक प्रणाली के 4 लिंक – कार्यकारी निकाय। शरीर का तापमान तीव्रता के अनुपात से निर्धारित होता है:

1) गर्मी पैदा करना

2) गर्मी हस्तांतरण

थर्मोरेग्यूलेशन के तंत्र

थर्मोरेग्यूलेशन के तंत्रिका तंत्र रिफ्लेक्स आर्क्स पर आधारित होते हैं, जिसमें रिसेप्टर फॉर्मेशन (गर्मी और ठंडे रिसेप्टर्स) शामिल होते हैं। अभिवाही तंत्रिका तंतुओं के साथ, रिसेप्टर तंत्र से आवेग स्वायत्त विनियमन के कई मुख्य केंद्रों तक पहुंचते हैं, मुख्य रूप से हाइपोथैलेमस की संरचनाएं। प्रतिवर्त चाप का अपवाही भाग अनुकंपी और परानुकंपी तंत्रिका तंतु है जो आंतरिक अंगों और रक्त वाहिकाओं को संक्रमित करता है। मोटर दैहिक तंतुओं के साथ अपवाही आवेग भी किए जाते हैं, जो कंकाल की मांसपेशियों की गतिविधि को नियंत्रित करते हैं।

थर्मोरेसेप्टर्स का स्थानीयकरण और गुण।

परिधीय थर्मोरेसेप्टर्स हैं त्वचा में, चमड़े के नीचे के ऊतकों, त्वचीय और चमड़े के नीचे के जहाजों में।त्वचीय थर्मोरेसेप्टर्स अनकैप्सुलेटेड तंत्रिका अंत हैं .

केंद्रीय थर्मोरेसेप्टर्स हाइपोथैलेमस (केंद्रीय न्यूरॉन्स-थर्मोसेंसर) के औसत दर्जे का प्रीऑप्टिक क्षेत्र में स्थित है, मध्य मस्तिष्क, रीढ़ की हड्डी का जालीदार गठन।)

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में गर्मी और ठंडे रिसेप्टर्स तंत्रिका केंद्रों में बहने वाले रक्त के तापमान में परिवर्तन का जवाब देते हैं। मस्तिष्क में रक्त लाने वाली कैरोटिड धमनी के ठंडा होने पर गर्मी उत्पादन में वृद्धि देखी गई।

केंद्रीय थर्मोरेसेप्टर्स के लिए साक्ष्य :

1 ) विकृत हिंद अंगों का विसर्जन ठंडे पानी में कुत्तों के कारण सिर की मांसपेशियों, अग्र-अंगों, धड़ और गर्मी के उत्पादन में वृद्धि होती है। यह इस तथ्य के कारण है कि "ठंडा" रक्त केंद्रीय थर्मोरेसेप्टर्स को परेशान करता है;

2)मस्तिष्क में रक्त लाने वाली कैरोटिड धमनी को ठंडा करते समय , त्वचा का कांपना और वाहिकासंकीर्णन विकसित होता है, जो क्रमशः गर्मी उत्पादन में वृद्धि और गर्मी हस्तांतरण की एक सीमा की ओर जाता है।

वायुमार्ग में, मेडुला ऑबोंगाटा में और मोटर कॉर्टेक्स में थर्मोरेसेप्टर्स पाए गए हैं।

इस प्रकार, मानव शरीर में शरीर के तापमान को नियंत्रित करने के लिए एक दोहरी प्रणाली होती है: बाहरी वातावरण (गर्मी या ठंड) के प्रभाव का पता लगाया जाता है त्वचा रिसेप्टर संरचनाएं , आंतरिक वातावरण का तापमान दर्ज किया जाता है आंतरिक अंगों और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की संरचनाओं के थर्मोरेसेप्टर्स।

थर्मोरेसेप्टर्स की कार्यात्मक गतिशीलता।शरीर की सामान्य स्थिति में परिवर्तन के आधार पर तापमान प्रभाव के प्रति संवेदनशीलता को बदलने के लिए त्वचा थर्मोरेसेप्टर्स की संपत्ति पीजी द्वारा खोजे गए रिसेप्टर्स की सार्वभौमिक संपत्ति को दर्शाती है। स्नजाकिन और नाम प्राप्त किया "रिसेप्टर्स की कार्यात्मक गतिशीलता"।

इसके अलावा, थर्मोरेसेप्टर्स को उप-विभाजित किया जाता है गर्मी और सर्दी के लिए .

एक्स ओली रिसेप्टर्स त्वचा की मोटाई में, गहराई पर स्थित होते हैं लगभग 0.17 मिमी, गर्मी रिसेप्टर्स - 0.3 मिमी . की गहराई पर ... त्वचा की सतह पर कोल्ड सेंसिंग पॉइंट्स की कुल संख्या हीट सेंसिंग पॉइंट्स की संख्या से काफी अधिक है। शीत और गर्मी रिसेप्टर्स असमान रूप से त्वचा की सतह पर स्थित होते हैं। थर्मल और कोल्ड थर्मोरेसेप्टर्स के तरजीही स्थानीयकरण के अलग-अलग क्षेत्र हैं।

परिधीय थर्मोरेसेप्टर्स का प्रभुत्व है सर्दी , केंद्रीय वाले के बीच - थर्मल ... मनुष्यों के लिए इष्टतम परिवेश के तापमान पर, थर्मोरेसेप्टर्स एक स्थिर आवृत्ति के साथ डिस्चार्ज उत्पन्न करते हैं। परिवेश के तापमान में कमी के साथ, आवेगों और ठंडे रिसेप्टर्स की आवृत्ति बढ़ जाती है, जबकि गर्मी रिसेप्टर्स कम हो जाते हैं। इसके विपरीत, परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ, गर्मी रिसेप्टर्स के आवेगों की आवृत्ति बढ़ जाती है और घट जाती है - ठंडे वाले।

त्वचा के ठंडे रिसेप्टर्स के आवेगों की आवृत्ति अधिकतम 20-30 . के तापमान पर होती है 0 सी, और गर्मी रिसेप्टर्स के लिए तापमान 38-43 . है 0 साथ . गर्मी लग रही है जलता हुआ- 45 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर होता है और अन्य रिसेप्टर्स द्वारा माना जाता है - बुख़ारवालाया जलन संवेदना रिसेप्टर्स (लगभग .)पॉलीमोडल नोसिसेप्टर से संबंधित हैं और थर्मोरेसेप्टर्स और नोसिसेप्टर के बीच मध्यवर्ती हैं)।

तंत्रिका केंद्रों की भूमिका.

चयापचय के लिए इष्टतम स्तर पर शरीर के तापमान को बनाए रखना केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के नियामक प्रभाव के कारण होता है। पहली बार, शरीर के तापमान को बदलने में सक्षम केंद्र के मस्तिष्क में उपस्थिति की खोज की गई थी 80 के दशक में उन्नीसवीं वी के. बर्नार्ड ... उनका अनुभव, जिसे "हीट इंजेक्शन" कहा जाता है, में निम्नलिखित शामिल थे: एक इलेक्ट्रोड को डाइएनसेफेलॉन में गड़गड़ाहट के छेद के माध्यम से पेश किया गया था, जिससे दिए गए क्षेत्र में जलन हो रही थी। इलेक्ट्रोड की शुरूआत के दो से तीन घंटे बाद, जानवर के शरीर के तापमान में लगातार वृद्धि हुई। आगे के अध्ययनों में, यह पाया गया कि हाइपोथैलेमस थर्मोरेग्यूलेशन की प्रक्रियाओं में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, थर्मोरेग्यूलेशन किया जाता है वितरित प्रणाली , जिसका मुख्य भाग है हाइपोथैलेमिक थर्मोरेगुलेटरी मैकेनिज्म

यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया था कि थर्मोरेग्यूलेशन के मुख्य (मुख्य) केंद्र हाइपोथैलेमस में स्थित हैं (उनके कारण, आसपास और आंतरिक वातावरण में परिवर्तन माना जाता है)। नष्ट होने पर हाइपोथैलेमस - शरीर के तापमान को नियंत्रित करने की क्षमता खो जाती है और जानवर पॉइकिलोथर्मिक हो जाता है।. हाइपोथैलेमिक क्षेत्र के न्यूरॉन्स को आंतरिक अंगों और त्वचा की सतह के थर्मोरेसेप्टर्स में उत्पन्न होने वाले आवेगों द्वारा भी संबोधित किया जाता है। थर्मोरेसेप्टर्स से संवेदी जानकारी ए-डेल्टा प्रकार के तंत्रिका तंतुओं के साथ और लेम्निस्कल मार्गों के माध्यम से थैलेमस के न्यूरॉन्स तक फैलती है, और फिर हाइपोथैलेमस और सेरेब्रल कॉर्टेक्स के सेंसरिमोटर क्षेत्र में फैलती है।

यह ज्ञात है कि प्रक्रिया का विनियमन गर्मी पैदा होना(रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन) गतिविधियों द्वारा किया जाता है हाइपोथैलेमस के पीछे के भाग के नाभिक; प्रक्रियाओं भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन(गर्मी हस्तांतरण) देय हैं पूर्वकाल हाइपोथैलेमस के नाभिक।इस प्रकार, हाइपोथैलेमस में दो नियामक केंद्र हैं: गर्मी उत्पादन केंद्र तथा गर्मी हस्तांतरण केंद्र .

गर्मी हस्तांतरण केंद्र (हाइपोथैलेमस के पूर्वकाल नाभिक) - इन संरचनाओं का विनाश इस तथ्य की ओर जाता है कि जानवर उच्च परिवेश के तापमान में निरंतर शरीर के तापमान को बनाए रखने की क्षमता खो देते हैं। साथ ही उनके शरीर का तापमान बढ़ने लगता है, जानवर राज्य में चले जाते हैं अतिताप और अतिताप कमरे के तापमान पर भी विकसित हो सकते हैं।के माध्यम से इन संरचनाओं को परेशान करना प्रत्यारोपित इलेक्ट्रोडबिजली का झटका जानवरों में एक विशेषता सिंड्रोम का कारण बनता है: सांस की तकलीफ, त्वचा के सतही जहाजों का विस्तार, शरीर के तापमान में गिरावट।प्री-कूलिंग स्टॉप के कारण मांसपेशियों में कंपन होना।

ताप उत्पादन केंद्र (पार्श्व-पृष्ठीय हाइपोथैलेमस) - उनका विनाश इस तथ्य की ओर जाता है कि जानवर कम परिवेश के तापमान में निरंतर शरीर के तापमान को बनाए रखने की क्षमता खो देते हैं। इन परिस्थितियों में उनके शरीर का तापमान गिरना शुरू हो जाता है और जानवर हाइपोथर्मिया की स्थिति में चले जाते हैं। हाइपोथैलेमस के संबंधित केंद्रों की विद्युत जलन जानवरों में निम्नलिखित सिंड्रोम का कारण बनती है: 1) त्वचा के सतही जहाजों का संकुचन;

तापमान विनियमन में गर्मी उत्पादन (रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन) और गर्मी हस्तांतरण (भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन) की प्रक्रियाओं का समन्वय होता है।
गर्मी उत्पादन प्रक्रियाएं।चयापचय प्रक्रियाओं के कारण सभी अंगों में गर्मी का उत्पादन होता है। इसलिए, एक नियम के रूप में, अंगों से बहने वाले रक्त में बहने वाले तापमान की तुलना में अधिक तापमान होता है। लेकिन ऊष्मा उत्पादन में विभिन्न अंगों की भूमिका अलग-अलग होती है। आराम के समय, जिगर कुल गर्मी उत्पादन का लगभग 20%, अन्य आंतरिक अंगों के लिए - 56%, के लिए - 20%, कंकाल की मांसपेशियों पर शारीरिक परिश्रम के साथ - 90% तक, आंतरिक अंगों पर - केवल 8% के लिए खाता है।
इस प्रकार, उनके संकुचन के दौरान मांसपेशियां गर्मी उत्पादन का एक शक्तिशाली आरक्षित स्रोत हैं। गति के दौरान उनके चयापचय की गतिविधि में परिवर्तन गर्मी उत्पादन का मुख्य तंत्र है। विभिन्न गतियों के बीच, गर्मी उत्पादन में मांसपेशियों की भागीदारी के कई चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।
1. थर्मोरेगुलेटरी टोन।इस मामले में, मांसपेशियां सिकुड़ती नहीं हैं। केवल उनका स्वर और चयापचय बढ़ता है। यह स्वर आमतौर पर गर्दन, धड़ और अंगों की मांसपेशियों में होता है। नतीजतन, गर्मी का उत्पादन 50-100% बढ़ जाता है।
2. कांपना अनजाने में होता है और इसमें थर्मोरेगुलेटरी टोन की पृष्ठभूमि के खिलाफ उच्च-दहलीज मोटर इकाइयों की आवधिक गतिविधि होती है।जब कांपते हैं, तो सारी ऊर्जा केवल गर्मी उत्पादन में वृद्धि के लिए निर्देशित होती है, जबकि सामान्य हरकतों के साथ, ऊर्जा का हिस्सा संबंधित अंग को स्थानांतरित करने पर खर्च किया जाता है, और थर्मोजेनेसिस पर कुछ हिस्सा खर्च होता है। कांपने पर, गर्मी का उत्पादन 2-3 गुना बढ़ जाता है। झटके अक्सर गर्दन और चेहरे की मांसपेशियों में शुरू होते हैं। ऐसा इसलिए है, क्योंकि सबसे पहले, मस्तिष्क में बहने वाले रक्त का तापमान बढ़ना चाहिए।
3. स्वैच्छिक संकुचन में मांसपेशियों के संकुचन में सचेत वृद्धि होती है।यह कम परिवेश के तापमान में होता है जब पहले दो चरण पर्याप्त नहीं होते हैं। मनमाने संकुचन के साथ, गर्मी का उत्पादन 10-20 गुना बढ़ सकता है।
मांसपेशियों में गर्मी उत्पादन का नियमन अन्य ऊतकों में / मांसपेशियों के कार्य और चयापचय पर ए-मोटर न्यूरॉन्स के प्रभाव से जुड़ा होता है - सहानुभूति तंत्रिका तंत्र और कैटेकोलामाइन (चयापचय दर में 50% की वृद्धि) और हार्मोन की क्रिया , विशेष रूप से थायरोक्सिन, जो गर्मी उत्पादन को लगभग दोगुना कर देता है।
लिपिड थर्मोजेनेसिस में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो कार्बोहाइड्रेट (4.1 kcal / g) की तुलना में हाइड्रोलिसिस के दौरान काफी अधिक ऊर्जा (9.3 kcal / g) छोड़ते हैं। ब्राउन फैट का विशेष महत्व है, खासकर बच्चों के लिए।
गर्मी हस्तांतरण प्रक्रियानिम्नलिखित तरीकों से होता है - विकिरण, संवहन, वाष्पीकरण और ऊष्मा चालन।
विकिरण लंबी-तरंग अवरक्त विकिरण का उपयोग करके होता है। इसके लिए गर्म त्वचा और ठंडी दीवारों और अन्य पर्यावरणीय वस्तुओं के बीच तापमान प्रवणता की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, विकिरण की मात्रा त्वचा के तापमान और सतह पर निर्भर करती है।
वस्तुओं (कुर्सी, बिस्तर, आदि) के साथ शरीर के सीधे संपर्क द्वारा थर्मल चालन किया जाता है। इस मामले में, अधिक गर्म शरीर से कम गर्म वस्तु में गर्मी के हस्तांतरण की दर तापमान ढाल और उनकी तापीय चालकता से निर्धारित होती है। जब कोई व्यक्ति पानी में होता है तो इस तरह से गर्मी का हस्तांतरण काफी (14 गुना) बढ़ जाता है। आंशिक रूप से चालन द्वारा, गर्मी को आंतरिक अंगों से शरीर की सतह पर स्थानांतरित किया जाता है। लेकिन वसा की कम तापीय चालकता के कारण यह प्रक्रिया बाधित होती है।
संवहन पथ।तापमान प्रवणता की उपस्थिति में शरीर की सतह के संपर्क में हवा गर्म होती है। साथ ही, यह हल्का हो जाता है और शरीर से उठकर हवा के नए हिस्से के लिए जगह बनाता है। इस प्रकार, यह कुछ गर्मी लेता है। अतिरिक्त वायु संचलन, शरीर में प्रवेश करने पर बाधाओं में कमी (उपयुक्त कपड़ों के साथ) के कारण प्राकृतिक संवहन की तीव्रता को बढ़ाया जा सकता है।
पसीने का वाष्पीकरण।एक नग्न व्यक्ति में कमरे के तापमान पर, लगभग 20% गर्मी वाष्पीकरण के कारण निकल जाती है।
ऊष्मीय चालकता, संवहन और विकिरण भौतिकी के नियमों के आधार पर निष्क्रिय गर्मी हस्तांतरण मार्ग हैं। सकारात्मक तापमान प्रवणता बनाए रखने पर ही वे प्रभावी होते हैं। शरीर और पर्यावरण के बीच तापमान का अंतर जितना छोटा होता है, उतनी ही कम गर्मी निकलती है। उसी दर पर या उच्च परिवेश के तापमान पर, ये रास्ते न केवल अप्रभावी होते हैं, बल्कि शरीर गर्म हो जाता है। इन परिस्थितियों में, पसीने और पसीने की प्रक्रियाओं से जुड़े शरीर में गर्मी छोड़ने का केवल एक तंत्र शुरू होता है। यहां, भौतिक नियमों (वाष्पीकरण प्रक्रिया के लिए ऊर्जा की खपत) और जैविक (पसीना) दोनों का उपयोग किया जाता है। त्वचा की ठंडक इस तथ्य से सुगम होती है कि 1 मिलीलीटर पसीने को वाष्पित करने के लिए 0.58 किलो कैलोरी की खपत होती है। नहीं हो रहा है तो
पसीने का वाष्पीकरण, गर्मी हस्तांतरण की दक्षता तेजी से कम हो जाती है। एम
बर्तनों के वाष्पीकरण की दर तापमान ढाल और जल वाष्प के साथ परिवेशी वायु की संतृप्ति पर निर्भर करती है। आर्द्रता जितनी अधिक होगी, यह गर्मी हस्तांतरण पथ उतना ही कम कुशल होगा। पानी में या तंग कपड़ों में होने पर गर्मी हस्तांतरण की दक्षता तेजी से कम हो जाती है। ऐसे में पसीने को बढ़ाकर शरीर पसीने की कमी की भरपाई करने को मजबूर हो जाता है।
वाष्पीकरण के दो तंत्र हैं:ए) पसीना - पसीने की ग्रंथियों की भागीदारी के बिना; बी) वाष्पीकरण - पसीने की ग्रंथियों की सक्रिय भागीदारी के साथ।
पसीना- फेफड़ों, श्लेष्मा झिल्ली, त्वचा की सतह से पानी का वाष्पीकरण, जो हमेशा नम रहता है। यह वाष्पीकरण विनियमित नहीं है, यह परिवेशी वायु के तापमान और आर्द्रता के ढाल पर निर्भर करता है, इसका मूल्य लगभग 600 मिलीलीटर / दिन है। आर्द्रता जितनी अधिक होगी, इस प्रकार का गर्मी हस्तांतरण उतना ही कम प्रभावी होगा।
पसीना स्राव तंत्र। पसीने की ग्रंथि में दो भाग होते हैं: ग्रंथि स्वयं, जो उपत्वचा परत में स्थित होती है, और उत्सर्जन नलिकाएं, जो त्वचा की सतह पर खुलती हैं। ग्रंथि में, एक प्राथमिक रहस्य बनता है, और नलिकाओं में, पुन: अवशोषण के कारण, एक द्वितीयक रहस्य बनता है - पसीना।
प्राथमिक रहस्य रक्त प्लाज्मा के समान है। अंतर यह है कि इस रहस्य में कोई प्रोटीन और ग्लूकोज नहीं है, कम Na + है। तो, प्रारंभिक पसीने में, सोडियम की सांद्रता लगभग 144 nmol / l, क्लोरीन - 104 nmol / l होती है। ये आयन सक्रिय रूप से अवशोषित होते हैं जब पसीना उत्सर्जन नलिकाओं से होकर गुजरता है, जिससे जल अवशोषण सुनिश्चित होता है। अवशोषण प्रक्रिया काफी हद तक पसीने के गठन और गति की दर पर निर्भर करती है, कि ये प्रक्रियाएं सक्रिय हैं, जितना अधिक Na + और Cl- रहता है। तीव्र पसीने के साथ, इन आयनों की आधी सांद्रता पसीने में रह सकती है। यूरिया (प्लाज्मा की तुलना में 4 गुना अधिक) और पोटेशियम (प्लाज्मा की तुलना में 1.2 गुना अधिक) की एकाग्रता में वृद्धि के साथ मजबूत पसीना होता है। आयनों की कुल उच्च सांद्रता, उच्च स्तर के आसमाटिक दबाव का निर्माण करती है, जिससे पुनर्अवशोषण में कमी आती है और पसीने के साथ बड़ी मात्रा में पानी निकलता है।
भारी पसीने के साथ, बहुत सारे NaCl खर्च किए जा सकते हैं (15-30 ग्राम / दिन तक)। हालांकि, शरीर में ऐसे तंत्र हैं जो पसीने के दौरान इन महत्वपूर्ण आयनों के संरक्षण को सुनिश्चित करते हैं। वे अनुकूलन प्रक्रियाओं में शामिल हैं, विशेष रूप से, एल्डोस्टेरोन Na + पुनर्अवशोषण को बढ़ाता है।
पसीने की ग्रंथियों के कार्यों को विशेष तंत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है। उनकी गतिविधि सहानुभूति तंत्रिका तंत्र से प्रभावित होती है, लेकिन एसिटाइलकोलाइन यहां मध्यस्थ है। स्रावी कोशिकाओं, एम-कोलीनर्जिक रिसेप्टर्स के अलावा, एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स भी होते हैं जो रक्त कैटेकोलामाइन का जवाब देते हैं। पसीने की ग्रंथियों के कार्य की सक्रियता इसके रक्त की आपूर्ति में वृद्धि के साथ होती है।
स्रावित पसीने की मात्रा 1.5 l / h तक पहुँच सकती है, और अनुकूलित लोगों में - 3 l / h तक।
एक नग्न व्यक्ति में कमरे के तापमान पर, विकिरण के कारण लगभग 60% गर्मी निकलती है, लगभग 12-15% - वायु संवहन, लगभग 20% - वाष्पीकरण, 2-5% - तापीय चालकता। लेकिन यह अनुपात कई स्थितियों पर निर्भर करता है, विशेष रूप से परिवेश के तापमान पर।
गर्मी हस्तांतरण प्रक्रियाओं के नियमन में मुख्य भूमिका त्वचा को रक्त की आपूर्ति में परिवर्तन द्वारा निभाई जाती है। त्वचा के जहाजों का संकुचन, धमनीविस्फार एनास्टोमोज का उद्घाटन नाभिक से झिल्ली तक गर्मी के एक छोटे प्रवाह और शरीर में इसके संरक्षण में योगदान देता है। इसके विपरीत, त्वचा के जहाजों के विस्तार के साथ, इसका तापमान 7-8 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ सकता है। साथ ही, गर्मी हस्तांतरण भी बढ़ जाता है।
सशर्त रूप से, त्वचा को शरीर का रेडिएटर सिस्टम कहा जा सकता है। त्वचा में रक्त प्रवाह IOC के 0 से 30% तक भिन्न हो सकता है। त्वचा के संवहनी स्वर को सहानुभूति तंत्रिका तंत्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
इस प्रकार, शरीर का तापमान गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रियाओं के बीच संतुलन है। जब गर्मी उत्पादन गर्मी हस्तांतरण पर प्रबल होता है, तो शरीर का तापमान बढ़ जाता है और इसके विपरीत, यदि गर्मी हस्तांतरण गर्मी उत्पादन से अधिक होता है, तो शरीर का तापमान कम हो जाता है।

प्रश्न 1. थर्मोरेग्यूलेशन क्या है?

थर्मोरेग्यूलेशन मानव शरीर और गर्म रक्त वाले जानवरों में शरीर के तापमान को स्थिर बनाए रखने के उद्देश्य से शारीरिक प्रक्रियाओं का एक समूह है।

प्रश्न 2. शरीर के लिए थर्मोरेग्यूलेशन क्यों आवश्यक है?

थर्मोरेग्यूलेशन जरूरी है। शरीर के तापमान में कमी के साथ, गर्मी उत्पादन में वृद्धि होती है (इष्टतम तापमान से विचलन के साथ)। जब किसी व्यक्ति में ठंडा किया जाता है, तो ठंडे रिसेप्टर्स पर कार्रवाई के कारण कंपकंपी दिखाई देती है, जो एक अव्यवस्थित अनैच्छिक मांसपेशी संकुचन है। झटके के कारण, ऊर्जा की लागत बढ़ जाती है, जिससे गर्मी उत्पादन में वृद्धि होती है और तदनुसार, शरीर के तापमान में वृद्धि होती है।

जब परिवेश का तापमान बढ़ता है, तो त्वचा की रक्त वाहिकाओं का विस्तार होता है, उनमें से अधिक रक्त प्रवाहित होता है, त्वचा गर्म होती है, और वातावरण में गर्मी की रिहाई बढ़ जाती है।

प्रश्न 3. थर्मोरेग्यूलेशन के तंत्र क्या हैं?

रक्त वाहिकाएं हमारे पूरे शरीर में, मांसपेशियों, यकृत और अन्य अंगों में प्रवेश करती हैं, जहां गर्मी उत्पन्न होती है। इन अंगों का रक्त गर्म हो जाता है और वाहिकाओं के माध्यम से शरीर के अन्य भागों में प्रवाहित होकर अपनी गर्मी का कुछ हिस्सा छोड़ देता है। तो रक्त पूरे शरीर में गर्मी वहन करता है, मानो शरीर के अंदर के तापमान को बराबर कर रहा हो।

प्रश्न 4. मानव शरीर का तापमान कितना होता है?

सर्दियों और गर्मियों में, एक स्वस्थ व्यक्ति की त्वचा की सतह पर तापमान 36.6 डिग्री सेल्सियस होता है, और इसकी प्राकृतिक उतार-चढ़ाव 2 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होती है।

प्रश्न 5. वायु के तापमान में परिवर्तन होने पर रक्त वाहिकाओं का लुमेन कैसे बदलता है?

जब परिवेश का तापमान अधिक हो जाता है, तो त्वचा की रक्त वाहिकाओं का विस्तार होता है, उनमें से अधिक रक्त प्रवाहित होता है, त्वचा गर्म होती है, और वातावरण में गर्मी की रिहाई बढ़ जाती है। यदि परिवेश का तापमान गिरता है, तो शरीर गर्म रहता है। रक्त वाहिकाओं के लुमेन संकुचित हो जाते हैं, गर्मी हस्तांतरण कम हो जाता है।

प्रश्न 6. थर्मोरेग्यूलेशन की प्रक्रिया में त्वचा क्या भूमिका निभाती है?

80% से अधिक गर्मी त्वचा की सतह के माध्यम से खो जाती है। जब केशिकाओं का विस्तार होता है, तो गर्मी निकलती है; जब केशिकाएं सिकुड़ती हैं, तो गर्मी बरकरार रहती है। पसीने के रूप में लवण और यूरिया के साथ नमी का उत्सर्जन। त्वचा की भीतरी परत - त्वचा ही (डर्मिस) - इस कार्य के लिए जिम्मेदार होती है। थर्मोरेग्यूलेशन की प्रक्रिया में यह त्वचा की भूमिका है।

प्रश्न 7. पसीना क्या है?

पसीना पसीने की ग्रंथियों द्वारा स्रावित लवण और कार्बनिक पदार्थों का एक जलीय घोल है। पसीना वाष्पीकरण कई स्तनधारी प्रजातियों में थर्मोरेग्यूलेशन को विनियमित करने का कार्य करता है।

प्रश्न 8. पसीना कैसे निकलता है?

पसीना पसीने की ग्रंथियों द्वारा त्वचा की सतह पर तरल स्राव (पसीने) के स्राव की प्रक्रिया है। मनुष्यों में पसीना hl द्वारा किया जाता है। गिरफ्तार एक्राइन ग्रंथियां, लगभग पूरी त्वचा की सतह पर स्थित होती हैं, जबकि एपोक्राइन पसीने की ग्रंथियों का स्राव कम हो जाता है।

आम तौर पर, पसीना एक प्रतिवर्त प्रकृति का होता है। स्वेटिंग रिफ्लेक्स की प्रारंभिक कड़ी त्वचा, आंतरिक अंगों और मांसपेशियों के थर्मोरेसेप्टर्स हैं, जो उच्च हवा के तापमान, गर्म या मसालेदार भोजन और तरल पदार्थों के सेवन, शारीरिक परिश्रम, बुखार या भावनात्मक संकट के दौरान गर्मी के उत्पादन में वृद्धि से पर्याप्त रूप से परेशान होते हैं। अपवाही नसें जो पसीने की ग्रंथियों में प्रवेश करती हैं, सहानुभूति तंत्रिका तंत्र से संबंधित होती हैं, लेकिन प्रकृति में कोलीनर्जिक होती हैं; पसीने का स्राव एसिटाइलकोलाइन द्वारा बढ़ाया जाता है और एट्रोपिन द्वारा दबा दिया जाता है।

पसीना प्रतिवर्त के प्रतिवर्त चाप के अपवाही भाग में, 5 स्तरों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: 1) सेरेब्रल कॉर्टेक्स से हाइपोथैलेमस तक का मार्ग; 2) हाइपोथैलेमस से मेडुला ऑबोंगटा तक; 3) मेडुला ऑबोंगटा से, आंशिक रूप से पार करते हुए, तंतु Th2-L2 स्तर पर रीढ़ की हड्डी के पार्श्व सींगों के न्यूरॉन्स तक पहुंचते हैं; 4) रीढ़ की हड्डी के पार्श्व सींगों के न्यूरॉन्स से सीमा सहानुभूति श्रृंखला के नोड्स तक; 5) सहानुभूति श्रृंखला के न्यूरॉन्स से पसीने की ग्रंथियों तक।

प्रश्न 9. पसीने की तीव्रता को क्या प्रभावित करता है?

पसीने के कई कारण होते हैं। ये हवा का तापमान, गति और आर्द्रता हैं।

सोच

बहुत गर्म मौसम में भी किसी व्यक्ति के शरीर का तापमान क्यों नहीं बढ़ता?

अत्यधिक गर्मी में, जब शरीर का तापमान परिवेश के तापमान से कम होता है, तो रक्त वाहिकाओं का विस्तार गर्मी के हस्तांतरण को नहीं बढ़ा सकता है। ऐसे में पसीने से ओवरहीटिंग का खतरा खत्म हो जाता है। जैसे ही यह वाष्पित होता है, पसीना त्वचा की सतह से बड़ी मात्रा में गर्मी को अवशोषित करता है। यही कारण है कि गर्म मौसम में भी व्यक्ति के शरीर का तापमान नहीं बढ़ता है। एक व्यक्ति 70-80 डिग्री सेल्सियस के तापमान का सामना कर सकता है, लेकिन साथ ही कुछ घंटों में 9-16 लीटर पसीना छोड़ना चाहिए।

परिचय

1. हाइपोथैलेमस आपका थर्मोस्टेट है

1.1 चालन और संवहन

1.2 विकिरण

1.3 वाष्पीकरण

2.1 पसीने की ग्रंथियां

2.2 धमनी के आसपास की चिकनी पेशी

2.3 कंकाल पेशी

2.4 अंतःस्रावी ग्रंथियां

3. अनुकूलन और थर्मोरेग्यूलेशन

3.1 कम तापमान के लिए अनुकूलन

3.1.1 कम तापमान वाले वातावरण में व्यायाम करने के लिए शारीरिक प्रतिक्रियाएं

3.1.2 चयापचय प्रतिक्रियाएं

3.2 उच्च तापमान के लिए अनुकूलन

3.3 थर्मल जलन का आकलन

4. थर्मोरेग्यूलेशन के तंत्र

शरीर के तापमान को नियंत्रित करने वाले तंत्र थर्मोस्टेट के समान होते हैं, जो परिवेशी वायु के तापमान को नियंत्रित करता है, हालांकि वे कार्य करने में अधिक जटिल और उच्च सटीकता वाले होते हैं। संवेदनशील तंत्रिका अंत - थर्मोरेसेप्टर्स - शरीर के तापमान में परिवर्तन का पता लगाते हैं और इस जानकारी को शरीर के थर्मोस्टेट - हाइपोथैलेमस तक पहुंचाते हैं। रिसेप्टर्स के आवेग में बदलाव के जवाब में, हाइपोटोलैमस तंत्र को सक्रिय करता है जो शरीर के वार्मिंग या कूलिंग को नियंत्रित करता है। थर्मोस्टैट की तरह, हाइपोटोलैमस का प्रारंभिक तापमान स्तर होता है जिसे वह बनाए रखने की कोशिश करता है। यह शरीर का सामान्य तापमान है। इस स्तर से थोड़ा सा विचलन हाइपोथैलेमस में स्थित थर्मोरेगुलेटरी सेंटर में सुधार की आवश्यकता के बारे में एक संकेत की प्राप्ति की ओर जाता है (चित्र 1)।

शरीर के तापमान में परिवर्तन दो प्रकार के थर्मोरेसेप्टर्स, केंद्रीय और परिधीय द्वारा माना जाता है। केंद्रीय रिसेप्टर्स हाइपोथैलेमस में स्थित होते हैं और मस्तिष्क में बहने वाले रक्त के तापमान को नियंत्रित करते हैं। वे रक्त के तापमान में मामूली (0.01 डिग्री सेल्सियस से) परिवर्तन के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। हाइपोथैलेमस से गुजरने वाले रक्त के तापमान में बदलाव से रिफ्लेक्सिस ट्रिगर होते हैं, जो जरूरत के आधार पर या तो गर्मी बरकरार रखते हैं या छोड़ देते हैं।

त्वचा की पूरी सतह पर स्थित परिधीय रिसेप्टर्स परिवेश के तापमान को नियंत्रित करते हैं। वे हाइपोथैलेमस, साथ ही सेरेब्रल कॉर्टेक्स को जानकारी भेजते हैं, तापमान की एक सचेत धारणा प्रदान करते हैं ताकि आप कम या उच्च तापमान की स्थिति में अपने प्रवास को मनमाने ढंग से नियंत्रित कर सकें।

पर्यावरण को गर्मी देने के लिए शरीर के लिए, इससे उत्पन्न गर्मी बाहरी वातावरण तक "पहुंच" होनी चाहिए। शरीर के भीतर (कोर) की गहराई से गर्मी रक्त द्वारा त्वचा तक जाती है, जहां से यह निम्नलिखित चार तंत्रों में से एक के कारण पर्यावरण में जा सकती है: चालन, संवहन, विकिरण और वाष्पीकरण। (रेखा चित्र नम्बर 2)

1.1 चालन और संवहन

ऊष्मा का चालन प्रत्यक्ष आणविक संपर्क के कारण एक वस्तु से दूसरी वस्तु में ऊष्मा का स्थानांतरण है। उदाहरण के लिए, शरीर के अंदर गहराई से उत्पन्न गर्मी को आसन्न ऊतकों के माध्यम से शरीर की सतह तक पहुंचने तक स्थानांतरित किया जा सकता है। फिर इसे कपड़ों या आसपास की हवा में स्थानांतरित किया जा सकता है। यदि हवा का तापमान त्वचा की सतह के तापमान से अधिक है, तो हवा की गर्मी त्वचा की सतह पर स्थानांतरित हो जाती है, जिससे उसका तापमान बढ़ जाता है।

संवहन हवा या तरल की एक चलती धारा के माध्यम से गर्मी का स्थानांतरण है। हमारे चारों ओर की हवा निरंतर गति में है। हमारे शरीर के चारों ओर घूमते हुए, त्वचा की सतह को छूते हुए, हवा उन अणुओं को दूर ले जाती है जिन्हें त्वचा के संपर्क के परिणामस्वरूप गर्मी प्राप्त हुई है। हवा की गति जितनी मजबूत होगी, संवहन के कारण ऊष्मा अंतरण दर उतनी ही अधिक होगी। चालन के साथ संयुक्त होने पर, उच्च तापमान वाले वातावरण में संवहन शरीर के तापमान को भी बढ़ा सकता है।

1.2 विकिरण

आराम के समय, विकिरण शरीर से अतिरिक्त गर्मी को स्थानांतरित करने की मुख्य प्रक्रिया है। सामान्य कमरे के तापमान पर, एक नग्न व्यक्ति का शरीर विकिरण के माध्यम से "अतिरिक्त" गर्मी का लगभग 60% स्थानांतरित करता है। ऊष्मा का स्थानांतरण अवरक्त किरणों के रूप में होता है।

1.3 वाष्पीकरण

व्यायाम के दौरान गर्मी अपव्यय के लिए वाष्पीकरण मुख्य प्रक्रिया है। वाष्पीकरण के कारण मांसपेशियों की गतिविधि के दौरान, शरीर लगभग 80% गर्मी खो देता है, जबकि आराम से - 20% से अधिक नहीं। कुछ वाष्पीकरण हमारे द्वारा ध्यान नहीं दिया जाता है, लेकिन जैसे ही तरल वाष्पित होता है, गर्मी भी खो जाती है। ये तथाकथित अगोचर गर्मी के नुकसान हैं। वे लगभग 10% बनाते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अगोचर गर्मी का नुकसान अपेक्षाकृत स्थिर है। शरीर के तापमान में वृद्धि के साथ, पसीने की प्रक्रिया तेज हो जाती है। जब पसीना त्वचा की सतह पर पहुंचता है, तो त्वचा की गर्मी से यह तरल से गैसीय में परिवर्तित हो जाता है। इस प्रकार, शरीर के तापमान में वृद्धि के साथ, पसीने की भूमिका काफी बढ़ जाती है।

शरीर द्वारा बाहरी नुकसान के लिए गर्मी का हस्तांतरण चालन, संवहन, विकिरण और वाष्पीकरण द्वारा किया जाता है। शारीरिक गतिविधि करते समय, गर्मी को स्थानांतरित करने का मुख्य तंत्र वाष्पीकरण है, खासकर अगर परिवेश का तापमान शरीर के तापमान के करीब पहुंच जाता है।

2. शरीर के तापमान को बदलने वाले प्रभाव

जब शरीर के तापमान में उतार-चढ़ाव होता है, तो शरीर के सामान्य तापमान की बहाली, एक नियम के रूप में, निम्नलिखित चार कारकों द्वारा की जाती है:

1) पसीने की ग्रंथियां;

2) धमनी के आसपास की चिकनी पेशी;

3) कंकाल की मांसपेशी;

4) कई अंतःस्रावी ग्रंथियां।

जब त्वचा या रक्त का तापमान बढ़ जाता है, तो हाइपोथैलेमस पसीने की ग्रंथियों को त्वचा को मॉइस्चराइज़ करने वाले पसीने की सक्रिय रिहाई की आवश्यकता के बारे में आवेग भेजता है। शरीर का तापमान जितना अधिक होगा, पसीना उतना ही अधिक होगा। इसका वाष्पीकरण त्वचा की सतह से गर्मी को दूर करता है।

जब त्वचा और रक्त का तापमान बढ़ जाता है, तो हाइपोथैलेमस धमनियों की चिकनी मांसपेशियों को संकेत भेजता है, जो त्वचा को रक्त की आपूर्ति करती है, जिससे उनका विस्तार होता है। नतीजतन, त्वचा को रक्त की आपूर्ति बढ़ जाती है। रक्त शरीर के भीतर से त्वचा की सतह तक गर्मी को स्थानांतरित करता है, जहां यह चालन, संवहन, विकिरण और वाष्पीकरण द्वारा बाहरी वातावरण में फैल जाता है।

अधिक गर्मी उत्पन्न करने की आवश्यकता होने पर कंकाल की मांसपेशी क्रिया में आती है। कम हवा के तापमान की स्थिति में, त्वचा के थर्मोरेसेप्टर्स हाइपोथैलेमस को संकेत भेजते हैं। उसी तरह, रक्त के तापमान में कमी के साथ, परिवर्तन हाइपोथैलेमस के केंद्रीय रिसेप्टर्स द्वारा तय किया जाता है। प्राप्त जानकारी के जवाब में, हाइपोथैलेमस मस्तिष्क केंद्रों को सक्रिय करता है जो मांसपेशियों की टोन को नियंत्रित करते हैं। ये केंद्र कंपन प्रक्रिया को उत्तेजित करते हैं, जो अनैच्छिक संकुचन और कंकाल की मांसपेशियों की छूट का एक तेज़ चक्र है। इस बढ़ी हुई मांसपेशियों की गतिविधि के परिणामस्वरूप, शरीर के तापमान को बनाए रखने या बढ़ाने के लिए अधिक गर्मी उत्पन्न होती है।

शरीर में कोशिकाएं कई हार्मोन की क्रिया के माध्यम से अपनी चयापचय दर को बढ़ाती हैं। यह गर्मी संतुलन को प्रभावित करता है, क्योंकि बढ़े हुए चयापचय से ऊर्जा उत्पादन में वृद्धि होती है। शरीर को ठंडा करने से थायरॉइड ग्रंथि से थायरोक्सिन का स्राव होता है। थायरोक्सिन शरीर में चयापचय दर को 100% से अधिक बढ़ा सकता है। इसके अलावा, एपिनेफ्रीन और नॉरपेनेफ्रिन सहानुभूति तंत्रिका तंत्र की गतिविधि को बढ़ाते हैं। नतीजतन, वे शरीर में लगभग सभी कोशिकाओं की चयापचय दर को सीधे प्रभावित करते हैं। जब तापमान पैरामीटर बदलते हैं तो मानव शरीर का क्या होता है? इस मामले में, वह प्रत्येक कारक के लिए अनुकूलन की विशिष्ट प्रतिक्रियाएं विकसित करता है, अर्थात वह अनुकूलन करता है। अनुकूलन पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल होने की प्रक्रिया है। तापमान परिवर्तन के लिए अनुकूलन कैसे होता है?

4. थर्मोरेग्यूलेशन के तंत्र

गर्म रक्त वाले जानवरों और मनुष्यों (तथाकथित होमोथर्मिक जीवों) में, ठंडे खून वाले (या पॉइकिलोथर्मिक) जीवों के विपरीत, शरीर का निरंतर तापमान अस्तित्व के लिए एक शर्त है, आंतरिक के होमोस्टैसिस (या स्थिरता) के कार्डिनल मापदंडों में से एक है। शरीर का वातावरण।

एक जीव के थर्मल होमियोस्टेसिस (इसका "नाभिक") प्रदान करने वाले शारीरिक तंत्र को दो कार्यात्मक समूहों में विभाजित किया जाता है: रासायनिक और भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन के तंत्र। रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन शरीर के ताप उत्पादन का नियमन है। चयापचय की रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के दौरान शरीर में लगातार गर्मी उत्पन्न होती है। उसी समय, इसका एक हिस्सा बाहरी वातावरण को दिया जाता है, जितना अधिक, शरीर के तापमान और पर्यावरण के बीच का अंतर उतना ही अधिक होता है। इसलिए, पर्यावरण के तापमान में कमी के साथ एक स्थिर शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए चयापचय प्रक्रियाओं और साथ में गर्मी उत्पादन में एक समान वृद्धि की आवश्यकता होती है, जो गर्मी के नुकसान की भरपाई करती है और शरीर के समग्र गर्मी संतुलन के संरक्षण और बनाए रखने की ओर ले जाती है। आंतरिक तापमान की स्थिरता। परिवेश के तापमान में कमी के जवाब में गर्मी उत्पादन के प्रतिवर्त वृद्धि की प्रक्रिया को रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन कहा जाता है। गर्मी के रूप में ऊर्जा की रिहाई सभी अंगों और ऊतकों के कार्यात्मक भार के साथ होती है और सभी जीवित जीवों की विशेषता होती है। मानव शरीर की विशिष्टता इस तथ्य में निहित है कि बदलते तापमान की प्रतिक्रिया के रूप में गर्मी उत्पादन में परिवर्तन शरीर की एक विशेष प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है जो मुख्य शारीरिक प्रणालियों के कामकाज के स्तर को प्रभावित नहीं करता है।

विशिष्ट थर्मोरेगुलेटरी गर्मी उत्पादन मुख्य रूप से कंकाल की मांसपेशियों में केंद्रित होता है और मांसपेशियों के कामकाज के विशेष रूपों से जुड़ा होता है जो उनकी प्रत्यक्ष मोटर गतिविधि को प्रभावित नहीं करते हैं। शीतलन के दौरान गर्मी उत्पादन में वृद्धि एक आराम करने वाली मांसपेशी में भी हो सकती है, साथ ही जब विशिष्ट जहरों की क्रिया से सिकुड़ा हुआ कार्य कृत्रिम रूप से बंद हो जाता है।

मांसपेशियों में विशिष्ट थर्मोरेगुलेटरी गर्मी उत्पादन के सबसे सामान्य तंत्रों में से एक तथाकथित थर्मोरेगुलेटरी टोन है। यह तंतुओं के सूक्ष्म संकुचन द्वारा व्यक्त किया जाता है, जिसे ठंडा होने पर बाहरी रूप से गतिहीन पेशी की विद्युत गतिविधि में वृद्धि के रूप में दर्ज किया जाता है। थर्मोरेगुलेटरी टोन मांसपेशियों की ऑक्सीजन की खपत को बढ़ाता है, कभी-कभी 150% से अधिक। मजबूत शीतलन के साथ, थर्मोरेगुलेटरी टोन में तेज वृद्धि के साथ, ठंड कंपकंपी के रूप में दिखाई देने वाली मांसपेशियों में संकुचन शामिल हैं। इस मामले में, गैस विनिमय 300 - 400% तक बढ़ जाता है। यह विशेषता है कि थर्मोरेगुलेटरी गर्मी उत्पादन में भागीदारी के हिस्से के मामले में मांसपेशियां असमान हैं।

ठंड के लंबे समय तक संपर्क के साथ, सिकुड़ा हुआ प्रकार के थर्मोजेनेसिस को मांसपेशियों में ऊतक श्वसन को तथाकथित मुक्त (गैर-फॉस्फोराइलेटिंग) मार्ग पर स्विच करके एक डिग्री या दूसरे में बदला जा सकता है (या पूरक) किया जा सकता है, जिसमें गठन का चरण और बाद में एटीपी का टूटना बाहर गिर जाता है। यह तंत्र मांसपेशियों की सिकुड़न गतिविधि से जुड़ा नहीं है। मुक्त श्वास के दौरान निकलने वाली ऊष्मा का कुल द्रव्यमान व्यावहारिक रूप से खमीर थर्मोजेनेसिस के समान होता है, लेकिन अधिकांश तापीय ऊर्जा का तुरंत उपभोग किया जाता है, और ADP या अकार्बनिक फॉस्फेट की कमी से ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को बाधित नहीं किया जा सकता है।

बाद की परिस्थिति लंबे समय तक उच्च स्तर की गर्मी उत्पादन को स्वतंत्र रूप से बनाए रखना संभव बनाती है।

मानव शरीर पर परिवेश के तापमान के प्रभाव के कारण चयापचय की तीव्रता में परिवर्तन स्वाभाविक है। बाहरी तापमान की एक निश्चित सीमा में, एक आराम करने वाले जीव के आदान-प्रदान के अनुरूप गर्मी उत्पादन को इसके "सामान्य" (सक्रिय गहनता के बिना) गर्मी हस्तांतरण द्वारा पूरी तरह से मुआवजा दिया जाता है। शरीर और पर्यावरण के बीच गर्मी का आदान-प्रदान संतुलित होता है। इस तापमान सीमा को थर्मोन्यूट्रल ज़ोन कहा जाता है। इस क्षेत्र में विनिमय दर न्यूनतम है। वे अक्सर एक महत्वपूर्ण बिंदु की बात करते हैं, जिसका अर्थ है एक विशिष्ट तापमान मान जिस पर पर्यावरण के साथ गर्मी संतुलन हासिल किया जाता है। सैद्धांतिक रूप से, यह सच है, लेकिन चयापचय में लगातार अनियमित उतार-चढ़ाव और कवर के गर्मी-इन्सुलेट गुणों की अस्थिरता के कारण प्रयोगात्मक रूप से इस तरह के एक बिंदु को स्थापित करना व्यावहारिक रूप से असंभव है।

थर्मोन्यूट्रल ज़ोन के बाहर के वातावरण के तापमान में कमी से चयापचय और गर्मी उत्पादन के स्तर में एक पलटा वृद्धि होती है जब तक कि शरीर का गर्मी संतुलन नई परिस्थितियों में संतुलित नहीं हो जाता। इससे शरीर का तापमान अपरिवर्तित रहता है।

थर्मोन्यूट्रल ज़ोन के बाहर के वातावरण के तापमान में वृद्धि भी चयापचय के स्तर में वृद्धि का कारण बनती है, जो गर्मी की रिहाई को सक्रिय करने के लिए तंत्र की सक्रियता के कारण होती है, जिसके लिए उनके काम के लिए अतिरिक्त ऊर्जा खपत की आवश्यकता होती है। यह भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन का एक क्षेत्र बनाता है, जिसके दौरान तापमान भी स्थिर रहता है। एक निश्चित सीमा तक पहुंचने पर, गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाने के तंत्र अप्रभावी हो जाते हैं, अति ताप शुरू हो जाता है और अंततः जीव की मृत्यु हो जाती है।

1902 में वापस, रूबनेर ने दो प्रकार के इन तंत्रों - "रासायनिक" और "भौतिक" थर्मोरेग्यूलेशन को अलग करने का प्रस्ताव दिया। पहला ऊतकों में गर्मी उत्पादन में बदलाव (रासायनिक चयापचय प्रतिक्रियाओं का तनाव) से जुड़ा है, दूसरा गर्मी हस्तांतरण और गर्मी के पुनर्वितरण की विशेषता है। रक्त परिसंचरण के साथ, पसीना भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, इसलिए त्वचा में गर्मी हस्तांतरण का एक विशेष कार्य होता है - यहां मांसपेशियों में या "कोर" में गर्म रक्त ठंडा हो जाता है, यहां पसीने और पसीने के तंत्र का एहसास होता है। .

बी "आदर्श" में गर्मी चालन की उपेक्षा की जा सकती है, क्योंकि हवा की तापीय चालकता कम है। पानी की तापीय चालकता 20 गुना अधिक है; इसलिए, चालन द्वारा गर्मी हस्तांतरण एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और गीले कपड़े, नम मोजे आदि के मामले में हाइपोथर्मिया का एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है।

बी संवहन द्वारा अधिक कुशल गर्मी हस्तांतरण (यानी गैस या तरल कणों को स्थानांतरित करना, उनकी गर्म परतों को ठंडा करने के साथ मिलाकर)। एक वायु वातावरण में, आराम से भी, संवहन गर्मी हस्तांतरण 30% तक गर्मी के नुकसान के लिए जिम्मेदार होता है। हवा में या मानव गति के दौरान संवहन की भूमिका और भी अधिक बढ़ जाती है।

बी गर्म शरीर से ठंडे शरीर में विकिरण द्वारा गर्मी का स्थानांतरण स्टीफन-बोल्ट्ज़मान कानून के अनुसार होता है और त्वचा (कपड़ों) और आसपास की वस्तुओं की सतह के तापमान के चौथे डिग्री के अंतर के समानुपाती होता है। इस तरह, "आराम" की शर्तों के तहत, एक नग्न व्यक्ति 45% तक तापीय ऊर्जा देता है, लेकिन गर्म कपड़े पहने व्यक्ति के लिए, विकिरण गर्मी का नुकसान एक विशेष भूमिका नहीं निभाता है।

बी "आराम" की स्थिति में त्वचा और फेफड़ों की सतह से नमी का वाष्पीकरण भी गर्मी हस्तांतरण (25% तक) का एक प्रभावी तरीका है। उच्च परिवेश के तापमान और तीव्र मांसपेशियों की गतिविधि की स्थितियों में, पसीने के वाष्पीकरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण एक प्रमुख भूमिका निभाता है - 1 ग्राम पसीने के साथ, 0.6 किलो कैलोरी ऊर्जा दूर ले जाती है। पसीने से खोई हुई गर्मी की कुल मात्रा की गणना करना मुश्किल नहीं है, अगर हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि तीव्र मांसपेशियों की गतिविधि की स्थिति में, एक व्यक्ति आठ घंटे के कार्य दिवस में 10 - 12 लीटर तक तरल पदार्थ दे सकता है। ठंड में, अच्छे कपड़े पहने व्यक्ति में पसीने के साथ गर्मी का नुकसान कम होता है, लेकिन यहां भी श्वसन के कारण गर्मी हस्तांतरण को ध्यान में रखना आवश्यक है। इस प्रक्रिया में, दो गर्मी हस्तांतरण तंत्र एक साथ संयुक्त होते हैं - संवहन और वाष्पीकरण। सांस लेने के साथ गर्मी और तरल पदार्थ का नुकसान काफी महत्वपूर्ण है, खासकर कम वायुमंडलीय आर्द्रता की स्थिति में तीव्र मांसपेशियों की गतिविधि के साथ।

थर्मोरेग्यूलेशन की प्रक्रियाओं को प्रभावित करने वाला एक आवश्यक कारक त्वचा की वासोमोटर (वासोमोटर) प्रतिक्रियाएं हैं। संवहनी बिस्तर के सबसे स्पष्ट संकुचन के साथ, गर्मी का नुकसान 70% तक कम हो सकता है, अधिकतम विस्तार के साथ - 90% की वृद्धि।

रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन में प्रजातियों के अंतर को मुख्य (थर्मोन्यूट्रलिटी ज़ोन में) चयापचय के स्तर में अंतर, थर्मोन्यूट्रल ज़ोन की स्थिति और चौड़ाई, रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन की तीव्रता (तापमान में कमी के साथ चयापचय में वृद्धि) में व्यक्त किया जाता है। माध्यम से 1C), साथ ही थर्मोरेग्यूलेशन की प्रभावी कार्रवाई की सीमा में। ये सभी पैरामीटर व्यक्तिगत प्रजातियों की पारिस्थितिक विशिष्टता को दर्शाते हैं और क्षेत्र की भौगोलिक स्थिति, वर्ष के मौसम, ऊंचाई और कई अन्य पर्यावरणीय कारकों के आधार पर अनुकूल रूप से बदलते हैं।

ओवरहीटिंग के दौरान शरीर के तापमान को बनाए रखने के उद्देश्य से नियामक प्रतिक्रियाएं बाहरी वातावरण में गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाने के लिए विभिन्न तंत्रों द्वारा दर्शायी जाती हैं। उनमें से, गर्मी हस्तांतरण व्यापक है और शरीर की सतह और / या ऊपरी श्वसन पथ से नमी के वाष्पीकरण को तेज करके इसकी उच्च दक्षता है। जब नमी वाष्पित हो जाती है, तो गर्मी की खपत होती है, जो गर्मी संतुलन बनाए रखने में मदद कर सकती है। प्रतिक्रिया तब चालू होती है जब शरीर के अधिक गर्म होने के संकेत दिखाई देते हैं।

तो, मानव शरीर में गर्मी विनिमय में अनुकूली परिवर्तन का उद्देश्य न केवल उच्च स्तर के चयापचय को बनाए रखने के लिए किया जा सकता है, जैसा कि ज्यादातर लोगों में होता है, बल्कि उन स्थितियों में निम्न स्तर स्थापित करने के लिए भी होता है जो ऊर्जा भंडार की कमी की धमकी देते हैं।

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गंभीर दर्दनाक मस्तिष्क की चोट के लिए गहन देखभाल

क्रानियोसेरेब्रल चोटों के मामले में, प्राथमिक और माध्यमिक क्षति के क्षेत्रों का आवंटन प्रदान किया जाता है। प्राथमिक क्षति का क्षेत्र न्यूरोसर्जन के लिए एक समस्या है। माध्यमिक क्षति का क्षेत्र मस्तिष्क का एक क्षेत्र है ...

कार्डिएक इस्किमिया। दमा। विटामिन के सामान्य गुण

इस्केमिक हृदय रोग एक पुरानी रोग प्रक्रिया है जो मायोकार्डियम को अपर्याप्त रक्त की आपूर्ति के कारण होती है, कोरोनरी धमनियों के एथेरोस्क्लेरोसिस (97 - 98%) के कारण अधिकांश मामलों में ...

एसिड बेस संतुलन

चयापचय की प्रक्रिया में, अम्लीय उत्पाद बनते हैं: 1) वाष्पशील - CO2 लगभग 15000 mmol / दिन (0.13 mmol / kg * min-1); 2) गैर-वाष्पशील - एच + लगभग 30-80 मिमीोल (1 मिमीोल / किग्रा * दिन -1); 3) लैक्टिक और पाइरुविक (कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण के साथ), सल्फ्यूरिक, फॉस्फोरिक, यूरिक एसिड ...

आंतों के डिस्बिओसिस और पुराने संक्रमण: मूत्रजननांगी, आदि।

छोटी और बड़ी आंतों के संकेतित क्षेत्रों में सूक्ष्मजीवों के उपरोक्त मात्रात्मक और गुणात्मक अनुपात का उल्लंघन (जिसे "आंतों के डिस्बिओसिस" शब्द द्वारा दर्शाया गया है) प्रभावों की व्यापकता के साथ है ...

थ्रोम्बस गठन के तंत्र और परिणाम

घनास्त्रता (ग्रीक से, fspmvpo-गांठ) को रक्त के गठित तत्वों और स्थिर फाइब्रिन के घने समूह के जहाजों या दिल में एक इंट्राविटल स्थानीय पार्श्विका गठन कहा जाता है। जमात ही खून का थक्का है...

4. हृदय ताल का उल्लंघन। 2.1 जीभ का पीछे हटना एक रोगी में जो अभी भी एक मादक नींद में है, चेहरे, जीभ और शरीर की मांसपेशियों को आराम मिलता है। एक शिथिल जीभ नीचे की ओर बढ़ सकती है और वायुमार्ग को बंद कर सकती है ...

पश्चात की अवधि में रोगी देखभाल की विशेषताएं

संज्ञाहरण के बाद थर्मोरेग्यूलेशन का उल्लंघन शरीर के तापमान में तेज वृद्धि या कमी, गंभीर ठंड लगना में व्यक्त किया जा सकता है। यदि आवश्यक हो, रोगी को कवर करें, या इसके विपरीत ...

होमोथर्मिया - शरीर के तापमान की स्थिरता - एक व्यक्ति को रहने की तापमान की स्थिति से स्वतंत्र बनाती है, क्योंकि वे जो उसकी महत्वपूर्ण गतिविधि सुनिश्चित करते हैं ...

गर्मी विनिमय

ऊष्मा केवल उच्च तापमान वाले क्षेत्र से कम तापमान वाले क्षेत्र में स्थानांतरित करने में सक्षम है। इसलिए, एक जीवित जीव से पर्यावरण में तापीय ऊर्जा का प्रवाह तब तक नहीं रुकता जब तक शरीर का तापमान पर्यावरण के तापमान से अधिक न हो।

शरीर का तापमान सेलुलर संरचनाओं के चयापचय गर्मी उत्पादन की दर और पर्यावरण में परिणामी गर्मी ऊर्जा के अपव्यय की दर के अनुपात से निर्धारित होता है। नतीजतन, गर्म रक्त वाले जीवों के अस्तित्व के लिए शरीर और पर्यावरण के बीच गर्मी का आदान-प्रदान एक आवश्यक शर्त है। इन प्रक्रियाओं के अनुपात के उल्लंघन से शरीर के तापमान में बदलाव होता है।

जीवन एक संकीर्ण तापमान सीमा में हो सकता है।

महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम की संभावना आंतरिक वातावरण की संकीर्ण तापमान सीमा से सीमित होती है, जिसमें मुख्य एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं। एक व्यक्ति के लिए, शरीर के तापमान में 25 डिग्री सेल्सियस से नीचे की कमी और 43 डिग्री सेल्सियस से ऊपर की वृद्धि आमतौर पर घातक होती है। तंत्रिका कोशिकाएं तापमान परिवर्तन के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होती हैं।

शरीर का कोर और बाहरी आवरण

थर्मोरेग्यूलेशन के दृष्टिकोण से, मानव शरीर को दो घटकों से मिलकर माना जा सकता है: बाहरी आवरण और आंतरिक कोर। कोर शरीर का वह हिस्सा है जिसमें एक स्थिर तापमान होता है, और खोल शरीर का वह हिस्सा होता है जिसमें तापमान में उतार-चढ़ाव होता है। कोर और पर्यावरण के बीच हीट एक्सचेंज शेल के माध्यम से होता है।

तापमान

थर्मोरेग्यूलेशन शारीरिक प्रक्रियाओं का एक समूह है जिसका उद्देश्य गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण को विनियमित करके पर्यावरण के तापमान में परिवर्तन की स्थितियों के तहत मुख्य तापमान की सापेक्ष स्थिरता बनाए रखना है। थर्मोरेग्यूलेशन का उद्देश्य शरीर के थर्मल संतुलन में गड़बड़ी को रोकना या इसे बहाल करना है, अगर इस तरह की गड़बड़ी पहले ही हो चुकी है, और इसे न्यूरो-हास्य तरीके से किया जाता है।

थर्मोरेग्यूलेशन के प्रकार

थर्मोरेग्यूलेशन को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

रासायनिक और भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन। बदले में, वे भी कई प्रकारों में विभाजित हैं:

रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन
सिकुड़ा हुआ थर्मोजेनेसिस
- गैर-संकुचन थर्मोजेनेसिस
भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन

विकिरण
-हीटिंग (चालन)
-संवहन
-वाष्पीकरण

आइए इस प्रकार के थर्मोरेग्यूलेशन पर अधिक विस्तार से विचार करें।

रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन

गर्मी उत्पादों की मात्रा का विनियमन

गर्मी उत्पादन का रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन - चयापचय के स्तर को बदलकर किया जाता है, जिससे शरीर में गर्मी के गठन में बदलाव होता है। शरीर में गर्मी का स्रोत प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण के साथ-साथ एटीपी के हाइड्रोलिसिस की एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाएं हैं।

पोषक तत्वों के टूटने के दौरान, जारी ऊर्जा का हिस्सा एटीपी में जमा होता है, हिस्सा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है (प्राथमिक गर्मी ऊर्जा का 65-70% है)। एटीपी अणुओं के उच्च-ऊर्जा बंधों का उपयोग करते समय, ऊर्जा का कुछ हिस्सा उपयोगी कार्य करने पर खर्च किया जाता है, और भाग नष्ट हो जाता है (द्वितीयक गर्मी)। इस प्रकार, ऊष्मा की दो धाराएँ - प्राथमिक और द्वितीयक - ऊष्मा उत्पाद हैं।

यदि गर्मी उत्पादन में वृद्धि करना आवश्यक है, तो बाहर से गर्मी प्राप्त करने की संभावना के अलावा, शरीर उन तंत्रों का उपयोग करता है जो गर्मी ऊर्जा के उत्पादन को बढ़ाते हैं।

इन तंत्रों में सिकुड़ा हुआ और गैर-संकुचित थर्मोजेनेसिस शामिल है।

सिकुड़ा हुआ थर्मोजेनेसिस

इस प्रकार का थर्मोरेग्यूलेशन काम करता है यदि हम ठंडे हैं और हमारे शरीर का तापमान बढ़ाने की जरूरत है। इस विधि में मांसपेशियों का संकुचन होता है।

मांसपेशियों के संकुचन के साथ, एटीपी हाइड्रोलिसिस बढ़ जाता है, इसलिए, माध्यमिक गर्मी का प्रवाह शरीर को गर्म करने के लिए बढ़ जाता है।

मांसपेशियों के तंत्र की स्वैच्छिक गतिविधि मुख्य रूप से सेरेब्रल कॉर्टेक्स के प्रभाव में होती है। इसी समय, बेसल चयापचय के मूल्य की तुलना में गर्मी उत्पादन में 3-5 गुना वृद्धि संभव है।

आमतौर पर, पर्यावरण के तापमान और रक्त के तापमान में कमी के साथ, पहली प्रतिक्रिया थर्मोरेगुलेटरी टोन में वृद्धि होती है। (शरीर के बाल "अंत में खड़े होते हैं", "हंस" दिखाई देते हैं)... संकुचन के यांत्रिकी के दृष्टिकोण से, यह स्वर एक सूक्ष्म कंपन है और प्रारंभिक स्तर से गर्मी उत्पादन में 25-40% की वृद्धि की अनुमति देता है। आमतौर पर सिर और गर्दन की मांसपेशियां टोन बनाने में शामिल होती हैं।

अधिक महत्वपूर्ण हाइपोथर्मिया के साथ, थर्मोरेगुलेटरी टोन में बदल जाता है पेशी ठंडा कंपकंपी... शीत कंपकंपी सतही रूप से स्थित मांसपेशियों की एक अनैच्छिक लयबद्ध गतिविधि है, जिसके परिणामस्वरूप गर्मी का उत्पादन बढ़ जाता है। यह माना जाता है कि स्वैच्छिक पेशी गतिविधि की तुलना में ठंड के झटके के दौरान गर्मी का उत्पादन 2.5 गुना अधिक होता है।

वर्णित तंत्र हमारी चेतना की भागीदारी के बिना, एक प्रतिवर्त स्तर पर काम करता है। लेकिन आप सचेत शारीरिक गतिविधि की मदद से अपने शरीर का तापमान भी बढ़ा सकते हैं।

विभिन्न शक्ति की शारीरिक गतिविधि करते समय, आराम के स्तर की तुलना में गर्मी का उत्पादन 5-15 गुना बढ़ जाता है। लंबी अवधि के संचालन के पहले 15-30 मिनट के दौरान, मुख्य तापमान अपेक्षाकृत स्थिर स्तर तक तेजी से बढ़ता है, और फिर इस स्तर पर रहता है या धीरे-धीरे बढ़ता रहता है।

गैर-संकुचन थर्मोजेनेसिस

इस प्रकार के थर्मोरेग्यूलेशन से शरीर के तापमान में वृद्धि और कमी दोनों हो सकती है।

यह अपचय चयापचय प्रक्रियाओं को तेज या धीमा करके किया जाता है। और यह, बदले में, गर्मी उत्पादन में कमी या वृद्धि का कारण बनेगा। इस प्रकार के थर्मोजेनेसिस के कारण, गर्मी का उत्पादन 3 गुना बढ़ सकता है।

गैर-संकुचन थर्मोजेनेसिस की प्रक्रियाओं का विनियमन सहानुभूति तंत्रिका तंत्र को सक्रिय करके, थायरॉयड और अधिवृक्क मज्जा के हार्मोन का उत्पादन करके किया जाता है।

भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन

भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन को शारीरिक प्रक्रियाओं के एक समूह के रूप में समझा जाता है जिससे गर्मी हस्तांतरण के स्तर में परिवर्तन होता है। पर्यावरण में गर्मी के हस्तांतरण के लिए कई तंत्र हैं।

विकिरण

ऊष्मा चालन (चालन)

कंवेक्शन

वाष्पीकरण- त्वचा की सतह और श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली से पसीने या नमी के वाष्पीकरण के कारण पर्यावरण में तापीय ऊर्जा की रिहाई। वाष्पीकरण के कारण, एक आरामदायक तापमान में शरीर सभी विलुप्त गर्मी का लगभग 20% छोड़ देता है। वाष्पीकरण को 2 प्रकारों में विभाजित किया गया है।

अगोचर पसीना- श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली से पानी का वाष्पीकरण (श्वास के माध्यम से)और त्वचा के उपकला के माध्यम से पानी रिसना ( त्वचा की सतह से वाष्पीकरण।यह त्वचा के शुष्क होने पर भी चला जाता है।)

औसतन, प्रति दिन लगभग 240 मिली पानी एपिडर्मिस से रिसता है। इसलिए, इस तरह, शरीर प्रति दिन 139 किलो कैलोरी तक खो देता है। यह मान, एक नियम के रूप में, नियामक प्रक्रियाओं और विभिन्न पर्यावरणीय कारकों पर निर्भर नहीं करता है।

कथित पसीना- गर्मी हस्तांतरण द्वारा पसीने का वाष्पीकरण... पर्यावरण के आरामदायक तापमान पर प्रति दिन औसतन 400-500 मिली पसीना निकलता है, इसलिए 300 किलो कैलोरी तक ऊर्जा निकलती है। हालांकि, यदि आवश्यक हो, तो पसीने की मात्रा प्रति दिन 12 लीटर तक बढ़ सकती है, अर्थात। पसीने से आप प्रति दिन 7000 किलो कैलोरी तक खो सकते हैं।

थर्मोरेग्यूलेशन नियंत्रण

हाइपोथेलेमस

थर्मोरेगुलेटरी सिस्टम में परस्पर संबंधित कार्यों के साथ कई तत्व होते हैं। तापमान की जानकारी थर्मोरेसेप्टर्स से आती है और तंत्रिका तंत्र की मदद से मस्तिष्क तक जाती है।

हाइपोथैलेमस थर्मोरेग्यूलेशन में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। इसके केंद्रों का विनाश या तंत्रिका कनेक्शन के विघटन से शरीर के तापमान को नियंत्रित करने की क्षमता का नुकसान होता है। पूर्वकाल हाइपोथैलेमस में न्यूरॉन्स होते हैं जो गर्मी हस्तांतरण को नियंत्रित करते हैं। जब पूर्वकाल हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स नष्ट हो जाते हैं, तो शरीर उच्च तापमान को सहन नहीं करता है, लेकिन ठंड की स्थिति में शारीरिक गतिविधि बनी रहती है। पश्च हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स गर्मी उत्पादन की प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं। यदि वे क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो ऊर्जा विनिमय को बढ़ाने की क्षमता बाधित होती है, इसलिए शरीर ठंड को अच्छी तरह से सहन नहीं करता है।

अंत: स्रावी प्रणाली

हाइपोथैलेमस गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है, अंतःस्रावी ग्रंथियों, मुख्य रूप से थायरॉयड और अधिवृक्क ग्रंथियों को तंत्रिका आवेग भेजता है।

थर्मोरेग्यूलेशन में थायरॉयड ग्रंथि की भागीदारी इस तथ्य के कारण है कि कम तापमान के प्रभाव से इसके हार्मोन की वृद्धि होती है, जो चयापचय में तेजी लाता है और, परिणामस्वरूप, गर्मी का उत्पादन होता है।

अधिवृक्क ग्रंथियों की भूमिका रक्तप्रवाह में कैटेकोलामाइन की रिहाई से जुड़ी होती है, जो ऊतकों (उदाहरण के लिए, मांसपेशियों) में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को बढ़ाकर या घटाकर, गर्मी उत्पादन में वृद्धि या कमी करती है और त्वचा के जहाजों को संकीर्ण या बड़ा करती है, जिसके स्तर को बदल देती है। गर्मी का हस्तांतरण।

रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन में प्रजातियों के अंतर को मुख्य (थर्मोन्यूट्रलिटी के क्षेत्र में) चयापचय के स्तर में अंतर में व्यक्त किया जाता है, थर्मोन्यूट्रल ज़ोन की स्थिति और चौड़ाई, रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन की तीव्रता (तापमान में कमी के साथ चयापचय में वृद्धि) माध्यम से 1 "सी), साथ ही थर्मोरेग्यूलेशन की प्रभावी कार्रवाई की सीमा में। ये सभी पैरामीटर व्यक्तिगत प्रजातियों की पारिस्थितिक विशिष्टता को दर्शाते हैं और क्षेत्र की भौगोलिक स्थिति, वर्ष के मौसम, ऊंचाई और ए के आधार पर अनुकूल रूप से बदलते हैं। अन्य पर्यावरणीय कारकों की संख्या।

मानव थर्मोरेग्यूलेशन अत्यंत महत्वपूर्ण तंत्रों का एक समूह है जो विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में शरीर के तापमान शासन की स्थिरता को बनाए रखता है। लेकिन एक व्यक्ति को लगातार शरीर के तापमान की इतनी आवश्यकता क्यों होती है, और अगर इसमें उतार-चढ़ाव होने लगे तो क्या होगा? थर्मोरेग्यूलेशन प्रक्रियाएं कैसे आगे बढ़ती हैं और प्राकृतिक तंत्र विफल होने पर क्या करना चाहिए? यह सब नीचे है।

मनुष्य, अधिकांश स्तनधारियों की तरह, एक होमोथर्मिक प्राणी है। होमोथर्मिया मुख्य रूप से शारीरिक और जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से अपने लिए एक निरंतर तापमान स्तर बनाए रखने की शरीर की क्षमता है।

मानव शरीर का थर्मोरेग्यूलेशन तंत्र का एक क्रमिक रूप से गठित सेट है जो हास्य (एक तरल माध्यम के माध्यम से) और तंत्रिका विनियमन, चयापचय (चयापचय) और ऊर्जा चयापचय द्वारा ट्रिगर किया जाता है। विभिन्न तंत्रों के संचालन के अलग-अलग तरीके और शर्तें होती हैं, इसलिए उनकी सक्रियता दिन के समय, व्यक्ति के लिंग, वर्षों की संख्या और यहां तक कि कक्षा में पृथ्वी की स्थिति पर निर्भर करती है।

मानव हीटमैप

मानव शरीर में थर्मोरेग्यूलेशन रिफ्लेक्सिव रूप से किया जाता है। विशेष प्रणालियां, जिनकी क्रिया तापमान को नियंत्रित करने के उद्देश्य से होती है, गर्मी के हस्तांतरण या अवशोषण की तीव्रता को नियंत्रित करती है।

मानव थर्मोरेग्यूलेशन सिस्टम

एक निरंतर पूर्व निर्धारित स्तर पर शरीर के तापमान शासन को बनाए रखना मानव शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन के दो विपरीत तंत्रों का उपयोग करके किया जाता है - गर्मी की वापसी और उत्पादन।

गर्मी उत्पादन तंत्र

ऊष्मा उत्पादन की क्रियाविधि, या किसी व्यक्ति का रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन, एक ऐसी प्रक्रिया है जो शरीर के तापमान को बढ़ाती है। यह सभी चयापचय में होता है, लेकिन ज्यादातर मांसपेशी फाइबर, यकृत कोशिकाओं और भूरी वसा कोशिकाओं में होता है। एक तरह से या किसी अन्य, सभी ऊतक संरचनाएं गर्मी के उत्पादन में शामिल होती हैं। मानव शरीर की प्रत्येक कोशिका में, ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं होती हैं जो कार्बनिक पदार्थों को तोड़ती हैं, जिसके दौरान जारी ऊर्जा का कुछ हिस्सा शरीर को गर्म करने पर खर्च किया जाता है, और मुख्य राशि एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट एसिड (एटीपी) के संश्लेषण पर खर्च की जाती है। यह कनेक्शन ऊर्जा के भंडारण, परिवहन और संचालन के लिए एक सुविधाजनक रूप है।

यह एक एटीपी अणु जैसा दिखता है

तापमान में कमी के दौरान, मानव शरीर में चयापचय प्रक्रियाओं की दर भी प्रतिवर्त तरीके से घट जाती है, और इसके विपरीत। रासायनिक विनियमन उन मामलों में सक्रिय होता है जहां ताप विनिमय का भौतिक घटक सामान्य तापमान मान बनाए रखने के लिए पर्याप्त नहीं होता है।

शीत रिसेप्टर्स से संकेत प्राप्त होने पर गर्मी उत्पादन तंत्र सक्रिय होता है। ऐसा तब होता है जब परिवेश का तापमान तथाकथित "आराम क्षेत्र" से नीचे गिर जाता है, जो कि हल्के कपड़े पहने व्यक्ति के लिए तापमान 17 से 21 डिग्री तक होता है, और नग्न व्यक्ति के लिए लगभग 27-28 डिग्री होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रत्येक व्यक्ति के लिए "आराम क्षेत्र" व्यक्तिगत रूप से निर्धारित किया जाता है; यह स्वास्थ्य की स्थिति, शरीर के वजन, निवास स्थान, मौसम आदि के आधार पर बदल सकता है।

शरीर में गर्मी के उत्पादन को बढ़ाने के लिए, थर्मोजेनेसिस के तंत्र सक्रिय होते हैं। उनमें से निम्नलिखित हैं।

1. सिकुड़ा हुआ।

यह तंत्र मांसपेशियों के काम से सक्रिय होता है, जिसके दौरान एडेनोसिट्रिफॉस्फेट का अपघटन तेज होता है। जब यह टूट जाता है, तो द्वितीयक ऊष्मा निकलती है, जो शरीर को प्रभावी रूप से गर्म करती है।

इस मामले में, मांसपेशियों में संकुचन अनैच्छिक रूप से होता है - जब सेरेब्रल कॉर्टेक्स से आवेग आते हैं। नतीजतन, मानव शरीर में गर्मी उत्पादन में उल्लेखनीय (पांच गुना तक) वृद्धि देखी जा सकती है।

इस तरह त्वचा ठंड के प्रति प्रतिक्रिया करती है

तापमान में मामूली कमी के साथ, थर्मोरेगुलेटरी टोन बढ़ जाता है, जो त्वचा पर "हंस धक्कों" की उपस्थिति और बालों को ऊपर उठाने में स्पष्ट रूप से प्रकट होता है।

सिकुड़ा हुआ थर्मोजेनेसिस के दौरान अनियंत्रित मांसपेशियों के संकुचन को कोल्ड कंपकंपी कहा जाता है। होशपूर्वक - शारीरिक गतिविधि दिखा कर - मांसपेशियों के संकुचन की मदद से शरीर के तापमान को बढ़ाना संभव है। शारीरिक गतिविधि गर्मी उत्पादन को 15 गुना तक बढ़ा देती है।

2. गैर-अपमानजनक।

इस प्रकार के थर्मोजेनेसिस गर्मी उत्पादन को लगभग तीन गुना कर सकते हैं। यह फैटी एसिड के अपचय (ब्रेकडाउन) पर आधारित है। यह तंत्र सहानुभूति तंत्रिका तंत्र और थायरॉयड ग्रंथि और अधिवृक्क मज्जा द्वारा स्रावित हार्मोन द्वारा नियंत्रित होता है।

गर्मी हस्तांतरण तंत्र

गर्मी हस्तांतरण तंत्र, या थर्मोरेग्यूलेशन का भौतिक घटक, अतिरिक्त गर्मी के शरीर से छुटकारा पाने की प्रक्रिया है। त्वचा (चालन और संवहन द्वारा), विकिरण और नमी को हटाने के माध्यम से गर्मी को हटाकर एक निरंतर तापमान मान बनाए रखा जाता है।

गर्मी हस्तांतरण का एक हिस्सा त्वचा की तापीय चालकता और वसायुक्त ऊतक की परत के कारण होता है। प्रक्रिया मुख्य रूप से रक्त परिसंचरण द्वारा नियंत्रित होती है। इस मामले में, मानव त्वचा से गर्मी ठोस वस्तुओं को दी जाती है जब यह उन्हें (चालन) या आसपास की हवा (संवहन) को छूती है। संवहन गर्मी हस्तांतरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाता है - मानव गर्मी का 25-30% हवा में स्थानांतरित हो जाता है।

विकिरण या विकिरण मानव ऊर्जा को अंतरिक्ष में या आसपास की वस्तुओं में स्थानांतरित करना है जिनका तापमान कम होता है। विकिरण के साथ, मानव गर्मी का आधा हिस्सा चला जाता है।

और अंत में, त्वचा की सतह से या श्वसन अंगों से नमी का वाष्पीकरण, जो गर्मी के नुकसान का 23-29% हिस्सा है। जितना अधिक शरीर का तापमान सामान्य से अधिक होता है, उतनी ही सक्रिय रूप से वाष्पीकरण द्वारा शरीर को ठंडा किया जाता है - शरीर की सतह पसीने से ढकी होती है।

मामले में जब परिवेश का तापमान शरीर के आंतरिक संकेतक से काफी अधिक हो जाता है, वाष्पीकरण एकमात्र प्रभावी शीतलन तंत्र रहता है, अन्य सभी काम करना बंद कर देते हैं। यदि उच्च बाहरी तापमान अभी भी उच्च आर्द्रता के साथ है, जिससे पसीना आना मुश्किल हो जाता है (यानी पानी का वाष्पीकरण), तो व्यक्ति ज़्यादा गरम हो सकता है और हीटस्ट्रोक हो सकता है।

आइए शरीर के तापमान के भौतिक नियमन के तंत्र पर अधिक विस्तार से विचार करें:

पसीना

इस प्रकार के गर्मी हस्तांतरण का सार यह है कि त्वचा और श्लेष्मा झिल्ली से नमी के वाष्पीकरण द्वारा ऊर्जा को पर्यावरण में निर्देशित किया जाता है जो श्वसन पथ को कवर करते हैं।

इस प्रकार का गर्मी हस्तांतरण सबसे महत्वपूर्ण में से एक है, क्योंकि, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यह उच्च तापमान वाले वातावरण में जारी रह सकता है, बशर्ते कि वायु आर्द्रता का प्रतिशत 100 से कम हो। यह इस तथ्य के कारण है कि उच्च तापमान हवा की नमी, पानी उतना ही खराब होगा।

प्रभावी पसीने के लिए वायु परिसंचरण एक महत्वपूर्ण शर्त है। इसलिए, यदि कोई व्यक्ति वायु विनिमय के लिए अभेद्य कपड़ों में है, तो कुछ समय बाद पसीना वाष्पित होने की क्षमता खो देगा, क्योंकि कपड़ों के नीचे हवा की नमी 100% से अधिक हो जाएगी। इससे ओवरहीटिंग हो जाएगी।

पसीने की प्रक्रिया में, मानव शरीर की ऊर्जा तरल के आणविक बंधनों को तोड़ने में खर्च होती है। आणविक बंधनों को खोते हुए, पानी एक गैसीय अवस्था में आ जाता है, और इस बीच, अतिरिक्त ऊर्जा शरीर को छोड़ देती है।

श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली से पानी का वाष्पीकरण और सतह के ऊतकों के माध्यम से वाष्पीकरण - उपकला (तब भी जब त्वचा सूखी लगती है) को अगोचर पसीना कहा जाता है। पसीने की ग्रंथियों का सक्रिय कार्य, जिसमें अत्यधिक पसीना और गर्मी हस्तांतरण होता है, को स्पष्ट पसीना कहा जाता है।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों का विकिरण

गर्मी हस्तांतरण की यह विधि अवरक्त विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करके काम करती है। भौतिकी के नियमों के अनुसार, कोई भी वस्तु जिसका तापमान परिवेश के तापमान से ऊपर उठ जाता है, विकिरण के माध्यम से गर्मी देना शुरू कर देता है।

मानव अवरक्त विकिरण

इस तरह अत्यधिक गर्मी के रिसाव को रोकने के लिए मानव जाति ने कपड़ों का आविष्कार किया है। परिधान का कपड़ा हवा के अंतर को बनाने में मदद करता है, जिसका तापमान शरीर के तापमान से मेल खाता है। इससे रेडिएशन कम होता है।

किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा की मात्रा विकिरण के पृष्ठीय क्षेत्रफल के समानुपाती होती है। इसका मतलब है कि शरीर की स्थिति को बदलकर, आप अपने गर्मी हस्तांतरण को नियंत्रित कर सकते हैं।

प्रवाहकत्त्व

चालन या ऊष्मा चालन तब होता है जब कोई व्यक्ति किसी अन्य वस्तु को छूता है। लेकिन अतिरिक्त गर्मी से छुटकारा तभी मिल सकता है जब व्यक्ति जिस वस्तु के संपर्क में आया उसका तापमान कम हो।

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि कम प्रतिशत आर्द्रता और वसा वाली हवा में कम तापीय चालकता होती है, इसलिए वे गर्मी इन्सुलेटर हैं।

कंवेक्शन

गर्मी हस्तांतरण की इस पद्धति का सार शरीर के चारों ओर घूमने वाली हवा द्वारा ऊर्जा का हस्तांतरण है, बशर्ते कि इसका तापमान शरीर के तापमान से कम हो। त्वचा के संपर्क में आने पर ठंडी हवा गर्म हो जाती है और ऊपर की ओर दौड़ जाती है, जिसके स्थान पर ठंडी हवा की एक नई खुराक ले ली जाती है, जो इसके उच्च घनत्व के कारण कम होती है।

संवहन के दौरान शरीर को बहुत अधिक गर्मी छोड़ने से रोकने में वस्त्र महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह एक अवरोध है जो वायु परिसंचरण और इस प्रकार संवहन को धीमा कर देता है।

थर्मोरेग्यूलेशन केंद्र

मानव थर्मोरेग्यूलेशन का केंद्र मस्तिष्क में स्थित है, अर्थात् हाइपोथैलेमस में। हाइपोथैलेमस डाइएनसेफेलॉन का एक हिस्सा है जिसमें कई कोशिकाएं (लगभग 30 नाभिक) शामिल हैं। इस गठन के कार्य होमोस्टैसिस (यानी, शरीर की आत्म-विनियमन करने की क्षमता) और न्यूरोएंडोक्राइन सिस्टम की गतिविधि को बनाए रखना है।

हाइपोथैलेमस के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन के उद्देश्य से क्रियाओं को प्रदान करना और नियंत्रित करना है।

मनुष्यों में थर्मोरेग्यूलेशन के केंद्र में इस कार्य को करते समय, निम्नलिखित प्रक्रियाएं होती हैं:

परिधीय और केंद्रीय थर्मोरेसेप्टर्स पूर्वकाल हाइपोथैलेमस को सूचना प्रसारित करते हैं।
इस पर निर्भर करते हुए कि हमारे शरीर को हीटिंग या कूलिंग की आवश्यकता है, गर्मी उत्पादन का केंद्र या गर्मी हस्तांतरण का केंद्र सक्रिय होता है।

ठंडे रिसेप्टर्स से आवेगों को प्रेषित करते समय, गर्मी उत्पादन का केंद्र कार्य करना शुरू कर देता है। यह हाइपोथैलेमस के पीछे स्थित होता है। सहानुभूति तंत्रिका तंत्र के साथ नाभिक से, आवेग चलते हैं, चयापचय प्रक्रियाओं की दर में वृद्धि करते हैं, वाहिकाओं को संकुचित करते हैं, कंकाल की मांसपेशियों को सक्रिय करते हैं।

यदि शरीर ज़्यादा गरम होने लगे, तो गर्मी हस्तांतरण केंद्र सक्रिय रूप से काम करना शुरू कर देता है। यह पूर्वकाल हाइपोथैलेमस के नाभिक में स्थित है। वहां उत्पन्न होने वाले आवेग ऊष्मा उत्पादन तंत्र के विरोधी हैं। उनके प्रभाव में, एक व्यक्ति रक्त वाहिकाओं का विस्तार करता है, पसीना बढ़ाता है, - शरीर ठंडा होता है।

केंद्रीय असमान प्रणाली के अन्य भाग भी मानव थर्मोरेग्यूलेशन में भाग लेते हैं, अर्थात् सेरेब्रल कॉर्टेक्स, लिम्बिक सिस्टम और जालीदार गठन।

मस्तिष्क में तापमान केंद्र का मुख्य कार्य निरंतर तापमान व्यवस्था बनाए रखना है। यह कुल शरीर के तापमान से निर्धारित होता है जब दोनों तंत्र (गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण) कम से कम सक्रिय होते हैं।

आंतरिक स्राव अंग भी मानव शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कम तापमान पर, थायरॉयड ग्रंथि चयापचय प्रक्रियाओं को तेज करने वाले हार्मोन के उत्पादन को बढ़ाती है। अधिवृक्क ग्रंथियां ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने वाले हार्मोन के कारण गर्मी हस्तांतरण को नियंत्रित करने की क्षमता रखती हैं।

शरीर में थर्मोरेग्यूलेशन विकार: कारण, लक्षण और उपचार

थर्मोरेग्यूलेशन के उल्लंघन को शरीर के तापमान में अचानक बदलाव या 36.6 डिग्री सेल्सियस की असामान्यताएं कहा जाता है।

तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण बाहरी कारक और आंतरिक दोनों हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, रोग।

विशेषज्ञ थर्मोरेग्यूलेशन के निम्नलिखित उल्लंघनों के बीच अंतर करते हैं:

ठंड लगना;
हाइपरकिनेसिस (अनैच्छिक मांसपेशी संकुचन) के साथ ठंड लगना;
हाइपोथर्मिया (शरीर का हाइपोथर्मिया)। हाइपोथर्मिया के लिए समर्पित;
अतिताप (शरीर का अधिक गरम होना)।

थर्मोरेग्यूलेशन विकारों के कई कारण हैं, उनमें से सबसे आम नीचे दिए गए हैं:

हाइपोथैलेमस का अधिग्रहित या जन्मजात दोष (यदि यह समस्या है, तो तापमान में गिरावट गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट, श्वसन अंगों, हृदय प्रणाली की खराबी के साथ हो सकती है)।
जलवायु परिवर्तन (बाहरी कारक के रूप में)।
शराब का सेवन।
उम्र बढ़ने की प्रक्रिया का एक परिणाम।
मानसिक विकार।
वनस्पति संवहनी (हमारी वेबसाइट पर आप वीएसडी में तापमान परिवर्तन के बारे में पढ़ सकते हैं)।

कारण के आधार पर, तापमान में परिवर्तन विभिन्न लक्षणों के साथ हो सकता है, जिनमें से अक्सर बुखार, सिरदर्द, चेतना की हानि, पाचन तंत्र की खराबी, तेजी से सांस लेना शामिल हैं।

शरीर द्वारा तापमान विनियमन के उल्लंघन के मामले में, आपको एक न्यूरोलॉजिस्ट से परामर्श करने की आवश्यकता है। इस समस्या के इलाज के मूल सिद्धांत हैं:

रोगी की भावनात्मक स्थिति को प्रभावित करने वाली दवाएं लेना (यदि कारण मानसिक विकार है);
केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की गतिविधि को प्रभावित करने वाली दवाएं लेना;
त्वचा के जहाजों में गर्मी हस्तांतरण को बढ़ावा देने वाली दवाएं लेना;
सामान्य चिकित्सा, जिसमें शामिल हैं: शारीरिक गतिविधि, सख्त, स्वस्थ भोजन, विटामिन लेना।

ए मानव जीवन केवल एक संकीर्ण तापमान सीमा में ही हो सकता है।

मानव शरीर में जीवन प्रक्रियाओं के दौरान और उसकी शारीरिक गतिविधि पर तापमान का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। जीवन प्रक्रियाएं आंतरिक वातावरण की एक संकीर्ण तापमान सीमा द्वारा सीमित होती हैं जिसमें मुख्य एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं। एक व्यक्ति के लिए, शरीर के तापमान में 25 डिग्री सेल्सियस से नीचे की कमी और 43 डिग्री सेल्सियस से ऊपर की वृद्धि आमतौर पर घातक होती है। तंत्रिका कोशिकाएं तापमान परिवर्तन के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होती हैं।

गर्मीतीव्र पसीना आता है, जिससे शरीर का निर्जलीकरण होता है, खनिज लवणों और पानी में घुलनशील विटामिनों की हानि होती है। इन प्रक्रियाओं का परिणाम रक्त का गाढ़ा होना, नमक का बिगड़ा हुआ चयापचय, गैस्ट्रिक स्राव और विटामिन की कमी का विकास है। वाष्पीकरण द्वारा स्वीकार्य वजन घटाने 2-3% है। वाष्पीकरण से वजन में 6% की कमी के साथ, मानसिक गतिविधि क्षीण होती है, और 15-20% वजन घटाने के साथ, मृत्यु होती है। उच्च तापमान की व्यवस्थित क्रिया हृदय प्रणाली में परिवर्तन का कारण बनती है: हृदय गति में वृद्धि, रक्तचाप में परिवर्तन, हृदय की कार्यात्मक क्षमता का कमजोर होना। उच्च तापमान के लंबे समय तक संपर्क में रहने से शरीर में गर्मी का संचय होता है, जबकि शरीर का तापमान 38-41 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ सकता है और चेतना के नुकसान के साथ हीटस्ट्रोक हो सकता है।

कम तामपानशरीर की ठंडक और हाइपोथर्मिया का कारण हो सकता है। शरीर में ठंडक के साथ, गर्मी हस्तांतरण स्पष्ट रूप से कम हो जाता है और गर्मी का उत्पादन बढ़ जाता है। रक्त वाहिकाओं की ऐंठन (संकुचन) के कारण गर्मी हस्तांतरण में कमी होती है, शरीर के ऊतकों के थर्मल प्रतिरोध में वृद्धि होती है। कम तापमान के लंबे समय तक संपर्क से लगातार संवहनी ऐंठन, ऊतक कुपोषण होता है। शीतलन के दौरान गर्मी उत्पादन में वृद्धि शरीर में ऑक्सीडेटिव चयापचय प्रक्रियाओं के प्रयास से प्राप्त होती है (शरीर के तापमान में 1 डिग्री सेल्सियस की कमी के साथ चयापचय प्रक्रियाओं में 10 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि होती है)। कम तापमान के संपर्क में आने से रक्तचाप में वृद्धि, श्वसन की मात्रा और श्वसन दर में कमी होती है। शरीर को ठंडा करने से कार्बोहाइड्रेट का मेटाबॉलिज्म बदल जाता है। बड़े शीतलन के साथ शरीर के तापमान में कमी, अंगों और शरीर प्रणालियों के कार्यों का दमन होता है।

B. शरीर का केंद्रक और बाहरी आवरण।

थर्मोरेग्यूलेशन के दृष्टिकोण से, मानव शरीर को दो घटकों से मिलकर दर्शाया जा सकता है - बाहरी सीपऔर आंतरिक कर्नेल.

सारशरीर का एक हिस्सा है जिसमें एक स्थिर तापमान (आंतरिक अंग) होता है, और सीप- शरीर का एक हिस्सा जिसमें तापमान प्रवणता होती है (ये 2.5 सेमी मोटी शरीर की सतह परत के ऊतक होते हैं)। कोर और पर्यावरण के बीच हीट एक्सचेंज शेल के माध्यम से होता है, यानी शेल की तापीय चालकता में परिवर्तन कोर तापमान की स्थिरता को निर्धारित करता है। रक्त की आपूर्ति में परिवर्तन और झिल्ली के ऊतकों में रक्त भरने के कारण तापीय चालकता में परिवर्तन होता है।

कोर के अलग-अलग हिस्सों का तापमान अलग-अलग होता है। उदाहरण के लिए, जिगर में: 37.8-38.0 डिग्री सेल्सियस, मस्तिष्क में: 36.9-37.8 डिग्री सेल्सियस। सामान्य तौर पर, मानव शरीर के मूल का तापमान होता है 37.0 डिग्री सेल्सियसयह अंतर्जात थर्मोरेग्यूलेशन की प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रति यूनिट समय में शरीर में उत्पादित गर्मी की मात्रा के बीच एक स्थिर संतुलन होता है ( गर्मी उत्पाद) और पर्यावरण में एक ही समय के दौरान शरीर द्वारा उत्सर्जित गर्मी की मात्रा ( गर्मी लंपटता).

विभिन्न क्षेत्रों में मानव त्वचा का तापमान 24.4 ° से 34.4 ° तक होता है। सबसे कम तापमान पैर की उंगलियों में देखा जाता है, सबसे ज्यादा बगल में। यह कांख में तापमान को मापने के आधार पर होता है कि आमतौर पर एक निश्चित समय पर शरीर के तापमान को आंका जाता है।

औसत आंकड़ों के अनुसार, एक आरामदायक हवा के तापमान में नग्न व्यक्ति की त्वचा का औसत तापमान 33-34 डिग्री सेल्सियस होता है। शरीर के तापमान में दैनिक उतार-चढ़ाव होता है। कंपन आयाम 1 ° तक पहुंच सकता है। सुबह से पहले के घंटों (3-4 घंटे) में शरीर का तापमान न्यूनतम और दिन के समय (16-18 घंटे) में अधिकतम होता है।

तापमान विषमता की घटना को भी जाना जाता है। यह लगभग 54% मामलों में देखा जाता है, और बाईं बगल में तापमान दाहिनी ओर से थोड़ा अधिक होता है। त्वचा के अन्य क्षेत्रों में भी विषमता संभव है, और 0.5 डिग्री सेल्सियस से अधिक की विषमता की गंभीरता पैथोलॉजी को इंगित करती है।

बी गर्मी हस्तांतरण। मानव शरीर में गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण का संतुलन।

मानव जीवन प्रक्रियाएं उसके शरीर में निरंतर गर्मी उत्पादन और पर्यावरण में उत्पन्न गर्मी की रिहाई के साथ होती हैं। शरीर और पर्यावरण के बीच ऊष्मा ऊर्जा के आदान-प्रदान को p . कहा जाता है गर्मी विनिमय।गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की गतिविधि के कारण होता है, जो चयापचय, रक्त परिसंचरण, पसीना और कंकाल की मांसपेशियों की गतिविधि को नियंत्रित करता है।

मानव शरीर एक आंतरिक ताप स्रोत के साथ एक स्व-विनियमन प्रणाली है, जिसमें सामान्य परिस्थितियों में, गर्मी उत्पादन (उत्पन्न गर्मी की मात्रा) बाहरी वातावरण (गर्मी हस्तांतरण) में स्थानांतरित गर्मी की मात्रा के बराबर होती है। शरीर के तापमान की स्थिरता को कहा जाता है इज़ोटेर्माल... यह परिवेश के तापमान में उतार-चढ़ाव से ऊतकों और अंगों में चयापचय प्रक्रियाओं की स्वतंत्रता सुनिश्चित करता है।

बाहरी वातावरण के तापमान के आधार पर गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण की तीव्रता के नियमन के कारण मानव शरीर का आंतरिक तापमान स्थिर (36.5-37 डिग्री सेल्सियस) है। और बाहरी परिस्थितियों के प्रभाव में मानव त्वचा का तापमान अपेक्षाकृत विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकता है।

मानव शरीर में 1 घंटे में उतनी ही गर्मी उत्पन्न होती है जितनी 1 लीटर बर्फ के पानी को उबालने के लिए होती है। और अगर शरीर गर्मी के लिए अभेद्य था, तो एक घंटे में शरीर का तापमान लगभग 1.5 डिग्री सेल्सियस बढ़ जाएगा, और 40 घंटे में यह पानी के क्वथनांक तक पहुंच जाएगा। कठिन शारीरिक श्रम के दौरान ऊष्मा का उत्पादन कई गुना बढ़ जाता है। और फिर भी हमारे शरीर का तापमान नहीं बदलता है। क्यों? यह शरीर में गर्मी के गठन और हस्तांतरण की प्रक्रियाओं को संतुलित करने के बारे में है।

ऊष्मा संतुलन के स्तर को निर्धारित करने वाला प्रमुख कारक है परिवेश का तापमान।जब यह शरीर में आरामदायक क्षेत्र से विचलित होता है, तो गर्मी संतुलन का एक नया स्तर स्थापित होता है, जो नई पर्यावरणीय परिस्थितियों में इज़ोटेर्म प्रदान करता है। शरीर के तापमान की यह स्थिरता तंत्र द्वारा प्रदान की जाती है तापमानगर्मी पैदा करने की प्रक्रिया और गर्मी छोड़ने की प्रक्रिया सहित, जो न्यूरो-एंडोक्राइन मार्ग द्वारा नियंत्रित होते हैं।

D. शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन की अवधारणा.

तापमान- यह गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण के नियमन के माध्यम से पर्यावरण के तापमान में परिवर्तन की स्थितियों के तहत शरीर के नाभिक के तापमान की सापेक्ष स्थिरता बनाए रखने के उद्देश्य से शारीरिक प्रक्रियाओं का एक समूह है। थर्मोरेग्यूलेशन का उद्देश्य शरीर के थर्मल संतुलन में गड़बड़ी को रोकना या इसे बहाल करना है, अगर इस तरह की गड़बड़ी पहले ही हो चुकी है, और इसे न्यूरो-हास्य तरीके से किया जाता है।

यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि थर्मोरेग्यूलेशन केवल होमथर्मिक जानवरों (इनमें स्तनधारी (मनुष्यों सहित), और पक्षियों) की विशेषता है, जिनके शरीर में शरीर के आंतरिक क्षेत्रों के तापमान को अपेक्षाकृत स्थिर और पर्याप्त रूप से उच्च स्तर पर बनाए रखने की क्षमता है ( स्तनधारियों में लगभग 37-38 ° C और पक्षियों में 40-42 ° C) परिवेश के तापमान में परिवर्तन की परवाह किए बिना।

थर्मोरेग्यूलेशन के तंत्र को फीडबैक के साथ साइबरनेटिक स्वशासी प्रणाली के रूप में दर्शाया जा सकता है। आसपास की हवा में तापमान में उतार-चढ़ाव विशेष रिसेप्टर संरचनाओं पर कार्य करता है ( थर्मोरिसेप्टर), तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशील। थर्मोरेसेप्टर्स थर्मोरेग्यूलेशन केंद्रों को अंग की थर्मल स्थिति के बारे में जानकारी प्रेषित करते हैं, बदले में, तंत्रिका तंतुओं, हार्मोन और अन्य जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के माध्यम से थर्मोरेग्यूलेशन केंद्र शरीर के किसी भी हिस्से में गर्मी हस्तांतरण और गर्मी उत्पादन के स्तर को बदलते हैं (स्थानीय थर्मोरेग्यूलेशन) , या पूरे शरीर का। जब विशेष रसायनों द्वारा थर्मोरेग्यूलेशन के केंद्रों को बंद कर दिया जाता है, तो शरीर एक स्थिर तापमान बनाए रखने की क्षमता खो देता है। हाल के वर्षों में, हृदय पर जटिल सर्जिकल ऑपरेशन के दौरान शरीर को कृत्रिम रूप से ठंडा करने के लिए दवा में इस सुविधा का उपयोग किया गया है।

त्वचीय थर्मोरेसेप्टर्स।

यह अनुमान लगाया गया है कि मनुष्यों के पास लगभग 150,000 ठंडे रिसेप्टर्स और 16,000 गर्मी रिसेप्टर्स हैं जो आंतरिक अंग तापमान में परिवर्तन का जवाब देते हैं। थर्मोरेसेप्टर्स त्वचा, विसरा, श्वसन पथ, कंकाल की मांसपेशी और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में स्थित होते हैं।

त्वचा के थर्मोरेसेप्टर्स तेजी से अनुकूलन कर रहे हैं और तापमान पर उतनी प्रतिक्रिया नहीं करते हैं जितना कि इसके परिवर्तनों के लिए। रिसेप्टर्स की अधिकतम संख्या सिर और गर्दन के क्षेत्र में स्थित है, न्यूनतम - छोरों पर।

शीत रिसेप्टर्स कम संवेदनशील होते हैं और उनकी संवेदनशीलता की दहलीज 0.012 डिग्री सेल्सियस (ठंडा होने पर) होती है। गर्मी रिसेप्टर्स की संवेदनशीलता की दहलीज अधिक है और मात्रा 0.007 डिग्री सेल्सियस है। यह संभवतः शरीर के अधिक गरम होने के अधिक खतरे के कारण है।

डी थर्मोरेग्यूलेशन के प्रकार।

थर्मोरेग्यूलेशन को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

1. भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन:

वाष्पीकरण (पसीना);

विकिरण (विकिरण);

संवहन।

2. रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन।

सिकुड़ा हुआ थर्मोजेनेसिस;

गैर-संकुचन थर्मोजेनेसिस।

भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन(एक प्रक्रिया जो शरीर से गर्मी को दूर करती है) - त्वचा (चालन और संवहन), विकिरण (विकिरण) और पानी के वाष्पीकरण के माध्यम से शरीर द्वारा गर्मी की रिहाई को बदलकर शरीर के तापमान को बनाए रखना सुनिश्चित करता है। शरीर में लगातार उत्पन्न होने वाली गर्मी की वापसी त्वचा की तापीय चालकता, चमड़े के नीचे की वसा परत और एपिडर्मिस में परिवर्तन द्वारा नियंत्रित होती है। गर्मी हस्तांतरण बड़े पैमाने पर गर्मी-संचालन और गर्मी-इन्सुलेट ऊतकों में रक्त परिसंचरण की गतिशीलता द्वारा नियंत्रित किया जाता है। परिवेश के तापमान में वृद्धि के साथ, गर्मी हस्तांतरण में वाष्पीकरण हावी होने लगता है।

चालन, संवहन और विकिरण भौतिकी के नियमों पर आधारित निष्क्रिय ऊष्मा हस्तांतरण मार्ग हैं। सकारात्मक तापमान प्रवणता बनाए रखने पर ही वे प्रभावी होते हैं। शरीर और पर्यावरण के बीच तापमान का अंतर जितना छोटा होता है, उतनी ही कम गर्मी निकलती है। समान संकेतकों के साथ या उच्च परिवेश के तापमान पर, ये रास्ते न केवल अप्रभावी होते हैं, बल्कि साथ ही शरीर को गर्म भी किया जाता है। इन परिस्थितियों में, शरीर में गर्मी हस्तांतरण का केवल एक तंत्र शुरू होता है - पसीना।

कम परिवेश के तापमान (15 डिग्री सेल्सियस और नीचे) पर, दैनिक गर्मी हस्तांतरण का लगभग 90% गर्मी चालन और गर्मी विकिरण के कारण होता है। इन स्थितियों में, कोई दृश्यमान पसीना नहीं आता है। 18-22 डिग्री सेल्सियस के हवा के तापमान पर, तापीय चालकता और गर्मी विकिरण के कारण गर्मी हस्तांतरण कम हो जाता है, लेकिन त्वचा की सतह से नमी के वाष्पीकरण से शरीर की गर्मी का नुकसान बढ़ जाता है। जब परिवेश का तापमान 35 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, तो विकिरण और संवहन के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण असंभव हो जाता है, और शरीर का तापमान केवल त्वचा की सतह और फेफड़ों के एल्वियोली से पानी के वाष्पीकरण द्वारा एक स्थिर स्तर पर बनाए रखा जाता है। उच्च वायु आर्द्रता के साथ, जब पानी का वाष्पीकरण मुश्किल होता है, तो शरीर का अधिक गर्म होना और हीटस्ट्रोक विकसित हो सकता है।

लगभग 20 डिग्री सेल्सियस के हवा के तापमान पर आराम करने वाले व्यक्ति में और 419 kJ (100 किलो कैलोरी) प्रति घंटे के बराबर कुल गर्मी हस्तांतरण, विकिरण की मदद से 66% खो जाता है, पानी का वाष्पीकरण - 1 9%, संवहन - 15% शरीर द्वारा कुल गर्मी के नुकसान की।

रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन(एक प्रक्रिया जो शरीर में गर्मी के गठन को सुनिश्चित करती है) - चयापचय के माध्यम से और मांसपेशियों के रूप में ऐसे ऊतकों के गर्मी उत्पादन के माध्यम से, साथ ही यकृत, ब्राउन वसा, यानी गर्मी उत्पादन के स्तर को बदलकर महसूस किया जाता है - शरीर की कोशिकाओं में चयापचय की तीव्रता को बढ़ाकर या कमजोर करके। जब कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण होता है, तो ऊर्जा निकलती है। ऊर्जा का एक हिस्सा एटीपी के संश्लेषण में जाता है (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट एक न्यूक्लियोटाइड है जो शरीर में ऊर्जा और पदार्थों के चयापचय में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है)। इस स्थितिज ऊर्जा का उपयोग शरीर अपनी आगे की गतिविधियों में कर सकता है। सभी ऊतक शरीर में ऊष्मा के स्रोत हैं। रक्त ऊतकों के माध्यम से बहता है और गर्म होता है। परिवेश के तापमान में वृद्धि से चयापचय में एक पलटा कमी आती है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर में गर्मी का उत्पादन कम हो जाता है। परिवेश के तापमान में कमी के साथ, चयापचय प्रक्रियाओं की तीव्रता प्रतिवर्त रूप से बढ़ जाती है और गर्मी उत्पन्न होती है।

रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन का समावेश तब होता है जब भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन शरीर के निरंतर तापमान को बनाए रखने के लिए अपर्याप्त होता है।

आइए इस प्रकार के थर्मोरेग्यूलेशन पर विचार करें।

भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन:

अंतर्गत भौतिक थर्मोरेग्यूलेशनगर्मी हस्तांतरण के स्तर में परिवर्तन की ओर ले जाने वाली शारीरिक प्रक्रियाओं की समग्रता को समझ सकेंगे। शरीर से पर्यावरण में ऊष्मा को स्थानांतरित करने के निम्नलिखित तरीके हैं:

वाष्पीकरण (पसीना);

विकिरण (विकिरण);

गर्मी चालन (चालन);

संवहन।

आइए उन पर अधिक विस्तार से विचार करें:

1. वाष्पीकरण (पसीना):

वाष्पीकरण (पसीना)त्वचा की सतह और श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली से पसीने या नमी के वाष्पीकरण के कारण पर्यावरण में तापीय ऊर्जा की रिहाई है। मनुष्यों में, पसीने को त्वचा की पसीने की ग्रंथियों ("पल्पेबल", या ग्रंथियों, पानी की कमी) द्वारा लगातार उत्सर्जित किया जाता है, श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली को सिक्त किया जाता है ("अगोचर" पानी की हानि)। साथ ही, शरीर द्वारा पानी की "मूर्त" हानि वाष्पीकरण द्वारा छोड़ी गई गर्मी की कुल मात्रा पर "अगोचर" की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है।

लगभग 20 डिग्री सेल्सियस के परिवेश के तापमान पर, नमी का वाष्पीकरण लगभग 36 ग्राम / घंटा होता है। चूंकि एक व्यक्ति 1 ग्राम पानी के वाष्पीकरण पर 0.58 किलो कैलोरी थर्मल ऊर्जा खर्च करता है, इसलिए यह गणना करना आसान है कि, वाष्पीकरण के माध्यम से, इन परिस्थितियों में एक वयस्क का शरीर पर्यावरण को सभी विलुप्त गर्मी का लगभग 20% देता है। बाहरी तापमान में वृद्धि, शारीरिक कार्य का प्रदर्शन, गर्मी-इन्सुलेट कपड़ों में लंबे समय तक रहने से पसीना बढ़ता है और यह 500-2,000 ग्राम / घंटा तक बढ़ सकता है।

नम हवा में एक व्यक्ति अपेक्षाकृत कम परिवेश के तापमान (32 डिग्री सेल्सियस) को बर्दाश्त नहीं करता है। पूरी तरह से शुष्क हवा में, एक व्यक्ति 50-55 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 2-3 घंटे तक ध्यान देने योग्य अति ताप के बिना रह सकता है। हवा के लिए अभेद्य कपड़े (रबर, घने, आदि), जो पसीने के वाष्पीकरण को रोकते हैं, भी खराब सहन किए जाते हैं: कपड़े और शरीर के बीच हवा की परत जल्दी से वाष्प से संतृप्त हो जाती है और पसीने का वाष्पीकरण बंद हो जाता है।

वाष्पीकरण की मदद से गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रिया, हालांकि यह थर्मोरेग्यूलेशन के तरीकों में से केवल एक है, इसका एक असाधारण लाभ है - यदि बाहरी तापमान त्वचा के औसत तापमान से अधिक है, तो शरीर बाहरी वातावरण को गर्मी नहीं दे सकता है। थर्मोरेग्यूलेशन (विकिरण, संवहन और चालन) के अन्य तरीकों से, जिसकी हम नीचे चर्चा करेंगे। इन परिस्थितियों में, शरीर बाहर से गर्मी को अवशोषित करना शुरू कर देता है, और गर्मी को खत्म करने का एकमात्र तरीका शरीर की सतह से नमी के वाष्पीकरण को बढ़ाना है। ऐसा वाष्पीकरण तब तक संभव है जब तक परिवेशी वायु की आर्द्रता 100% से कम रहती है। तीव्र पसीने, उच्च आर्द्रता और हवा की गति की कम गति के साथ, जब पसीने की बूंदें, वाष्पित होने का समय नहीं होने पर, शरीर की सतह से विलीन हो जाती हैं और निकल जाती हैं, तो वाष्पीकरण के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण कम प्रभावी हो जाता है।

जब पसीना वाष्पित हो जाता है, तो हमारा शरीर अपनी ऊर्जा छोड़ देता है। दरअसल, हमारे शरीर की ऊर्जा के लिए धन्यवाद, तरल अणु (यानी पसीना) आणविक बंधन तोड़ते हैं और तरल से गैसीय अवस्था में जाते हैं। ऊर्जा बंधनों को तोड़ने पर खर्च होती है, और परिणामस्वरूप, शरीर का तापमान कम हो जाता है। रेफ्रिजरेटर उसी तरह काम करता है। वह चेंबर के अंदर के तापमान को परिवेश के तापमान से काफी कम रखने का प्रबंधन करता है। वह खपत बिजली के लिए धन्यवाद करता है। और हम भोजन के टूटने से प्राप्त ऊर्जा का उपयोग करके ऐसा करते हैं।

कपड़ों के चयन को नियंत्रित करने से वाष्पीकरण से गर्मी के नुकसान को कम करने में मदद मिल सकती है। कपड़ों का चयन मौसम की स्थिति और वर्तमान गतिविधि के आधार पर किया जाना चाहिए। बोझ बढ़ने पर अतिरिक्त कपड़े उतारने में आलस न करें। आपको कम पसीना आएगा। और जब लोड रुक जाए तो इसे वापस लगाने में आलस्य न करें। अगर हवा के साथ बारिश नहीं हो रही है तो नमी और हवा से बचाव को हटा दें, नहीं तो आपके कपड़े आपके पसीने से अंदर से भीग जाएंगे। और, गीले कपड़ों के संपर्क में, हम तापीय चालकता से भी गर्मी खो देते हैं। पानी हवा से 25 गुना बेहतर गर्मी का संचालन करता है। इसका मतलब है कि गीले कपड़ों में हम 25 गुना तेजी से गर्मी खो देते हैं। इसलिए जरूरी है कि आप अपने कपड़ों को सूखा रखें।

वाष्पीकरण को 2 प्रकारों में विभाजित किया गया है:

ए) अगोचर पसीना(पसीने की ग्रंथियों की भागीदारी के बिना) फेफड़ों की सतह से पानी का वाष्पीकरण है, श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली और त्वचा के उपकला के माध्यम से पानी रिसना (त्वचा की सतह से वाष्पीकरण तब भी होता है जब त्वचा शुष्क होती है) )

प्रति दिन श्वसन पथ के माध्यम से 400 मिलीलीटर तक पानी वाष्पित हो जाता है, अर्थात। शरीर प्रति दिन 232 किलो कैलोरी तक खो देता है। यदि आवश्यक हो, तो थर्मल डिस्पेनिया के कारण इस मूल्य को बढ़ाया जा सकता है। औसतन, प्रति दिन लगभग 240 मिली पानी एपिडर्मिस से रिसता है। इसलिए, इस तरह, शरीर प्रति दिन 139 किलो कैलोरी तक खो देता है। यह मान, एक नियम के रूप में, नियामक प्रक्रियाओं और विभिन्न पर्यावरणीय कारकों पर निर्भर नहीं करता है।

बी) कथित पसीना(पसीने की ग्रंथियों की सक्रिय भागीदारी के साथ) - यह पसीने के वाष्पीकरण द्वारा गर्मी की रिहाई है। पर्यावरण के आरामदायक तापमान पर प्रति दिन औसतन 400-500 मिली पसीना निकलता है, इसलिए 300 किलो कैलोरी तक ऊर्जा निकलती है। 75 किलो वजन वाले व्यक्ति में 1 लीटर पसीने का वाष्पीकरण शरीर के तापमान को 10 डिग्री सेल्सियस तक कम कर सकता है। हालांकि, यदि आवश्यक हो, तो पसीने की मात्रा प्रति दिन 12 लीटर तक बढ़ सकती है, अर्थात। पसीने से आप प्रति दिन 7,000 किलो कैलोरी तक खो सकते हैं।

वाष्पीकरण की दक्षता काफी हद तक पर्यावरण पर निर्भर करती है: तापमान जितना अधिक होता है और आर्द्रता कम होती है, गर्मी हस्तांतरण तंत्र के रूप में पसीने की दक्षता उतनी ही अधिक होती है। 100% आर्द्रता पर वाष्पीकरण संभव नहीं है। उच्च वायुमंडलीय आर्द्रता के साथ, कम आर्द्रता की तुलना में उच्च तापमान को सहन करना अधिक कठिन होता है। जल वाष्प से संतृप्त हवा में (उदाहरण के लिए, स्नान में), पसीना बड़ी मात्रा में निकलता है, लेकिन वाष्पित नहीं होता है और त्वचा से बह जाता है। ऐसा पसीना गर्मी की रिहाई में योगदान नहीं करता है: त्वचा की सतह से वाष्पित होने वाले पसीने का केवल वह हिस्सा गर्मी हस्तांतरण के लिए महत्वपूर्ण है (पसीने का यह हिस्सा प्रभावी पसीना बनाता है)।

2. विकिरण (विकिरण):

विकिरण (विकिरण)इन्फ्रारेड रेंज (ए = 5-20 माइक्रोन) में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में मानव शरीर की सतह द्वारा पर्यावरण को गर्मी स्थानांतरित करने की एक विधि है। वे सभी वस्तुएँ जिनका तापमान परम शून्य से ऊपर है, विकिरण के कारण ऊर्जा छोड़ती हैं। विद्युत चुम्बकीय विकिरण स्वतंत्र रूप से एक निर्वात से होकर गुजरता है, इसके लिए वायुमंडलीय वायु को "पारदर्शी" भी माना जा सकता है।

जैसा कि आप जानते हैं, कोई भी वस्तु जिसे परिवेश के तापमान से ऊपर गर्म किया जाता है, ऊष्मा का उत्सर्जन करती है। सभी को लगा कि यह आग के पास बैठा है। एक अलाव गर्मी विकीर्ण करता है और अपने आस-पास की वस्तुओं को गर्म करता है। इस मामले में, आग अपनी गर्मी खो देती है।

जैसे ही परिवेश का तापमान त्वचा की सतह के तापमान से नीचे चला जाता है, मानव शरीर गर्मी विकीर्ण करना शुरू कर देता है। विकिरण से गर्मी के नुकसान को रोकने के लिए, आपको शरीर के उजागर क्षेत्रों की रक्षा करने की आवश्यकता है। यह कपड़ों के साथ किया जाता है। इस प्रकार, हम त्वचा और पर्यावरण के बीच कपड़ों में हवा की एक परत बनाते हैं। इस परत का तापमान शरीर के तापमान के बराबर होगा और विकिरण से होने वाली गर्मी में कमी आएगी। गर्मी का नुकसान पूरी तरह से क्यों नहीं रुकता? क्योंकि अब गर्म कपड़े गर्मी को विकीर्ण करेंगे, इसे खो देंगे। और यहां तक कि कपड़ों की एक और परत लगाने से भी आप विकिरण को रोक नहीं पाएंगे।

विकिरण द्वारा पर्यावरण में शरीर द्वारा उत्सर्जित गर्मी की मात्रा विकिरण के सतह क्षेत्र (कपड़ों से ढकी नहीं शरीर की सतह का क्षेत्र) और त्वचा के औसत तापमान में अंतर के समानुपाती होती है। वातावरण। 20 डिग्री सेल्सियस के परिवेश के तापमान और 40-60% की सापेक्ष आर्द्रता पर, एक वयस्क का शरीर विकिरण द्वारा उत्सर्जित कुल गर्मी का लगभग 40-50% होता है। यदि परिवेश का तापमान त्वचा के औसत तापमान से अधिक हो जाता है, तो मानव शरीर, आसपास की वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित अवरक्त किरणों को अवशोषित कर लेता है, गर्म हो जाता है।

विकिरण के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण परिवेश के तापमान में कमी के साथ बढ़ता है और बढ़ते तापमान के साथ घटता है। निरंतर परिवेश के तापमान की स्थितियों में, शरीर की सतह से विकिरण त्वचा के बढ़ते तापमान के साथ बढ़ता है और त्वचा के तापमान में कमी के साथ घटता है। यदि त्वचा की सतह और वातावरण का औसत तापमान बराबर हो जाता है (तापमान अंतर शून्य के बराबर हो जाता है), तो विकिरण द्वारा गर्मी की रिहाई असंभव हो जाती है।

विकिरण के सतह क्षेत्र को कम करके विकिरण द्वारा शरीर के गर्मी हस्तांतरण को कम करना संभव है - शरीर की स्थिति में परिवर्तन... उदाहरण के लिए, जब एक कुत्ता या बिल्ली ठंडा होता है, तो वे एक गेंद में घुमाते हैं, जिससे गर्मी हस्तांतरण सतह कम हो जाती है; जब यह गर्म होता है, जानवर, इसके विपरीत, एक ऐसी स्थिति ग्रहण करते हैं जिसमें गर्मी हस्तांतरण सतह को अधिकतम किया जाता है। एक ठंडे कमरे में सोते समय एक व्यक्ति भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन की इस पद्धति से रहित नहीं है, "एक गेंद में कर्लिंग"।

3. गर्मी चालन (चालन):

ऊष्मा चालन (चालन)- यह गर्मी को स्थानांतरित करने का एक तरीका है, जो अन्य भौतिक निकायों के साथ मानव शरीर के संपर्क, संपर्क पर होता है। इस विधि द्वारा शरीर द्वारा पर्यावरण को दी गई ऊष्मा की मात्रा संपर्क निकायों के औसत तापमान, संपर्क सतहों के क्षेत्र, तापीय संपर्क के समय और संपर्क की तापीय चालकता में अंतर के समानुपाती होती है। तन।

तापीय चालकता द्वारा ऊष्मा का ह्रास तब होता है जब किसी ठंडी वस्तु का सीधा संपर्क होता है। इस समय हमारा शरीर अपनी गर्मी छोड़ देता है। गर्मी के नुकसान की दर उस वस्तु की तापीय चालकता पर अत्यधिक निर्भर है जिसके साथ हम संपर्क में आते हैं। उदाहरण के लिए, पत्थर की तापीय चालकता लकड़ी की तुलना में 10 गुना अधिक है। इसलिए, एक पत्थर पर बैठे हुए, हम बहुत तेजी से गर्मी खो देंगे। आपने शायद गौर किया होगा कि किसी पत्थर पर बैठना लट्ठे पर बैठने से कहीं ज्यादा ठंडा होता है।

समाधान? खराब ऊष्मा संवाहकों का उपयोग करके अपने शरीर को ठंडी वस्तुओं से बचाएं। सीधे शब्दों में कहें, उदाहरण के लिए, यदि आप पहाड़ों में यात्रा कर रहे हैं, तो रुकने के लिए, एक पर्यटक गलीचा या कपड़ों के रोल पर बैठें। रात में अपने स्लीपिंग बैग के नीचे मौसम के अनुकूल यात्रा चटाई अवश्य रखें। या, अंतिम उपाय के रूप में, सूखी घास या सुइयों की एक मोटी परत। पृथ्वी अच्छी तरह से संचालन करती है (और इसलिए "हटा देती है") गर्मी और रात में बहुत ठंडा हो जाता है। सर्दियों में, धातु की वस्तुओं को नंगे हाथों से न संभालें। दस्ताने का प्रयोग करें। गंभीर ठंढों में, धातु की वस्तुओं से स्थानीय शीतदंश प्राप्त किया जा सकता है।

शुष्क हवा, वसा ऊतक कम तापीय चालकता की विशेषता है और गर्मी इन्सुलेटर (खराब गर्मी कंडक्टर) हैं। कपड़े गर्मी हस्तांतरण को कम करते हैं। कपड़ों और त्वचा के बीच स्थिर हवा की परत द्वारा गर्मी के नुकसान को रोका जाता है। कपड़ों के गर्मी-इन्सुलेट गुण अधिक होते हैं, इसकी संरचना की सेलुलरता बेहतर होती है, जिसमें हवा होती है। यह ऊनी और फर के कपड़ों के अच्छे गर्मी-इन्सुलेट गुणों की व्याख्या करता है, जिससे मानव शरीर के लिए तापीय चालकता के माध्यम से गर्मी अपव्यय को कम करना संभव हो जाता है। कपड़ों के नीचे हवा का तापमान 30 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। इसके विपरीत, एक नग्न शरीर गर्मी खो देता है, क्योंकि इसकी सतह पर हवा लगातार बदल रही है। इसलिए, शरीर के खुले हिस्सों की त्वचा का तापमान कपड़े वाले हिस्सों की तुलना में बहुत कम होता है।

जल वाष्प से संतृप्त नम हवा उच्च तापीय चालकता की विशेषता है। इसलिए, कम तापमान पर उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में एक व्यक्ति के रहने से शरीर में गर्मी की कमी बढ़ जाती है। गीले कपड़े भी अपने थर्मल इन्सुलेशन गुणों को खो देते हैं।

4. संवहन:

कंवेक्शन- यह शरीर से गर्मी हस्तांतरण की एक विधि है, जो हवा (पानी) के गतिशील कणों द्वारा गर्मी के हस्तांतरण द्वारा की जाती है। संवहन द्वारा गर्मी अपव्यय के लिए, शरीर की सतह के चारों ओर हवा का प्रवाह त्वचा के तापमान से कम तापमान के साथ आवश्यक है। उसी समय, त्वचा के संपर्क में हवा की परत गर्म होती है, इसके घनत्व को कम करती है, ऊपर उठती है और ठंडी और सघन हवा द्वारा प्रतिस्थापित की जाती है। ऐसी परिस्थितियों में जब हवा का तापमान 20 डिग्री सेल्सियस होता है, और सापेक्ष आर्द्रता 40-60% होती है, एक वयस्क का शरीर गर्मी चालन और संवहन (मूल संवहन) द्वारा लगभग 25-30% गर्मी को पर्यावरण में समाप्त कर देता है। वायु प्रवाह (हवा, वेंटिलेशन) की गति में वृद्धि के साथ, गर्मी हस्तांतरण (मजबूर संवहन) की तीव्रता भी काफी बढ़ जाती है।

संवहन प्रक्रिया का सार इस प्रकार है- हमारा शरीर त्वचा के पास की हवा को गर्म करता है; गर्म हवा ठंडी हवा की तुलना में हल्की हो जाती है और ऊपर उठती है, और इसे ठंडी हवा से बदल दिया जाता है, जो फिर से गर्म हो जाती है, हल्की हो जाती है और ठंडी हवा के अगले हिस्से से विस्थापित हो जाती है। यदि गर्म हवा को कपड़ों द्वारा नहीं पकड़ा जाता है, तो यह प्रक्रिया अंतहीन होगी। वास्तव में, यह कपड़े नहीं हैं जो हमें गर्म करते हैं, बल्कि हवा जो इसे बरकरार रखती है।

हवा चलने पर स्थिति और खराब हो जाती है। हवा बिना गर्म हवा के बड़े हिस्से को वहन करती है। यहां तक कि जब हम गर्म स्वेटर पहनते हैं, तो हवा को गर्म हवा को बाहर निकालने के लिए कुछ भी खर्च नहीं करना पड़ता है। ऐसा ही होता है जब हम चलते हैं। हमारा शरीर हवा में "दुर्घटनाग्रस्त" होता है, और यह हवा की तरह काम करते हुए हमारे चारों ओर बहता है। यह गर्मी के नुकसान को भी बढ़ाता है।

क्या समाधान? विंडब्रेक पहनें: विंडब्रेकर और विंडप्रूफ पैंट। गर्दन और सिर की सुरक्षा के बारे में मत भूलना। मस्तिष्क में सक्रिय रक्त परिसंचरण के कारण, गर्दन और सिर शरीर के सबसे गर्म भाग होते हैं, इसलिए इनसे गर्मी का नुकसान बहुत अधिक होता है। इसके अलावा, ठंड के मौसम में, ड्राइविंग करते समय और सोने के लिए जगह चुनते समय, उड़ती हुई जगहों से बचना आवश्यक है।

रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन:

रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशनमांसपेशियों (कंपन) के माइक्रोवाइब्रेशन के कारण चयापचय (ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं) के स्तर में परिवर्तन के कारण गर्मी उत्पन्न होती है, जिससे शरीर में गर्मी के गठन में बदलाव होता है।

शरीर में गर्मी का स्रोत प्रोटीन, वसा, कार्बोहाइड्रेट के ऑक्सीकरण के साथ-साथ एटीपी के हाइड्रोलिसिस की एक्सोथर्मिक प्रतिक्रियाएं हैं (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट एक न्यूक्लियोटाइड है जो शरीर में ऊर्जा और पदार्थों के चयापचय में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। सभी, यह यौगिक जीवित प्रणालियों में होने वाली सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा के एक सार्वभौमिक स्रोत के रूप में जाना जाता है)। पोषक तत्वों के टूटने के दौरान, जारी ऊर्जा का हिस्सा एटीपी में जमा होता है, हिस्सा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाता है (प्राथमिक गर्मी ऊर्जा का 65-70% है)। एटीपी अणुओं के उच्च-ऊर्जा बंधों का उपयोग करते समय, ऊर्जा का कुछ हिस्सा उपयोगी कार्य करने पर खर्च किया जाता है, और भाग नष्ट हो जाता है (द्वितीयक गर्मी)। इस प्रकार, ऊष्मा की दो धाराएँ - प्राथमिक और द्वितीयक - ऊष्मा उत्पाद हैं।

सामान्य परिस्थितियों में और परिवेश के तापमान में परिवर्तन होने पर शरीर के तापमान को स्थिर बनाए रखने के लिए रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन आवश्यक है। मनुष्यों में, चयापचय दर में वृद्धि के कारण गर्मी उत्पादन में वृद्धि देखी जाती है, विशेष रूप से, जब परिवेश का तापमान इष्टतम तापमान या आराम क्षेत्र से नीचे हो जाता है। साधारण हल्के कपड़ों वाले व्यक्ति के लिए, यह क्षेत्र 18-20 ° की सीमा में है, और नग्न व्यक्ति के लिए यह 28 ° है।

पानी में इष्टतम तापमान हवा की तुलना में अधिक होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि पानी, जिसमें उच्च तापीय क्षमता और तापीय चालकता होती है, शरीर को हवा से 14 गुना अधिक ठंडा करता है, इसलिए, ठंडे स्नान में, उसी तापमान पर हवा के संपर्क में आने की तुलना में चयापचय काफी अधिक बढ़ जाता है।

शरीर में सबसे तीव्र गर्मी का उत्पादन मांसपेशियों में होता है। भले ही कोई व्यक्ति गतिहीन हो, लेकिन तनावपूर्ण मांसपेशियों के साथ, ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं की तीव्रता और साथ ही गर्मी उत्पादन 10% बढ़ जाता है। थोड़ी सी शारीरिक गतिविधि से गर्मी उत्पादन में 50-80% की वृद्धि होती है, और भारी मांसपेशियों के काम में - 400-500% की वृद्धि होती है।

रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन में यकृत और गुर्दे भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यकृत शिरा का रक्त तापमान यकृत धमनी के रक्त के तापमान से अधिक होता है, जो इस अंग में तीव्र गर्मी उत्पन्न होने का संकेत देता है। जब शरीर ठंडा होता है, तो लीवर में गर्मी का उत्पादन बढ़ जाता है।

यदि गर्मी उत्पादन में वृद्धि करना आवश्यक है, तो बाहर से गर्मी प्राप्त करने की संभावना के अलावा, शरीर उन तंत्रों का उपयोग करता है जो गर्मी ऊर्जा के उत्पादन को बढ़ाते हैं। इस तरह के तंत्र में शामिल हैं सिकुड़ा हुआतथा गैर-संकुचन थर्मोजेनेसिस.

1. सिकुड़ा हुआ थर्मोजेनेसिस।

इस प्रकार का थर्मोरेग्यूलेशन तब काम करता है जब हम ठंडे होते हैं और हमें अपने शरीर का तापमान बढ़ाने की आवश्यकता होती है। इस विधि में शामिल हैं: मांसपेशी में संकुचन... मांसपेशियों के संकुचन के साथ, एटीपी हाइड्रोलिसिस बढ़ जाता है, इसलिए, माध्यमिक गर्मी का प्रवाह शरीर को गर्म करने के लिए बढ़ जाता है।

आमतौर पर, जब वातावरण का तापमान और रक्त का तापमान कम हो जाता है, तो पहली प्रतिक्रिया होती है थर्मोरेगुलेटरी टोन में वृद्धि(शरीर के बाल "खड़े होते हैं", "हंस" दिखाई देते हैं)। संकुचन के यांत्रिकी के दृष्टिकोण से, यह स्वर एक सूक्ष्म कंपन है और प्रारंभिक स्तर से गर्मी उत्पादन में 25-40% की वृद्धि की अनुमति देता है। आमतौर पर गर्दन, सिर, धड़ और अंगों की मांसपेशियां स्वर बनाने में भाग लेती हैं।

अधिक महत्वपूर्ण हाइपोथर्मिया के साथ, थर्मोरेगुलेटरी टोन एक विशेष प्रकार के मांसपेशी संकुचन में बदल जाता है - पेशी ठंडा कंपकंपीजिसमें मांसपेशियां उपयोगी काम नहीं करती हैं और उनका संकुचन विशेष रूप से गर्मी पैदा करने के उद्देश्य से होता है। शीत कंपकंपी सतही रूप से स्थित मांसपेशियों की एक अनैच्छिक लयबद्ध गतिविधि है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर की चयापचय प्रक्रियाओं में काफी वृद्धि होती है, ऑक्सीजन की खपत और मांसपेशियों के ऊतकों द्वारा कार्बोहाइड्रेट बढ़ता है, जिससे गर्मी उत्पादन में वृद्धि होती है। झटके अक्सर गर्दन और चेहरे की मांसपेशियों में शुरू होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि, सबसे पहले, मस्तिष्क में बहने वाले रक्त का तापमान बढ़ना चाहिए। ऐसा माना जाता है कि स्वैच्छिक मांसपेशियों की गतिविधि की तुलना में ठंड के झटके के दौरान गर्मी का उत्पादन 2-3 गुना अधिक होता है।

वर्णित तंत्र हमारी चेतना की भागीदारी के बिना, एक प्रतिवर्त स्तर पर काम करता है। लेकिन आप इसके साथ शरीर का तापमान भी बढ़ा सकते हैं सचेत मोटर गतिविधि... विभिन्न शक्ति की शारीरिक गतिविधि करते समय, आराम के स्तर की तुलना में गर्मी का उत्पादन 5-15 गुना बढ़ जाता है। लंबी अवधि के संचालन के पहले 15-30 मिनट के दौरान, मुख्य तापमान अपेक्षाकृत स्थिर स्तर तक तेजी से बढ़ता है, और फिर इस स्तर पर रहता है या धीरे-धीरे बढ़ता रहता है।

2. गैर-संकुचित थर्मोजेनेसिस:

इस प्रकार के थर्मोरेग्यूलेशन से शरीर के तापमान में वृद्धि और कमी दोनों हो सकती है। यह कैटोबोलिक चयापचय प्रक्रियाओं (फैटी एसिड के ऑक्सीकरण) को तेज या धीमा करके किया जाता है। और यह, बदले में, गर्मी उत्पादन में कमी या वृद्धि का कारण बनेगा। इस प्रकार के थर्मोजेनेसिस के कारण, मनुष्यों में गर्मी उत्पादन का स्तर बेसल चयापचय के स्तर की तुलना में 3 गुना बढ़ सकता है।

ई. थर्मोरेग्यूलेशन प्रबंधन।

हाइपोथैलेमस।

थर्मोरेग्यूलेशन में मुख्य भूमिका किसके द्वारा निभाई जाती है हाइपोथेलेमस... इसमें थर्मोरेग्यूलेशन के मुख्य केंद्र हैं, जो कई और जटिल प्रक्रियाओं का समन्वय करते हैं जो निरंतर स्तर पर शरीर के तापमान के रखरखाव को सुनिश्चित करते हैं।

हाइपोथेलेमस- यह डाइएनसेफेलॉन में एक छोटा सा क्षेत्र है, जिसमें बड़ी संख्या में कोशिकाओं के समूह (30 से अधिक नाभिक) शामिल हैं जो मस्तिष्क की न्यूरोएंडोक्राइन गतिविधि और शरीर के होमियोस्टेसिस (इसकी आंतरिक स्थिति की स्थिरता बनाए रखने की क्षमता) को नियंत्रित करते हैं। हाइपोथैलेमस केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के लगभग सभी हिस्सों में तंत्रिका मार्गों से जुड़ा हुआ है, जिसमें प्रांतस्था, हिप्पोकैम्पस, एमिग्डाला, सेरिबैलम, मस्तिष्क स्टेम और रीढ़ की हड्डी शामिल है। पिट्यूटरी ग्रंथि के साथ, हाइपोथैलेमस हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी सिस्टम बनाता है, जिसमें हाइपोथैलेमस पिट्यूटरी हार्मोन की रिहाई को नियंत्रित करता है और तंत्रिका और अंतःस्रावी तंत्र के बीच केंद्रीय कड़ी है। यह हार्मोन और न्यूरोपैप्टाइड्स को स्रावित करता है, और भूख और प्यास, शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन, यौन व्यवहार, नींद और जागने (सर्कैडियन रिदम) जैसे कार्यों को नियंत्रित करता है। हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि हाइपोथैलेमस स्मृति और भावनात्मक स्थिति जैसे उच्च कार्यों के नियमन में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और इस प्रकार व्यवहार के विभिन्न पहलुओं के निर्माण में भाग लेता है।

हाइपोथैलेमस के केंद्रों का विनाश या तंत्रिका कनेक्शन के विघटन से शरीर के तापमान को नियंत्रित करने की क्षमता का नुकसान होता है।

पूर्वकाल हाइपोथैलेमस में न्यूरॉन्स होते हैं जो गर्मी हस्तांतरण की प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं।(वे भौतिक थर्मोरेग्यूलेशन प्रदान करते हैं - वाहिकासंकीर्णन, पसीना)। जब पूर्वकाल हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स नष्ट हो जाते हैं, तो शरीर उच्च तापमान को सहन नहीं करता है, लेकिन शारीरिक गतिविधि ठंड की स्थिति में रहती है।

पश्च हाइपोथैलेमस के न्यूरॉन्स गर्मी उत्पादन की प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं(वे रासायनिक थर्मोरेग्यूलेशन प्रदान करते हैं - गर्मी उत्पादन में वृद्धि, मांसपेशियों में कंपन) जब वे क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो ऊर्जा विनिमय को बढ़ाने की क्षमता खराब हो जाती है, इसलिए शरीर ठंड को अच्छी तरह बर्दाश्त नहीं करता है।

हाइपोथैलेमस के प्रीऑप्टिक क्षेत्र की थर्मोसेंसिटिव तंत्रिका कोशिकाएं मस्तिष्क के माध्यम से बहने वाले धमनी रक्त के तापमान को सीधे "माप"ती हैं, और तापमान परिवर्तन के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती हैं (वे 0.011 डिग्री सेल्सियस के रक्त तापमान में अंतर को भेद करने में सक्षम होती हैं)। हाइपोथैलेमस में ठंड और गर्मी के प्रति संवेदनशील न्यूरॉन्स का अनुपात 1: 6 है, इसलिए केंद्रीय थर्मोरेसेप्टर्स मुख्य रूप से सक्रिय होते हैं जब मानव शरीर के "कोर" का तापमान बढ़ जाता है।

रक्त और परिधीय ऊतकों के तापमान के बारे में जानकारी के विश्लेषण और एकीकरण के आधार पर, हाइपोथैलेमस के प्रीऑप्टिक क्षेत्र में शरीर के तापमान का औसत (अभिन्न) मूल्य लगातार निर्धारित किया जाता है। ये डेटा इंटरकैलेरी न्यूरॉन्स के माध्यम से पूर्वकाल हाइपोथैलेमस में न्यूरॉन्स के एक समूह में प्रेषित होते हैं, जो शरीर में शरीर के तापमान का एक निश्चित स्तर निर्धारित करते हैं - थर्मोरेग्यूलेशन के लिए एक "सेट पॉइंट"। औसत शरीर के तापमान और विनियमित किए जाने वाले लक्ष्य तापमान मूल्य के विश्लेषण और तुलना के आधार पर, पश्च हाइपोथैलेमस के प्रभावकारी न्यूरॉन्स के माध्यम से "सेट पॉइंट" के तंत्र गर्मी हस्तांतरण या गर्मी उत्पादन की प्रक्रियाओं पर कार्य करते हैं ताकि लाने के लिए वास्तविक और लक्ष्य तापमान लाइन में।

इस प्रकार, थर्मोरेग्यूलेशन के केंद्र के कार्य के कारण, गर्मी उत्पादन और गर्मी हस्तांतरण के बीच एक संतुलन स्थापित होता है, जो शरीर के तापमान को जीव की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए इष्टतम सीमा के भीतर बनाए रखने की अनुमति देता है।

अंत: स्रावी प्रणाली।

भाग लेना थाइरॉयड ग्रंथिथर्मोरेग्यूलेशन में इस तथ्य के कारण है कि कम तापमान के प्रभाव से इसके हार्मोन (थायरोक्सिन, ट्राईआयोडोथायरोनिन) की वृद्धि होती है, जो चयापचय में तेजी लाते हैं और, परिणामस्वरूप, गर्मी उत्पन्न करते हैं।

भूमिका अधिवृक्क ग्रंथिरक्तप्रवाह में कैटेकोलामाइन (एड्रेनालाईन, नॉरपेनेफ्रिन, डोपामाइन) की रिहाई के साथ जुड़ा हुआ है, जो ऊतकों (उदाहरण के लिए, मांसपेशियों) में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को बढ़ाकर या घटाकर, गर्मी के उत्पादन को बढ़ाता या घटाता है और त्वचा के जहाजों को संकीर्ण या बड़ा करता है, के स्तर को बदलता है गर्मी का हस्तांतरण।