При повышении температуры окружающей среды кровеносные сосуды
“Биология. Человек. 9 класс”. А.С. Батуев и др.
Вопрос 1.
При повышении температуры окружающей среды теплоотдача организма увеличивается, а при понижении — уменьшается.
Вопрос 2.
В коже расположено множество кровеносных сосудов, при их расширении увеличивается теплоотдача. При напряженной мышечной работе приток крови к мышцам увеличивается. В результате расширения сосудов теплоотдача усиливается. Это защищает организм от перегревания.
Вопрос 3.
Температура тела зависит от сбалансированности процессов образования и отдачи тепла. Образование тепла идет в разных органах, особенно в печени, почках и мышцах. Кровь в этих органах нагревается и разносит тепло по организму. Температура на поверхности кожи здорового человека составляет в среднем 36,6o С. Сохраняет тепло подкожная жировая клетчатка, она же является резервом питательных веществ.
Вопрос 4.
Одна из важнейших функций кожи — терморегуляторная. Терморегуляция — это ряд физиологических процессов, позволяющих поддерживать температуру тела человека на постоянном уровне. Около 80 % тепла, образующегося в организме, теряется через кожу. При повышении температуры окружающей среды сосуды кожи рефлекторно расширяются, и теплоотдача возрастает. Кроме того, увеличивается выделение и испарение пота, что требует больших затрат
энергии (рис. 15).
Рис. 15. Терморегуляция.
Вопрос 5.
Потоотделение — эффективный путь отдачи лишнего тепла, т.к. вода обладает большой теплотой парообразования. В коже человека около 2 млн потовых желез, способных выделять до 12 л пота в сутки с максимальной скоростью до 4 л/час. Испаряясь, пот поглощает с поверхности кожи большое количество тепла. Потоотделение — рефлекторный процесс, регулируемый центрами, находящимися в продолговатом мозге, гипоталамусе, больших полушариях и передних рогах спинного мозга.
Вопрос 6.
В нашем организме действует рефлекторный механизм терморегуляции. Нарушения равновесия между образованием и отдачей тепла может стать причиной теплового и, если человек находится на солнце, солнечного удара. Перегревание может возникнуть под влиянием высокой температуры, при физической работе или при длительном пребывании в душном помещении. Этому способствует одежда из синтетических тканей, непроницаемая и плохо проницаемая для водяных паров, которая сильно затрудняет испарение пота.
Признаки теплового удара:
Неврологические признаки теплового удара — это головная боль, шум в ушах, головокружение, потеря сознания.
Сердечно-сосудистые признаки: учащенный пульс, слабость, мелькание «мушек» перед глазами, одышка, бледность.
Первая помощь при тепловом ударе:
пострадавшего необходимо перенести в прохладное затененное место,
раздеть или расстегнуть на нем одежду,
на голову положить холодный компресс,
приподнять ноги,
если человек не потерял сознания, ему надо дать выпить холодной воды.
Обернув пострадавшего для охлаждения мокрой простыней, следует обмахивать его, чтобы создать движение воздуха и увеличить испарение воды.
При потере сознания, остановке сердца и дыхания необходимо сделать непрямой массаж сердца и искусственное дыхание.
Вопрос 7.
Ожоги кожи вызываются горячими предметами, кислотами, щелочами и сильными окислителями. Первая помощь осуществляется в зависимости от вида ожога (рис. 16.). Нельзя на место ожога наносить спирт, йод. Нельзя прокалывать пузыри.
Первая помощь при ожогах: 1. Промыть место ожога раствором питьевой соды. 2. Наложить стерильную повязку.
3. Обратиться к врачу.
При ожогах кислотой промыть кожу под струей воды 10-15 минут, затем обработать раствором питьевой соды и наложить стерильную повязку.
При ожогах щелочью после промывания водой обработать слабым раствором уксусной кислоты, наложить повязку.
Рис. 16. Схема Первая помощь при ожогах.
Вопрос 8.
Обморожением кожи называется повреждение тканей вызванное их переохлаждением. В зависимости от степени обморожения, сначала кожа белеет, затем теряет чувствительность, потом клетки кожи гибнут. Чаще всего наблюдаются обморожения носа, пальцев рук и ног.
Первая помощь: на обмороженные участки кожи накладывают теплоизолирующие ватно-марлевые или шерстяные повязки. Повязка должна закрывать только побледневшие участки, не захватывая неизменившихся по цвету кожных покровов, и быть зафиксирована неподвижно. При общем переохлаждении пострадавшего необходимо согреть: дать горячий чай, кофе, молоко, после чего отправить в больницу.
При переохлаждении нельзя курить. Курение на морозе приводит к спазму конечностей, что вызывает нарушение их кровоснабжения и еще большее переохлаждение. Есть которые считают, что алкоголь согревает, но это заблуждение. При употреблении спиртных напитков резко расширяются сосуды, особенно кожи, появляется ощущение тепла, но, на самом деле, в это время человек очень быстро теряет тепло и может, не замечая этого, замерзнуть и умереть.
1 (!). В результате непрерывного обмена веществ (энергетический обмен) в организме человека освобождается энергия, часть которой выделяется в окружающую среду в виде тепла при дыхании (с нагретым воздухом) и при теплоизлучении. Поэтому воздух в помещении, где находится много народа, нагревается и становится жарко.
2 (!). При высокой температуре уровень обмена веществ снижается (в тропиках он на 10-20% ниже, чем в умеренных широтах). Это объясняется тем, что: а) организм таким образом защищает себя от перегрева, т.к. при высоком уровне энергетического обмена выделяется большое количество энергии; б) в жарком климате меньше энергии, образованной в результате окисления органических веществ, трата энергии на поддержание постоянной температуры меньше т.к. температура окружающей среды достаточно высокая.
3 (!). Одна из важнейших функций кожи — терморегуляторная Терморегуляция — это ряд физиологических процессов, позволяющих поддерживать температуру тела человека на постоянном уровне. Физическая терморегуляция заключается в обмене теплом между организмом и внешней средой. Теплопроведение связано с конвекцией (переносом) воздуха: нагреваясь у поверхности тела, воздух становится легче и поднимается вверх, а его место занимает более холодный воздух. Если температура окружающей среды выше 35 oС, то теплоотдача путем конвекции прекращается. При этом усиливается выделение пота и увеличивается теплоотдача путем испарения. Поэтому человек может безопасно для здоровья переносить «сухой» жар финской бани — сауны и не может выдержать воду такой же температуры (испарение в водной среде невозможно, конвекция тоже). В пустыне жара переносится легче, чем во влажных тропиках, т.к. влажность воздуха затрудняет испарение пота и вызывает опасность перегревания.
В коже расположено множество кровеносных сосудов, при их расширении увеличивается теплоотдача. На морозе кровеносные сосуды сначала расширяются (кожа краснеет) и к коже поступает больше тепла, что защищает ее от обморожения. Но при длительном нахождении на морозе сосуды сужаются (рефлекторно под действием низких температур), чтобы защитить организм от потери тепла. В результате кожа белеет.
Холод —> температурные рецепторы кожи —> чувствительный нейрон —> тепловой центр промежуточного мозга —> исполнительный нейрон —> сосуды.
Источник
Регуляция теплопередачи. Передача тепла потовыми железами и дыханиемПри повышении и понижении температуры окружающей среды и при действии температурных факторов на организм человека происходит изменение окислительных процессов, т. е. процесса теплообразования и процесса отдачи тепла. Этот последний процесс осуществляется, как мы уже указывали, в основном двумя путями; путем проведения и излучения (75% всей теплоотдачи) и путем испарения (около 25%). Отдача тепла посредством проведения, как и посредством излучения, вызывает снижение температуры тела до тех пор, пока температура его выше температуры окружающей среды. Значительную роль в процессах теплоотдачи играет сужение и расширение сосудов кожи. Под влиянием холодных температур кровеносные сосуды, и в первую очередь артериолы, суживаются, приток крови к поверхности тела уменьшается, снижается отдача путем проведения и излучения. Под действием же тепла происходит расширение кожных сосудов, кровь в большем количестве притекает к коже, процессы проведения и излучения тепла усиливаются. Чем меньше разница между температурой кожи и температурой воздуха, тем меньше тепла поступает в окружающую среду. У человека, а также у некоторых животных, имеющих потовые, железы, постоянная температура тела при высокой температуре среды поддерживается благодаря испарению с поверхности тела очень больших количеств выделяемого пота. При испарении 1 г пота теряется 0,58 б. кал. Количество калорий, которые теряет организм путем потоотделения и испарения, зависит от интенсивности потоотделения. При средней температуре человек теряет в течение дня около 450—500 б. кал. При длительной высокой температуре среды, особенно при мышечных напряжениях, человек может терять за сутки 9—10 л пота, отдавая путем испарения до 5000 б. кал. тепла. Выделение же 4—6 л пота в сутки бывает часто. Если температура воздуха равна или выше температуры тела, то прекращается передача тепла путем проведения и излучения, тепло расходуется путем потоотделения, которое достигает максимальных размеров. Насыщение воздуха водяными парами влияет на потоотделение и отдачу тепла. Малое содержание водяных паров в воздухе усиливает испарение пота, увеличивая этим потерю тепла организмом. Потовые железы иннервируются волокнами, которые морфологически относятся к симпатической нервной системе. Идущие к потовым железам нервные волокна являются отростками нервных клеток, лежащих в симпатических ганглиях.
Потовые железы имеют вид клубочков и представляют собой трубчатые железы. Потовые железы находятся в ‘подкожной соединительнотканной оболочке. В количестве 27г миллионов они рассеяны по всей поверхности тела. Их больше всего находится на подошвах, ладонях, в подмышечной впадине и меньше всего на спине, бедрах и голени. Пот содержит 98% воды, 2% плотного остатка, в который входят как органические, так и неорганические вещества: мочевина, мочевая кислота, аммиак, поваренная соль (0,3—0,6%) и др. Когда температура воздуха, являющаяся раздражителем при потоотделительном рефлексе, повышается, то, действуя на окончание центростремительных нервов, она вызывает в них возбуждение. Возбуждение передается к центральной нервйой системе, откуда по центробежным нервам возвращается к потовым железам. Возбуждение в центрах может возникать не только рефлекторным путем, но и через кровь, имеющую повышенную температуру и омывающую эти центры. В процессе теплоотдачи известную роль играет дыхание путем согревания вдыхаемого воздуха. Дыхание целесообразно реагирует на температуру окружающего воздуха. При холодном воздухе наступает рефлекторное замедление дыхания, при высокой температуре воздуха дыхание учащается и наступает так называемая тепловая одышка. – Также рекомендуем “Теплопродукция при ходьбе. Температура окружающей среды и тела” Оглавление темы “Терморегуляция организма”: |
Источник
Терморегуляция в условиях жары. Повышение температуры окружающей среды влияет на кожные и мышечные терморецепторы. Информация от них поступает в центральную нервную систему, в том числе и в высший центр терморегуляции — гипоталамус. Через взаимодействие с другими центрами гипоталамус вызывает расширение кровеносных сосудов, увеличение частоты сердечных сокращений и частоты дыхательных движений. По расширенным кровеносным сосудам кожи протекает больше крови и, соответственно, с поверхности тела отдается больше тепла в окружающую среду. Расширение кожных сосудов можно легко наблюдать на себе. При высокой температуре окружающей среды кожа краснеет. 
Температура различных областей тела человека при температуре воздуха 20 0 С (А) и 35 0 С (Б)
При длительном нахождении на жаре включаются потовые железы и механизмы испарения, начинается испарение со слизистой оболочки дыхательных путей. Все эти процессы защищают организм от перегрева и обеспечивают поддержание постоянной температуры тела.
Терморегуляция в условиях холода. При понижении температуры окружающего воздуха увеличивается образование тепла в организме. Это, прежде всего, достигается за счет произвольных движений (на морозе для того, чтобы согреться, человек совершает разные движения: потирает руки, притопывает на месте и т. д.).
Работающие мышцы вырабатывают тепло. Другим источником увеличения теплопродукции в организме является специальная реакция, называемая холодовой дрожью.
Дрожь — это непроизвольные ритмические сокращения мышц, происходящие с большой частотой. Сокращения начинаются с мышц головы и шеи, а затем дрожью охватываются мышцы туловища и конечностей. Дрожь считают самой эффективной реакцией теплопродукции.
Регулируется дрожь центральной нервной системой (гипоталамусом). При действии холода происходит рефлекторное сужение сосудов, вследствие чего уменьшается отдача тепла организмом, и температура тела остается постоянной.
Образование и отдача тепла регулируется и гуморальным путем. Например, при страхе или гневе в крови увеличивается содержание адреналина. Сосуды сужаются, кожа лица бледнеет, усиливается теплообразование.
Следует иметь в виду, что мышечная активность и дрожь могут поддерживать температуру лишь короткое время. Сужение периферических сосудов, особенно при очень низких температурах, создает опасность отморожения конечностей.
Терморегуляция при мышечной работе. При выполнении физической нагрузки в работающих мышцах увеличивается образование тепла, т. е. растет теплопродукция. Для поддержания постоянной температуры тела включаются механизмы, направленные на увеличение теплоотдачи.
Эти механизмы включаются рефлекторно на основании информации о температуре тела, поступающей от рецепторов внутренних органов и кожи. Возбуждение, возникающее в рецепторах кожи и кровеносных сосудов, передается в центральную нервную систему. В результате сложных процессов взаимодействия между гипоталамусом и другими центрами, регулирующими работу сердца, сосудов, дыхания возникают реакции, обеспечивающие отдачу тепла организмом (расширение кровеносных сосудов кожи, увеличение частоты и силы сокращений сердца, частоты и глубины дыхания).
Степень всех этих изменений зависит от интенсивности выполняемой работы и соответствует потребности организма в отдаче определенного количества тепла, обеспечивая сохранение постоянной температуры тела.
Изменения температуры тела при простудных и инфекционных заболеваниях. Многие вирусные и бактериальные инфекции вызывают устойчивую высокую температуру, которая может подниматься до 40,5°С. Такая температура опасна для организма, так как может стать причиной судорог вследствие нарушения функций нервной системы. Она не посылает нервные импульсы, регулирующие температуру тела. Нарушается терморегуляция.
Результатом нарушения терморегуляции может быть то, что несмотря на высокую температуру человек мерзнет, возникает озноб. Чтобы согреть больного, нужно его укрыть теплым одеялом и положить грелку к ногам.
Снижению очень высокой температуры способствует и обтирание тела больного губкой, смоченной водой приятной для него температуры. Испарение усиливает теплоотдачу и тем понижает температуру тела.
При высокой температуре нужно следовать строго рекомендациям врача. Следует помнить, что при повышенной температуре тела иммунная система больного человека активно борется с инфекцией. Тепловой и солнечный удар. Первая помощь. При перегревании на солнце в безветренную погоду особенно в атмосфере, насыщенной парами, при физической работе в душных, плохо проветриваемых помещениях или в плохо пропускающей воздух одежде возможно возникновение так называемого теплового удара. При этом появляются головная боль, одышка, головокружение, шум в ушах, слабость, учащается пульс, мелькают «мушки» перед глазами. Человек бледнеет и может потерять сознание. Пострадавшего нужно перенести в прохладное место, раздеть или расстегнуть на нем одежду, на голову положить смоченное холодной водой полотенце, а ноги приподнять с помощью валика из одежды (рис. 109). Рис. 109. Первая помощь при тепловом и солнечном ударах
Если пострадавший в сознании, ему дают выпить прохладную воду. Для снижения температуры тела, пострадавшего оборачивают мокрой простыней или одеждой и обмахивают, чтобы создать движение воздуха и усилить испарение.
Если у пострадавшего остановилось дыхание и пульс не прощупывается, необходимо делать искусственное дыхание, непрямой массаж сердца и немедленно вызвать скорую помощь.
Признаки солнечного удара примерно такие же, как и теплового. Одинаковы и меры первой помощи пострадавшему. Для предупреждения солнечного удара надо летом прикрывать голову.
Закаливание организма. Закаливание организма — это выработка мер быстрого приспособления организма к смене температуры.
Вода, воздух и солнце — основные средства закаливания организма. Водные процедуры (обливание, обтирание, душ, купание с последующим растиранием тела) обычно начинают при температуре воды и воздуха не ниже 20°С и продолжают, как правило, не более 10 минут.
Воздушные ванны принимают через 1—2 часа после еды при температуре воздуха не ниже 18°—20°С в течение 15—20 минут, постепенно увеличивая их продолжительность до 2—3 часов в день.
Солнечные процедуры наиболее полезны между 8—11 часами дня. В первые дни летнего отдыха нельзя находиться на солнце долго. Начинают с 4—5 минут, постепенно увеличивая это время. Голова при этом должна быть защищена панамой или платком.
Требования к одежде. Одежда помогает человеку приспосабливаться к неблагоприятным условиям среды: согревает в холод, в жару не препятствует теплоотдаче. Хорошая одежда прежде всего должна быть удобной, приятной человеку и окружающим, легкой, практичной и красивой.
Зимнюю одежду изготавливают из волокнистых материалов, хорошо сохраняющих тепло: шерстяных тканей, фланели, меха и их разнообразных синтетических заменителей. Летнюю одежду шьют из легких тонких тканей светлой окраски, хорошо отражающей солнечные лучи.
В удобной, не стесняющей движений одежде человек легко двигается.
1. Рассмотрите механизм терморегуляции в условиях жары и холода. 2. Каков механизм терморегуляции при мышечной работе. 3. Роль гипоталамуса в терморегуляции. 4. Что способствует возникновению теплового и солнечного удара? 5. Какова доврачебная помощь пострадавшим от теплового и солнечного удара? 6. Какое значение для людей, живущих в тропических и субтропических странах, имеет смуглая окраска кожи? 7. Каковы требования, предъявляемые к одежде?
Источник