Поддержание постоянства температуры
во всем теле теплокровного потребовало бы совершенно неоправданных затрат
энергии. Эволюция разместила в периферических частях тела клетки и ткани,
способные выполнять свои функции при разных температурах. И, наоборот, во
внутренних частях тела находятся органы, исключительно чувствительные к
изменению их температурного режима. Например, потребности клеток печени и
особенно — нейронов головного мозга в неизменном уровне температуры не
сопоставимы с аналогичными потребностями клеток кожного эпителия и подкожной
жировой клетчатки. Отсюда следует, что предметом регуляции является тепловое
состояние не всего тела в целом, но только его внутренних органов.
По поводу конкретного параметра, по
которому поддерживается постоянство, среди специалистов нет единства мнений.
Некоторые считают объектом регуляции температуру тела, другие — его
теплосодержание, третьи — величину испускаемого им теплового потока.
|
|
|
Рис.
11.8 Соотношение между «ядром» тела и его «оболочкой» в условиях холода (А) и
тепла (Б) |
В теле гомойотермного животного
выделяют две части: ядро и оболочку. В «ядре» происходит
образование тепла, «оболочка» рассеивает его в окружающую среду. В жаркой среде
и/или при высоком уровне двигательной активности границы «ядра» расширяются. В
холодной среде и в покое, наоборот, происходит сужение «ядра» тела и,
соответственно, расширение его «оболочки». Поэтому к «ядру» тела во всех
случаях относят внутренние органы (много тепла образуется в печени, кишке,
головном мозге) и иногда — скелетные мышцы. «Оболочку» составляют: кожа и
подкожная жировая клетчатка (всегда) и иногда — скелетные мышцы. Таким образом,
«ядро» и «оболочка» (далее эти термины приводятся без кавычек) — понятия не
морфологические, но функциональные. Граница между ними не постоянна и
перемещается в зависимости от температуры окружающей среды, теплоизолирующих
свойств одежды или меха и уровня двигательной активности (рис. 11.8).
В неблагоприятной внешней среде
организм жертвует температурным режимом оболочки (кожи, подкожного слоя, даже
скелетной мускулатуры), сосредоточивая все свои усилия на сохранении
неизменного уровня температуры ядра (головного мозга и средостения, в котором
проходят кровеносные сосуды, несущие кровь к головному мозгу).
Восстановление нормального уровня
температуры (оболочки) (+34 °С) — второстепенная задача, которую организм
выполняет, как только появляется к тому возможность. Поэтому температура
периферических частей тела теплокровного животного значительно колеблется без
какого—либо ущерба для его здоровья и активности. Так, у человека температура
пальцев может, не вызывая болевых ощущений, изменяться в пределах не менее чем
трех десятков градусов Цельсия (примерно от +15 до +45 °С). Поэтому понятие
постоянства следует связывать с температурой ядра в большей степени, чем с
температурой оболочки. Такое соотношение отражает формула Бартона для
оценки средней температуры тела человека:
Ттела = 2/3 Т ядра +
1/3 Тоболочки (1).
Коэффициенты 2/3 и 1/3 даны для так
называемой термонейтральной среды (температура воздуха +22 °С, человек
легко одет) и состояния покоя. В холоде сужение ядра тела приведет к снижению
первого коэффициента и соответствующему повышению второго. В жаркой среде и/или
при тяжелой мышечной работе первый коэффициент может приблизиться к 1, а второй
— к 0.
Температуру ядра тела измеряют
разными способами: погружая термометр в прямую или сигмовидную кишку — ректальная
или колоническая температуры (у человека равна 37,0—37,2 °С); в пищевод,
на уровень сердца — эзофагальная; под язык — оральная, или сублингвальная
(у человека она на 0,2—0,5 оС ниже ректальной); в наружный слуховой
проход вблизи барабанной перепонки, при обязательной обтурации прохода тампоном
— аурикулярная температура. Наиболее информативно измерение температуры
гипоталамической области мозга.
Температуру оболочки тела измеряют
только на открытых участках кожи и слизистых оболочках. Для точной ее оценки у
человека многочисленные температурные датчики (от 7 до 20—30) фиксируют на всех
основных участках поверхности тела: на лбу, щеках, шее, груди, животе, спине и
т. д. Результат измерения в каждой точке умножают на коэффициент, отражающий
долю данной области в общей площади поверхности тела, и получают средневзвешенную
температуру кожи (СВТК), которую в качестве средней температуры оболочки
тела используют в формуле Бартона. У человека, находящегося в
термонейтральной среде, СВТК равна примерно 33—34 °С. В экспериментах на животных
за температуру оболочки принимают температуру какой—либо не покрытой густым
мехом части тела (хвост крысы, ухо кролика и т. п.).
Наиболее распространенный в
клинической практике показатель теплового состояния — температура подмышечной
области (аксиллярная температура). На нее оказывают влияние и
температура ядра, и температура оболочки, поэтому аксиллярная температура
близка к средней температуре тела (см. формулу Бартона). Для точного измерения
аксиллярной температуры подмышечная впадина должна быть закрыта (рука прижата к
туловищу) в течение не менее чем 10 мин — для накопления в этой области
достаточного количества тепла.
Ценную информацию дает измерение
температуры в конкретных органах— непосредственно или неинвазивно (с области
проекции органа на поверхность тела — см. рис. 11.13), однако до настоящего
времени этот подход не получил должного развития.