Терморегуляция PDF Печать E-mail

В технике принципы гомеостаза были использованы при создании многих механизмов. Всем хорошо известен, например, терморегулятор — прибор, поддерживающий постоянную температуру в определенном пространстве. Терморегулирующую установку можно использовать в помещении для поддержания постоянной температуры воздуха независимо от погоды. Допустим, что установка отрегулирована на 22°; если температура воздуха падает ниже этого уровня, то в приборе срабатывает специальный механизм и включается электрический обогрев — тепло поступает в камеру. Как только воздух в камере нагревается до нужной температуры, обогрев автоматически отключается. Если же температура в помещении, имеющем систему кондиционирования воздуха, повышается выше 22°, то поступивший в установку кондиционирования импульс включает приток холодного воздуха; в результате температура возвращается к заданному уровню.

В организме человека также имеется своего рода терморегулятор, допускающий изменение температуры тела только в очень узких пределах. По-видимому, главный терморегулирующий механизм расположен в мозгу, в области гипоталамуса. Посмотрим, как он действует, если, например, человек выходит на улицу в холодный зимний день. Как только морозный воздух вызвал охлаждение кожи, температура крови, омывающей кожу, также немного понижается. Охлажденная кровь разносится по организму и уже через несколько секунд попадает в гипоталамус. Этот мозговой центр, чувствительный к малейшему понижению температуры, немедленно посылает импульсы, мобилизуя различные механизмы, накапливающие или вырабатывающие тепло. Так, импульсы, идущие к стенкам капилляров кожи, стимулируют их сокращение и сужение просвета сосудов; в результате уменьшается ток крови через охлажденную поверхность кожи. Благодаря этому тепло, вырабатываемое в процессе обмена веществ, сохраняется, накапливается  и температура тела повышается.
Если сужения капилляров оказалось недостаточно для повышения температуры тела, то включается второй механизм: человек начинает дрожать. Под влиянием поступающих импульсов основные мышцы тела непроизвольно сокращаются. В процессе сокращения вырабатывается дополнительное тепло, которое способствует повышению температуры тела.

Возможна и еще одна реакция — так называемая «гусиная кожа». Каждый волосок на теле имеет крошечную мышцу; под влиянием импульсов, идущих из мозга при понижении температуры тела, эти мышцы сокращаются и волоски поднимаются; выпрямившиеся волосяные сумки вызывают появление на коже пупырышков. У животных, покрытых густой шерстью, эта реакция способствует защите кожи от холода; у кошки со вздыбленной шерстью образуется воздушная прокладка, изолирующая кожу и предохраняющая ее от действия холодного воздуха. У человека волоски на теле настолько малы, что они не могут создать подобной воздушной изоляции, но тем не менее эта унаследованная реакция на холод сохранилась.

В организме имеется также механизм охлаждения, благодаря которому человек может жить при температурах, превосходящих нормальную температуру тела. Если в жаркий летний день вы выйдете из прохладной комнаты на улицу, то вскоре почувствуете, что организм начинает как-то реагировать, приспосабливаясь к жаре. Небольшое повышение температуры крови стимулирует гипоталамус, который посылает импульсы, повышающие активность потовых желез. Кожа в результате становится влажной и может покрыться каплями пота. Испарение воды с влажной поверхности кожи способствует охлаждению тела. Охлаждению способствует и расширение капилляров кожи, благодаря которому усиливается приток крови к ней. Это можно заметить по покраснению кожи. Известно, что в жару всегда горит лицо. Встречается очень редкая наследственная особенность — недоразвитие потовых желез. Люди с таким дефектом никогда не покрываются потом; в жару им очень трудно избежать перегрева. У собак нет потовых желез; но их длинный влажный язык может служить своего рода органом охлаждения. В любой жаркий день вы можете увидеть собаку с высунутым языком, с которого капает слюна.

Интересные статьи по биологии:

1) Генетическая и фенотипическая структура популяции

2) Моногибридное скрещивание