Producția de căldură sau producția de căldură este determinată de intensitatea metabolismului. Reglarea generării de căldură prin creșterea sau scăderea metabolismului este desemnată drept termoreglare chimică.
Căldura produsă de organism este dată constant mediului înconjurător. Dacă nu există eliberare de căldură, corpul ar muri de supraîncălzire. Transferul de căldură poate crește și scădea. Reglarea transferului de căldură prin modificarea funcțiilor fiziologice care o realizează este desemnată ca termoreglare fizică.
Cantitatea de căldură produsă în organism depinde de nivelul metabolismului din organe, determinat de funcția trofică a sistemului nervos. Cea mai mare cantitate de căldură este produsă în organele cu metabolism intensiv - în mușchii scheletici și în glande, în principal în ficat și rinichi. Cea mai mică cantitate de căldură este eliberată în oase, cartilaj și țesutul conjunctiv.
Când temperatura mediului înconjurător crește, producția de căldură scade, iar când scade, crește. În consecință, există relații invers proporționale între temperatura mediului și formarea de căldură. În timpul verii, producția de căldură scade, iar iarna crește.
Relația dintre generarea de căldură și transferul de căldură depinde de temperatura ambiantă. La o temperatură de 15-25 ° C, formarea căldurii în odihnă în îmbrăcăminte este la același nivel și este echilibrată prin transferul de căldură (zona de indiferență). Când temperatura mediului este sub 15 ° C, în aceleași condiții producția de căldură crește la 0 ° C și scade treptat la 15 ° C (zona inferioară a creșterii schimbului). Dacă temperatura mediului este de 25-35 ° C, metabolismul este oarecum redus (zona de metabolizare redusă) și este menținută termoreglarea. Prin creșterea temperaturii peste 35 ° C este o tulburare a termoreglare, metabolismul și creșterea temperaturii a corpului (crescând zona superioară schimb, zona de supraîncălzire). În consecință, creșterea temperaturii mediului extern sau încălzirea corpului reduce producția de căldură doar la un anumit nivel la o anumită temperatură a mediului extern. Această temperatură se numește critică, deoarece creșterea ulterioară nu duce la o scădere, ci la creșterea producției de căldură și la creșterea temperaturii corpului. În același mod, la răcire, există o temperatură critică a mediului extern, sub care producția de căldură începe să scadă.
Cu odihna musculara, cresterea productiei de caldura la racirea corpului este neglijabila.
O creștere deosebit de semnificativă a producției de căldură la o temperatură scăzută a mediului extern este observată cu tremurul și munca musculară. Greșit, mici contracții musculare - tremor si miscare a crescut ca o persoana face în frig cu scopul de a încălzi și a scăpa de frisoane sau de fiori, ridica funcțiile trofice, crește în mod semnificativ metabolismul și de căldură de producție. Crește oarecum producția de căldură și cu "pielea de gâscă" - reducerea mușchilor în sacul de păr.
Trebuie să se înțeleagă că mersul pe jos creșteri ale producției de căldură aproape 2 ori, și a alerga rapid - în 4-5 ori, temperatura corpului se poate ridica la câteva zeci de grade, creșterea temperaturii în timpul funcționării accelerează procesele oxidative și favorizează astfel oxidarea produșilor de degradare a proteinelor. Cu toate acestea, în timpul lucrului intensiv prelungite la o temperatură ambiantă de peste 25 ° C, temperatura corpului poate crește cu 1-1,5 ° C, ceea ce determină deja modificări și insuficiență funcțională. Atunci când temperatura corpului crește la mai mult de 39 ° C în timpul muncii musculare la o temperatură ambiantă ridicată, poate apărea un șoc termic. Mușchiul reprezintă 65-75% din generarea de căldură, iar pentru muncă intensivă, chiar și 90%.
Restul căldurii se formează în organele glandulare, în principal în ficat.
Corpul în repaus își pierde continuu căldura: 1) radiația termică sau eliberarea căldurii de către piele spre aerul din jur; 2) comportamentul termic sau eliberarea directă a căldurii în acele obiecte care vin în contact cu pielea; 3) evaporarea apei de pe suprafața pielii și a plămânilor.
In repaus, 70-80% din căldura eliberată în mediul înconjurător prin intermediul căldurii și roții teploprovedeniem și evaporarea apei din piele (transpirație) și lumină - aproximativ 20%. Producția de căldură prin încălzirea aerului expirat, a urinei și a fecalelor este neglijabilă, este de 1,5-3% din transferul total de căldură.
În activitatea musculară, producția de căldură a evaporării crește brusc (la om, în principal prin transpirație), atingând 90% din producția totală de căldură zilnică.
Transferul de căldură prin radiația termică și conductivitatea termică depinde de diferența dintre temperatura pielii și mediul înconjurător. Cu cât este mai mare temperatura pielii, cu atât mai multă emisie de căldură în aceste moduri. Temperatura pielii depinde de influxul de sânge. Cu o creștere a temperaturii ambiante, arteriole și capilare ale pielii. Dar, deoarece diferența de temperatură a pielii scade, valoarea absolută a transferului de căldură la temperaturi ridicate ale mediului este mai mică decât la temperaturile scăzute.
Când temperatura pielii este comparată cu temperatura mediului, transferul de căldură încetează. Cu o creștere suplimentară a temperaturii ambiante, pielea nu numai că nu pierde căldură, ci se încălzește. În acest caz, transferul de căldură prin radiația termică și transferul de căldură este absent și se menține numai transferul de căldură prin evaporare.
In schimb, arteriolelor pielii reci și capilare conice, pielea devine palid, cantitatea de sânge care curge prin câine scade, temperatura pielii scade, diferența de temperatură a pielii și a mediului este netezit, iar transferul termic scade.
Omul reduce transferul de căldură prin acoperirea artificială (lenjerie, îmbrăcăminte etc.). Cu cât aerul este mai mare în aceste huse, cu atât este mai ușor să rețineți căldura.
Reglarea transferului de căldură prin evaporarea apei joacă un rol important, în special în lucrările musculare și o creștere semnificativă a temperaturii ambientale. Când 1 dm 3 de apă se evaporă de pe suprafața pielii sau membranelor mucoase, corpul pierde 2428,4 kJ.
Pierderea apei de către piele se datorează penetrării apei din țesuturile profunde pe suprafața pielii și în principal datorită funcționării glandelor sudoripare. La o temperatură medie ambiantă, un bărbat adult pierde prin evaporare din piele zilnic 1674.8-2093.5 kJ.
În legătură cu o creștere accentuată a transpirației cu creșterea temperaturii ambiante și a efortului muscular, transferul de căldură crește semnificativ, deși nu toate transpirațiile se evaporă.
Evaporarea apei apare în mod constant de pe suprafața plămânilor. Aerul expirat este saturat cu vapori de apă cu 95-98% și, prin urmare, mai uscat cu aerul inhalat, cu atât mai multă căldură este eliberată prin evaporare din plămâni. În condiții normale, 300-400 cm3 de apă zilnic se evaporă ușor, ceea ce corespunde la 732,7-962,9 kJ. La temperaturi ridicate, respirația devine mai frecventă, iar în frig devine rară. Evaporarea apei de pe suprafața pielii și plămânilor devine singura modalitate de transfer de căldură atunci când temperatura aerului atinge temperatura corpului. În aceste condiții, mai mult de 100 cm3 de transpirație se evaporă în repaus, permițând eliberarea a aproximativ 251,2 kJ pe oră.
Evaporarea apei de pe suprafața pielii și a plămânilor depinde de umiditatea relativă a aerului. Se oprește în aer saturat cu vapori de apă. Prin urmare, rămânerea în aer cald umed, cum ar fi o baie, este greu de tolerabil. În aer umed, o persoană se simte prost, chiar și la o temperatură ambiantă relativ scăzută - la 30 ° C. Piele și prost tolerată de cauciuc uzura, deoarece este impermeabil la aer și face imposibilă pentru evaporarea transpirației, deci sub o astfel de sudoare de îmbrăcăminte se acumulează. La o temperatură ridicată a aerului și a lucrărilor musculare în haine din piele și cauciuc, temperatura corpului persoanei crește.
Supraîncălzirea unei persoane în atmosferă. saturată cu vapori de apă, este deosebit de periculoasă, deoarece face imposibilă eliminarea căldurii în exces prin cel mai eficient mod - evaporarea.
Dimpotrivă, într-un aer uscat, o persoană transferă cu ușurință o temperatură mult mai ridicată decât una umedă.
Mișcarea aerului are o mare importanță pentru creșterea transferului de căldură prin radiația termică, conductivitatea termică și evaporarea. Creșterea vitezei mișcării aerului mărește transferul de căldură. Într-o pantă și în vânt, pierderea de căldură crește brusc. Dar dacă aerul înconjurător are o temperatură ridicată și este saturat cu vapori de apă, atunci mișcarea aerului nu se răcește. Prin urmare, este furnizat termoreglarea fizică: 1) sistemul cardiovascular, care determină fluxul și fluxul de sânge în vasele de sânge ale pielii și, prin urmare, cantitatea de căldură dată roată în mediu; 2) un sistem de organe respiratorii, adică modificări ale ventilației plămânilor; 3) o schimbare a funcției glandelor sudoripare.
Reglarea transferului de căldură este produsă de sistemul nervos și de hormoni. Esențiale sunt reflexele condiționate de situația în care corpul a fost în mod repetat încălzit sau răcit.
Schimbarea glandelor cardiovasculare, respiratorii si transpiratie este reglată prin stimularea reflexă a organelor de simț extern și mai ales stimularea receptorilor pielii la schimbările de temperatură ambiantă, precum și iritarea terminațiile nervoase ale organelor interne cu fluctuații de temperatură din interiorul corpului. Mecanismele fiziologice ale termoregulării fizice se realizează prin emisfere mari, mediane, alungite și măduvei spinării.
Transferul de căldură se schimbă atunci când sângele intră în hormoni, schimbând funcțiile organelor implicate în termoreglarea fizică.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: