Терморегуляция

[Alexandеr]

Изли, с темой «бега»( и регуляцией) я давно разобрался и она мне не интересна посему «тем» открывать мне не зачем.
Пукайте дальше.

[dimas]

1. Каков механизм терморегуляции человеческого тела? (пошагово! при холоде и жаре)

Здесь уместной, хотя и с натяжкой, будет аналогия с термостатом. При повышении температуры, гипоталамус дает сигнал симпатической нервной системе на расширение периферических артериол, повышение потоотделения и соответственно охлаждения при испарении, что увеличивает теплоотдачу крови, которая отводит излишнее тепло от внутренних органов. Если температура снижается, гипоталамус посылает сигнал на задержку тепла, сужаются кровеносные сосуды кожи, и активизируется подогрев мышечной дрожью. Так гипотоламус реагирует на температуру. Кроме того, гипоталамус реагирует на т.н. эндогенные пирогены (специальные белки), которые могут реагировать в ответ на попадание в кровь экзогенных пирогенов (белков аллергенов, бактерий, вирусов, их токсинов и пр.). Эндогенные пирогены перестраивают работу гипоталамуса на поддержание более высокой температуры (регулируют термостат), влияют на сосудодвигательный центр, вызывая сужение периферических сосудов. Помимо пирогенов, стимулировать гипоталамус способны и другие факторы, например, тиреоидные гормоны. Большинство термогенных жиросжигателей работают по такому же принципу - вызывают тремор, учащение пульса и дыхания, т.е. способствуют повышению обмена веществ.

2. Может ли насыщение крови кислородом быть неким "охлаждающим" фактором?

Разве что через снижение и повышение периферийного кровотока. Известно, что при произвольном дыхании во время физических упражнений легко наступает состояние кислородной задолженности, в результате чего происходит отток крови от периферии к жизненно-важным органам (мозг, сердце, почки, печень) и весь кислород достается им, поэтому теплоотдача через кровеносные сосуды кожи снижается, соответственно насыщение крови кислородом может восстановить теплоотдачу. Однако, в Вашем случае наверняка имеет место пиломоторный эффект.

3. Каковы физиологические механизмы нарушения терморегуляции и непереносимости жары? Где в последовательности реакций может быть "прокол"?

Нарушение терморегуляции может быть обусловлено непосредственным раздражением теплового центра гипоталамуса в результате острого нарушения мозгового кровообращения, опухоли, травмы. В некоторых случаях стимуляция гипоталамуса может быть обусловлена нарушениями функции эндокринной системы, или вегетативной нервной системы, а так же влиянием некоторых медикаментов. Например, введение адреналина вызывает усиление работы сердца, сужение кровеносных сосудов кожи и усиливает пиломоторный эффект, а дигидралазин, к примеру, наоборот вызывает периферическую вазодилатацию.

[Эрци]

осталось узнать как регулировать работу самого гипоталамуса в случае нарушения терморегуляции

[dimas]

осталось узнать как регулировать работу самого гипоталамуса в случае нарушения терморегуляции

Ув. rTsis, данная информация безусловно является полезной, но хороша лишь в качестве гимнастики для ума, ибо коррекцией подобных состояний должен заниматься лечащий врач, я в этом убежден, т.к. только грамотный специалист способен правильно поставить диагноз. По большому счету все сводится к тому, что происходит отток крови из периферийных кровеносных сосудов, в результате кожа из отличного теплобменника, способного испарить литр пота за час, превращается в изолирующую прослойку и внутренние органы оказываются в термосе. Но почему это происходит, должен определить врач, Илзи ранее упомянула страдающих дамочек, так вот во второй половине цикла средняя температура тела всегда выше, а у кого-то возможно причиной являются нарушения в работе щитовидки. Самостоятельно можно соблюдать лишь общеизвестные рекомендации, направленные на нивелирование симптомов.

[Илзи]

Уважаемый Dimas, огромное спасибо Вам за подробные ответы. Я абсолютна согласна с Вами по поводу недопустимости самолечения и т.п. (кстати, кроме дамочек :D такую же проблему с терморегуляцией имеет мой отец и еще несколько знакомых мне мужчин, так что, действительно, у всех причины разные). Вы очень точно описали ощущения человека, не переносящего жару, - как в термосе! Именно так я себя и чувствую. Вот только кое-что мне осталось непонятным: почему на разогрев изнутри (спорт, активная физическая работа) при нормальной внешней температуре организм дает сигнал к охлаждению и включает расширение сосудов кожи и нормальное потоотделение, а при повышении внешней температуры даже в состоянии полного покоя организм такого сигнала не дает, будь он неладен! Чем отличаются два эти способа повышения температуры тела для гипотоламуса? Из разных ли источников идут сигналы в мозг? Только ли гипотоламус реагирует на температурные колебания посредством омывающей его крови или есть еще какие-то отделы мозга, как-то связаные, скажем, с кожей или что-то в этом роде?

[Атри]

ибо коррекцией подобных состояний должен заниматься лечащий врач, я в этом убежден, т.к. только грамотный специалист способен правильно поставить диагноз.

Не лечится это врачами, и грамотных специалистов по коррекциям гипоталамуса не существует в природе.

[Ринад С. Минвалеев]

Уважаемый dimas,
Ваше изложение механизмов терморегуляции безупречно с точностью до правомерности использованных источников. В условиях повышенной температуры терморегуляция идет именно так, как Вы описали, но вот в условиях холода "всё обстоит не так, как на самом деле" (с):

Если температура снижается, гипоталамус посылает сигнал на задержку тепла, сужаются кровеносные сосуды кожи, и активизируется подогрев мышечной дрожью.

Мышечная дрожь действительно производит тепло, но согреть "ядро" тела теплокровного организма периферия не может в силу однонаправленности теплопередачи по второму началу термодинамики исключительно от тепла к холоду, иными словами, всё тепло производимое мышцами пойдет на согревание "холодильника", т.е. окружающей среды. Подробнее см. в моей статье "Физика и физиология тибетской йоги туммо"
Собственно, вопрос ув. Илзи, как раз и был вызван этим противоречием. Интенсивная мышечная работа должна была бы согревать, а фактически получается, что иногда это приводит к срыву терморегуляции, что и выражается в холодовой дрожи. Если исходить из теории легочного термогенеза по К.С.Тринчеру, то для профилактики таких срывов, желательно наличие в крови топлива, необходимого для внутрилегочных окислений - пищевых жиров, прежде всего, животных. Тогда перед очередным забегом, стоит принять внутрь какие-либо животные жиры (сала, например 8), или просто сливочного масла в виде классического бутерброда).
Гипоталамус лучше оставить в покое 8)... до климакса.

[dimas]

...Чем отличаются два эти способа повышения температуры тела для гипотоламуса?...

Отличаются многим, но прежде всего тем, что во втором случае организм не может отдавать образующееся в нем самом тепло путем радиации и конвекции и единственным путем отвода тепла остается испарение воды с поверхности тела. Но и испарение воды зависит от относительной влажности воздуха, т.к. в насыщенном водяными парами воздухе вода испаряться не может, соответственно пот стекает по телу не испаряясь (как в сауне) и не охлаждает его. Во время же физической нагрузки в описаных Вами условиях (низкой температуры воздуха) организм не лишается двух дополнительных путей отвода тепла, не считая того, что запускается целая череда процессов, способствующих охлаждению тела, а выделяемые метаболиты еще более этому способствуют. Во время физической нагрузки увеличивается объем циркулирующей крови и существенно усиливается периферийное кровообращение, чтобы надежно обеспечивать отвод тепла к коже, для этого мобилизуются ее запасы из депо, например из печени, именно по этой причине бегуны ощущают боль в правом боку (резкое изменение просвета сосудов). Даже учащающееся дыхание при физических нагрузках способствует тому, что в дополнение к поверхностному испарению, некоторая часть воды тоже выводится легкими в виде паров.

...Из разных ли источников идут сигналы в мозг?...

Терморецепторы есть не только на коже, они рассредоточены по всему организму и отслеживают температуру тела для каждого органа. Проводились опыты на животных, в ходе которых нагревание гипоталамуса (вживлялись нагревательные элементы) приводило к соответствующей активизации отвода тепла, не смотря на то, что температура тела была нормальной.

...Только ли гипотоламус реагирует на температурные колебания...

Переносимость жары контролируется передней частью гипоталамуса, физическое вмешательство в эту область не лишает животных способности переносить холод, но после вмешательства оно быстро перегревается при высокой температуре воздуха. Терморегуляторные рефлексы могут осуществляться и спинным мозгом, в котором находятся центры некоторых терморегуляторных рефлексов, имеющих ограниченные регуляторные способности. Кроме того, существует возможность условно-рефлекторной теплорегуляции, которая осуществляется корой большого мозга. Именно влиянием коры большого мозга объясняется то, что у спортсменов еще в раздевалке перед тренировкой уже наблюдается учащение пульса и даже начинается потоотделение. Это подтверждает тезис о том, что любая физиологическая функция организма поддается тренировке, на чем стояла и будет стоять реабилитационная медицина.
Не поддавайтесь отчаянию, Все в итоге наладится, и медики помогут, и физические упражнения не последнее средство. Важно поставить диагноз, и попытаться устранить причину, а физические упражнения помогут избавиться от усугубляющих положение факторов, таких, как например подкожный жир, который вследствие малой теплопроводности, в значительной степени препятствует теплоотдаче.

...Не лечится это врачами....

Врачами лечится многое, даже то, что Вам и не снилось. Если говорить о терморегуляции, то врачи добиваются хороших успехов при проведении интенсивной реабилитации у больных с нарушением терморегуляции тела даже при поражении спинного мозга. Сначала конечности становятся теплыми, а после терморегуляция тела нормализуется, причем делается это в течение двух-трех недель.

[dimas]

...Интенсивная мышечная работа должна была бы согревать, а фактически получается, что иногда это приводит к срыву терморегуляции, что и выражается в холодовой дрожи. ...

Давайте, уважаемый Ринад Султанович, все же разделять состояния покоя и физические нагрузки. Я хочу Вам напомнить, что энергетические субстраты депонируются не только печенью, но и мышцами и в отличие от печеночных, мышечные жиры и гликоген в кровоток не поступают, а окисляются в месте их накопления, это производит столько тепла, что порой нарушается терморегуляция, это общеизвестный факт, что бегуны, лыжники, велосипедисты и др. финишируют с фебрильной температурой, а тепловые удары у марафонцев уже давно стали притчей во языцех.

[Ринад С. Минвалеев]

Уважаемый dimas,
мышцы, разумеется, производят тепло, причем у лягушки это происходит точно также, как и у теплокровных 8) Отличие теплокровных, включая человека, состоит в дополнительной функции легких как главном органе теплопродукции. Повышение теплопродукции при физической нагрузке есть следствие рабочей гипоксии (по К.С.Тринчеру). Вопрос Илзи, насколько я понимаю, и был как раз о том, почему у нее в середине пробежки вдруг становится холодно до появления озноба.

[Илзи]

Уважаемый Dimas, огромное спасибо за Вашу поддержку и за разъяснения. Конечно же, я приложу все усилия для разрешения своей проблемы, но теоретические знания мне действительно нужны. Я хочу знать, что и как происходит, ибо на врача надейся, а сам не плошай. Еще раз, большущее Вам спасибо!


Уважаемый Ринад Султанович!
Хотелось бы услышать Ваше мнение по поводу нарушения терморегуляции в смысле непереносимости жары. Про ознобчики вроде уже все понятно благодаря Вашим исследованиям по технике туммо и развернутым объяснениям участников форума. Я несколько раз прочла Ваши статьи про исследования по туммо - очень интересно и познавательно. Спасибо Вам огромное! :D

[dimas]

...Отличие теплокровных, включая человека, состоит в дополнительной функции легких как главном органе теплопродукции...

Бог с Вами, уважаемый Ринад Султанович, о каком главном органе теплопродукции Вы говорите?
Производство тепла производится вследствие непрерывно совершающихся экзотермических реакций, оно зависит от интенсивности клеточного метаболизма и осуществляется сократительным (основной источник теплообразования при охлаждении) и несократительным термогенезом (повышение теплопродукции в покоящихся мышцах, печени, почках, жировой ткани и пр.) при котором активируется процесс расщепления АТФ до АДФ и H3PO4 и почти вся энергия превращается в тепло. Наиболее интенсивное теплообразование в организме происходит в мышцах. Даже во время тяжелой силовой работы, КПД мышц составляет около 20%, а все остальное рассеивается в тепло.

[Ринад С. Минвалеев]

Уважаемый dimas,
верхний предел внутриклеточной температуры в 42 градуса по Цельсию не дает оснований рассматривать энтальпию внутриклеточных окислений как источник тепла, достаточный для противостояния холоду. Подробнее см. в моей статье "Физика и физиология тибетской йоги туммо"

[dimas]

Иными словами, этого не может быть, потому что этого не может быть никогда. Мышечная и соединительнотканная оболочки принципиально не могут согревать ядро и в лучшем случае исполняют роль теплоизолятора.

Это уже слишком, уважаемый Ринад Султанович! Как минимум трижды в неделю я опровергаю это умозаключение на собственном опыте. Каждый раз после тренировки я провожу подмышечную термометрию и всякий раз температура оказывается в пределах 37,2-37,5°С.
Хотя мышечная масса и рассредоточена в пределах т.н. пойкилотермной оболочки, тем не менее при физической работе в мышцах образуется большое количество тепла, что приводит к повышению температуры в них и проходящей через них крови (температура крови при нагрузке повышается до 39-41°С). Из работающих мышц тепло разносится не вопреки законам термодинамики, а током крови, поддерживая тем самым температуру гомойотермного ядра тела в пределах 37°С.

[Ринад С. Минвалеев]

Уважаемый dimas,
разумеется, при мышечной работе производится дополнительное тепло, но контекст приведенной Вами цитаты следующий:

Иначе говоря, сколько бы тепла мышцы не производили, согреть внутренние органы они смогут только при наличии теплоизоляционной наружной прослойки. Это может быть мех, шерсть или теплая одежда из той же шерсти или меха, которые создают теплоизолирующий слой воздуха вокруг тела и возвращают тепло внутрь организма. Для обнаженного человека всё тепло, производимое скелетными мышцами, будет уходить на обогрев окружающей среды, но не на согревание ядра тела.

Источником этого дополнительного тепла может быть только некий внутренний орган, на роль которого идеально подходят легкие как главный орган теплопродукции по К.С.Тринчеру. Подробнее см., например, статью самого К.С.Тринчера О воде и теплокровности. Вода все еще остается тайной жизни Конечно, это не отражено в учебниках, но и вразумительных возражений против этого я также не встречал 8)

[dimas]

Уважаемый Ринад Султанович!
Во-первых, теплоизоляционная прослойка у человека есть, это дерма и подкожная жировая клетчатка, которые обладают низкой теплопроводностью. Во-вторых, еще римляне в свое время поняли, что для эффективного обогрева жилища совсем не обязательно располагать печь внутри дома, так зародилось центральное отопление. Никакого противоречия с законами термодинамики тут нет, т.к. есть система каналов, по которым циркулирует теплоноситель. В современном жилище это трубы с радиаторами, куда теплоноситель поступает от ближайшей котельной, или бойлерной, а в нашем теле по кровеносным сосудам циркулирует горячая кровь. Третье, я не утверждал, что такой обогрев способен защитить организм от любого холода, но и с утверждением, что этого не может быть потому, что не может быть никогда, тоже не согласен. Кроме того, насколько мне известно, Тринчер вел речь о легочном термогенезе как о дополнительном источнике тепла в условиях экстремально сильного холода, буквально:

При таком экстремальном воздействии холода на теплокровный организм включается дополнительная теплопродукция в легких, связанная с окислением жиров в стенках альвеол.

при этом он считал, что обязательным условием для запуска легочного термонгенеза является состояние гипоксии. Извините, Ринад Султанович, может у кого-то все иначе, а у меня при замерзании возникает озноб т.е. запускается сократительный термогенез, а нескольких приседаний хватает, чтобы согреться на морозе.

[Ринад С. Минвалеев]

Уважаемый dimas!
1) Наружные ткани голого человека, лишенные меха, все же явно плохой теплоизолятор, о чем и идет речь в моей статье.
2) Для того, чтобы наружные мышцы могли передавать тепло поступающей из ядра тела артериальной крови, последняя должна быть холоднее, чем скелетные мышцы (для выполнения постулата Клаузиуса), но как раз этого не происходит никогда 8) , соответственно поэтому "этого не может быть" (с).
3) Соответствующая глава в монографии К.С.Тринчера "Теплообразовательная функция и щелочность реакции легочной ткани" (М.: Изд-во Академии Наук СССР, 1960) прямо так и называется Глава VI ЛЕГКИЕ - ГЛАВНЫЙ ОРГАН ХИМИЧЕСКОЙ ТЕПЛОПРОДУКЦИИ.
4) В Вашем опыте

у меня при замерзании возникает озноб т.е. запускается сократительный термогенез, а нескольких приседаний хватает, чтобы согреться на морозе.

Холодовая дрожь не спасает Вас от холода, поэтому Вы и вынуждены поприседать для создания рабочей гипоксии. Последняя и включит легочный термогенез, который на самом деле работает всегда, хотя в жару, этот процесс, судя по всему, носит характер тления. Именно поэтому мы вдыхаем 0.03% угдекислого газа, а выдыхаем почти в 130 и более раз больше - 4%, поскольку преобладающие окисления жиров идут непосредственно в альвеолах. Артерио-венозная разница по углекислому газу слишком мала для того, чтобы дать такую разницу между вдохом и выдохом.

[dimas]

...1) Наружные ткани голого человека, лишенные меха, все же явно плохой теплоизолятор, о чем и идет речь в моей статье...

Не спорю, если Вы уточните - при какой именно температуре.

...2) Для того, чтобы наружные мышцы могли передавать тепло поступающей из ядра тела артериальной крови, последняя должна быть холоднее, чем мышцы (для выполнения постулата Клаузиуса), но как раз этого не происходит никогда 8) , соответственно поэтому "этого не может быть" (с)...

Улыбнуло.

...3) Соответствующая глава в монографии К.С.Тринчера "Теплообразовательная функция и щелочность реакции легочной ткани" (М.: Изд-во Академии Наук СССР, 1960) прямо так и зывается Глава VI ЛЕГКИЕ - ГЛАВНЫЙ ОРГАН ХИМИЧЕСКОЙ ТЕПЛОПРОДУКЦИИ...

Если мы начнем судить (главный он, или не главный) по косвенным признакам, то окажется, что например, в "Физиология человека" под редакцией В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько (2001 г.), для студентов медицинских вузов, сей феномен даже не упоминается. Зато там сказано:

...Наиболее интенсивное теплообразование в организме происходит в мышцах. Даже если человек лежит неподвижно, но с напряженной мускулатурой, интенсивность окислительных процессов, а вместе с тем и теплообразование повышаются на 10%. Небольшая двигательная активность ведет к увеличению теплообразования на 50—80 %, а тяжелая мышечная работа — на 400— 500%.
В условиях холода теплообразование в мышцах увеличивается, даже если человек находится в неподвижном состоянии. Это обусловлено тем, что охлаждение поверхности тела, действуя на рецепторы, воспринимающие холодовое раздражение, рефлекторно возбуждает беспорядочные непроизвольные сокращения мышц, проявляющиеся в виде дрожи (озноб). При этом обменные процессы организма значительно усиливаются, увеличивается потребление кислорода и углеводов мышечной тканью, что и влечет за собой повышение теплообразования. Даже произвольная имитация дрожи увеличивает теплообразование на 200 %. Если в организм введены миорелаксанты — вещества, нарушающие передачу нервных импульсов с нерва на мышцу и тем самым устраняющие рефлекторную мышечную дрожь, при повышении температуры окружающей среды гораздо быстрее наступает понижение температуры тела....

Я могу объяснить это чрезмерной значимостью его открытия в его собственных глазах. Знаете, когда держишь в руках молоток, все вокруг начинает смахивать на гвозди, отсюда и попытки пересмотреть все в новом ракурсе.

...Холодовая дрожь не спасает Вас от холода, поэтому Вы и вынуждены поприседать для создания рабочей гипоксии...

Холодовая дрожь спасает меня от холода, но доставляет дискомфорт, из-за чего активизируются поведенческие реакции (одеться, поприседать, найти теплое помещение...)

[Ринад С. Минвалеев]

Уважаемый dimas,
в настоящее время выводы К.С.Тринчера о внутрилегочном окислении жиров в физиологическом сообществе просто игнорируются, поэтому ничего удивительного в том, что упоминаний об этом нет ни в одном из нынешних руководств по физиологии... за исключением 8) :

1) Словарь-справочник по физиологии и патофизилогии дыхания/Под ред. В.А.Березовского. - Киев: Наукова думка, 1984. - 256 с. (В числе авторов Н.А.Агаджанян) - Фундаментальное издание :!:

"При низкой температуре воздуха в легком активируются экзотермические процессы, обусловленные гл. обр. β-окислением, и 15–18% вдыхаемого воздуха расходуется на хим. теплопродукцию [358]"

(c. 144, раздел «Недыхательные функции легкого») Прямая ссылка на ключевую работу: Тринчер К.С. Теплообразовательная функция и щелочность реакции легочной ткани. – М.: Изд–во АН СССР, 1960. – 107 с.

2) Гичев Ю.П. Печень: адаптация, экология. – Новосибирск: ВО «Наука», 1993. – 152 с.

«…в ряде исследований показано возрастание метаболизма липидов организма при воздействии холода, что у людей сопровождалось своеобразным субъективным состоянием, которое было названо «жировым голодом»… В связи с этим следует подчеркнуть, что на основании термодинамического анализа энергообмена теплокровного организма К.С. Тринчер пришел к выводу, что жиры, обладая низким специфическим динамическим действием, должны использоваться организмом в основном как калоригенное вещество»

(с. 28 ) Прямая ссылка на ту же работу

3) Сергеев Б.Ф. Занимательная физиология. 2–ое изд. – СПб.: Питер, 2007. –352 с.

«В легочной ткани много высококалорийных жиров. В холодную погоду (только в холодную!) они «сгорают» , выделяя большое количество тепла, и создают защитный тепловой барьер, препятствующий охлаждению организма»

(с.161) Ссылки на Тринчера К.С. нет. Сергеев Б.Ф. – доктор биологических наук.

4) + наши работы по туммо 8) Физиологические аспекты практики ТАПАС (тиб. ТУММО)

[calvin]

а мне интересно, что надо сделать, чтобы остыть на жаре

Ситали-пранаяма. Но это если умеете язык в трубочку сворачивать.

...думаю, что мне нетрудно будет жить со свернутым в трубочку языком (умею) и получать от этого истинное наслаждение... в сумасшедшем доме... такая штука действует недолго, к сожалению. Я же хочу понять внетренний механизм нарушения терморегуляции и попытаться исправить его раз и навсегда, если это возможно

Ну может накапливаться будет эффект

- Илзи, а как долго Вы выполняли Ситали? Атри выразил предположение о накоплении "эффекта", но может стоит ожидать не краткосрочный эффект, а перестройку системы... Но нужно время и выполнение. dimas привел много несомненно полезной информации (как он сам выразился "гимнастики для ума") и... отослал Вас к врачу (где Вы, судя по всему, уже побывали). Вам же предлагают хоть какой-то вариант (Ситали), почему он Вам не нравится?

...см. в Гхеранда-самхите: "5.73. Втяни воздух через язык, свернутый в трубочку и медленно наполни живот (Брюшное дыхание! - примеч. мое). Сделай на короткое время задержку и выдохни через обе ноздри." Ощущение легкой прохлады на поверхности тела даже в самую сильную жару - один из результатов правильной практики Ситали-кумбхаки. Наилучшее время для выполнения в сутках в астрономический полдень и полночь, когда сильнее всего задействуется система "желчь (питта)" - главная мишень патогенного действия жара.
Из внешних средств хорошо помогает уксус, снаружи (запах) и внутрь с салатами. Из продуктов следует выбирать "холодные": цитрусовые, фрукты/ягоды, молочное, свежая свинина и т.д. Если возникла простуда (от сквозняков), то применять фиалку трехцветную как самую "холодную" из отхаркивающих... Более подробно см. в разделе Русь Тибетская (Едим творог от "жара" и пока отказываемся от меда): http://www.realyoga.ru/Physiology/Library/828/