Терморегуляция в организме человека. Заболевания кожи и их профилактика
- 23-11-2021, 01:11
- 469
8 Клас , Биология 8 класс Матяш (новая программа)
§ 27. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА. ЗАБОЛЕВАНИЯ КОЖИ И ИХ ПРОФИЛАКТИКА
Вспомните, как осуществляется терморегуляция у холоднокровных и теплокровных животных. Какие термометры используют при измерении температуры тела человека? Какие заболевания называются инфекционными? К каким группам животных относятся вши, чесоточные клещи, железницы?
Что такое терморегуляция и как она осуществляется? Терморегуляция - это сбалансированное протекание в организме процессов теплообразования и теплоотдачи для поддержания температуры тела на определенном уровне, отличающемся от температуры окружающей среды. Вы помните, что человек, как и другие млекопитающие и птицы, относится к теплокровным организмам, которые способны поддерживать постоянную температуру своего тела на определенном уровне. Это обеспечивается совершенными механизмами терморегуляции, то есть уравновешиванием процессов образования и отдачи тепла в организме.
Вы помните, что тепло в организме образуется постоянно благодаря процессам расщепления органических веществ. Интенсивнее всего эти процессы происходят в печени и мышцах. В скелетных мышцах тепло образуется только во время их сокращения. Именно поэтому даже на большом морозе, когда вы бегаете и прыгаете, бывает жарко. И наоборот, когда вы неподвижны, то даже при небольшом холоде начинаете дрожать.
Дрожание - это особенные сокращения мышц, способствующие увеличению количества образуемого тепла. Это приспособительная реакция, которая препятствует снижению температуры тела. В организм тепло может поступать также из внешней среды при условии, если ее температура превышает температуру тела.
В курсе физики вы изучали явление теплоотдачи. Оно заключается в том, что тела, которые имеют более высокую температуру, контактируя с телами, которые имеют более низкую температуру, отдают им тепло. Тепловая энергия из организма человека излучается в окружающую среду через покровы, выходит с нагретым воздухом во время выдоха, выделяется с потом, мочой и т. п. Теплоотдача не менее важна, чем теплообразование, потому что если бы все тепло, которое производит организм, задерживалось в нем, то человек погиб бы на протяжении нескольких часов от перегревания.
ЗАПОМНИТЕ! Для нормального функционирования организма важно, чтобы процессы теплообразования и теплоотдачи были сбалансированными. При снижении температуры окружающей среды увеличивается выработка тепла организмом и уменьшается теплоотдача, а при повышении температуры окружающей среды, напротив, уменьшается выработка тепла и возрастает теплоотдача. Показателем взаимной согласованности процессов теплообразования и теплоотдачи является постоянная температура тела человека.
Какова температура разных частей тела человека? У здорового человека температура тела постоянная. В норме в спокойном состоянии в подмышечной впадине она составляет +36,5...+36,9 °С. Температура внутренних органов выше, например в печени она составляет +38...+38,5 °С. На поверхности кожи головы и туловища температура чуть выше, а на конечностях по мере удаления от туловища она постепенно снижается. Так, температура в участке голеностопного сустава составляет приблизительно +30 °С, а на пальцах ноги +24,5 °С.
Мы уже упоминали, что температура тела способна меняться при физических нагрузках. Например, во время длительного бега температура тела может вырасти до +38...+39 °С и выше. После прекращения физических нагрузок температура тела быстро возвращается в норму. Изменяется температура тела и на протяжении суток: ночью (в 2-4 ч) она опускается до +36,4...+36,5 °С, а под вечер (в 16-19 ч) повышается до +37...+37,5 °С (рис. 109).
Рис. 109. Суточный ритм температуры тела. Задание. Рассмотрите график изменения температуры тела человека на протяжении суток. Почему это происходит? Когда температура самая высокая? Почему?
Температуру тела человека измеряют с помощью медицинского термометра (рис. 110) обычно в подмышечной впадине (7-8 мин).
ЗАПОМНИТЕ! Обращаться с медицинским термометром следует осторожно, поскольку он содержит ртуть. Этот жидкий металл, попав в организм, может вызвать тяжелое отравление человека.
ИНТЕРЕСНО ЗНАТЬ! Современные автоматические термометры имеют электронный датчик, показания которого высвечиваются на Почему. Точность измерения может достигать сотых долей градуса. Такие термометры безопасны, устойчивы к ударам (некоторые из них - водостойкие) и способны определять температуру от 6-10 с до 3 мин (в зависимости от модели). Часто они имеют звуковую сигнализацию (после окончания измерения подается звуковой сигнал), память (сохраняются результаты предыдущих измерений).
Нарушение механизмов терморегуляции вызывает перегрев или переохлаждение организма, что прежде всего зависит от температуры окружающей среды.
Высокая способность организма человека к терморегуляции позволяет ему жить в различных условиях: Крайнего Севера, знойных пустынь Африки и Азии и т. п.
Как кожа участвует в терморегуляции? Поскольку кожа непосредственно контактирует с внешней средой, то «разогретая» кровь, подходя к коже, может охлаждаться, отдавая при этом значительное количество тепла. Однако кровь кожи отдает избыточное тепло лишь при условии, если температура внешней среды ниже, чем поверхность кожи. При комнатной температуре (+20...+22 °С) через кожу из организма выводится около 70-80 % избыточного тепла.
Количество тепла, которое организм отдает в окружающую среду, зависит от количества крови, протекающей по сосудам кожи. Поэтому в прохладную погоду, когда нужно уменьшить потери тепла, кровеносные сосуды рефлекторно сужаются, и количество крови, протекающей по ним за единицу времени, уменьшается. Так организм экономит тепло. В жаркую погоду, напротив, диаметр кровеносных сосудов кожи рефлекторно увеличивается: количество крови, протекающей по ним за единицу времени, возрастает. Так же растет количество тепла, которое излучается в окружающую среду. Когда кровеносные сосуды расширяются, кожа краснеет, а когда сужаются на прохладном воздухе - бледнеет.
Рис. 110. Термометры для измерения температуры тела: 1 - ртутный; 2 - электронные
Избыточное тепло эффективно выводится в окружающую среду благодаря испарению воды с поверхности кожи. Это имеет особое значение при высоких температурах окружающей среды, поскольку при таких условиях выделение тепла через кожу ограничено или вообще невозможно. За сутки при комнатной температуре с поверхности тела человека испаряется до 800 мл пота, тогда как в жаркую погоду (при температуре +35 °С и выше) - до 4,5 л, а если при этом человек выполняет тяжелую физическую работу - до 10 л. В условиях низких температур выделение пота уменьшается или совсем прекращается. Дополнительно вода выводится из организма через легкие во время частого дыхания в жаркую погоду.
На интенсивность испарения пота влияет влажность воздуха. Если содержание водяного пара в воздухе низкое - пота испаряется больше, и человек лучше переносит жаркую погоду. И наоборот, в условиях влажного воздуха высокие температуры окружающей среды переносить тяжелее, потому что испарение пота снижается.
Перегрев организма может привести к тепловому удару.
ЗАПОМНИТЕ! Тепловой удар - патологическое состояние, вызванное общим перегревом организма в результате действия внешних тепловых факторов.
При чрезмерном действии солнечного излучения может случиться солнечный тепловой удар. При этом человек чувствует головную боль, у него развиваются удушье, головокружение, слабость, учащается пульс, появляется шум в ушах и мерцание перед глазами. Человек может потерять сознание.
Здоровье человека. Потерпевшего от солнечного теплового удара нужно перенести в прохладное место, расстегнуть воротник, положить на голову смоченное холодной водой полотенце, приподнять ноги, подложив под них валик (рис. 111).
Рис. 111. Основные действия, которые необходимо выполнить в случае перегрева (теплового или солнечного теплового удара). Задание. Охарактеризуйте действия во время оказания первой помощи потерпевшему
Желательно обернуть человека мокрой простыней, создать движение воздуха и таким образом усилить испарение пота. Чтобы предупредить солнечный тепловой удар, надо покрывать голову светлым головным убором с достаточной проницательностью для воздуха, не находиться слишком долго под прямыми солнечными лучами и т. п.
Отдаче тепла в окружающую среду препятствует прослойка подкожной жировой клетчатки. Чем толще этот слой, тем меньше тепла попадает в окружающую среду. Поэтому люди, у которых эта прослойка развита хорошо, лучше переносят прохладную погоду, но хуже - жаркую.
Волосяной покров головы также имеет определенное значение для терморегуляции благодаря неподвижной прослойке воздуха между волосами, способной уменьшать теплоотдачу.
Здоровье человека. Эффективность теплоотдачи зависит от правильно подобранной одежды, поскольку между одеждой и телом создается слой неподвижного воздуха, выполняющего функцию теплоизолятора. Одежда, изготовленная из натуральных материалов, сохраняет тепло, способна частично пропускать воздух и впитывать влагу. Непроницаемая для воздуха одежда препятствует испарению пота. В такой одежде вокруг тела человека создается слой воздуха, насыщенного водяным паром.
Как регулируются процессы терморегуляции? Процессы теплообразования и теплоотдачи регулируют нервная система и биологически активные вещества. В частности, изменения температуры окружающей среды воспринимают рецепторы кожи. От них нервные импульсы по чувствительным нервам направляются в центр терморегуляции, расположенный в головном мозге, а оттуда по нервам - в мышцы и другие органы. Соответственно рефлекторно меняется интенсивность обмена веществ и процессов теплоотдачи. Деятельность центра терморегуляции контролируется корой больших полушарий головного мозга.
На терморегуляцию влияют также и гормоны, которые производят железы внутренней секреции. Например, в состоянии гнева или страха сосуды кожи расширяются под воздействием гормона адреналина. Благодаря этому увеличивается теплоотдача.
Здоровье человека. Терморегуляторные процессы в организме человека можно усовершенствовать с помощью закаливания. Вспомните из курса основ здоровья способы закаливания организма человека: пребывание на свежем воздухе, водные процедуры, солнечные ванны. Для того чтобы закаливание было эффективным, следует соблюдать определенные правила. Первое из них - постепенное увеличение нагрузки на организм. Второе правило - регулярность.
Какие бывают заболевания кожи? Нормальное функционирование кожи нарушается в результате разных ее заболеваний (см. таблицу 10).
Таблица 10
Некоторые распространенные заболевания кожи
Задание. Пользуясь таблицей 10, назовите болезни кожи, причины их возникновения и признаки; профилактические меры относительно них.
ЗАПОМНИТЕ! Слущенные клетки эпидермиса склеиваются потом и кожным салом, закупоривая протоки сальных и потовых желез. Следствием этого может быть появление гнойничковых образований на коже - угрей. На грязной коже размножаются микроорганизмы, которые могут вызвать разные заболевания, трудно поддающиеся лечению. Только чистая кожа может полноценно выполнять все свои функции, среди которых самая важная - защитная. Регулярное обмывание кожи горячей водой с мылом удаляет с нее грязь, микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности.
Ключевые термины и понятия: терморегуляция, теплообразование, теплоотдача, тепловой удар, солнечный тепловой удар.
ОБОБЩИМ ЗНАНИЯ
• Человек относится к теплокровным организмам, благодаря совершенным механизмам терморегуляции при обычных условиях температура его тела достаточно постоянна (+36,5..+36,9 °С). Важным органом, обеспечивающим процессы терморегуляции, является кожа. Процессы терморегуляции регулируются как нервной системой, так и биологически активными веществами - гормонами. Соблюдение правил гигиены кожи, избежание переохлаждения и перегревания организма, а также закаливание предотвращают заболевания кожи и улучшают ее состояние.
ПРОВЕРЬТЕ И ПРИМЕНИТЕ ПОЛУЧЕННЫЕ ЗНАНИЯ
Ответьте на вопросы
1. Как меняется отдача тепла организмом при снижении или повышении температуры окружающей среды? 2. Что такое терморегуляция? 3. Какова нормальная температура тела человека и как ее измеряют? 4. Как осуществляются нервная и гуморальная регуляции теплообразования и теплоотдачи? 5. Что такое тепловой удар? Какие действия необходимы при оказании первой помощи в случае теплового удара? 6. Какие заболевания кожи вы знаете? Как их избежать?
Выберите один правильный ответ
Укажите изменения, происходящие с кровеносными сосудами кожи при повышении температуры внешней среды: а) сужаются; б) расширяются; в) одни сужаются, другие - расширяются; г) их диаметр не изменяется.
Установите правильную последовательность механизма теплоотдачи при повышенной температуре внешней среды: а) к коже поступает меньше крови; б) кровеносные сосуды сужаются; в) теплоотдача уменьшается.
ОБСУДИТЕ В ГРУППАХ. I группа. Раскройте механизм и значение терморегуляции. II группа. Какова роль кожи в регуляции теплообмена.
ПОДУМАЙТЕ. 1. На чистой коже человека за 10 мин погибает 85 % болезнетворных бактерий, а на грязной - лишь 5 %. Какова причина гибели бактерий? Какой гигиенический вывод следует из этого факта? 2. Почему ночью температура тела человека снижается? 3. У жителей Крайнего Севера (чукчей, эскимосов, якутов и т. п.) слой подкожной клетчатки особенно толстый. Как это помогает им существовать в условиях низких температур?
ТВОРЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ. Подготовьте памятку «Меры профилактики заболеваний кожи».
САМОКОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ ПО ТЕМЕ
Выберите один правильный ответ
1. Укажите орган мочевыделительной системы, в котором накапливается моча: а) мочеточник; б) мочевой пузырь; в) мочеиспускательный канал; г) почка.
2. Укажите изменения, которые происходят с кровеносными сосудами кожи при снижении температуры внешней среды: а) сужаются; б) расширяются; в) одни сужаются, другие - расширяются; г) их диаметр не изменяется.
3. Выберите ткани, которые входят в состав эпидермиса кожи: а) эпителиальные; б) внутренней среды; в) мышечные; г) нервная.
4. Укажите часть кожи, в которой содержится пигмент, защищающий организм от ультрафиолетовых лучей: а) верхний слой эпидермиса; б) дерма; в) подкожная клетчатка; г) ногти.
5. Выберите процесс, благодаря которому организм человека согревается: а) сокращение мышц, поднимающих волосы; б) выделение секрета сальных желез; в) потоотделение; г) повышение интенсивности обмена веществ.
6. Что такое почечная лоханка: а) совокупность нефронов; б) совокупность почечных трубочек; в) совокупность почечных пирамид; г) полость в центре почки?
7. Укажите слой покровов человека, в котором отсутствуют кровеносные сосуды: а) эпидермис; б) дерма; в) подкожная жировая клетчатка; г) кровеносные сосуды, присутствующие во всех слоях покровов человека.
8. Установите правильную последовательность процессов образования первичной мочи: а) плазма крови профильтровывается в полость капсулы нефрона; б) кровь поступает в капиллярный клубочек нефрона; в) из капсулы первичная моча поступает в канальцы нефрона; г) в полости капсулы нефрона образуется первичная моча.
9. Установите правильную последовательность процессов образования вторичной мочи: а) отфильтрованная кровь выходит из капсулы нефрона; б) кровь поступает в капсулу нефрона; в) фильтрат очищается в извитых канальцах; г) вторичная моча выходит из почек.
10. Установите правильную последовательность механизма теплоотдачи при сниженной температуре внешней среды: а) к коже поступает больше крови; б) кровеносные сосуды расширяются; в) теплоотдача увеличивается.
11. Решите задачу. Посчитайте, сколько крови (%), проходящей через почки, переходит в фильтрат, если в минуту через обе почки проходит 1250 мл крови, приводящей к образованию 125 мл фильтрата. Выберите правильный ответ: а) 0,001; б) 0,01; в) 0,1; г) 10.
12. Работа с графиком. На графике отображены показатели ритма температуры тела человека в течение рабочего дня.
А. Проанализируйте график. Б. Почему температура тела человека изменяется на протяжении суток? Когда она самая высокая? Почему? В. Как изменение температуры тела влияет на производительность труда?
13. Известно, что количество выделенной организмом мочи в течение суток в жару уменьшается. Объясните, почему так происходит.
14. В жару пота выделяется больше, чем мочи, а в холодную погоду - наоборот. Как можно объяснить такую закономерность?
15. Как взаимосвязаны между собой кровеносная и мочевыделительная системы? Какое это имеет значение для функционирования организма?
Коментарі (0)