Na zdrowie24

Człowiek współczesny narażony jest w swoim środowisku na krań­cowe warunki termiczne, dzięki postępom techniki potrafił jednak przystosować się do życia zarówno na dalekiej północy, jak i na pustyniach. Należy tu jednak dodać, że człowiek sam stwarza sobie nie­raz warunki życia i pracy znacznie bardziej drastyczne niż klimat Ark­tyki, pustyni czy puszcz podzwrotnikowych. Stres termiczny ze stosunkiem „człowiek—środowisko” niż najuciążliwsze warunki na­turalnego środowiska biofizycznego na Ziemi. Tak np. oczyszczanie z żeliwa wielkich pieców…

Zdolność człowieka do życia i pracy w krańcowych warunkach ter­micznych środowiska zależy zarówno od sprawności mechanizmów fizjo­logicznych ustroju, regulujących jego temperaturę wewnętrzną w zim­nym i gorącym otoczeniu, jak i od umiejętności wytwarzania i kon­trolowania mikroklimatu bezpośrednio otaczającego ustrój. Rola obu tych czynników nie jest jednak identyczna w odniesieniu do wpływów wysokiej i niskiej temperatury otoczenia*. Adaptacja fizjologiczna decy­duje w większym stopniu o przeżyciu w gorącym środowisku niż w zim­nym otoczeniu,…

W zimnym otoczeniu odpływ ten można względnie łatwo ograniczyć przez zwiększenie izolacji termi­cznej ustroju (np. ubiór). W gorącym otoczeniu ciepło musi być usuwa­ne, „pompowane” z ustroju wbrew gradientowi temperatury, ponieważ temperatura otoczenia jest wyższa od temperatury skóry.Fizjologiczne mechanizmy regulujące temperaturę ustroju są lepiej przystosowane do zapobiegania przegrzaniu niż obniżeniu temperatury ciała. Do ochrony przed zamarznięciem zwierzęta szeroko wykorzystują mechanizmy termoregulacji et o logicznej (behawioralnej), tzn. zachowują się w sposób pozwalający…

Priorytet historyczny w wykorzystywaniu tych możliwości w walce z zimnem przypisuje się Eskimosom. Nauczyli się oni uniezależniać, w pewnym stopniu przynajmniej, swoje życie od fizjologicznej adapta­cji i tolerancji zimna dzięki uprawianiu swego rodzaju „bioinżynierii mikroklimatycznej” (micro-climatic-bio-engeenering). Ubiór Eskimosa stanowi doskonałą izolacją cieplną, pozwalającą ńa utrzymywanie cie­płego lub gorącego (!) mikroklimatu w otoczeniu ciała nawet wówczas, gdy temperatura powietrza na zewnątrz wynosi —30 czy —40°C. Stwier­dzenie, że u niektórych grup Eskimosów…

Temperatura wewnętrzna ustroju jest jednym z ele­mentów homeostazy i utrzymuje się na stałym poziomie około 37°C mimo dużych wahań temperatury środowiska. Oczywiście utrzymywa­nie stałej temperatury wewnętrznej możliwe jest tylko wówczas, gdy ilość ciepła powstającego w ustroju podczas procesów przemiany ma­terii i, ewentualnie, ciepła zyskiwanego z gorącego środowiska w jed­nostce czasu jest równa ilości ciepła usuwanego przez ustrój w ciągu tego samego czasu do otoczenia. Na to, aby utrzymana była równowaga…

Utrzymywaniem równowagi bilansu cieplnego ustroju kierują m e- chanizmy termoregulacji. Dostosowują one ilość ciepła usu­wanego z ustroju (tzw. termoregulacja fizyczna) bądź też wytwarzane­go w ustroju (tzw. termoregulacja chemiczna) do potrzeb bilansu ciepl­nego w gorącym lub zimnym otoczeniu.Wymiana ciepła między ustrojem a otoczeniem może zachodzić przez promieniowanie, przewodzenie i konwekcję oraz parowanie. Wszystkie te sposoby, z wyjątkiem ostatniego, mogą wywołać w ustroju zarówno utratę, jak i zysk ciepła z otoczenia. Wymiana ciepła…

Rozszerzenie tych naczyń powoduje większy dopływ do skóry krwi z narządów o wysokim natężeniu przemiany materii (wątroba, mięśnie i in.). Krew, płynąc przez te narządy, pobiera z nich ciepło, które dostarcza do skóry. Jeżeli temperatura otoczenia jest wysoka, wzrost skórnego przepływu krwi, powodując podwyższenie temperatury skóry, tylko zmniejsza po­bieranie przez ustrój ciepła, nie może natomiast bezpośrednio przyczy­nić się do jego usunięcia z ustroju. W takiej sytuacji, tzn. w gorącym otoczeniu,…

Zjawisko promieniowania ciepła w kierunku powierzchni o niższej temperaturze umożliwia utratę ciepła przez ustrój nawet w gorącym środowisku. Ilość ciepła usuwanego z ustroju do otoczenia jest uzależniona od temperatury skóry (zmienia ją rozszerzenie lub zwężenie naczyń krwio­nośnych, od którego zależy skórny przepływ krwi) oraz od czynności gruczołów potowych. Warto dodać, że pot zawiera enzym powodujący powstawanie w płynie międzykomórkowym innego enzymu (bradyki- niny), rozszerzającego naczynia krwionośne skóry. Sama aktywacja gru­czołów potowych…

Warunkiem zachowania stałej temperatury wewnętrznej jest posiada­nie przez ustrój trojakich elementów: 1. wykrywających odchylenia temperatury od poziomu, na utrzymywanie którego nastawiony jest me­chanizm termoregulacji; 2. przetwarzających informacje o odchyleniu temperatury wewnętrznej od poziomu równowagi i wysyłających pole­cenia (impulsy nerwowe) do 3. elementów, których działanie zmienia usuwanie lub wytwarzanie ciepła w sposób przywracający zachwianą równowagę bilansu cieplnego i początkową temperaturę wewnętrzną. W organizmie człowieka istnieją zarówno elementy, które reagują na zmiany temperatury…

Pierwsze z nich — to czuciowe zakończenia nerwowe (zakończenia wypustek komórek nerwowych) w skórze, tzw. termoreceptoi y. Pod wpływem zmian temperatury skóry zmienia się częstotliwość powsta­jących w nich impulsów. Impulsy te są przekazywane za pomocą ner­wów skórnych do ośrodkowego układu nerwowego. Po przetworzeniu tych informacji w ośrodkowym układzie nerwowym, wysyłane są z nie­go impulsy do naczyń krwionośnych skóry, gruczołów potowych, do mięśni i in. Wyzwalają one reakcje modyfikujące odpowiednio ilość ciepła…

Zmiany temperatury wewnętrznej ustroju wykrywane są przez termo- detektory tzw. ośrodka termoregulacji, ulokowanego w częś­ci międzymózgowia zwanej podwzgórzem. W przedniej części pod­wzgórza skupione są neurony, które w miarę podwyższania się tempe­ratury tej okolicy wyładowują impulsy nerwowe ze wzrastającą częstotliwością. Temperatura podwzgórza zależy z kolei przede wszyst­kim od temperatury dopływającej do niego z innych narządów krwi, która odzwierciedla „średnią” temperaturę wewnętrzną ciała. Wzrost wyładowań impulsów z komórek nerwowych przedniego podwzgórza uruchamia…

Ośrodek eliminacji ciepła reaguje więc przede wszystkim na zmiany temperatury wewnętrznej ustroju, chroniąc go przed przegrzaniem. Taki sposób działania części mechanizmu termoregulacji nastawionej na usu­wanie z ustroju ciepła, wykształcony w toku ewolucji, jest szczególnie ważny z punktu widzenia możliwości przetrzymania niekorzystnych warunków termicznych środowiska. Jak wspomniano, już stosunkowo niewielki wzrost temperatury wewnętrznej powoduje głębokie zabu­rzenia czynnościowe, zaś przekroczenie 43—45° C prowadzi nieuchron­nie do śmierci. Na szczęście organizm dysponuje mechanizmami wrażliwymi na…

Nieco inaczej działa część ośrodka termoregulacji leżąca w tylnym podwzgórzu, zwana ośrodkiem zachowania ciepła. Wzrost wyładowań impulsów z komórek nerwowych skupionych w tej okolicy powoduje skurcz naczyń krwionośnych skóry — reakcję, która zmniej­sza tempo utraty ciepła, oraz wzrost napięcia mięśni i drżenie mięśnio­we, prowadzące do zwiększenia natężenia przemiany materii i ilości powstającego w ustroju ciepła. Komórki nerwowe, skupione w ośrodku zachowania ciepła, nie reagują na zmiany własnej temperatury, odzwier­ciedlającej temperaturę…

Termoreceptory zimna w skórze wyładowują impulsy z częstotliwością wzrastającą w miarę obniżania się temperatury skóry. W tylnej części podwzgórza, w ośrodku zachowania ciepła, impulsy te przełączane są na komórki, których pobudzenie powoduje — za pośrednictwem szeregu nerwowych ogniw pośredniczących — wspomniany skurcz naczyń krwionośnych skóry oraz wzrost wytwarzania ciepła w ustroju, związany ze zwiększe­niem napięcia mięśniowego i drżeniem. Dochodzi również do wzrostu wydzielania hormonów (tyroksyny, noradrenaliny, adrenaliny), które zwiększają natężenie…