Система, обеспечивающая поддержание оптимальной температуры тела. Теплообмен и регуляция температуры тела.

Температура тела – один из важнейших факторов, определяющих обмен веществ, интенсивность роста и развития животного организма за счет влияния на скорость химических реакций.

Температура тела животных и человека поддерживается на относительно постоянном уровне независимо от температуры окружающей среды.

Постоянство температуры тела является необходимым условием существования животных. Колебания температуры тела у сельскохозяйственных животных незначительно и обычно не превышает 1°С.

Эти колебания зависят от возраста животных, пола, времени суток, времени года, физиологического состояния животных (беременность, течка и др.) и других факторов.

Животные

1Пойкилотермные (рыбы, земноводный, пресмыкающиеся)

2Гетеротермные (летучая мышь, колибри, некоторые грызуны и др.)

3Гомойотермные (птицы, млекопитающие)

Лошадь	37,5-38,5	Овца	38,5-40,0
Корова	37,5-39,5	Коза	38,5-40,0
Собака	37,5-39,0	Свинья	38,0-40,0

Поддержание температуры тела

Теплопродукция

• Осуществляется во всех тканях организма в процессе окисления белков, жиров и углеводов.

Теплоотдача

• В основном происходит с поверхности тела, кожи (ее температура регулируется состоянием сосудов) путем испарения пота и выделения влаги, со слизистых органов дыхания.

Постоянство температуры тела у животных может сохраняться лишь при условии равенства теплопродукции и теплоотдачи всего организма.

Различают химическую и физическую терморегуляцию:

• Химическая терморегуляция осуществляется путем усиления или ослабления образования тепла организмом в процессе обмена веществ. Температура окружающей среды влияет на образование тепла. При понижении внешней температуры обмен веществ повышается и, наоборот, при повышении – понижается. Крупный рогатый скот лучше переносит холод, чем тепло. У него химическая терморегуляция в условиях высоких температур проявляется слабо, и постоянство температуры обеспечивается хорошо развитой физической терморегуляцией.

• Физическая терморегуляция – это совокупность физиологических процессов, регулирующих отдачу тепла организмом.

Теплопродукция

Образование теплоты в организме происходит непрерывно в процессе обмена веществ. Наибольшее количество теплоты образуется в органах с интенсивным обменом веществ и большой массой – печени и мышцах. При мышечной работе накопленная в мышцах химическая энергия только на 1/3 переходит в механическую работу, а остальные 2/3 переходят в тепловую.

• Несократительный термогенез – образование теплоты путем обменных процессов.

• Сократительный термогенез – когда для поддержания температуры тела требуется дополнительная теплота, она вырабатывается путем непроизвольной тонической или ритмической мышечной активности(феномен дрожи), а также путем произвольной двигательной активности животного.

Теплопродукция на 1 м2 поверхности тела в сутки составляет 3947-4512 кДж. Чем больше масса животного, тем меньше площадь поверхности, приходящаяся на 1 кг массы, тем соответственно на 1 кг массы меньше величина теплопродукции (у лошади 47,3, а у кролика 314,3 кДж в сутки).

У новорожденных и мелких животных в условиях холодового стресса увеличение образования теплоты обеспечивается за счет ускорения жира в бурой жировой ткани, локализованной между лопатками. В клетках бурой жировой ткани много митохондрий, которые окружают капельки жира.

Теплоотдача

Выделение теплоты в окружающую среду:

-конвекция

-теплопроведение

-теплоизлучение

-испарение влаги

-Незначительное количество с мочой и калом

Теплота, вырабатываемая в организме, отдается в окружающую среду с поверхности тела через кожу. Температура частей тела вблизи поверхности ниже, чем температура центральных частей. (Поверхностный слой – пойкилотермная оболочка; центральная часть – гомойотермная сердцевина).

Внутренняя температура в различных органах и в пределах одного органа, в различных его частях несколько разнится. Наиболее высокая температура в прямой кишке. Но она отличается пространственной неравномерностью: на глубине 10-15 см она на 1*С выше, чем в области ануса.

Интенсивность теплоотдачи обусловлена физическими факторами:

• Температура воздуха;

• Влажность;

• Теплоизлучение;

• Скорость движения окружающего воздуха;

• Тепловая изоляция.

Регуляция поддержания температуры тела.

Под терморегу­ляцией понимают совокупность физиологических и психофизиологи­ческих механизмов и процессов, деятельность которых направлена на поддержание относительного постоянства температуры тела. Как у человека, так и у других теплокровных животных на относительно постоянном уровне поддерживается температура «ядра» тела. Это достигается с помощью баланса между количеством продуцируемого в единицу времени тепла и количеством тепла, рассеиваемого ор­ганизмом за то же время в окружающую среду.

Основным нервным центром, регулирующие температуру тела, является гипоталамус. В нем имеются центры теплоотдачи и теплообразования. Центральный механизм терморегуляции приводится в действие двумя путями. Первый путь осуществляется температурой крови, притекающей к гипоталамусу, а второй – рефлекторный, сигналами от холодовых и тепловых рецепторов кожи.

При снижении температуры тела в связи с понижением температуры окружающей среды или недостаточностью теплопродукции, возбуждаются терморецепторы гипоталамуса, сосудов и тканей. Информация с терморецепторов поступает в нервный центр системы терморегуляции и вызывает формирование новой программы действия. Программа действия поступает по эфферентному звену к исполнительным органам и обеспечивает приспособление процессов теплопродукции и теплоотдачи к новым условиям, постоянство температуры тела. (Повышается тонус симпатических и соматических нервных волокон, увеличивается концентрация в крови тироксина, адреналина, кортизола, кортикостерона; происходит приспособление активности ферментов, состояния сосудов, активности потовых желез и ритма дыхания). Результат действия выражается в повышении окислительного распада углеводов, жиров, белков, усилении теплопродукции в почках, печени, в повышениии тонуса мышц, в появлении непроизвольных сокращений мышц – дрожи, что ведет к повышению теплообразования.

Программа действия одновременно обеспечивает сужение сосудов кожи, понижение температуры кожи и соответственно потери теплоты путем излучения, конвекции и теплопроведения. Если при этом не устанавливается постоянная температура тела, включаются дополнительные механизмы, способствующие уменьшению поверхности тела: животное подбирает конечности, изгибает позвоночник, поднимаются волосы и создается неподвижный слой воздуха около тела.

При повышении температуры тела в связи с повышеием температуры окружающей среды или повышенным образованием теплоты возбуждаются терморецепторы гипоталамуса, сосудов и тканей. Информация с рецепторов обеспечивает формирование в нервном центре такой программы действия, которая обеспечивает противоположные изменения переферических процессов, а также усиление функции потовых желез, учащение дыхания (потери теплоты всеми основными путями) и в итоге поддержание постоянства температуры тела.