Какой отдел мозга участвует в терморегуляции
Регуляция теплообмена, а следовательно, и температуры тела человека осуществляется центром терморегуляции, который расположен в медиальной преоптической области переднего отдела гипоталамуса и в заднем отделе гипоталамуса. Разрушение этих отделов гипоталамуса или нарушение их нервных связей посредством перерезки на уровне среднего мозга в экспериментах на животных приводит к нарушению контроля за температурой тела у гомойотермных организмов. Кроме того, местное нагревание передней гипоталамической области вызывает усиление потоотделения и учащение дыхания у экспериментальных животных, охлаждение — возникновение дрожи и «свертывание в клубок». Регистрация активности отдельных нейронов гипоталамуса с помощью микроэлектродов показала ее изменение как в ответ на локальные колебания температуры в самом гипоталамусе, так и при воздействии раздражителей на терморецепторы кожи, внутренних органов и сосудов. Вышеперечисленные факты доказывают, что центр терморегуляции расположен в гипоталамусе.
В терморегуляторном центре гипоталамуса обнаружены различные по функциям группы нервных клеток:
1) термочувствительные нейроны преоптической области;
2) клетки, «задающие» уровень поддерживаемой в организме температуры тела («установочная точка» терморегуляции) в переднем гипоталамусе;
3) вставочные нейроны (интернейроны) гипоталамуса;
4) эффекторные нейроны, управляющие процессами теплопродукции и теплоотдачи, в заднем гипоталамусе (рис. 13.5).
Рис. 13.5. Схема взаимодействия различных типов нейронов терморегуляторного центра гипоталамуса между собой и с кожными терморецепторами. Стимуляция тепловых рецепторов кожи (Рт) и гипоталамуса активирует процессы теплоотдачи в организме человека, а холодовых рецепторов (Рх) кожи и гипоталамуса — теплопродукции. Ин — интернейроны гипоталамуса.
Термочувствительные нервные клетки преоптической области гипоталамуса непосредственно «измеряют» температуру артериальной крови, протекающей через мозг, и обладают высокой чувствительностью к температурным изменениям (способны различать разницу температуры крови в 0,011 °С). Отношение холодо- и теплочувствительных нейронов в гипоталамусе составляет 1:6, поэтому центральные терморецепторы преимущественно активируются при повышении температуры «ядра» тела человека. На основе анализа и интеграции информации о значении температуры крови и периферических тканей, в преоптической области гипоталамуса непрерывно определяется среднее (интегральное) значение температуры тела. Эти данные передаются через вставочные нейроны в группу нейронов переднего отдела гипоталамуса, задающих в организме определенный уровень температуры тела — «установочную точку» терморегуляции. На основе анализа и сравнений значений средней температуры тела и заданной величины температуры, подлежащей регулированию, механизмы «установочной точки» через эффекторные нейроны заднего гипоталамуса воздействуют на процессы теплоотдачи или теплопродукции, чтобы привести в соответствие фактическую и заданную температуру. Таким образом, за счет функции центра терморегуляции устанавливается равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей, позволяющее поддерживать температуру тела в оптимальных для жизнедеятельности организма пределах (рис. 13.6).
Рис. 13.6. Схема механизмов регуляции теплообмена в организме человека. Поддержание относительного постоянства температуры тела достигается с помощью баланса между количеством продуцируемого в единицу времени тепла в организме человека и количеством тепла, которое организм отдает за то же время в окружающую среду. Тепловой баланс регулируется нейрогуморальными механизмами, которые активируются в результате изменения импульсной активности эффекторных нейронов терморегуляторного центра гипоталамуса. В гипоталамический терморегуляторный центр поступает афферентная информация об изменениях внешней температуры от периферических терморецепторов и об изменения температуры «ядра» — от центральных терморецепторов (пояснения в тексте).
В механизме формирования «установочной точки» имеет значение уровень спонтанной активности вставочных нейронов гипоталамуса. Например, если уровень спонтанной активности интернейрона является высоким, то для усиления термогенеза требуется более высокая активность кожных Холодовых рецепторов, а значение пороговой температуры для регулируемой теплопродукции является более низким. И наоборот, если вставочный нейрон проявляет низкую спонтанную активность, то даже незначительная афферентация от кожных Холодовых рецепторов может оказаться достаточной для запуска дополнительного теплообразования в организме. Уровень спонтанной активности вставочных нейронов зависит от соотношения концентрации ионов натрия и кальция в гипоталамусе и некоторых других нетемпературных факторов.
Какой отдел мозга участвует в терморегуляции
а) Роль преоптической области переднего гипоталамуса в регистрации отклонений температуры тела от стабильных значений. Были выполнены эксперименты, в которых крошечная область мозга животных подвергалась нагреванию или охлаждению с помощью термода. Это маленькое, похожее на швейную иглу устройство нагревают с использованием электрического тока или горячей воды. Охлаждать устройство можно холодной водой. Основной областью мозга, нагревание или охлаждение которой приводит к включению механизмов терморегуляции, является преоптическая область и ядра переднего гипоталамуса.
Так, при помощи термода было обнаружено, что преоптическая область переднего гипоталамуса содержит большое количество чувствительных к теплу и холоду нейронов. Предположительно эти нейроны выполняют функцию термосенсоров, контролирующих температуру тела. Они увеличивают частоту разрядов в 2-10 раз в ответ на повышение температуры тела на 10°С. Нейроны, чувствительные к охлаждению, напротив, увеличивают частоту разрядов при снижении температуры.
При нагревании преоптической области вся поверхность кожи тела начинает покрываться потом на фоне резко выраженной дилатации сосудов кожи. Эта немедленная реакция обеспечивает теплоотдачу, позволяя вернуть температуру тела к нормальным значениям. Кроме того, блокируется избыточная теплопродукция. Очевидно, что преоптическая область гипоталамуса способна выполнять функции центра, контролирующего постоянство температуры тела.
Влияние температуры гипоталамуса на отдачу телом тепла путем испарения и на теплопродукцию, обусловленную главным образом мышечной дрожью.
Чрезвычайно высокий уровень критической температуры, при котором начинает увеличиваться теплоотдача, а теплопродукция достигает минимального стабильного уровня
б) Отслеживание температурных значений посредством рецепторов кожи и глубоких тканей. Сигналы, генерируемые терморецепторами гипоталамуса, обладают мощным влиянием на регуляцию температуры тела, но рецепторы других областей дополняют их влияние на процесс терморегуляции. Это особенно справедливо для температурных рецепторов кожи и некоторых специфических глубоких тканей тела.
Напомним, что кожа снабжена рецепторами обоих типов: и Холодовыми, и тепловыми. В некоторых областях тела Холодовых рецепторов существенно больше, чем тепловых, — фактически в 10 раз, поэтому отслеживание температурных изменений периферическими рецепторами сопряжено главным образом с обнаружением холодного и прохладного, чем с выявлением теплого.
Если кожа на всей поверхности тела начинает охлаждаться, это немедленно вовлекает в ответную реакцию рефлекторные механизмы, направленные на согревание, путем:
(1) обеспечения мощной стимуляции мышечной дрожи с результирующим увеличением теплопродукции;
(2) торможения потоотделения, если оно еще осуществляется;
(3) обеспечения вазоконстрикции, уменьшающей отдачу тепла с поверхности кожи.
Глубокие терморецепторы найдены главным образом в спинном мозге, органах брюшной полости и вокруг крупных вен верхней части брюшной полости и грудной клетки. Функции глубоких рецепторов отличаются от функций рецепторов кожи, т.к. они подвержены действию температуры «сердцевины» тела, а не действию температуры кожи, хотя подобно терморецепторам кожи они реагируют в большей мере на снижение, чем на повышение температуры. Возможно, деятельность как рецепторов кожи, так и рецепторов глубоких тканей направлена на предупреждение развития гипотермии, т.е. снижения температуры тела.
в) Задний гипоталамус интегрирует центральные и периферические температурные сенсорные сигналы. Сигналы, поступающие от периферических терморецепторов, участвуют в осуществлении контроля за температурой тела благодаря гипоталамусу. Область гипоталамуса, которой адресованы сигналы от периферических терморецепторов, локализована в задних отделах билатерально, приблизительно на уровне мамиллярных тел. Температурные сигналы, поступающие в преоптическую зону переднего гипоталамуса, передаются затем в задние отделы. Здесь, в области заднего гипоталамуса, сходятся сигналы из преоптической области и сигналы от терморецепторов всех областей тела, затем они суммируются и интегрируются, чтобы вместе управлять теплопродукцией и теплоотдачей организма.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Длительное повышение температуры после COVID-19
17 марта
У многих пациентов, переболевших COVID-19, нередко продолжается повышение температуры тела до 37,2 – 37,5. Почему же это происходит? Давайте разбираться.
Центр терморегуляции располагается в отделе головного мозга, который называется гипоталамус.
Гипоталамус управляет процессами эндокринной системы, которая тесно взаимосвязана с самыми важными для терморегуляции органами – это надпочечники и щитовидная железа. Так, при понижении температуры окружающей среды усиливается выделение гормонов щитовидной железы, ускоряющих обмен веществ и, как следствие усиливается теплообразование. При изменении погоды надпочечники выделяют в кровь гормоны, сужающие или расширяющие сосуды, в том числе кожи. Из-за этого меняется уровень теплоотдачи.
Физиологические колебания температуры тела в течение суток могут быть на 1-1,3 градуса. При чем, она всегда увеличивается к вечеру и может быть в норме с 16 до 18 часов в подмышечной области в пределах 37,0 – 37,2. Это связано с биоритмами и физиологическими процессами в организме (лактация, менструация у женщин, реакция на стресс, боль, приём пищи, физические нагрузки, особые климатические условия).
Известно, что коронавирус оказывает повреждающее действие на нервную систему. Т.е. колебания температуры тела объяснимы непосредственным поражением нервной системы. Восстановление происходит долго, иногда несколько месяцев.
Симптом субфебрильной температуры является проявлением постковидного синдрома, которое пока не лечится. Это своеобразный астенический синдром, возникший после с болезни, связанной с внушительным воспалительным процессом. Восстановление может протекать несколько месяцев.
Но нервной системе можно помочь восстановиться быстрее:
► Спать 7-9 часов каждую ночь.
► Если есть возможность, устраивать «тихий час» днем.
► Максимально снизить время, проведённое у экранов таких устройств как смартфон, планшет, компьютер или телевизор.
► Отдыхать достаточное количество времени.
► Поддерживать температуру в помещении на уровне 22 градусов, постоянно проветривать для доступа свежего воздуха.
► Соблюдать водный режим – циркулярный душ, контрастный душ.
► Питаться сбалансированно и правильно: употреблять много свежих фруктов и овощей, белка, никакого фастфуда, жареной пищи, алкоголя и кофеина. Возможно применение энтерального питания с повышенным содержанием белка и энергии, например Нутридринк Компакт Протеин по 125 г (1 пластиковая бутылочка) в сутки на протяжении 3-4 недель.
► Гулять на свежем воздухе и иметь регулярную легкую физическую нагрузку, (ЛФК, йога, особенно дыхательные практики, медитации).
► Прием витамина Д в профилактической дозировке 2000 МЕ в сутки, Магне В6 форте по 1 таб 3 р в сутки 1 месяц.
► Применение акупунктуры также признается доказательной медициной, как способ восстановления после перенесенных заболеваний.
Однако очень важно людям, имеющим проблемы с эндокринной системой, обратиться к эндокринологу и провести контроль показателей. Дополнительно можно определить в крови уровень железа, ферритина, витамина Д. Если в анализах будут отклонения, начать соответственное лечение. И в любом случае при появлении и сохранении в течение длительного времени субфебрильной температуры следует обратиться к врачу для выявления возможных проблем.
Что еще важно помимо измерения температуры тела?
Люди, находящиеся в процессе восстановления, особенно пожилые, должны регулярно контролировать пульс, артериальное давление, бдительно относиться к жалобам со стороны сердца, контролировать уровень кислорода с помощью пульсоксиметра. Нормальное насыщение кислородом составляет от 96 до 100% и не должно опускаться ниже 88% во время физической нагрузки. Поэтому важно измерять сатурацию до, во время и после тренировки.
Если после перенесенной коронавирусной инфекции вы не чувствуете себя как раньше, то в «Клинике Вся Медицина» действуют специальные программы реабилитации после COVID-19, которые помогут улучшить ваше самочувствие!
Узнать подробности можно по телефону +7 (351) 240-03-03 или по ссылкам:
Какой отдел мозга участвует в терморегуляции
Большинство людей не контролирует свое дыхание. Следует отметить, чем выше частота дыхания, тем больше вероятность возникновения серьезных проблем со здоровьем.
Итак, как же дышать правильно и с пользой для здоровья?
Дыхание через нос является наиболее правильным и оптимальным, в то время как дыхание ртом снижает оксигенацию тканей, повышает частоту сердечных сокращений и кровяное давление, а также имеет множество других неблагоприятных последствий для здоровья.
Преимущества носового дыхания очевидны.
При дыхании через рот отсутствуют барьеры, препятствующие попаданию болезнетворных микробов в организм.
Во-вторых, носовое дыхание обеспечивает лучший кровоток и объем легких. Расширение сосудов под воздействием оксида азота увеличивает площадь поверхности альвеол, в результате чего кислород в легких поглощается более эффективно.
Носовое дыхание (в отличие от дыхания через рот) улучшает кровообращение, повышает уровень кислорода в крови и уровень углекислого газа, замедляет частоту дыхания и увеличивает общий объем легких.
Постоянное дыхание через рот вызывает сужение дыхательных путей.
При дыхании через рот происходит чрезмерная стимуляция легких кислородом, но поскольку поступающий таким образом воздух не увлажнен, а сосуды недостаточно расширены, то фактическая абсорбция кислорода через альвеолы значительно ниже, чем при носовом дыхании.
В-третьих, носовое дыхание участвует в терморегуляции организма, помогая поддерживать температуру тела.
В-четвертых, дыхание через нос улучшает мозговую деятельность и функционирование всех органов и систем организма.
Носовое дыхание, как часть дыхательного процесса в организме, также контролируется гипоталамусом. При увеличении воздушного потока через правую ноздрю наблюдается повышение активности левого полушария мозга, отвечающего за логику и анализ, а при увеличении воздушного потока через левую ноздрю наблюдается повышение активности правого полушария мозга, отвечающего за обработку невербальной информации и пространственную ориентацию.
При дыхании через рот мы отказываем в оптимальной оксигенации нашему сердцу, мозгу и всем другим органам, в результате чего могут развиться аритмии и другие сердечные заболевания.
В пятых, носовое дыхание помогает при высоких физических нагрузках, в том числе во время тренировок.
Когда уровень углекислого газа в нашем организме слишком низкий, происходит нарушение кислотно-щелочного равновесия, изменяется pH крови, что приводит к ухудшению способности гемоглобина выделять кислород нашим клеткам (эффект Вериго – Бора). Эффект Вериго-Бора был открыт независимо друг от друга русским физиологом Б.Ф. Вериго в 1892 году и датским физиологом К. Бором в 1904 году, и заключается он в зависимости степени диссоциации оксигемоглобина от величины парциального давления углекислоты в альвеолярном воздухе и крови. При снижении парциального давления углекислого газа в крови сродство кислорода к гемоглобину повышается, что препятствует переходу кислорода из капилляров в ткани.
Носовое дыхание создает примерно на 50 % больше сопротивления воздушному потоку у здоровых людей, чем дыхание через рот, а также помогает замедлить дыхательный цикл, уменьшить количество дыхательных движений, что приводит к увеличению поглощения кислорода на 10-20 %.
Таким образом, если мы хотим улучшить свои физические показатели, во время физических нагрузок следует дышать носом. Интенсивность занятий спортом необходимо регулировать в соответствии с дыханием. Если вы чувствуете, что дыхания носом вам не хватает, необходимо снизить темп тренировки. Это временное явление, через довольно быстрый промежуток времени организм начнет приспосабливаться к повышенному уровню углекислого газа.
В шестых, носовое дыхание обладает терапевтическим действием. При правильном дыхании через нос можно снизить артериальное давление и снизить уровень стресса.
Дыхание через рот может привести к нарушению прикуса, изменению анатомии лица у детей, ухудшает качество сна, в результате чего мы выглядим и чувствуем себя уставшим. Также при дыхании через рот ускоряется потеря воды, в результате чего возможно обезвоживание.
При дыхании через рот пропускается много важных этапов в этом физиологическом процессе, что может привести к проблемам со здоровьем, таким как храп, ночное апноэ. Дыхание через рот способствует гипервентиляции, которая фактически снижает оксигенацию тканей. Дыхание ртом также приводит к снижению уровня углекислого газа в организме и снижению способности легких отфильтровывать токсичные загрязнения, поступающие из воздуха.
Дыхание ртом можно использовать в экстренных случаях. При гипоксии наш организм рефлекторно реагирует на недостаток кислорода, начиная зевать, пытаясь таким образом увеличить количество поступающего воздуха.
В следующий раз мы рассмотрим несколько техник контролируемого дыхания, которые помогут вам улучшить свое здоровье.
Какой отдел мозга участвует в терморегуляции
Каким образом в организме человека регулируется температура тела? Объясните механизм данной регуляции.
1. Температура тела регулируется частью мозга, называемой гипоталамусом.
2. Данный отдел мозга получает информацию от терморецепторов всего организма, производит ее оценку и отдает органам-посредникам указания к действию для осуществления того или иного изменения. Средний, продолговатый и спинной мозг осуществляют второстепенное управление терморегуляцией.
3. Начинается дрожь или потоотделение, чтобы поддержать гомеостаз.
Поверхностные капилляры кожи расширяются таким образом, что поток крови увеличивается, и через кожу тело отдает в окружающую среду больше тепла. Потоотделение также увеличивает теплоотдачу: жидкость, выделяемая потовой железой, испаряется, охлаждая кожу.
(принимается любой пример терморегуляции)
Если внешняя температура повышается или падает, организм использует различные механизмы, чтобы обеспечить поддержание комфортной температуры.
— Некоторые реакции на ощущение холода происходят на сознательном уровне, например, активные движения, использование теплой одежды или перемещение в более теплое место. Другие реакции возникают непроизвольно. Человек начинает дрожать, когда мышцы тела сокращаются и расслабляются очень быстро. Повышается выработка адреналина, который ускоряет скорость обменных процессов. При этом высвобождается энергия, запасенная в форме глюкозы. В результате всех этих процессов тело согревается.
— Чтобы уменьшить потери тепла с поверхности тела, капилляры, лежащие у поверхности кожи, сокращаются, что ведет к снижению кровотока и побледнению кожи. Кроме того, сокращаются и тонкие мышечные волокна волосяных фолликулов, при этом волоски выпрямляются и приподнимаются над кожей. У большинства млекопитающих это механизм для удержания слоя теплого воздуха вокруг кожи, но поскольку волосы на коже человека тонкие и короткие, особого эффекта сохранения тепла этот механизм не имеет, вызывая лишь эффект «гусиной кожи».
При низких температурах артериолы (мелкие ветви артерий), переходящие в капилляры поверхностных слоев кожи, могут сокращаться. Это снижает приток крови к коже и уменьшает потерю тепла.
