Регулирование температуры тела — один из примеров гомеостаза у людей. Температура выше или ниже нормальных показателей может вызывать серьезные осложнения. Мышечная недостаточность возникает при температуре 28° С. При 33° происходит потеря сознания. При температуре 42° С центральная нервная система начинает разрушаться. Смерть наступает при температуре 44° С. Объясните механизм поддержания постоянства температуры тела у человека.

Поддержание постоянной температуры тела человека — один из важнейших примеров гомеостаза, то есть способности организма сохранять относительное постоянство внутренней среды независимо от изменений внешних условий.

Нормальная температура тела человека обычно составляет около 36,5–37 °C, хотя в течение суток она может немного изменяться. Постоянство температуры необходимо для нормальной работы ферментов, обмена веществ, функционирования нервной системы, мышц и внутренних органов.

Механизм поддержания постоянной температуры тела называется терморегуляцией. Он основан на равновесии двух процессов: образования тепла в организме (теплопродукции) и отдачи тепла во внешнюю среду (теплоотдачи).

Главным центром терморегуляции является гипоталамус — отдел головного мозга. Он получает информацию от специальных температурных рецепторов (терморецепторов), расположенных в коже, внутренних органах и самом головном мозге. Эти рецепторы реагируют на повышение или понижение температуры и передают соответствующие нервные сигналы в гипоталамус.

Когда температура тела отклоняется от нормального уровня, гипоталамус запускает механизмы, направленные на восстановление температурного равновесия.

1. При повышении температуры тела включаются механизмы усиления теплоотдачи:

• Кровеносные сосуды кожи расширяются, благодаря чему увеличивается приток крови к поверхности тела и усиливается отдача тепла в окружающую среду.

• Активизируются потовые железы. При испарении пота с поверхности кожи организм теряет большое количество тепла, что способствует охлаждению.

• Уменьшается выработка дополнительного тепла организмом, в частности снижается мышечная активность.

• Человек инстинктивно стремится перейти в прохладное место, уменьшить физическую нагрузку, снять лишнюю одежду и выпить воды.

Таким образом, благодаря усилению теплоотдачи температура тела постепенно возвращается к нормальному уровню.

2. При понижении температуры тела организм, наоборот, стремится сохранить тепло и увеличить его образование:

• Кровеносные сосуды кожи сужаются, вследствие чего уменьшается приток крови к поверхности тела и сокращаются потери тепла.

• Потоотделение уменьшается или практически прекращается.

• Возникает мышечная дрожь — быстрые непроизвольные сокращения скелетных мышц, при которых выделяется дополнительное тепло.

• Усиливается теплопродукция за счет обменных процессов. В этом участвуют гормональные механизмы, в том числе действие адреналина и гормонов щитовидной железы. Особенно важную роль у младенцев играет бурый жир, способный вырабатывать тепло без мышечной дрожи.

• Человек стремится согреться: надевает теплую одежду, начинает двигаться или ищет теплое помещение.

Благодаря этим реакциям организм уменьшает теплоотдачу и увеличивает теплопродукцию, в результате чего температура тела повышается до нормальных значений.

В основе терморегуляции лежит принцип отрицательной обратной связи. Это означает, что любое отклонение температуры от нормального уровня вызывает ответную реакцию организма, направленную на устранение данного отклонения. Когда нормальная температура восстанавливается, интенсивность соответствующих защитных реакций уменьшается.

Следует отметить, что терморегуляция имеет определенные пределы. При длительном воздействии сильного холода или жары компенсаторных возможностей организма может оказаться недостаточно. Тогда развиваются гипотермия (переохлаждение) или гипертермия (перегревание). Они способны привести к нарушению работы ферментов, нервной системы, сердца и других жизненно важных органов. При этом указанные в вопросе температуры не являются абсолютно точными границами потери сознания или наступления смерти: тяжесть последствий зависит от длительности воздействия, скорости изменения температуры и состояния человека.

Таким образом, постоянство температуры тела человека поддерживается благодаря согласованной работе нервной и эндокринной систем, регулирующих теплопродукцию и теплоотдачу. Главную роль в этом процессе играет гипоталамус, который с помощью механизма отрицательной обратной связи обеспечивает сохранение температурного равновесия. Такая регуляция позволяет организму поддерживать оптимальные условия для протекания жизненно важных биохимических процессов даже при изменении температуры окружающей среды.