Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Тейлор Д. -> "Биология в 3 томах. Tом 2" -> 239

Биология в 3 томах. Tом 2 - Тейлор Д.

Тейлор Д. , Грин Н., Стаут У. Биология в 3 томах. Tом 2. Под редакцией Сопера Р. — M.: Мир, 2004. — 436 c.
ISBN 5-03-003686-5
Скачать (прямая ссылка): biolv3tt22004.PDF
Предыдущая << 1 .. 233 234 235 236 237 238 < 239 > 240 241 242 243 244 245 .. 247 >> Следующая


/9.2. Скрытая теплота испарения пота равна 2,45 фк/мл. Рассчитайте какая доля (%) энергии расходуется на потоотделение у шахтера, который выделяет в день 4 л пота и потребляет за тот же период 50 ООО кДж энергии.

При испарении пота с поверхности кожи организм теряет энергию в виде скрытой теплоты парообразования, что приводит к снижению температуры тела. При низкой температуре среды, высокой влажности и безветрии скорость испарения уменьшается.

Многие млекопитающие так густо покрыты шерстью, что потоотделение может происходить у них только на голых участках тела, например на подушечках лап у собак и кошек и с поверхности ушей у крыс. Эти животные увеличивают тепло-

37,4 О 37,2 °со 37,0 g 36,8

37,4 37,2 37,0 36,8

s 200

о 8 loo

* X

U со

^---—
Температуре
Ї кожи


Температура гипоталамуса


отери энергии на испарение пота
і і і і і і

П

10

20

30

40 50 Время, МИН

70

80

Рис. 19.13. Графики, показывающие зависимость между температурой кожи, температурой гипоталамуса и скоростью испарения пота у человека в термостатической камере (45 °С). В моменты, обозначенные а, б и в, испытуемый пил ледяную воду.

отдачу путем вылизывания шерсти с последующим испарением влаги, а также путем частого поверхностного дыхания («тепловая одышка»), при котором тепло отдает влажная поверхность слизистой рта и носа. У человека, лошади и свиньи пот может выделяться через поверхность тела.

Экспериментально показано, что потоотделение является результатом повышения температуры во внутренних областях тела. В исследованиях, проведенных на людях и животных, установлено, что при снижении, температуры внутри тела после питья ледяной воды или охлаждении сонных артерий ледяными компрессами, приложенными вокруг шеи, пота будет выделяться меньше, даже если кожа будет подвергаться воздействию тепла. Изменение экспериментальных условий на противоположные дает обратный эффект. Поскольку сонные артерии снабжают кровью и гипоталамус, описанные опыты помогли понять его роль в терморегуляции. За изменениями температуры этой области мозга можно довольно точно следить, приложив терморезистор к барабанной перепонке. На рис. 19.13 приведены данные, полученные в эксперименте с обнаженным человеком, находящимся в термостатической ка-

БОТАНИКА

416 Глава 19

мере. Проанализировав эти графики, ответьте на следующие вопросы.

19.3.
Почему ледяную воду испытуемому дали


только через 20 мин после начала


эксперимента?

19.4.
Опишите связь между температурой


гипоталамуса и скоростью


потоотделения.

19.5.
Почему вскоре после питья ледяной


воды температура кожи повышается?

Теплоизоляция между внутренней областью тела и окружающей средой

Теплоизоляция тела обеспечивается прослойкой неподвижного воздуха, удерживаемого между волосками на коже, и жировыми отложениями в дерме и подкожной клетчатке. Перья, мех и одежда сохраняют пограничный слой воздуха, а поскольку воздух — плохой проводник тепла, он уменьшает теплоотдачу. Степень достигаемой при этом теплоизоляции зависит от толщины воздушной прослойки. При низкой температуре в результате рефлекторного сокращения мышц, поднимающих волосы или перья, слой неподвижного воздуха становится толще. У человека эта реакция еще сохранилась, но так как волос на теле у него очень мало, эффект ограничивается лишь появлением «гусиной кожи». Отсутствие шерсти люди компенсируют теплоизолирующим действием одежды. Для многих млекопитающих, особенно не впадающих на зиму в спячку, характерно сезонное накопление толстого слоя подкожного жира. Этот слой (толщиной иногда до 50 см), называемый ворванью, отлично защищает от холода водных млекопитающих, особенно тех, которые живут в холодных водах (киты, тюлени, моржи, морские львы).

19.5.4. Тепловой баланс и роль гипоталамуса

Если в течение некоторого периода времени температура тела остается постоянной, то, сле-

ММА им. И.М. Сеченова

довательно, количество тепла, которое получает организм из разных источников, равно количеству тепла, которое он отдает в окружающую среду.

Эндотермные животные способны вырабатывать достаточное количество тепла и регулировать теплоотдачу (рис. 19.14), поэтому равенство прихода и расхода тепла у них всегда сохраняется. Это свойство носит название гомойотер-мии. Как уже говорилось в начале этой главы, любой механизм, имеющий вход и выход, для поддержания своей стабильности должен располагать блоком управления (см. рис. 19.1).

У млекопитающих высоко развитая способность к терморегуляции связана со специфическими рецепторами, различными эффекторами и крайне чувствительным центром управления в гипоталамусе — одном из отделов головного мозга (см. рис. 17.24). Этот центр следит за температурой протекающей через него крови, т. е. внутренней температурой тела (разд. 19.3.7). Чтобы гипоталамус мог контролировать температуру внутренних областей тела (как у эндотермных животных), он должен также получать информацию об изменениях температуры окружающей среды. Без такой системы «раннего оповещения» организм мог бы потерять слишком много тепла (или перегреться), не успев перестроить свою работу в соответствии с новыми условиями. Эту информацию гипоталамус получает от периферических терморецепторов. Они воспринимают изменения наружной температуры и посылают нервные импульсы в гипоталамус еще до того, как изменится температура внутренних областей тела. Известно два типа терморецепторов — тепловые и холодовые. Импульсы от них распространяются не только в гипоталамус, но и в сомато-сенсорную область коры больших полушарий, где формируется субъективное ощущение тепла или холода в зависимости от интенсивности стимуляции, ее продолжительности и числа возбужденных рецепторов. Подсчитано, что у человека имеется примерно 150 ООО Холодовых рецепторов и 16 ООО тепловых. Они позволяют организму быстро и точно перестраиваться в направлении, необходимом для поддержания постоянной внутренней температуры. С точки зрения теории управления эти рецепторы действуют как детекторы внешнего возмущения, «предсказывающие» вероятное изменение температуры тела. Вместе с тем факторы, изменяющие внутрен-
Предыдущая << 1 .. 233 234 235 236 237 238 < 239 > 240 241 242 243 244 245 .. 247 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed