§ 27. Терморегуляція в організмі людини. Захворювання шкіри та їх профілактика

Пригадайте, як здійснюється терморегуляція в холоднокровних і теплокровних тварин. Які термометри використовують під час вимірювання температури тіла людини? Які захворювання належать до інфекційних? До яких паразитів належать воші, коростяні свербуни, залозниці?

Що таке терморегуляція і як вона здійснюється? Терморегуляція - це узгоджена взаємодія в організмі процесів теплоутворення та тепловіддачі для підтримання температури тіла на певному рівні, відмінному від температури довкілля. Ви пам’ятаєте, що людина, як й інші ссавці та птахи, належить до теплокровних організмів, які здатні підтримувати сталу температуру свого тіла на певному рівні, що не залежить від температури довкілля. Це забезпечується досконалими механізмами терморегуляції, тобто врівноваженням процесів утворення і віддачі тепла в організмі.

Ви пам’ятаєте, що тепло в організмі утворюється постійно завдяки процесам розщеплення органічних сполук. Найінтенсивніше це відбувається в печінці та м’язах. У скелетних м’язах тепло утворюється лише під час їхнього скорочення. Саме тому навіть на великому морозі, коли ви бігаєте і стрибаєте, буває навіть жарко. І навпаки, коли ви не рухаєтесь, то навіть за невеликого холоду починаєте тремтіти.

Тремтіння - це особливі скорочення м’язів, які сприяють збільшенню кількості утворюваного тепла, а отже, є пристосувальною реакцією, яка протидіє зниженню температури тіла. До організму тепло може надходити також із зовнішнього середовища за умови, якщо температура довкілля перевищує температуру тіла.

У курсі фізики ви вивчали явище тепловіддачі. Воно полягає в тому, що тіла, які мають вищу температуру, контактуючи з тілами, що мають нижчу температуру, віддають їм тепло. Теплова енергія з організму людини випромінюється в довкілля через покриви, виходить з нагрітим повітрям під час видиху, виділяється з потом, сечею тощо. Тепловіддача має не менш важливе значення, ніж теплоутворення, бо якби все тепло, яке виробляє організм, затримувалося в ньому, то людина загинула б упродовж кількох годин від перегрівання.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! Для нормального функціонування організму в цілому важливо, щоб процеси теплоутворення і тепловіддачі були збалансованими. За зниження температури навколишнього середовища збільшується вироблення тепла організмом і зменшується тепловіддача, а за зростання температури довкілля, навпаки, зменшується вироблення тепла і зростає тепловіддача. Показником взаємної узгодженості процесів теплоутворення і тепловіддачі є стала температура тіла людини. Якою є температура різних частин тіла людини? У здорової людини температура тіла постійна. У нормі в спокійному стані в пахвовій ямці вона становить +36,5...+36,9 ^сС, тоді як температура внутрішніх органів вища, наприклад у печінці вона становить +38...+38,5 °С. На поверхні шкіри голови й тулуба температура дещо вища, а на кінцівках у міру віддалення від тулуба вона поступово знижується. Так, температура в ділянці гомілково-стопного суглоба становить приблизно +30 °С, а на пальцях ноги +24,5 С.

Ми вже згадували, що температура тіла здатна змінюватися під час посилення фізичних навантажень. Наприклад, під час тривалого бігу температура тіла може зростати до +38...+39 °С і вище. Після припинення фізичних навантажень температура тіла швидко повертається до норми. Змінюється температура тіла і впродовж доби: вночі (о 2-4-й год) вона стає найнижчою і опускається до +3б,4...+36,5 ^иС, а надвечір (о 16-19-й год) є найвищою (мал. 109).

Температуру тіла людини вимірюють за допомогою медичного термометра (мал. 110) зазвичай у пахвовій ямці (7-8 хв).

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! З медичним термометром слід поводитись обережно, бо він містить ртуть. Цей рідкий метал, потрапивши в організм, може спричинити важке отруєння людини.

ЦІКАВО ЗНАТИ! Сучасні автоматичні термометри мають електронний датчик, покази якого висвічуються на дисплеї. Точність вимірювання може сягати сотих часток градуса. Такі термометри безпечні, стійкі до ударів (деякі з них - водостійкі) і здатні визначати температуру від 6-10 с до 3 хв (залежно від моделі). Часто вони мають звукову сигналізацію (після закінчення вимірювання подається звуковий сигнал), пам'ять (у них можна зберігати результати попередніх вимірювань).

Порушення механізмів терморегуляції спричиняє перегрівання або переохолодження організму, яке передусім залежить від температури довкілля.

Висока здатність організму людини до терморегуляції дає змогу їй існувати в різних умовах: Крайньої Півночі, спекотних пустель Африки і Азії тощо.

Як шкіра бере участь у терморегуляції? Оскільки шкіра безпосередньо контактує із зовнішнім середовищем, то «розігріта» кров, підходячи до шкіри, може охолоджуватись, віддаючи при цьому значну кількість тепла. Однак кров шкіри віддає надлишкове тепло лише за умови, якщо температура зовнішнього середовища нижча, ніж поверхня шкіри. При кімнатній температурі (+20...+22 °С) через шкіру з організму виводиться близько 70-80 % надлишкового тепла.

Кількість тепла, яке організм віддає у довкілля, залежить від кількості крові, яка протікає по судинах шкіри. Тому в прохолодну погоду, коли необхідно зменшити втрати тепла, кровоносні судини рефлекторно зву-

жуються, і кількість крові, що протікає по них за одиницю часу, зменшується. Тим самим організм заощаджує тепло. У спекотну погоду, навпаки, діаметр кровоносних судин шкіри рефлекторно збільшується: кількість крові, яка протікає по них за одиницю часу, зростає. Так само зростає кількість тепла, що випромінюється у довкілля. Коли кровоносні судини розширюються, шкіра червоніє, а коли звужуються на прохолодному повітрі - бліднішає.

Надлишкове тепло ефективно виводиться в довкілля завдяки випаровуванню води з поверхні шкіри. Це має особливе значення за високих температур довкілля, оскільки за таких умов виділення тепла через шкіру обмежене або взагалі неможливе. За добу при кімнатній температурі з поверхні тіла людини випаровується до 800 мл поту, тоді як у спекотну погоду (при температурі +35 °С і вище) - до 4,5 л, а якщо при цьому' людина викону'є важку фізичну роботу - до 10 л. В умовах низьких температур виділення поту зменшується або зовсім припиняється. Додатково вода видаляється з організму через легені під час частого дихання у спекотну погоду.

На інтенсивність випаровування поту впливає вологість повітря. Якщо вміст водяної пари в повітрі низький - поту випаровується більше, і людина краще переносить спекотну погоду. І, навпаки, в умовах вологого повітря високі температури довкілля переносити важче, бо випаровування поту знижується.

Перегрів організму може спричинити тепловий удар.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! Тепловий удар - патологічний стан, зумовлений загальним перегріванням організму' внаслідок дії зовнішніх теплових чинників.

За надмірної дії сонячного випромінювання може статися сонячний тепловий удар. При цьому людина відчуває головний біль, у неї розвиваються задуха, запаморочення, слабкість, частішає пульс, виникає шум у вухах і миготіння перед очима. Людина може знепритомніти.

Здоров’я людини. Потерпілого від сонячного теплового удару потрібно перенести в прохолодне місце, розстебнути комір, покласти на голову змочений холодною водою рушник, трохи підняти вгору ноги, підклавши під них валик (мал. 111). Бажано загорнути людину в мокре простирадло, створити рух повітря і тим посилити випаровування поту. Якщо у потерпілого зупинилося дихання і не промацується пульс,

необхідно зробити штучне дихання, непрямий масаж серця і негайно викликати лікаря. Щоб запобігти сонячному тепловому удару, треба покривати голову світлим головним убором з достатньою проникливістю для повітря, не перебувати занадто довго під прямими сонячними променями тощо.

Віддачі тепла в довкілля перешкоджає прошарок підшкірної жирової клітковини. Що цей шар товщий, то менше тепла потрапляє в довкілля. Тому люди, у яких цей прошарок розвинений добре, краще переносять прохолодну погоду, але гірше - жарку.

Волосяний покрив голови також має певне значення для терморегуляції, бо нерухомий прошарок повітря, який утворюється між волоссям, здатний зменшувати тепловіддачу. Тим самим він певною мірою захищає мозок від перегріву чи переохолодження.

Здоров’я людини. Ефективність тепловіддачі залежить від правильно підібраного одягу, оскільки між одягом та тілом створюється шар нерухомого повітря, який відіграє роль теплоізолятора. Одяг, виготовлений із природних матеріалів, зберігаючи тепло, здатний частково пропускати повітря і вбирати вологу. Натомість непроникний для повітря одяг перешкоджає випаровуванню поту. У такому одязі навколо тіла людини створюється шар повітря, насиченого водяною парою.

Як регулюються процеси терморегуляції? Процеси теплоутворення та тепловіддачі регулюють нервова система та біологічно активні речовини. Зокрема, зміни температури довкілля сприймають рецептори шкіри. Від них нервові імпульси по чутливих нервових шляхах прямують до центру терморегуляції, який розташований у головному мозку, а звідти по нервах - до м’язів та органів. Відповідно рефлекторно змінюється інтенсивність обміну речовин і процесів тепловіддачі. Діяльність центру терморегуляції контролюється корою великих півкуль головного мозку.

На терморегуляцію впливають також і гормони, які виробляють залози внутрішньої секреції. Наприклад, у стані гніву або страху судини шкіри розширюються під впливом гормону адреналіну. Завдяки цьому збільшується тепловіддача.

Здоров’я людини. Терморегуляційні процеси в організмі людини можна вдосконалити завдяки загартовуванню. Пригадайте з курсу основ здоров’я способи загартовування організму людини: перебування на свіжому повітрі, водні процедури, сонячні ванни. Для того щоб загартовування було дієвим, слід дотримуватися певних правил. Перше з них - це поступове збільшення навантаження на організм. Друге правило - регулярність.

Які бувають захворювання шкіри? Нормальне функціонування шкіри порушується внаслідок різних її захворювань (див. таблицю 10).

Таблиця 10

Деякі поширені хвороби шкіри

Продовження таблиці 10

Завдання. Користуючися таблицею 10, назвіть хвороби шкіри, причини їх виникнення та ознаки; профілактичні заходи щодо них.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! Злущені клітини епідермісу склеюються потом і шкірним салом, закупорюючи протоки сальних і потових залоз. Наслідком цього може бути поява гнійничкових утворів на шкірі - вугрів. На брудній шкірі розмножуються мікроорганізми, які можуть спричинити різні хвороби, що важко лікуються. Тільки чиста шкіра може повноцінно виконувати всі свої функції, серед яких найважливіша - захисна. Регулярне миття шкіри гарячою водою з милом звільняє її від бруду, мікроорганізмів і продуктів їхньої життєдіяльності.

Ключові терміни і поняття: терморегуляція, теплоутворення, тепловіддача, тепловий удар, сонячний тепловий удар.

УЗАГАЛЬНИМО ЗНАННЯ

Людина належить до теплокровних організмів, завдяки досконалим механізмам терморегуляції за звичайних умов температура її тіла досить стала (+36,5...+36,9 °С). Важливим органом, який забезпечує процеси терморегуляції, є шкіра. Процеси терморегуляції регулюються як нервовою системою, так і біологічно активними речовинами - гормонами. Дотримання правил гігієни шкіри, уникання переохолоджування та перегрівання організму, а також загартовування запобігають захворюванням шкіри та поліпшують її стан, а також покращують та зберігають здоров’я людини загалом.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ Дайте відповідь на запитання

1. Як змінюється віддача тепла організмом, коли знижується або підвищується температура навколишнього середовища? 2. Що таке терморегуляція? 3. Яка нормальна температура тіла людини і як її вимірюють? 4. Як здійснюються нервова й гуморальна регуляції теплоутворення та тепловіддачі? 5. Що таке теп-

повий удар? Які дії потрібно виконати під час надання першої допомоги в разі теплового удару? 6. Які хвороби шкіри ви знаєте? Як їх уникнути?

Виберіть одну правильну відповідь

Укажіть зміни, які відбуваються з кровоносними судинами шкіри за підвищення температури зовнішнього середовища: а) звужуються; б) розширюються; в) одні звужуються, інші - розширюються; г) їхній діаметр не змінюється. Установіть правильну послідовність механізму тепловіддачі за підвищеної температури зовнішнього середовища: а) до шкіри надходить менше крові; б) кровоносні судини звужуються; в) тепловіддача зменшується.

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ. І група. Розкрийте механізм і значення терморегуляції. II група. Яка роль шкіри в регуляції теплообміну.

ПОМІРКУЙТЕ. 1. На чистій шкірі людини за 10 хв гине 85 % хвороботворних бактерій, а на брудній - лише 5 %. Яка причина загибелі бактерій? Який гігієнічний висновок випливає із цього факту? 2. Чому вночі температура тіла людини знижується? 3. У жителів Крайньої Півночі (чукчів, ескімосів, якутів тощо) шар підшкірної клітковини особливо товстий. Як це допомагає їм існувати в умовах низьких температур?

ТВОРЧЕ^АВДАННЯ. Підготуйте пам’ятку «Заходи профілактики захворювань шкіри».

САМОКОНТРОЛЬ ЗНАНЬ З ТЕМИ

I рівень

Виберіть одну правильну відповідь

1. Укажіть орган сечовидільної системи, у якому накопичується сеча: а) сечовід; б) сечовий міхур; в) сечівник.

2. Позначте зміни, які відбуваються з кровоносними судинами шкіри при зниженні температури зовнішнього середовища: а) звужуються; б) розширюються; в) одні звужуються, інші - розширюються; г) їхній діаметр не змінюється.

3. Виберіть групу тканин, яка входить до складу епідермісу шкіри: а) епітеліальні;

б) сполучні; в) м’язові; г) нервові.

4. Позначте частину шкіри, у якій міститься пігмент, що захищає організм від ультрафіолетових променів: а) верхній шар епідермісу; б) дерма; в) підшкірна клітковина; г) нігті.

5. Виберіть процес, завдяки якому організм людини зігрівається: а) скорочення м’яза, що піднімає волосся; б) виділення секрету сальних залоз; в) потовиділення; г) підвищення інтенсивності обміну речовин.

6. Що таке ниркова миска: а) сукупність нефронів; б) сукупність ниркових трубочок;

в) сукупність ниркових пірамід; г) порожнина в центрі нирки?

7. Укажіть шар покривів людини, у якому відсутні кровоносні судини: а) епідерміс;

б) дерма; в) підшкірна жирова клітковина; г) кровоносні судини присутні в усіх шарах покривів людини.

II рівень

8. Установіть правильну послідовність процесу утворення первинної сечі: а) плазма крові профільтровується в порожнину капсули нефрону; б) кров надходить у капілярний клубочок нефрону; в) з капсули первинна сеча надходить до канальців нефронів; г) у порожнині капсули нефрону утворюється первинна сеча.

9. Установіть правильну послідовність процесу утворення вторинної сечі: а) профільтрована кров виходить з капсули нирок; б) кров надходить до капсули нирок;

в) фільтрат очищається у звивистих канальцях; г) вторинна сеча виходить з нирок.

138

10. Установіть правильну послідовність механізму тепловіддачі за зниженої температури зовнішнього середовища: а) до шкіри надходить більше крові; б) кровоносні судини розширюються; в) тепловіддача збільшується.

III рівень

11. Розв’яжіть задачу. Полічіть, скільки крові (%), що проходить через нирки, переходить у фільтрат, якщо за хвилину через обидві нирки проходить 1250 мл крові, що приводить до утворення 125 мл фільтрату. Виберіть правильну відповідь: а) 0,001 %; б) 0,01 %; в) 0,1 %; г) 10 % .

12. Робота з графіком. На графіку зображено показники ритму температури тіла людини протягом робочого дня

А. Проаналізуйте графік. Б. Чому температура тіла людини змінюється впродовж доби? Коли вона найвища? Чому? В. Як зміна температури тіла впливає на продуктивність праці?

IV рівень

Поміркуйте.

13. Відомо, що кількість виділеної організмом сечі протягом доби в спеку зменшується. Поясніть, чому так відбувається.

14. У спеку поту виділяється більше, ніж сечі, а в холодну погоду навпаки. Як можна пояснити таку закономірність?

15. Як взаємопов’язані між собою кровоносна та сечовидільна системи? Яке це має значення для функціонування організму?

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Матяш