Termoreguliacija

Besišildanti gyvatė

Termoreguliacija – (gr. thermos – šiltas, karštas + lot. regulo – tvarkau) organizmo savybė palaikyti jam optimalią temperatūrą. Termoreguliacija yra svarbi homeostazės dalis. Termoreguliacija būdinga tiek šaltakraujams (ektotermams), tiek šiltakraujams gyvūnams (endotermams).

Galimi 4 šilumos netekimo būdai: konvekcija, laidumas, radiacija ir garavimas. Jeigu kūno paviršiaus temperatūra yra didesnė nei aplinkos, kūnas gali netekti šilumos spinduliavimo ir laidumo būdu. Bet jei aplinkos temperatūra yra didesnė negu odos, kūnas iš aplinkos gauna šilumos spinduliavimo ir laidumo būdu. Esant tokioms sąlygoms, vienintelis būdas, kuriuo kūnas gali atsikratyti šilumos, yra garavimas. Taigi, kai aplinkos temperatūra yra aukštesnė nei odos temperatūros, viskas, kas neleidžia garuoti, pakels vidinę kūno temperatūrą. Pavyzdžiui, didelis oro drėgnumas stabdo prakaito garavimą, todėl apsunkina organizmo vėsinimąsi.

Šaltakraujų gyvūnų termoreguliacija

Šaltakraujų gyvūnų temperatūra priklauso nuo aplinkos temperatūros. Kiekviena rūšis turi optimalios temperatūros intervalą, kuriame gyvūnai yra aktyvūs, sėkmingai atlieka gyvybines funkcijas, vystosi ir veisiasi. Esant per žemai aplinkos temperatūrai, sulėtėja šaltakraujų gyvūnų medžiagų apykaita, todėl sumažėja aktyvumas (gyvūnai tampa nerangūs, lėti arba visai nejudrūs), sulėtėja ar sustoja vystymasis. Per aukštoje temperatūroje prarandama daug vandens. Nors fiziologiškai šaltakraujai negali reguliuoti kūno temperatūros, bet gali ją keisti pasinaudodami jos skirtumais aplinkoje, pavyzdžiui:

Šildymasis

• Šildymasis saulėkaitoje, ant įšilusių paviršių,
• Šilti lizdai, urvai ir kt. slėptuvės.

Šiltakraujų gyvūnų termoreguliacija

Šiltakraujai gyvūnai (žinduoliai ir paukščiai) stabilią kūno temperatūrą palaiko fiziologiškai, tai vadinama izotermija. Tai kainuoja daug energetinių resursų, bet leidžia sėkmingai funkcionuoti žymiai platesniame temperatūrų intervale.

Esant aukštai temperatūrai, arteriolės išsiplečia, priplūsta kraujo ir aplinkai atiduodamas šilumos perteklius. Dar labiau kylant aplinkos temperatūrai oda pradeda prakaituoti – garuojantis vanduo sunaudoja šilumos perteklių ir apsaugo organizmą nuo perkaitimo. Gyvūnai, negalintys prakaituoti, pvz., plėšrieji žinduoliai, vandenį garina lekuodami (intensyviai kvėpuodami pro atvertą burną).

Temperatūrai krintant, arteriolės siaurėja, kraujas suteka į gilesnius audinių sluoksnius, mažindamas šilumos netekimą. Dar labiau žemėjant aplinkos temperatūrai, ima krėsti drebulys. Tai raumenų ląstelių darbas, kurio metu išskiriamas papildomas energijos kiekis organizmaui sušildyti.

Be fiziologinės termoreguliacijos, šiltakraujai papildomai naudoja tas pačias šildymosi ir vėsinimosi strategijas, kaip ir šaltakraujai.

Žmogaus termoreguliacija

Daugiausiai kūno šilumos gaminama giliuose organuose, ypač kepenyse, smegenyse, bei susitraukinėjant širdies ir skeleto raumenims. Šiluma gaminama nuolat, net kai aplinkos temperatūra pasiekia tinkamiausią (komforto: 24-25 °C). Fizinio darbo metu šilumos gamyba raumenyse labai didėja. Aplinkos temperatūrai mažėjant, šilumos gamyba didėja, nes energijos vyksmai aktyvėja. Jei aplinkos temperatūra didesnė už tinkamiausią temperatūrą, apykaitos procesai taip pat aktyvėja, bet ne taip intensyviai, kaip mažėjant aplinkos temperatūrai. Kai organizmas atšąla, atsiranda drebulys – ritmiškas raumenų susitraukinėjimas, kurio metu atsipalaiduoja daugiau šilumos ir tokiu būdu organizmas ginasi nuo per didelio jam žalingo atšalimo. Žmonės prisitaikė prie labai įvairaus klimato. Šis prisitaikymas apima tiek evoliucinius fiziologinius, tiek ir sąmoningus kultūrinio vystymosi prisitaikymo būdus (rūbai, patalpų apšiltinimas, šildymas ar kondicionavimas).

Kūno temperatūros palaikymas ir reguliacija

Pagrindiniai nervinės reguliacijos centrai yra pagumburyje. Aplinkos temperatūros pokyčiai veikia branduolio ir apvalkalo sričių šilumos ar šalčio receptorius. Nerviniai impulsai veikia centrinę nervų sistemą (CNS), kur svarbiausias yra pagumburis. Be to, pagumburį veikia ir pakitusios temperatūros kraujas (humoralinis kelias). Šie poveikiai – tiek nervinis, tiek humoralinis – skatina veikti vegetacinės sistemos organus, kurie didina ar mažina šilumos gamybą ar jos išsiskyrimą į aplinką.

Oda

Oda yra svarbi palaikant pastovią kūno temperatūrą (1 pav., 1 lentelė). Ją sudaro du sluoksniai : Antodis – epidermis; Tikroji oda – derma. Po tikrąja oda yra poodis, kuris jungia odą su gilesniais organais. Antodis atlieka apsauginę funkciją. Tikrojoje odoje yra odos dalys, dalyvaujančios vykstant termoreguliacijai: kapiliarai, prakaito liaukos, plaukeliai. Jo išraizgyta kapiliarų. Kai organizme temperatūra kyla, arteriolių raumenys atsipalaiduoja, jos išsiplečia, todėl į kapiliarus priteka daugiau kraujo. Žmogaus oda parausta, daugiau šilumos išskiriama iš organizmo į aplinką. Esant žemai aplinkos temperatūrai, arteriolių sienelių raumenys susitraukia, jos susiaurėja, kraujo tūris kapiliaruose sumažėja, oda pabąla, šiluma neišskiriama iš organizmo. Kūno temperatūra išlieka pastovi.

Taip pat skaitykite

• Homeostazė
• Hipotermija

Šaltiniai

• http://gettysburghs.libguides.com/content.php?pid=279103&sid=2319316^{[neveikianti nuoroda]}
• Jolanta Martinionienė, Pranė Stankevičienė, Laima Lapinskaitė “Biologija. Prieš egzaminą”
• Egidijus Kėvelaitis “Žmogaus fiziologija” KMU leidykla 2007
• Julius Jurša “Fiziologija” leidykla “Mokslas” Vilnius 1978
• “Medicinos enciklopedija II t.” mokslo ir enciklopedijų leidykla 1993