Біологія. Повторне видання. 8 клас. Матяш

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

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

Що таке терморегуляція і як вона здійснюється? Ви пам’ятаєте, що людина, як й інші ссавці та птахи, належить до теплокровних організмів, які здатні підтримувати на певному рівні сталу температуру тіла, що не залежить від температури довкілля. Це забезпечується досконалими механізмами терморегуляції, тобто врівноваженням процесів утворення тепла в організмі й віддачі його в навколишнє середовище.

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 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 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 його температура 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, 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.

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. Результатом 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 °С, 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 гомілковостопного суглоба становить приблизно +30 °С, а на пальцях ноги +24,5 °С.

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: уночі (о 2-4-й год) вона стає найнижчою і опускається до +36,4...+36,5 °С, а надвечір (о 16-19-й год) є найвищою — +37...+37,5 °С (мал. 131).

Мал. 131. Добовий ритм температури тіла. Завдання. Визначте за графіком, коли температура тіла найвища. Чому?

Мал. 132. Термометри для вимірювання температури тіла: 1 - ртутний; 2 - електронні

Температуру тіла людини вимірюють за допомогою медичного термометра (мал. 132) зазвичай у пахвовій ямці (7-8 хв).

З медичним термометром, який містить ртуть, слід поводитись обережно. 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, що передусім залежить від температури довкілля. Висока здатність організму людини до терморегуляції дає змогу їй мешкати 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 потрібно зменшити втрати тепла, кровоносні судини рефлекторно звужуються, 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 виконує 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. Це 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.

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. Бажано загорнути людину в мокре простирадло, створити рух повітря і тим посилити випаровування поту. Якщо в 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 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 - спекотну.

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.

Ефективність тепловіддачі залежить від правильно підібраного одягу, оскільки між одягом та тілом створюється шар нерухомого повітря, який відіграє роль теплоізолятора. Одяг, виготовлений із природнихматеріалів, 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. Тому людина може сильно пітніти.

Таблиця 9

ДЕЯКІ ПОШИРЕНІ ХВОРОБИ ШКІРИ

Хвороби шкіри

Причини виникнення

Ознаки

Профілактика

Дерматити - запалення шкіри

Вплив чинників зовнішнього середовища (сонце, мороз, вітер, хімічні речовини, деякі бактерії та тварини-паразити)

Почервоніння, свербіж, запальні реакції шкіри

Уникати впливу цих чинників, у разі виникнення дерматиту звернутися до лікаря-дерматолога

Себорея - запалення сальних залоз

Захворювання нервової та ендокринної систем, нераціональне харчування

Запалення сальних залоз (вугрі), біля коренів волосся на голові (лупа)

Дотримання збалансованого раціонального харчування

Грибкові ураження окремих ділянок шкіри або її похідних

Зараження грибком роду

Кандида

Почервоніння шкіри, свербіж, утворення виразок, руйнування нігтьових пластинок

Профілактичні заходи після відвідування басейнів, лазень загального користування

Педикульоз - ураження вошами окремих ділянок шкіри, вкритих волоссям, переважно голови

Зараження вошами, яке можливе внаслідок контакту з хворими на педикульоз

Нестерпний свербіж

Тримати волосся у чистоті, не користуватися чужим гребінцем чи рушником

Короста - захворювання, збудником якого є кліщ коростяний свербун

Зараження коростяним свербуном, яке можливе внаслідок контакту з хворими на коросту або їхніми речами

Висип, почервоніння шкіри, нестерпний свербіж

Уникати контакту з хворими на коросту, не користуватися чужими речами

Терморегуляційні процеси в організмі людини можна вдосконалити загартовуванням. 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 - регулярність.

Які бувають захворювання шкіри? Нормальне функціонування шкіри порушується внаслідок різних її захворювань (див. таблицю 9).

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.

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. Що таке тепловий удар? Які дії потрібно виконати під час надання першої допомоги в разі теплового удару? 5. 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 завдання. Підготуйте пам’ятку «Заходи щодо профілактики захворювань шкіри».