Энергия, полученная при энергетическом обмене, переходит в энергию трех видов: тепловую, электрическую и механическую. В основном это тепловая и механическая энергия, но электрическая энергия важна не меньше. Она нужна для передачи нервных импульсов. Большую часть составляет тепловая энергия.
Температура оказывает существенное влияние на протекание жизненных процессов в организме. Физико-химической основой этого влияния является изменение скорости протекания химических реакций превращения веществ: нагревание увеличивает, а охлаждение снижает скорость химической реакции. Поэтому температура организма влияет на активность его клеток. Жизнь организма зависит от протекания биохимических реакций, благодаря которым происходит энтропическое превращение всех видов энергии в тепловую.
Зависимость скорости химических реакций количественно выражается законом Вант-Гоффа – Аррениуса, согласно которому, при повышении или понижении температуры ткани на 100С, происходит соответственное повышение или понижение скорости химических процессов в 2-3 раза. Расчет этого коэффициента (коэффициент Q10) производят путем вычисления отношения скоростей метаболических реакций при двух температурных, различаются на 100С. В соответствии с одним из следствий второго закона термодинамики теплота как конечное превращение энергии способна переходить только из области более высокой температуры в область более низкой температуры. Поэтому поток тепловой энергии от живого организма в окружающую среду не может прекратиться до тех пор, пока температура тела выше температуры среды.
Температура тканей организма определяется соотношением скорости метаболической теплопродукции в окружающую среду. Следовательно, теплообмен между организмом и внешней средой является неотъемлемым условием существования животных организмов. Нарушение соотношения скоростей этих процессов приводит к изменению температуры тела.
Сложная динамика температуры среды прошедших геологических эпох предопределила всю сложность и многообразие приспособления к температурным условиям среды и, в конечном счете, позволила современному животному миру выжить на Земле в диапазоне температур примерно от -70 до +850С. Этот температурный диапазон, естественно, значительно шире, чем температурные возможности тканевых процессов, которые могут протекать в интервале от -2 до +450С, то есть в пределах от температуры образования клеточного льда до температуры изменения физико-химических свойств клеточных мембран и связанных с ними нарушений ферментативных процессов. Поэтому существенное значение имеют эволюционно закрепленные механизмы, с помощью которых организмы проявляют к более низким и более высоким температурам окружающей среды.
К моменту рождения терморегуляторные механизмы могут включаться даже у недоношенных детей. К этим механизмам относятся усиленное теплообразование преимущественно недрожательного происхождения, сосудистые реакции, потоотделение, поведенческие реакции. Механизм дрожательного термогенеза может включаться только в условиях предельного холодового воздействия.
С точки зрения терморегуляции наиболее существенным являются соотношение поверхности тела новорожденного ребенка и массы его тела. Для доношенного ребенка это соотношение примерно в 3 раза превышает аналогичное у взрослого, что сопровождается большей теплоотдачей. Соответственно этому для нормальной терморегуляции и поддержания стабильной температуры тела необходимо в 3 раза больше продукции тела. Частично это происходит за счет активации бурого жира и интенсивного метаболизма в период роста.
На теплообмен новорожденного в раннем постнатальном периоде существенное влияние оказывает тонкая изолирующая прослойка подкожного жира. Это позволяет даже при максимальном сужении сосудов предотвратить потери тепла, поэтому продукция тепла увеличивается еще больше по сравнению с взрослыми. Повышенной теплоотдаче у детей, особенно у грудного возраста, способствует также обильное кровоснабжение кожи, тонкость самой кожи и незрелость центра терморегуляции. У взрослых при понимании температуры окружающее среды рефлекторно суживаются сосуды кожи, что позволяет сохранить тепло при охлаждении организма. У доношенных детей поддержание нормальной температуры окружающей среды тела возможно при повышении температуры окружающей среде до 32-340С, то есть верхний предел регулирования темперетуры сдвигается вверх. В эту же сторону сдвигается и нижний предел регулирования температуры (до 230С), в то время как у взрослых он составляет 00С. У недоношенных детей значения верхней и нижней границ регулирования постоянной температуры тела сближается. У новорожденных отсутствует суточный ритм колебаний температуры: в первые минуты жизни после рождения температура тела у них выше, чем у взрослых, а в дальнейшем выше на 0,3-0,40С. Новорожденный очень чувствителен к перепадам температуры тела. Повышение температуры тела для него более чем на 20С опасно для жизни. В связи с тем, что механизмы терморегуляции функционируют с момента рождения, закаливание организма ребенка необходимо начинать как можно раньше.
Приспособление животных организмов к температурным условиям среды отмечается на всех уровнях филогенеза, и характеризуются большим разнообразием. Полное подчинение изменению температуры среды называют температурной конформацией, а организмы, полностью зависимые от температуры окружающей среды - конформерами. Однако большинство организмов противодействует полному подчинению температуре окружающей среды, включая разнообразные механизмы гомеостатирования, это организмы-регуляторы.
По механизмам гомеостатирования организмы-регуляторы. Эта классификация является современной трансформацией первой аналогичной классификации, предложенной более 2000 лет назад Аристотелем, разделившим животных на холодных и теплых. Поэтому нередко термины пойкилотермные и хладнокровные и соответственно гомойотермные и теплокровные используют как синонимы. Эта классификация условна и относительно несовершенна, несмотря на видимое удобство и простоту. Это привело к попыткам создания более совершенных классификаций.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему