Холод и физиологические процессы в организме человека

Температура тканей человеческого тела определяется энтропическими превращениями химической энергии в тепловую и теплоотдачей в окружающую среду, зависящей от температуры этой среды.

Основу жизнедеятельности организма составляет обмен веществ и энергии. Все превращения белков, жиров и углеводов в организме совершаются в процессах усвоения (ассимиляции) и распада (диссимиляции). Биологическое значение их в том, что при расщеплении веществ освобождается заключенная в них энергия, которая обеспечивает все функции организма. В многоступенчатом процессе распада питательных веществ с энергетических и физиологических позиций выделяют три этапа. Первый - это расщепление питательных веществ пищи (белков, жиров, углеводов) в пищеварительном тракте под влиянием ферментов слюны, желудка и кишечника. При этом белки распадаются до аминокислот, жиры - до глицерина и жирных кислот, а углеводы - до моносахаров. Второй этап - обмен в клетках. Его суть в постепенном упрощении органических молекул: глюкозы до пировиноградной и молочной кислот, жирных кислот до ацетил-коэнзима. А, аминокислот - до элементов потерявших аминогруппы. Данный обмен сопровождается частичным накоплением энергии, которое происходит при расщеплении углеводов. На третьем этапе образовавшиеся в клетках продукты обмена окисляются в цепочечных и циклических реакциях, идущих преимущественно на мембранах клеточных органелл - митохондрий. При этом из питательных веществ высвобождается большое количество энергии, которая либо расходуется на работу органов и тканей, на приспособление организма в меняющихся температурных условиях, либо накоплением ее в виде фосфатных связей аденозинтрифосфорной кислоты. Таким образом, единственным источником энергии (а, следовательно, тепла) в организме человека является химическая энергия. Заключенная в молекулах питательных веществ. Теплообразование как результат никогда не прекращающегося обмена веществ в живом организме, колеблется с изменением деятельности органов и систем и обеспечивает переход их функционирования с одного уровня на другой при изменении окружающей среды. Организм, в целом представляет собой чрезвычайно сложную биохимическую лабораторию, биохимические реакции которой, в конечном счете, всегда сопровождаются выделением определенного количества тепловой энергии, которая рассеивается в окружающую среду и определяет температуру организма. Если температура организма остается относительно постоянной, то организм находится в термостабильном состоянии и функционирует без особых «нагрузок». Если теплообразование будет меньше теплоотдачи, то может возникнуть «дефицит тепла», в результате чего температура организма понизится.

Обмен веществ в организме, обеспечивающий теплопродукцию противодействует хаотическому рассеянию энергии. При этом в целом соблюдается закон Аррениуса, по которому обратная величина температуры среды, где протекают химические (или, в рассматриваемом случае, биохимические) реакции пропорциональна логарифму скорости химической реакции. Поддерживая высокой постоянную работоспособность и активность в условиях частых и значительных перепадов температуры среды, человек и теплокровные животные, способны эффективно противостоять последствиям второго закона термодинамики в определенных диапазонах колебания внешних температур.

Дата добавления: 2015-10-16