ГДЗ: Параграф § 35 / Биология 9 класс Часть 2

Приспособление к холоду сопровождается усилением теплопродукции за счет активации обмена веществ, что является одним из механизмов поддержания теплового баланса. Это включает активацию работы щитовидной железы и надпочечников.

Терморегуляция управляется центром в гипоталамусе. В процесс вовлечены:

• Кожа: Содержит температурные рецепторы, участвует в теплоотдаче через сосуды и потоотделение.
• Симпатическая нервная система: Регулирует тонус сосудов (сужение/расширение) и потоотделение.
• Соматический отдел нервной системы: Отвечает за произвольные движения и непроизвольные сокращения (дрожь).
• Железы внутренней секреции (щитовидная, надпочечники): Регулируют интенсивность обмена веществ и теплопродукции.

В холодной воде теплоотдача усиливается. Для поддержания температуры тела организм увеличивает теплопродукцию, главным образом, за счет:

• Дрожи – непроизвольных сокращений мышц, которые начинаются при температуре кожи \( +28^{\circ} \text{C} \) и ниже.
• Произвольных движений – физическая активность, усиливающая выработку тепла.
• Снижения теплоотдачи за счет максимального сужения поверхностных сосудов.

Высокая температура и высокая влажность воздуха затрудняют испарение пота, что ухудшает теплоотдачу. Это приводит к перегреву организма. В результате:

• Сердечно-сосудистая система: Снижается артериальное давление, учащается сердечный ритм.
• Дыхательная система: Учащается дыхание, но с уменьшением минутного объема воздуха.
• Пищеварительная система: Может ухудшаться ее работа, снижается потребность в пище.

В пустыне, где высокая температура сочетается с низкой влажностью, ведущим механизмом является интенсивное потоотделение и испарение, что позволяет эффективно отдавать тепло. Однако это приводит к:

• Обезвоживанию организма (потеря воды до \( 10.1 \) л/сутки).
• Дефициту электролитов (натрия и калия), что может нарушить функции многих органов.
• Увеличению теплообразования (теплопритока) от горящей поверхности, которое компенсируется испарением.

Гормоны щитовидной железы (тироксин) и надпочечников (адреналин, кортизол) играют ключевую роль в регуляции обмена веществ. Они усиливают интенсивность обмена веществ, что ведет к увеличению теплопродукции и является важным механизмом адаптации, особенно при действии холода.

Температурные колебания оказывают следующее влияние:

• При холоде: Происходит сужение периферических сосудов (вазоконстрикция) для уменьшения теплоотдачи, что может немного повышать общее периферическое сопротивление и артериальное давление.
• При жаре: Происходит расширение периферических сосудов (вазодилатация) для усиления теплоотдачи, что может приводить к снижению артериального давления и учащению сердечных сокращений для поддержания кровоснабжения. Интенсивное потоотделение вызывает снижение объема циркулирующей крови, что также нагружает сердце.

При охлаждении температурные рецепторы кожи и в гипоталамусе передают информацию в центр терморегуляции в гипоталамусе. В ответ активируются два пути:

• Симпатическая нервная система: Вызывает сужение сосудов кожи и «гусиную кожу» (поднятие волосков), что снижает теплопотери, а также уменьшает потоотделение и активирует железы внутренней секреции для усиления обмена.
• Соматический отдел нервной системы: Вызывает непроизвольную дрожь и стимулирует произвольные движения мышц, что увеличивает теплопродукцию.

Поведение направлено на уменьшение тепловой нагрузки и усиление теплоотдачи. Это включает:

• Поиск прохладного места или тени.
• Ограничение физической активности для уменьшения собственной теплопродукции.
• Использование легкой, светлой и просторной одежды, которая способствует испарению пота.
• Увеличение потребления воды для компенсации потерь влаги с потом.
• У коренных жителей жарких стран – ношение специальной тканой одежды для защиты от прямого солнечного и теплового излучения.

Одежда в условиях холода должна обеспечивать максимальную теплоизоляцию и защиту от ветра/влаги:

• Многослойность: Создание воздушных прослоек, которые являются хорошим теплоизолятором.
• Натуральные или высокотехнологичные материалы: Обеспечение высокой теплозащиты (например, шерсть, пух, современные синтетические утеплители).
• Свободный покрой: Одежда не должна стеснять движений и нарушать кровообращение.
• Защита от влаги: Наружный слой должен быть водонепроницаемым, чтобы предотвратить намокание и резкое увеличение теплоотдачи.

В пустыне из-за высокой температуры и низкой влажности воздуха интенсивно испаряется пот. Это основной механизм, поддерживающий тепловой баланс. Однако для испарения большого количества пота требуется забор воды из организма, что приводит к сильному обезвоживанию, если потеря жидкости не восполняется. Потери воды могут достигать \( 10 \) литров в сутки.

Восприятие более сильного холода обусловлено увеличением теплоотдачи:

• Ветер (ветровое охлаждение): Уносит слой теплого воздуха, прилегающий к коже, и заменяет его более холодным. Это многократно увеличивает конвекционную теплоотдачу.
• Высокая влажность: Если одежда намокает, вода имеет гораздо более высокую теплопроводность, чем воздух или сухая ткань. Это приводит к резкому увеличению кондукционной теплоотдачи.

Питание должно быть направлено на увеличение энергетической ценности для поддержания высокой теплопродукции. Рекомендуется:

• Повышенная калорийность: Увеличение общего потребления калорий.
• Увеличение доли жиров и белков: Жиры являются наиболее энергоемким источником энергии, а белки необходимы для поддержания высокой интенсивности обмена веществ.
• Регулярное, частое питание: Поддержание постоянного уровня энергетического обеспечения.