Реагування організму на температуру - Фізіологія

У статті описано 3 типи реакцій тварин і людини на температуру, описано особливості кожної з них, наведено приклади, що описують дії кожної реакції.

Існують 3 типи реакцій живого організму на температуру: гомойотермія, пойкілотермія та гетеротермія. Розглянемо кожну з них докладно:

ГомойотерміяУ процесі еволюції увищих тварин і людинивиробилися механізми, що дозволяють підтримувати температуру тіла на постійному рівні незалежно від температури навколишнього середовища. Таким чином, організми здатні уникати перегрівання при надто високій та переохолодження при надто низькій температурі навколишнього середовища. Температура внутрішніх органів коливається не більше 36–38°С. Постійна температура необхідна підтримки оптимальної швидкості метаболічних процесів і нормальних фізико-хімічних показників крові. Крім того температура впливає на процеси збудження, швидкість та інтерсивність скорочення м'язів, процеси секреції, всмоктування та захисні реакції клітин та тканин.

Оптимальна температура тіла у людини становить 37 ° С;
Верхня летальна температура - 43,4 ° С; (при вищій температурі починається внутрішньоклітинна денатурація білка та незворотна смерть);
нижня летальна температура - 24 ° С;

З усіх тварин найбільш «жаростійкими» є курка і горобець — їхня верхня летальна температура 47°С, а «холодостійкими» — кішка і морська свинка, нижня летальна температура яких 18°С.

В екстремальних умовах різких змін довкілля гомойотермні тварини (і людина в тому числі) реагують реакцією стресу (температурний - тепловий або холодовий - стрес). За допомогоюцих реакцій такі тварини підтримують оптимальний рівень температури тіла. Гомойотермія у людини виробляється протягом життя.

ПойкілотерміяУ безхребетних та нижчих хребетних тварин, а також у новонароджених дітей відсутні досконалі механізми підтримки температури тіла. Таким чином, значною мірою вона визначається температурою зовнішнього середовища і коливається відповідно до її змін, у тому числі сезонних. Проте існують механізми, що дозволяють підвищувати температуру тіла порівняно із зовнішньою температурою:

У рептилій найважливіше значення температурної адаптації має поведінка. Багато ящірки та змії, гріючись на сонці, поглинають величезну кількість його випромінювання, а також тепла від нагрітих скель та піску. У ящірок, що мешкають на великій висоті від рівня моря, після перебування на сонці температура тіла може досягати 26°С при температурі повітря –5°С.
Між кільцями пітона, що висиджує яйця, реєстрували температуру 33,5°З при температурі повітря 31°С.
У пустельної ігуани в природних умовах температура тіла може досягати 42°С за нормальної температури навколишнього повітря 30°С. Зазначено, що ігуана не просто гріється на сонці, а приймає такі пози, за яких на її тіло потрапляє максимальна кількість сонячних променів.
У разі зниженої температури пойкилотермные тварини впадають у стан, зване анабіозом, у своїй різко знижується активність ферментів і мінімальному рівні перебуває інтенсивність обмінних процесів.
У різних видів пойкілотермних організмів температурний оптимум, сумісний з їхньою життєдіяльністю, варіюється в широких межах. Деякі мікроорганізми можуть існувати в товщі льодів за температури від 0 до -60°С; іншінормально розвиваються за таких високих температур, які для інших тварин згубні. До таких тварин відносяться організми, що живуть у гарячих джерелах при температурі від 50 до 70°С, а також спороутворюючі термофільні бактерії, які витримують нагрівання при 120°С протягом 20 хвилин. Пойкілотермні тварини в екстремальних температурних умовах реагують реакціями гіпо- та анабіозу, в основі яких лежить зниження обміну речовин та енерговитрат. За рахунок цього пойкілотерми переживають температурний стрес та інші екстремальні ситуації.

ГетеротерміяІснує група тварин із перехідними формами температурних реакцій. У певних умовах вони виявляють властивості і пойкіло-, і гомойтермії, наприклад:

Для кажанів, що у польоті, характерна гомойотермия, а вертикально підвішеному стані під час сплячки — пойкілотермія.
До періодично пойкілотерм відносяться і зимові тварини, і гризуни, і деякі дрібні птахи (колібрі). Температура їх тіла в період рухової активності змінюється в дуже широких межах: у ховраха, наприклад, від 30 до 39 ° С, у спокої вона різко падає.