ينتمي البشر، كما هو معروف، إلى كائنات حية ذات دم دافئ أو متجانسة الحرارة.

فهل هذا يعني أن درجة حرارة جسمه ثابتة، أي؟ هل لا يستجيب الجسم للتغيرات في درجة الحرارة المحيطة؟

جميع التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائن الحي تعتمد على درجة الحرارة. وفي الحيوانات المتغيرة الحرارة، تزداد شدة عمليات تحويل الطاقة، وفقًا لقاعدة فانت هوف*، بما يتناسب مع درجة الحرارة الخارجية. في الحيوانات ذات الحرارة المتجانسة، يتم إخفاء هذا الاعتماد من خلال تأثيرات أخرى. إذا تم تبريد كائن متجانس الحرارة إلى ما دون درجة حرارة محيطة مريحة، فإن شدة عمليات التمثيل الغذائي، وبالتالي، تزداد إنتاج الحرارة، مما يمنع انخفاض درجة حرارة الجسم. إذا تم حظر التنظيم الحراري في هذه الحيوانات (على سبيل المثال، بسبب التخدير أو تلف مناطق معينة من الجهاز العصبي المركزي)، فإن منحنى إنتاج الحرارة مقابل درجة الحرارة سيكون هو نفسه كما هو الحال في الكائنات الحية ذات الدم المتغير. ولكن حتى في هذه الحالة، تظل هناك اختلافات كمية كبيرة بين عمليات التمثيل الغذائي في الحيوانات ذات الحرارة المنخفضة والحيوانات ذات الحرارة المتساوية: عند درجة حرارة معينة للجسم، تكون شدة استقلاب الطاقة لكل وحدة كتلة الجسم في الكائنات ذات الحرارة المتجانسة أعلى بثلاثة أضعاف على الأقل من كثافة التمثيل الغذائي في الكائنات ذات الحرارة المنخفضة .

العديد من الحيوانات غير الثديية وغير الطيور قادرة على تغيير درجة حرارة جسمها إلى حد ما من خلال "التنظيم الحراري السلوكي" (على سبيل المثال، يمكن للأسماك السباحة في المياه الدافئة، ويمكن للسحالي والثعابين أن تأخذ "حمامات شمسية"). إن الكائنات الحية المتجانسة الحرارة قادرة على استخدام كل من الأساليب السلوكية والمستقلة للتنظيم الحراري؛ على وجه الخصوص، يمكنها، إذا لزم الأمر، إنتاج حرارة إضافية بسبب تنشيط عملية التمثيل الغذائي، بينما تضطر الكائنات الحية الأخرى إلى الاعتماد على مصادر الحرارة الخارجية.

تتراوح درجة حرارة معظم الثدييات ذوات الدم الحار من 36 إلى 40 درجة مئوية، على الرغم من الاختلافات الكبيرة في حجم الجسم. وفي الوقت نفسه، يعتمد معدل الأيض (M) على وزن الجسم (م) كدالته الأسية: M = k x m 0.75، أي. قيمة M/m 0.75 هي نفسها بالنسبة للفأر والفيل، على الرغم من أن معدل الأيض في الفأر لكل 1 كجم من وزن الجسم أعلى بكثير منه في الفيل. يعكس هذا القانون المزعوم لانخفاض معدل الأيض اعتمادًا على وزن الجسم حقيقة أن إنتاج الحرارة يتوافق مع شدة انتقال الحرارة إلى الفضاء المحيط. بالنسبة لاختلاف معين في درجة الحرارة بين البيئة الداخلية للجسم والبيئة، يتبين أن فقدان الحرارة لكل وحدة من كتلة الجسم أكبر، كلما زادت النسبة بين سطح الجسم وحجمه، وتتناقص النسبة الأخيرة مع زيادة حجم الجسم. مقاس.

درجة حرارة الجسم وتوازن الحرارة

عندما تكون هناك حاجة إلى حرارة إضافية للحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم، يمكن توليدها عن طريق:

1) النشاط الحركي الطوعي.
2) نشاط العضلات الإيقاعي اللاإرادي (الارتعاش الناجم عن البرد)؛
3) تسريع عمليات التمثيل الغذائي غير المرتبطة بتقلص العضلات.

عند البالغين، يعد الارتعاش أهم آلية لا إرادية للتوليد الحراري.

يحدث "التوليد الحراري غير المرتعش" في الحيوانات حديثي الولادة والأطفال، وكذلك في الحيوانات الصغيرة المتكيفة مع البرد وفي الحيوانات السباتية. المصدر الرئيسي "للتوليد الحراري غير المرتجف" هو ما يسمى بالدهون البنية، وهو نسيج يتميز بوجود فائض من الميتوكوندريا وتوزيع "متعدد الخلايا" للدهون (قطرات صغيرة عديدة من الدهون محاطة بالميتوكوندريا). ويوجد هذا النسيج بين لوحي الكتف وفي الإبطين وفي بعض الأماكن الأخرى.

وحتى لا تتغير درجة حرارة الجسم، يجب أن يكون إنتاج الحرارة مساويًا لنقل الحرارة. وفقا لقانون نيوتن للتبريد، فإن الحرارة المنبعثة من الجسم (أقل فقدان بسبب التبخر) تتناسب مع الفرق في درجة الحرارة بين داخل الجسم والفضاء المحيط به. عند البشر، يكون انتقال الحرارة صفرًا عند درجة حرارة محيطة تبلغ 37 درجة مئوية، ومع انخفاض درجة الحرارة، يزداد. 2 يعتمد نقل الحرارة أيضًا على توصيل الحرارة داخل الجسم وتدفق الدم المحيطي. 3 ، إذا انخفض تدفق الدم بالجلد تدريجياً مع انخفاض درجة الحرارة عن T 3 إلى ت 2 . 2 عند درجات حرارة أقل من T 1 لا يمكن الحفاظ على ثبات درجة حرارة الجسم إلا عن طريق زيادة التوليد الحراري بما يتناسب مع فقدان الحرارة. أعظم إنتاج للحرارة توفره هذه الآليات في البشر يتوافق مع مستوى التمثيل الغذائي أعلى بمقدار 3-5 مرات من شدة معدل الأيض الأساسي، ويميز الحد الأدنى لمدى التنظيم الحراري T

. إذا تم تجاوز هذا الحد، يتطور انخفاض حرارة الجسم، مما قد يؤدي إلى الوفاة بسبب انخفاض حرارة الجسم. 3 في درجات الحرارة المحيطة أعلى من T 4 يمكن الحفاظ على توازن درجة الحرارة عن طريق إضعاف شدة العمليات الأيضية. في الواقع، يتم إنشاء توازن درجة الحرارة بسبب آلية نقل الحرارة الإضافية - تبخر العرق. درجة الحرارة T 4 يتوافق مع الحد الأعلى لنطاق التنظيم الحراري، والذي يتم تحديده من خلال الحد الأقصى لكثافة إنتاج العرق. في درجات الحرارة المحيطة أعلى من T 2 يعتمد نقل الحرارة أيضًا على توصيل الحرارة داخل الجسم وتدفق الدم المحيطي. 3 يحدث ارتفاع الحرارة، مما قد يؤدي إلى الوفاة بسبب ارتفاع درجة الحرارة. نطاق درجة الحرارة T ، والتي يمكن من خلالها الحفاظ على درجة حرارة الجسم عند مستوى ثابت دون مشاركة آليات إضافية لإنتاج الحرارة أو التعرق، تسمىمنطقة محايدة حراريا

. في هذا النطاق، يكون معدل الأيض وإنتاج الحرارة، بحكم التعريف، في حدهما الأدنى.

درجة حرارة جسم الإنسان

إن الحرارة التي يولدها الجسم بشكل طبيعي (أي في ظل ظروف التوازن) تنطلق إلى الفضاء المحيط عن طريق سطح الجسم، ولذلك يجب أن تكون درجة حرارة أجزاء الجسم القريبة من سطحه أقل من درجة حرارة أجزائه المركزية . ونظراً لعدم انتظام الأشكال الهندسية للجسم، فإن توزيع درجات الحرارة فيه يوصف بوظيفة معقدة. على سبيل المثال، عندما يكون شخص بالغ يرتدي ملابس خفيفة في غرفة تبلغ درجة حرارة الهواء فيها 20 درجة مئوية، تكون درجة حرارة الجزء العضلي العميق من الفخذ 35 درجة مئوية، والطبقات العميقة لعضلة الساق 33 درجة مئوية، ودرجة الحرارة في وسط القدم 27-28 درجة مئوية فقط، ودرجة حرارة المستقيم تساوي حوالي 37 درجة مئوية. تكون التقلبات في درجة حرارة الجسم الناتجة عن التغيرات في درجة الحرارة الخارجية أكثر وضوحًا بالقرب من سطح الجسم وفي أطراف الأطراف (الشكل 2).

درجة حرارة الجسم الأساسية في حد ذاتها ليست ثابتة، سواء مكانيًا أو زمانيًا. في ظل الظروف المحايدة حرارياً، تبلغ اختلافات درجات الحرارة في المناطق الداخلية من الجسم 0.2-1.2 درجة مئوية؛ وحتى في الدماغ يصل فرق درجة الحرارة بين الأجزاء المركزية والخارجية إلى أكثر من درجة مئوية واحدة. وتلاحظ أعلى درجة حرارة في المستقيم، وليس في الكبد، كما كان يعتقد سابقا.

ومن الناحية العملية، فإن التغيرات في درجة الحرارة مع مرور الوقت عادة ما تكون ذات أهمية، لذلك يتم قياسها في منطقة واحدة محددة.

للأغراض السريرية، يفضل قياس درجة حرارة المستقيم (يتم إدخال مقياس الحرارة من خلال فتحة الشرج إلى المستقيم إلى عمق قياسي قدره 10-15 سم). تكون درجة الحرارة عن طريق الفم، أو بالأحرى تحت اللسان، عادة أقل بمقدار 0.2-0.5 درجة مئوية من درجة حرارة المستقيم. ويتأثر بدرجة حرارة الهواء المستنشق والطعام والشراب.

في دراسات الطب الرياضي، غالبًا ما يتم قياس درجة حرارة المريء (فوق فتحة المعدة)، والتي يتم تسجيلها باستخدام أجهزة استشعار درجة الحرارة المرنة. تعكس هذه القياسات التغيرات في درجة حرارة الجسم بسرعة أكبر من تسجيل درجة حرارة المستقيم.

يمكن أن تكون درجة الحرارة الإبطية أيضًا بمثابة مؤشر لدرجة حرارة الجسم الأساسية، لأنه عندما يتم الضغط على الذراع بقوة على الصدر، تتغير تدرجات درجة الحرارة بحيث تصل حدود القلب إلى الإبط. ومع ذلك، فإن هذا يستغرق بعض الوقت. خاصة بعد التعرض للبرد، عندما يتم تبريد الأنسجة السطحية ويحدث فيها تضيق الأوعية (يحدث هذا غالبًا مع نزلات البرد). في هذه الحالة يجب أن يمر حوالي نصف ساعة لتحقيق التوازن الحراري في هذه الأنسجة.

في بعض الحالات، يتم قياس درجة الحرارة الأساسية في قناة الأذن الخارجية. ويتم ذلك باستخدام مستشعر مرن يتم وضعه بالقرب من طبلة الأذن ويتم حمايته من تأثيرات درجات الحرارة الخارجية باستخدام قطعة قطن.

تتقلب درجة حرارة جسم الإنسان على مدار اليوم: فهي تبلغ الحد الأدنى في ساعات ما قبل الفجر والحد الأقصى (غالبًا مع ذروتين) في النهار (الشكل 3). سعة التقلبات اليومية حوالي 1 درجة مئوية. في الحيوانات التي تنشط في الليل، يتم ملاحظة درجة الحرارة القصوى في الليل. أسهل طريقة لتفسير هذه الحقائق هي أن ارتفاع درجة الحرارة يحدث نتيجة زيادة النشاط البدني، ولكن تبين أن هذا التفسير غير صحيح.

تقلبات درجات الحرارة هي واحدة من العديد من الإيقاعات اليومية. وحتى لو استبعدنا جميع الإشارات الخارجية الموجهة (الضوء، تغيرات درجة الحرارة، ساعات الأكل)، درجة حرارة الجسم

يستمر في التذبذب بشكل إيقاعي، ولكن فترة التذبذب في هذه الحالة تتراوح من 24 إلى 25 ساعة، وبالتالي فإن التقلبات اليومية في درجة حرارة الجسم تعتمد على إيقاع داخلي ("الساعة البيولوجية")، وعادة ما تكون متزامنة مع إشارات خارجية، ولا سيما مع الساعة البيولوجية. دوران الأرض. أثناء السفر المرتبط بعبور خطوط الطول على الأرض، عادةً ما يستغرق الأمر من أسبوع إلى أسبوعين حتى يتوافق إيقاع درجة الحرارة مع نمط الحياة الذي يحدده التوقيت المحلي الجديد للجسم.

يتم فرض إيقاع التغيرات اليومية في درجات الحرارة من خلال إيقاعات ذات فترات أطول، على سبيل المثال، إيقاع درجة الحرارة المتزامن مع الدورة الشهرية.

أثناء المشي، على سبيل المثال، يكون إنتاج الحرارة أعلى بمقدار 3 إلى 4 مرات، وأثناء العمل البدني المجهد، حتى 7 إلى 10 مرات أعلى مما هو عليه أثناء الراحة.

كما يزداد في الساعات الأولى بعد تناول الطعام (بحوالي 10-20٪). يمكن أن تصل درجات الحرارة المستقيمية أثناء الجري في الماراثون إلى 39-40 درجة مئوية، وفي بعض الحالات - ما يقرب من 41 درجة مئوية. لكن متوسط ​​درجة حرارة الجلد ينخفض ​​بسبب التعرق والتبخر الناتج عن ممارسة الرياضة.

كيف تتركه الحرارة التي نشأت في أعماق الجسم؟ جزئيًا مع الإفرازات وهواء الزفير، لكن دور المبرد الرئيسي يلعبه الدم. ونظرًا لقدرته الحرارية العالية، فإن الدم مناسب جدًا لهذا الغرض. فهو يأخذ الحرارة من خلايا الأنسجة والأعضاء التي يغمرها ويحملها عبر الأوعية الدموية إلى الجلد والأغشية المخاطية. هذا هو المكان الذي يحدث فيه نقل الحرارة بشكل رئيسي. ولذلك، فإن الدم المتدفق من الجلد يكون أبرد بمقدار 3 درجات مئوية تقريبًا من الدم المتدفق إليه. إذا حُرم الجسم من القدرة على إزالة الحرارة، ففي غضون ساعتين فقط ترتفع درجة حرارته بمقدار 4 درجات مئوية، ويكون ارتفاع درجة الحرارة إلى 43-44 درجة مئوية، كقاعدة عامة، غير متوافق مع الحياة.

يتم تحديد انتقال الحرارة في الأطراف إلى حد ما من خلال حقيقة أن تدفق الدم هنا يحدث وفقًا لمبدأ التيار المعاكس. توجد الأوعية الكبيرة العميقة في الأطراف بالتوازي، مما يجعل الدم المتدفق عبر الشرايين إلى المحيط يعطي حرارته إلى الأوردة القريبة. وبالتالي، فإن الشعيرات الدموية الموجودة في نهايات الأطراف تتلقى الدم المبرد مسبقًا، ولهذا السبب تكون أصابع اليدين والقدمين أكثر حساسية لدرجات الحرارة المنخفضة.

مكونات انتقال الحرارة هي: التوصيل الحراري H ن، الحمل الحراري H ل، الإشعاع ح izlوالتبخر ح ISP.

يتم تحديد إجمالي تدفق الحرارة من خلال مجموع هذه المكونات: ننار ن= ن ل+ ن izl= ن ISP .

+ ن

يحدث انتقال الحرارة بالتوصيل عندما يتلامس الجسم (الوقوف أو الجلوس أو الاستلقاء) مع ركيزة كثيفة. يتم تحديد كمية تدفق الحرارة من خلال درجة الحرارة والتوصيل الحراري للركيزة المجاورة.

فإذا كان الجلد أدفأ من الهواء المحيط به، فإن طبقة الهواء المجاورة له تسخن وترتفع ويحل محلها هواء أبرد وأكثر كثافة. القوة الدافعة وراء هذا التدفق الحراري هي الفرق بين درجات حرارة الجسم والبيئة المحيطة القريبة منه. كلما زادت الحركة في الهواء الخارجي، أصبحت الطبقة الحدودية أرق (أقصى سمك 8 مم).

يتم تحديد إجمالي تدفق الحرارة من خلال مجموع هذه المكونات: izlبالنسبة لمدى درجات الحرارة البيولوجية، يمكن وصف انتقال الحرارة بسبب الإشعاع H بدقة كافية باستخدام المعادلة: izl= ح س(تجلد izl- ت

) × أ، س(تحيث ت izl– متوسط ​​درجة حرارة الجلد، T
- متوسط ​​درجة حرارة الإشعاع (درجة حرارة الأسطح المحيطة، على سبيل المثال جدران الغرفة)،
A هي المساحة السطحية الفعالة للجسم و izlح
– معامل انتقال الحرارة بسبب الإشعاع. izlيأخذ في الاعتبار انبعاثية الجلد، والتي تبلغ حوالي 1 بالنسبة للأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة، بغض النظر عن التصبغ، أي. ينبعث من الجلد قدر من الطاقة تقريبًا مثل الجسم الأسود بالكامل.

حوالي 20٪ من انتقال الحرارة لجسم الإنسان في ظل ظروف درجة الحرارة المحايدة يحدث بسبب تبخر الماء من سطح الجلد أو من الأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي.

يحدث انتقال الحرارة عن طريق التبخر حتى عند رطوبة نسبية تبلغ 100% من الهواء المحيط.

يحدث هذا طالما أن درجة حرارة الجلد أعلى من درجة الحرارة المحيطة ويكون الجلد رطبًا بالكامل بسبب إنتاج العرق بشكل كافٍ.

عندما تتجاوز درجة الحرارة المحيطة درجة حرارة الجسم، لا يمكن أن يحدث نقل الحرارة إلا من خلال التبخر.

كفاءة التبريد الناتجة عن التعرق عالية جدًا: فمع تبخر لتر واحد من الماء، يمكن لجسم الإنسان أن يتخلى عن ثلث الحرارة المتولدة في ظروف الراحة طوال اليوم.

تأثير الملابس

تعود فعالية الملابس كعازل للحرارة إلى وجود كميات صغيرة من الهواء في بنية القماش المنسوج أو في الوبر، حيث لا تنشأ تيارات حمل حراري ملحوظة. في هذه الحالة، يتم نقل الحرارة فقط عن طريق التوصيل، والهواء موصل رديء للحرارة.

وفقًا للدراسات الحديثة، تبلغ قيمة درجة الحرارة المريحة لشخص يرتدي ملابس خفيفة (قميص، شورت، بنطلون قطني طويل) ما يقرب من 25-26 درجة مئوية مع رطوبة هواء تبلغ 50٪ ودرجات حرارة متساوية للهواء والجدار. القيمة المقابلة لموضوع عارٍ هي 28 درجة مئوية. يبلغ متوسط ​​درجة حرارة الجلد حوالي 34 درجة مئوية. أثناء العمل البدني، حيث أن الموضوع يبذل المزيد والمزيد من الجهد البدني، تنخفض درجة الحرارة المريحة.

على سبيل المثال، بالنسبة للأعمال المكتبية الخفيفة، تكون درجة حرارة الهواء المفضلة حوالي 22 درجة مئوية. ومن الغريب أنه أثناء العمل البدني الشاق، تكون درجة حرارة الغرفة، التي لا يحدث فيها التعرق، باردة جدًا.

الرسم البياني في الشكل. يوضح الشكل 4 كيف ترتبط قيم درجة الحرارة المريحة والرطوبة ودرجة حرارة الهواء المحيط أثناء العمل البدني الخفيف. يمكن ربط كل درجة من درجات الانزعاج بقيمة درجة حرارة واحدة - درجة الحرارة الفعالة (ET).

يتمتع الماء بموصلية حرارية وسعة حرارية أكبر بكثير مقارنة بالهواء. عندما يتحرك الماء، فإن التدفق المضطرب الناتج بالقرب من سطح الجسم يزيل الحرارة بسرعة كبيرة بحيث عند درجة حرارة الماء 10 درجات مئوية، حتى الإجهاد البدني القوي لا يسمح بالحفاظ على التوازن الحراري، ويحدث انخفاض حرارة الجسم.

إذا كان الجسم في حالة راحة تامة، لتحقيق الراحة الحرارية، يجب أن تكون درجة حرارة الماء 35-36 درجة مئوية. اعتمادًا على سمك الأنسجة الدهنية العازلة، يتراوح الحد الأدنى لدرجة الحرارة المريحة في الماء من 31 إلى 36 درجة مئوية.

يتبع

* حسب قاعدة فانت هوف، عندما تتغير درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية (تتراوح من 20 إلى 40 درجة مئوية)، يتغير استهلاك الأنسجة للأكسجين في نفس الاتجاه بمقدار 2-3 مرات.نبذة عن مؤلف الكتب والمقالات: الطبيب، أخصائي الوخز بالإبر الرائد في بيلاروسيا، مرشح العلوم الطبية، مولوستوف فاليري ديميترييفيتش، نشر 23 كتابًا في موسكو ومينسك (حول علم الأعصاب والوخز بالإبر والتدليك والعلاج اليدوي وشيخوخة المجتمع ككائن حي)، هاتف المنزل: مينسك، ( 8---107 -375-17) 240–70–75، البريد الإلكتروني:[البريد الإلكتروني محمي]

. صفحتي على الإنترنت: www.molostov-valery.ru، حيث يتم نشر الكتب (التي سبق نشرها في موسكو ومينسك) مع مبرر مفصل للوجود الحقيقي للفكرة الموصوفة هنا.

ما هو عضو جسم الإنسان الذي ينتج الحرارة؟

يعلم الجميع جيدًا أن درجة حرارة جسمنا تبلغ 36.6 درجة مئوية. لكن الطب لفترة طويلة لم يحل مسألة أي عضو ينتج الحرارة في الحيوانات، بما في ذلك البشر. وأخيرا، وجد علماء الفسيولوجيا الروس الإجابة على هذا السؤال. (على سبيل المثال، اقرأ بحث الدكتور مولوستوف). اتضح أن الحرارة تنتج عن عضو واحد فقط - الجلد. ويتم إنتاج الحرارة عن طريق نقاط الوخز بالإبر التي يحب أخصائيو الوخز بالإبر إدخال الإبر فيها. كان الاكتشاف غير المتوقع لعالم العلوم بأكمله هو البحث عن الدور الفسيولوجي لنقاط الوخز بالإبر. لم يشارك أي عالم في العالم في بلدان أخرى (حتى في الولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا وفرنسا) في مثل هذا البحث.

الشكل 1. هذه المقالة مخصصة لنقاط الوخز بالإبر، والتي يمكنني أن أقول عنها الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام، لأنني متخصص في الوخز بالإبر حسب المهنة.هناك 3478 نقطة للوخز بالإبر موجودة على جلد الإنسان. بالمناسبة، عدد نقاط الوخز بالإبر في القط، البقرة، الفيل، الكبش، الكلب، الدجاج، الفيل، البيسون هو نفسه تماما - 3478 نقطة الوخز بالإبر. وتقع نقاط الوخز بالإبر في الحيوانات من الناحية التشريحية حيث توجد بالضبط في البشر. يمكن الافتراض أن جميع الحيوانات ذوات الدم الحار على الأرض لديها سلف مشترك، على سبيل المثال، نوع من الإكثيوصور البحري. ومن المثير للاهتمام أن جميع الحيوانات "ذوات الدم الحار" لديها نقاط وخز بالإبر، وجميع الحيوانات ذوات الدم البارد (الديدان والضفادع والأسماك والثعابين) ليس لديها نقاط وخز على سطح جلدها. انظر الشكل 2 و3.

الشكل 2. ذوات الدم الحار.

الشكل 3. بدم بارد.

ما هي آلية توليد (إنتاج) الحرارة في الحيوانات ذوات الدم الحار؟ وتبين أن "مادة" الطاقة لتوليد الحرارة داخل نقاط الوخز بالإبر هي الكهرباء التي تتولد في جسم الحيوان نفسه والإنسان. يدعي علم وظائف الأعضاء أن العديد من الأعضاء الحيوانية والبشرية تلعب دور محطات الطاقة الصغيرة. أكبر مولدات الكهرباء هما القلب (ينتج 60% من الكهرباء) والدماغ (يولد 30% من الكهرباء). كما تنتج الحواس الخمس الكهرباء: الرؤية، والسمع، واللمس، والشم، والتذوق. كما أنها تعمل مثل محطات الطاقة المجهرية، ولكنها تحول الطاقات الضوئية والصوتية والكيميائية إلى جهود كهربائية ذات طول موجي محدد. كيف تولد العين الكهرباء؟ يدخل الضوء إلى شبكية العين، حيث يتحول إلى تيار مستمر من النبضات الكهربائية التي تدخل عبر العصب البصري إلى المراكز البصرية في القشرة الدماغية. نفس محولات الطاقة الكهربائية (وليس المولدات) هي أعضاء حسية أخرى: الأذنين، وكبيبات الجلد اللمسية، والمصابيح الشمية في الغشاء المخاطي للأنف، وشبكات أعصاب التذوق في الغشاء المخاطي للسان.

ما هو مصير الإلكترونات التي ينتجها القلب والدماغ والحواس الخمس؟ وتبين أن هناك نمطًا غريبًا جدًا: فقط 5٪ من الطاقة الكهربائية التي ينتجونها يتم امتصاصها من قبل جميع مولدات الكهرباء. تنتقل نسبة 95٪ المتبقية من الطاقة الكهربائية من هذه الأعضاء عبر الفضاء بين الخلايا إلى الجلد ونقاط الوخز بالإبر. تغطي الكهرباء الساكنة كامل سطح الجلد. وعلى سطح الجلد "تنتشر" الكهرباء، كما تنتشر مياه المحيط على سطح الأرض. بعد ذلك، تمتص نقاط الوخز بالإبر التيارات الساكنة، التي تغطي الجلد بـ«طبقة رقيقة»، فتحرقها في «أفرانها». " انظر الشكل 4.وينتج عن "احتراق الإلكترونات" حرارة لجسم الإنسان مقدارها 36.6 درجة مئوية.

الشكل 4. يتم امتصاص الإلكترونات بواسطة نقطة الوخز بالإبر.

الشكل 5. الوخز بالإبر.

هذه هي آلية إنتاج الحرارة بواسطة جسمنا وجسم الحيوان. صحيح أن السؤال يبقى دون إجابة: لماذا تكون درجة حرارة الجسم طبيعية، وهي بالضبط زائد 36.6 درجة مئوية؟ لا يستطيع علم الطب الإجابة على السؤال "لماذا يكون لإدخال الإبر في نقاط الوخز بالإبر تأثير شفاء على الشخص؟" انظر الشكل 5.هذه المشكلة لم تتم دراستها بعد. دعونا نأمل أن يجد العلماء في العقد القادم الإجابة على هذه الأسئلة. بالمناسبة، توقف نشاط مولدات الكهرباء في جسم الإنسان هو السبب الوحيد للوفاة الطبيعية لشخص يتمتع بصحة جيدة ولكنه كبير في السن. اتضح أنه عند كبار السن، يتناقص إنتاج الطاقة الكهربائية في الدماغ والقلب أولاً ثم يتوقف. انظر الشكل 6.يحدث موت الكائن الحي القديم في اللحظة التي تتوقف فيها "محطات الطاقة" في القلب (عقدة أشوف تافاروفسكي) وفي الدماغ (تكوين الشبكية البطانية) عن توليد الكهرباء.

الشكل 6. الرجل العجوز.

ثم يتوقف التنفس ونبض القلب فورًا، ويحدث الموت. ولهذا السبب يموت الأشخاص الأصحاء تمامًا ولكن كبار السن الذين تزيد أعمارهم عن 100 عام. بمعرفة هذه المعلومات، يمكنك بسهولة إطالة عمر كبار السن: تحتاج إلى إدخال مولدات كهربائية صغيرة في القلب والدماغ - وسيعيش الشخص إلى الأبد. بعد كل شيء، طالما استمرت نبضات القلب والتنفس، فإن الجسم سيعيش. يمكن للدماغ والكبد والكلى والمعدة والأمعاء والأعضاء الأخرى أن تعمل بشكل سليم لمدة ألف عام.

القيمة الحرارية
مصادر الحرارة
إنتاج الحرارة وإمدادات الحرارة
استخدام الحرارة
تقنيات جديدة لإمدادات الحرارة

القيمة الحرارية

الحرارة هي أحد مصادر الحياة على الأرض. بفضل النار، أصبح أصل وتطور المجتمع البشري ممكنا. منذ العصور القديمة وحتى يومنا هذا، خدمتنا مصادر الحرارة بأمانة. على الرغم من المستوى غير المسبوق للتطور التكنولوجي، فإن الإنسان، مثل عدة آلاف من السنين، لا يزال بحاجة إلى الدفء. مع نمو سكان العالم، تزداد الحاجة إلى الحرارة.

تعتبر الحرارة من أهم موارد البيئة البشرية. يحتاجها الإنسان ليحافظ على حياته. الحرارة مطلوبة أيضًا للتقنيات التي بدونها لا يستطيع الإنسان المعاصر أن يتخيل وجوده.

مصادر الحرارة

أقدم مصدر للحرارة هو الشمس. وفي وقت لاحق، أصبحت النار تحت تصرف الرجل. وعلى أساسها ابتكر الإنسان تقنية لإنتاج الحرارة من الوقود العضوي.

في الآونة الأخيرة نسبيا، بدأ استخدام التقنيات النووية لإنتاج الحرارة. ومع ذلك، لا يزال حرق الوقود الأحفوري هو الطريقة الرئيسية لإنتاج الحرارة.

إنتاج الحرارة وإمدادات الحرارة

من خلال تطوير التكنولوجيا، تعلم الإنسان إنتاج الحرارة بكميات كبيرة ونقلها عبر مسافات طويلة إلى حد ما. يتم إنتاج الحرارة للمدن الكبيرة في محطات الطاقة الحرارية الكبيرة. من ناحية أخرى، لا يزال هناك العديد من المستهلكين الذين يتم تزويدهم بالحرارة عن طريق بيوت الغلايات الصغيرة والمتوسطة الحجم. في المناطق الريفية، يتم تدفئة المنازل بواسطة الغلايات والمواقد المنزلية.

تساهم تقنيات إنتاج الحرارة بشكل كبير في التلوث البيئي. عند حرق الوقود، يطلق الشخص كمية كبيرة من المواد الضارة في الهواء المحيط.

استخدام الحرارة

بشكل عام، ينتج الشخص حرارة أكثر بكثير مما يستخدمه لمصلحته الخاصة. نحن ببساطة نبدد الكثير من الحرارة في الهواء المحيط.

يتم فقدان الحرارة
بسبب تقنيات إنتاج الحرارة غير الكاملة،
عند نقل الحرارة عبر الأنابيب الحرارية،
بسبب أنظمة التدفئة غير المثالية،
بسبب سوء السكن
بسبب التهوية غير الكاملة للمباني
عند إزالة الحرارة "الزائدة" في العمليات التكنولوجية المختلفة،
عند حرق مخلفات الإنتاج،
مع غازات العادم الصادرة عن المركبات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي.

لوصف الوضع في إنتاج واستهلاك الحرارة من قبل البشر، فإن كلمة الإسراف مناسبة تمامًا. وأود أن أقول إن أحد الأمثلة على الإسراف الصارخ هو حرق الغاز المصاحب في حقول النفط.

تقنيات جديدة لإمدادات الحرارة

ينفق المجتمع البشري الكثير من الجهد والمال للحصول على الحرارة:
يستخرج الوقود في أعماق الأرض؛
ينقل الوقود من الحقول إلى المؤسسات والمنازل؛
يبني منشآت لتوليد الحرارة.
يبني شبكات التدفئة لتوزيع الحرارة.

ربما ينبغي لنا أن نفكر: هل كل شيء معقول هنا، هل كل شيء مبرر؟

إن ما يسمى بالمزايا التقنية والاقتصادية لأنظمة الإمداد الحراري الحديثة هي في الأساس مؤقتة. وترتبط بالتلوث البيئي الكبير والاستخدام غير المعقول للموارد.

هناك حرارة لا تحتاج إلى إنتاجها. هذه هي حرارة الشمس. يجب استخدامه.

أحد الأهداف النهائية لتكنولوجيا التدفئة هو إنتاج وتوصيل الماء الساخن. هل سبق لك استخدام دش خارجي؟ وعاء به صنبور مثبت في مكان مفتوح تحت أشعة الشمس. طريقة بسيطة للغاية وبأسعار معقولة لتوفير الماء الدافئ (حتى الساخن). ما الذي يمنعك من استخدامه؟

بمساعدة المضخات الحرارية، يستخدم الناس حرارة الأرض. لا تحتاج المضخة الحرارية إلى وقود، ولا تتطلب خط أنابيب تسخين طويلًا مع فقدان الحرارة. كمية الكهرباء اللازمة لتشغيل المضخة الحرارية صغيرة نسبيًا.

سيتم إلغاء فوائد التكنولوجيا الحديثة والمتقدمة إذا تم استخدام ثمارها بغباء. لماذا يتم إنتاج الحرارة بعيدًا عن المستهلكين، ونقلها، ثم توزيعها بين المنازل، وتسخين الأرض والهواء المحيط بها على طول الطريق؟

من الضروري تطوير إنتاج الحرارة الموزعة في أقرب مكان ممكن من أماكن الاستهلاك، أو حتى مجتمعة معها. من المعروف منذ زمن طويل أن هناك طريقة لإنتاج الحرارة تسمى التوليد المشترك للطاقة. تنتج محطات التوليد المشترك الكهرباء والحرارة والبرودة. ومن أجل الاستخدام المثمر لهذه التكنولوجيا، من الضروري تطوير البيئة البشرية كنظام موحد للموارد والتقنيات.

يبدو أنه من الضروري إنشاء تقنيات جديدة للإمداد الحراري
مراجعة التقنيات الحالية،
حاول أن تبتعد عن عيوبهم،
يجتمعون على أساس واحد ليتفاعلوا ويكملوا بعضهم البعض،
الاستفادة الكاملة من مزاياها.
وهذا يعني الفهم

يتم تحديد توليد الحرارة، أو إنتاج الحرارة، من خلال شدة عملية التمثيل الغذائي. يُشار إلى تنظيم توليد الحرارة عن طريق زيادة أو تقليل عملية التمثيل الغذائي باسم التنظيم الحراري الكيميائي.

يتم إطلاق الحرارة الناتجة عن الجسم باستمرار في البيئة الخارجية المحيطة به. إذا لم يكن هناك نقل الحرارة، فإن الجسم يموت من ارتفاع درجة الحرارة. يمكن أن يزيد نقل الحرارة وينقص. ويشار إلى تنظيم نقل الحرارة عن طريق تغيير الوظائف الفسيولوجية التي تقوم بها بالتنظيم الحراري الفيزيائي.

تعتمد كمية الحرارة المتولدة في الجسم على مستوى التمثيل الغذائي في الأعضاء، والذي تحدده الوظيفة الغذائية للجهاز العصبي. يتم إنشاء أكبر قدر من الحرارة في الأعضاء ذات التمثيل الغذائي المكثف - في العضلات الهيكلية والغدد، وخاصة في الكبد والكلى. يتم إطلاق أقل كمية من الحرارة في العظام والغضاريف والأنسجة الضامة.

عندما ترتفع درجة الحرارة المحيطة، ينخفض ​​توليد الحرارة، وعندما تنخفض، يزداد. ونتيجة لذلك، هناك علاقة عكسية بين درجة الحرارة المحيطة وتوليد الحرارة. في الصيف، يتناقص توليد الحرارة، وفي الشتاء يزداد.

تعتمد العلاقة بين توليد الحرارة ونقل الحرارة على درجة الحرارة المحيطة. في بيئة تتراوح درجة حرارتها بين 15 و25 درجة مئوية، يكون توليد الحرارة أثناء الراحة في الملابس على نفس المستوى ويتوازن عن طريق نقل الحرارة (منطقة اللامبالاة). عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أقل من 15 درجة مئوية، في ظل نفس الظروف، يزداد إنتاج الحرارة عند 0 درجة مئوية وينخفض ​​تدريجياً إلى 15 درجة مئوية (المنطقة السفلية لزيادة التمثيل الغذائي). إذا كانت درجة الحرارة المحيطة 25-35 درجة مئوية، فإن عملية التمثيل الغذائي تنخفض قليلاً (منطقة التمثيل الغذائي المنخفضة) ويتم الحفاظ على التنظيم الحراري. عندما ترتفع درجة الحرارة المحيطة عن 35 درجة مئوية، يتعطل التنظيم الحراري، وتزداد عملية التمثيل الغذائي ودرجة حرارة الجسم (المنطقة العليا لزيادة التمثيل الغذائي، منطقة ارتفاع درجة الحرارة). وبالتالي، فإن زيادة درجة الحرارة المحيطة أو تدفئة الجسم تقلل من إنتاج الحرارة إلى مستوى معين فقط عند درجة حرارة محيطة معينة. تسمى درجة الحرارة هذه حرجة، لأن الزيادة الإضافية لا تؤدي إلى انخفاض، ولكن إلى زيادة توليد الحرارة وزيادة في درجة حرارة الجسم. وبنفس الطريقة، أثناء التبريد، هناك درجة حرارة حرجة للبيئة الخارجية، والتي يبدأ إنتاج الحرارة أدناه في الانخفاض.

مع راحة العضلات، تكون الزيادة في توليد الحرارة عندما يبرد الجسم ضئيلة.

لوحظت زيادة كبيرة بشكل خاص في توليد الحرارة عند درجات الحرارة المحيطة المنخفضة أثناء الارتعاش وعمل العضلات. تقلصات عضلية صغيرة غير صحيحة - ارتعاش وزيادة الحركات التي يقوم بها الشخص في البرد من أجل الإحماء والتخلص من القشعريرة أو الارتعاش، وزيادة الوظائف الغذائية، وزيادة التمثيل الغذائي وإنتاج الحرارة بشكل كبير. يزداد أيضًا إنتاج الحرارة قليلاً مع قشعريرة - تقلص عضلات بصيلات الشعر.

من الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن المشي يزيد من إنتاج الحرارة بما يقرب من 2 مرات، والجري السريع - بمقدار 4-5 مرات يمكن أن تزيد درجة حرارة الجسم بعدة أعشار من الدرجة، وزيادة درجة الحرارة أثناء العمل تسرع عمليات الأكسدة وبالتالي يساهم في أكسدة منتجات انهيار البروتين. ومع ذلك، مع العمل المكثف لفترات طويلة في درجة حرارة محيطة أعلى من 25 درجة مئوية، يمكن أن تزيد درجة حرارة الجسم بمقدار 1-1.5 درجة مئوية، مما يسبب بالفعل تغييرات واضطرابات في الوظائف الحيوية. عندما ترتفع درجة حرارة الجسم أثناء العمل العضلي في درجة حرارة محيطة عالية إلى أكثر من 39 درجة مئوية، فقد تحدث ضربة الشمس. تمثل العضلات 65-75٪ من توليد الحرارة، وأثناء العمل المكثف حتى 90٪.

ويتم توليد بقية الحرارة في الأعضاء الغدية، وخاصة في الكبد.

يفقد الجسم أثناء الراحة الحرارة بشكل مستمر: 1) عن طريق الإشعاع الحراري، أو انتقال الحرارة من الجلد إلى الهواء المحيط؛ 2) التوصيل الحراري، أو نقل الحرارة المباشر إلى تلك الأشياء التي تتلامس مع الجلد؛ 3) التبخر من سطح الجلد والرئتين.

في ظروف الراحة، يتم إطلاق 70-80% من الحرارة إلى البيئة عن طريق الجلد عن طريق الإشعاع الحراري والتوصيل الحراري، وحوالي 20% عن طريق تبخر الماء في الجلد (التعرق) وفي الرئتين. انتقال الحرارة عن طريق تسخين هواء الزفير والبول والبراز لا يكاد يذكر، فهو يمثل 1.5-3٪ من إجمالي نقل الحرارة.

أثناء العمل العضلي، يزداد إطلاق الحرارة عن طريق التبخر بشكل حاد (في البشر، بشكل رئيسي عن طريق التعرق)، حيث يصل إلى 90٪ من إجمالي توليد الحرارة اليومي.

يعتمد انتقال الحرارة عن طريق الإشعاع الحراري والتوصيل الحراري على اختلاف درجة الحرارة بين الجلد والبيئة. كلما ارتفعت درجة حرارة الجلد، زاد انتقال الحرارة عبر هذه المسارات. تعتمد درجة حرارة الجلد على تدفق الدم إليه. عندما ترتفع درجة الحرارة المحيطة، تتضرر الشرايين والشعيرات الدموية في الجلد. ولكن بما أن الفرق في درجة حرارة الجلد يتناقص، فإن القيمة المطلقة لانتقال الحرارة عند درجات الحرارة المحيطة المرتفعة تكون أقل منها عند درجات الحرارة المنخفضة.

عندما تتم مقارنة درجة حرارة الجلد مع درجة الحرارة المحيطة، يتوقف انتقال الحرارة. مع زيادة أخرى في درجة الحرارة المحيطة، لا يفقد الجلد الحرارة فحسب، بل يسخن نفسه. في هذه الحالة، يكون انتقال الحرارة عن طريق الإشعاع الحراري وانتقال الحرارة غائبًا ويتم الاحتفاظ فقط بانتقال الحرارة عن طريق التبخر.

على العكس من ذلك، في البرد، تضيق الشرايين والشعيرات الدموية في الجلد، ويصبح الجلد شاحبًا، وتنخفض كمية الدم المتدفقة عبر الكلب، وتنخفض درجة حرارة الجلد، ويتلاشى الفرق في درجة الحرارة بين الجلد والبيئة، وينخفض ​​انتقال الحرارة.

يقلل الشخص من انتقال الحرارة بأغطية صناعية (الملابس الداخلية والملابس وغيرها). كلما زاد عدد الهواء الموجود في هذه الأغطية، كان من الأسهل الاحتفاظ بالحرارة.

يلعب تنظيم انتقال الحرارة عن طريق تبخر الماء دورًا مهمًا، خاصة أثناء العمل العضلي والزيادة الكبيرة في درجة الحرارة المحيطة. عندما يتبخر 1 ديسيمتر 3 من الماء من سطح الجلد أو الأغشية المخاطية، يفقد الجسم 2428.4 كيلوجول.

يحدث فقدان الماء من الجلد نتيجة لاختراق الماء من الأنسجة العميقة إلى سطح الجلد ويرجع ذلك أساسًا إلى عمل الغدد العرقية. في متوسط ​​درجة الحرارة المحيطة، يفقد الشخص البالغ ما بين 1674.8 إلى 2093.5 كيلوجول يوميًا عن طريق التبخر من الجلد.

بسبب الزيادة الحادة في التعرق مع زيادة درجة الحرارة المحيطة وأثناء العمل العضلي، يزداد نقل الحرارة أيضًا بشكل ملحوظ، على الرغم من عدم تبخر العرق بالكامل.

ويصاحب فقدان العرق الكبير فقدان كميات كبيرة من الأملاح المعدنية، حيث أن محتوى ملح الطعام وحده في العرق يتراوح بين 0.3-0.6%. مع فقدان 5-10 ديسم مكعب من العرق، يتم فقدان 25-30 جرامًا من ملح الطعام. لذلك، إذا تم إشباع العطش الناتج عن التعرق الغزير بالماء، فتحدث اضطرابات شديدة بسبب فقدان كميات كبيرة من الأملاح (التشنجات وغيرها). بالفعل مع فقدان 2 ديسيمتر 3 من العرق، يؤدي ذلك إلى نقص الأملاح في الجسم. يتم تعويض هذه الخسائر عن طريق شرب الماء الذي يحتوي على 0.5-0.6٪ من ملح الطعام، والذي يوصى بشربه أثناء التعرق الغزير والمطول.

يتبخر الماء باستمرار من سطح الرئتين. يكون هواء الزفير مشبعًا ببخار الماء بنسبة 95-98%، وبالتالي كلما كان الهواء المستنشق أكثر جفافًا، كلما زادت الحرارة المنبعثة عن طريق التبخر من الرئتين. في الظروف العادية، تتبخر الرئتان 300-400 سم3 من الماء يوميًا، وهو ما يعادل 732.7-962.9 كيلوجول. في درجات الحرارة المرتفعة، يصبح التنفس أكثر تواترا، وفي البرد يصبح نادرا. يصبح تبخر الماء من سطح الجلد والرئتين هو الطريقة الوحيدة لانتقال الحرارة عندما تصل درجة حرارة الهواء إلى درجة حرارة الجسم. في ظل هذه الظروف، يتبخر أكثر من 100 سم 3 من العرق في الساعة أثناء الراحة، مما يسمح لك بإطلاق حوالي 251.2 كيلوجول في الساعة.

يعتمد تبخر الماء من سطح الجلد والرئتين على الرطوبة النسبية للهواء. ويتوقف في الهواء المشبع ببخار الماء. لذلك، من الصعب تحمل البقاء في الهواء الساخن الرطب، مثل الحمام. يشعر الشخص بالإعياء في الهواء الرطب، حتى في درجة الحرارة المحيطة المنخفضة نسبيًا - عند 30 درجة مئوية. لا يمكن تحمل الملابس الجلدية والمطاطية بشكل جيد، لأنها غير منفذة للعرق وتمنع تبخر العرق، لذلك يتراكم العرق تحت هذه الملابس. مع ارتفاع درجات حرارة الهواء وعمل العضلات في الملابس الجلدية والمطاطية، ترتفع درجة حرارة جسم الإنسان.

يعد ارتفاع درجة حرارة الشخص في غرفة مشبعة ببخار الماء أمرًا خطيرًا بشكل خاص، لأنه يجعل من المستحيل التخلص من الحرارة الزائدة بالطريقة الأكثر فعالية - التبخر.

على العكس من ذلك، في الهواء الجاف، يمكن لأي شخص أن يتحمل بسهولة درجة حرارة أعلى بكثير من الهواء الرطب.

تعتبر حركة الهواء ذات أهمية كبيرة لزيادة انتقال الحرارة عن طريق الإشعاع الحراري والتوصيل الحراري والتبخر. زيادة سرعة حركة الهواء تزيد من انتقال الحرارة. في المسودة والرياح، يزداد فقدان الحرارة بشكل حاد. أما إذا كانت درجة حرارة الهواء المحيط مرتفعة ومشبعة ببخار الماء فإن حركة الهواء لا تبرد. وبالتالي، يتم توفير التنظيم الحراري الجسدي من خلال: 1) نظام القلب والأوعية الدموية، الذي يحدد تدفق الدم وتدفقه في الأوعية الدموية للجلد، وبالتالي كمية الحرارة المنبعثة من الجلد إلى البيئة؛ 2) الجهاز التنفسي، أي التغيرات في التهوية الرئوية. 3) تغيرات في وظيفة الغدد العرقية.

يتم تنظيم نقل الحرارة عن طريق الجهاز العصبي ومن خلال الهرمونات. تعد ردود الفعل المشروطة للبيئات التي تم فيها تسخين الجسم أو تبريده بشكل متكرر أمرًا ضروريًا.

يتم تنظيم التغييرات في وظائف الجهاز القلبي الوعائي والتنفس والغدد العرقية بشكل انعكاسي عن طريق تهيج الأعضاء الحسية الخارجية وخاصة تهيج مستقبلات الجلد مع تغيرات درجة الحرارة الخارجية، وكذلك تهيج النهايات العصبية للأعضاء الداخلية مع تقلبات درجة الحرارة داخلها. الجسم. يتم تنفيذ الآليات الفسيولوجية للتنظيم الحراري الجسدي عن طريق نصفي الكرة المخية والوسيط والنخاع المستطيل والحبل الشوكي.

يتغير انتقال الحرارة عندما تدخل الهرمونات، مما يغير وظائف الأعضاء المشاركة في التنظيم الحراري الجسدي.

تناول الأدوية التي تسبب ارتفاعًا في درجة حرارة الجسم.

يتم قياس درجة حرارة الجسم في أغلب الأحيان باستخدام مقياس حرارة زئبقي طبي. في عام 1714، صنع الفيزيائي البولندي الألماني دانييل غابرييل فهرنهايت مقياسًا للحرارة الزئبقية، وفي عام 1742، اقترح العالم السويدي أندريس سيلسيوس مقياسًا لمقياس الحرارة الزئبقي متدرجًا من 34 إلى 42 درجة مئوية بتقسيمات 0.1 درجة مئوية.

الأجهزة الطبية لقياس درجة حرارة الجسم.

 مقياس الحرارة الزئبقي عبارة عن دورق زجاجي به أنبوب شعري يحتوي على زئبق (2 جرام). إنه مصمم بحيث يظهر عمود الزئبق عند تسخين الخزان رقمًا يتوافق مع درجة حرارة الجسم.

▪ مقياس حرارة الأذن بالأشعة تحت الحمراء. الوقت اللازم لتغيير درجة الحرارة باستخدام مقياس حرارة الأذن بالأشعة تحت الحمراء هو من ثانية إلى أربع ثوانٍ.

▪ ميزان الحرارة الرقمي. الوقت المناسب لقياس درجة حرارة الجسم هو ما يقرب من ثانية إلى ثلاث ثوان. مقياس الحرارة هذا هو الأكثر أمانًا.

▪ ميزان الحرارة الكهربائي. باستخدام مقياس الحرارة الكهربائي، يمكنك قياس درجة الحرارة في تجاويف الجسم: المريء والمعدة والأمعاء وغيرها.

▪ كبسولة الراديو مزودة بجهاز استشعار يقوم بنقل الإشارات.

 يتيح التصوير الحراري والتصوير الحراري تحديد الزيادة في شدة الإشعاع الحراري، والتي تحدث عندما تتغير الدورة الدموية وعمليات التمثيل الغذائي في الأعضاء والأنسجة الفردية بسبب أمراضها.

يتم قياس درجة حرارة الجسم مرتين في اليوم: في الصباح على معدة فارغة (من 6 صباحًا إلى 7 صباحًا) وفي المساء قبل الوجبة الأخيرة (من 5 مساءً إلى 6 مساءً) لمدة 10 دقائق.

قياس درجة حرارة الجسم كل 3 ساعات - يسمى ملف تعريف درجة الحرارة.

يتم إدخال قراءات مقياس الحرارة في ورقة درجة الحرارة، حيث تشير النقاط إلى درجات الحرارة في الصباح والمساء. بناءً على العلامات على مدى عدة أيام، يتم رسم منحنى درجة الحرارة.

نظام التنظيم الحراري الفسيولوجي (من الكلمة اليونانية "الحرارة" - الحرارة، "التنظيم" - التحكم) هي مجموعة من الآليات الفسيولوجية التي تنظم درجة حرارة الجسم.

يمكن تنفيذ التنظيم الحراري بطريقتين:

Ø عن طريق تغيير معدل إنتاج الحرارة (توليد الحرارة)

Ø عن طريق تغيير معدل انتقال الحرارة (انتقال الحرارة)

تتم عمليات تكوين الحرارة وإطلاقها تحت سيطرة الجهاز العصبي والغدد الصماء.

تكوين الحرارة في الجسم.

يسمى تبادل الطاقة الحرارية بين الجسم والبيئة التبادل الحراري.

الطاقة مطلوبة لحدوث العمليات الحيوية في الجسم. يتشكل نتيجة لتحلل المواد الكيميائية (بشكل رئيسي الكربوهيدرات والدهون) التي نستهلكها في الطعام. يتم إطلاق الطاقة التي كانت مخبأة فيها سابقًا واستهلاكها وفي النهاية يطلقها الجسم على شكل حرارة. يتم توليد معظم الحرارة في العضلات.

على المحيط (الجلد والأعضاء الداخلية) لديهم مستقبلات باردة وحرارية تستشعر تقلبات درجات الحرارة في البيئة الخارجية. لذلك، عندما تنخفض درجة الحرارة المحيطة، تتهيج مستقبلات الجلد، وينشأ فيها الإثارة، التي تذهب إلى الجهاز العصبي المركزي ومن هناك إلى العضلات، مما يؤدي إلى انقباضها. وبالتالي فإن الارتعاش والقشعريرة التي نتعرض لها خلال موسم البرد أو في غرفة باردة هي أفعال انعكاسية تساهم في زيادة التمثيل الغذائي، وبالتالي زيادة إنتاج الحرارة. تحدث هذه العملية حتى عندما يكون الشخص في راحة كاملة، يمكن أن تتقلب درجة حرارة الأنسجة العضلية والعمل في حدود 7 درجات مئوية. أثناء عمل العضلات، يزيد توليد الحرارة 4-5 مرات. تعتمد درجة حرارة الأعضاء الداخلية: الدماغ والقلب والغدد الصماء والمعدة والأمعاء والكبد والكلى والأعضاء الأخرى على شدة عمليات التمثيل الغذائي. العضو "الأكثر سخونة" في الجسم هو الكبد: درجة الحرارة في أنسجة الكبد هي 38-38.5 درجة مئوية. درجة الحرارة في المستقيم هي 37-37.7 درجة مئوية. ومع ذلك، يمكن أن تتقلب اعتمادًا على وجود البراز فيه وإمدادات الدم المخاطية وغيرها من الأسباب. لوحظت أدنى درجة حرارة للجلد في اليدين والقدمين، وهي 24-28 درجة مئوية. ويضمن الدم توزيعًا موحدًا نسبيًا للحرارة في الجسم. يمر الدم عبر الدماغ والقلب والكبد والأعضاء "الدافئة" الأخرى، ويسخن ويبردها في نفس الوقت. وبمرور الدم عبر العضلات السطحية والجلد والأعضاء "الباردة" الأخرى، يبرد ويدفئها في نفس الوقت. ومع ذلك، تظل درجة حرارة سطح الجسم أقل قليلاً من درجة الحرارة داخل الجسم. ويصاحب تكوين الحرارة في الجسم إطلاقها. ويفقد الجسم قدر ما يولده من حرارة، وإلا فإن الشخص يموت خلال ساعات قليلة. إذا لم تكن هناك آليات لنقل الحرارة، فإن درجة حرارة جسم الشخص البالغ أثناء الراحة ستزيد بمقدار 1.24 درجة مئوية كل ساعة.

يسمى ثبات درجة حرارة الجسم متحاور. للحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة عند 36.6 درجة مئوية، يحتاج الشخص إلى إنفاق 200 سعرة حرارية في اليوم. يؤدي انخفاض درجة حرارة الجسم حتى بمقدار 0.1 درجة إلى انخفاض المناعة.

التنظيم الحراري الكيميائي -عملية تكوين الحرارة في الجسم , ناجم عن زيادة في شدة عمليات التمثيل الغذائي في الأنسجة، ويتم التحكم فيه عن طريق الأجزاء الخلفية من منطقة ما تحت المهاد.

التنظيم الحراري الجسدييتم التحكم فيها عن طريق الأجزاء الأمامية من منطقة ما تحت المهاد، وهي مركز نقل الحرارة من الجسم إلى البيئة الخارجية من خلال الحمل الحراري (التوصيل الحراري)، والإشعاع (الإشعاع الحراري) وتبخر الماء.

الحمل الحراري- يوفر نقل الحرارة إلى الهواء أو السائل المجاور للجسم. كلما زاد الفرق في درجة الحرارة بين سطح الجسم والهواء المحيط، كلما زادت كثافة انتقال الحرارة.

ويزداد انتقال الحرارة مع حركة الهواء، مثل الرياح. تعتمد شدة نقل الحرارة إلى حد كبير على التوصيل الحراري للبيئة. يحدث انتقال الحرارة في الماء بشكل أسرع منه في الهواء. الملابس تقلل أو حتى توقف توصيل الحرارة.

الإشعاع -يتم إطلاق الحرارة من الجسم عن طريق الأشعة تحت الحمراء من سطح الجسم. ونتيجة لذلك، يفقد الجسم الجزء الأكبر من الحرارة. يتم تحديد شدة التوصيل الحراري والإشعاع الحراري إلى حد كبير من خلال درجة حرارة الجلد. يتم تنظيم نقل الحرارة عن طريق التغيير المنعكس في تجويف الأوعية الجلدية. مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، تتوسع الشرايين والشعيرات الدموية، ويصبح الجلد دافئًا وأحمر. وهذا يزيد من عمليات التوصيل الحراري والإشعاع الحراري. عندما تنخفض درجة حرارة الهواء، تضيق الشرايين والشعيرات الدموية في الجلد. يصبح الجلد شاحبًا، وتقل كمية الدم المتدفق عبر أوعيته. وهذا يؤدي إلى انخفاض درجة حرارته، وانخفاض نقل الحرارة، ويحتفظ الجسم بالحرارة.

تبخر الماءمن سطح الجسم (2/3 رطوبة)، وأثناء التنفس (1/3 رطوبة). ويحدث تبخر الماء من سطح الجسم عند إفراز العرق. حتى في حالة الغياب التام للتعرق المرئي، يتبخر ما يصل إلى 0.5 لتر من الماء عبر الجلد يوميًا - وهو تعرق غير مرئي. في المتوسط، يفقد الشخص حوالي 0.8 لتر من العرق يوميا، ومعه 500 سعرة حرارية من الحرارة. في البلدان الحارة، في ورش العمل الساخنة، يفقد الشخص كمية كبيرة من السوائل من خلال العرق. عند درجات حرارة تصل إلى 50 درجة مئوية، يفقد الشخص ما يصل إلى 12 لترًا من العرق يوميًا. وفي الوقت نفسه يظهر شعور بالعطش لا يرويه شرب الماء. ويرجع ذلك إلى حقيقة فقدان كمية كبيرة من الأملاح المعدنية عن طريق العرق. ولهذا الغرض، يضاف 0.5% من ملح الطعام إلى مياه الشرب. يروي العطش ويحسن الصحة.

الدهون تحت الجلد تمنع انتقال الحرارة. كلما كانت طبقة الدهون أكثر سمكا، كلما كان أداءها أسوأ. لذلك، فإن الأشخاص الذين لديهم طبقة سميكة من الدهون في الأنسجة تحت الجلد يتحملون البرد بسهولة أكبر من الأشخاص النحيفين. إن تبخر لتر واحد من العرق لدى شخص يزن 75 كجم يمكن أن يخفض درجة حرارة الجسم بمقدار 10 درجات مئوية.

في حالة الراحة النسبية، يطلق الشخص البالغ 15% من الحرارة إلى البيئة الخارجية من خلال التوصيل الحراري، وحوالي 66% من خلال الإشعاع الحراري، و19% من خلال تبخر الماء.

حمى (حمى)، أو حمى- رد فعل عام للجسم لأي تهيج، يتميز بارتفاع درجة حرارة الجسم فوق 37 درجة مئوية، بسبب انتهاك التنظيم الحراري. أثناء الحمى، يسود توليد الحرارة على نقل الحرارة. أحد أسباب الحمى هو العدوى. تتسبب البكتيريا أو سمومها المنتشرة في الدم في تعطيل التنظيم الحراري.

أنواع الحمى

اعتمادا على درجة ارتفاع درجة الحرارة، يتم تمييز الأنواع التالية من الحمى:

§ درجة حرارة تحت الحمى - 37-38 درجة مئوية:

أ) حمى منخفضة الدرجة - 37-37.5 درجة مئوية؛

ب) حمى منخفضة الدرجة - 37.5-38 درجة مئوية؛

§ حمى معتدلة - 38-39 درجة مئوية؛

§ ارتفاع في درجة الحرارة - 39-40 درجة مئوية؛

§ ارتفاع شديد في درجة الحرارة - أكثر من 40 درجة مئوية؛

§ ارتفاع الحرارة - 41-42 درجة مئوية، ويصاحبه ظواهر عصبية شديدة وهو في حد ذاته مهدد للحياة.

أنواع الحمى

بناءً على طبيعة التقلبات في درجة حرارة الجسم خلال النهار، يتم تمييز أنواع الحمى التالية:

حمى مستمرة- درجة حرارة طويلة الأمد وعالية لا تقل عادة عن 39 درجة مع تقلبات يومية لا تزيد عن درجة واحدة؛ من سمات التيفوس وحمى التيفوئيد والالتهاب الرئوي الفصي (الشكل 1).

الشكل 1. الحمى المستمرة

ملين(هاجعة) حمى، ارتفاع في درجة الحرارة، تقلبات في درجات الحرارة اليومية تتجاوز 1-2 درجة مئوية، بحد أدنى في الصباح أعلى من 37 درجة مئوية؛ من سمات مرض السل، والأمراض القيحية، والالتهاب الرئوي البؤري، في المرحلة الثالثة من حمى التيفوئيد (الشكل 2).

أرز. 2. الحمى الملينة

متقطعحمى (متقطعة) (febris intermittens) - ترتفع درجة الحرارة إلى 39 درجة مئوية - 40 درجة مئوية وما فوق، يتبعها انخفاض سريع إلى المعدل الطبيعي أو أقل قليلا من الطبيعي. تتكرر التقلبات كل 1-2 أو 3 أيام، كما لوحظ في الملاريا (الشكل 3).

أرز. 3. الحمى المتقطعة

مائجالحمى (المموجة) (febris undulans) - تتميز بارتفاع دوري في درجة الحرارة، ثم انخفاض مستواها إلى الأعداد الطبيعية. مثل هذه "الموجات" تتبع بعضها البعض لفترة طويلة؛ سمة من داء البروسيلات، ورم حبيبي لمفي (الشكل 4).

أرز. 4. الحمى المتموجة

الحمى الراجعة(متكرر فيبريس) - التناوب الصحيح لزيادة وانخفاض درجة الحرارة على مدى عدة أيام. سمة من سمات الحمى الراجعة (الشكل 5).

أرز. 5. الحمى الراجعة

خطأ(غير نمطية أو غير منتظمة) حمى(الحمى غير المنتظمة) تقلبات غير منتظمة في درجات الحرارة اليومية متفاوتة الحجم والمدة، وغالبًا ما يتم ملاحظتها في الروماتيزم والتهاب الشغاف والإنتان والسل والأنفلونزا والخناق والدوسنتاريا وذات الجنب (الشكل 6).

أرز. 6. حمى غير صحيحة

مرهقةتتميز الحمى (المحمومة) (febris hectica) بتقلبات كبيرة في درجات الحرارة اليومية (2-4 درجات مئوية)، والتي تتناوب مع انخفاض إلى المعدل الطبيعي أو أقل. يترافق ارتفاع درجة الحرارة مع قشعريرة، وانخفاض بسبب التعرق الغزير، وهو نموذجي لمرض السل الرئوي الوخيم، والتقيح، والإنتان (الشكل 7).

يعكس (منحرفة) حمى(الحمى المعكوسة) - درجة حرارة الصباح أعلى من درجة حرارة المساء؛ لوحظ في بعض الأحيان في الإنتان والسل وداء البروسيلات (الشكل 7).

أرز. 7. أ- الحمى المحمومة