Терморегулаторна функция на кожата

В температурата на околната среда непрекъснато настъпват резки колебания. Независимо от това температурата на човешкото тяло се изменя незначително, като нейните денонощни колебания не превишават 2° C. Максимална температура се наблюдава след обяд, а минимална - сутрин между 3 и 5 h. Температурата на повърхността на кожата се колебае от 30,5° C до 33,6° С. Топлинната хомеостаза е резултат от равновесието между образуваната топлина (термогенеза) и нейната загуба (термолиза).

В организма се различават една централна част „ядро“, температурата на което търпи малки колебания и една периферна част - „обвивка“, чиято температура се изменя силно при колебания на околната температура. Обвивката съвпада с кожата. Топлообменът между двете области се осъществява чрез кръвообращението.

Запазването на постоянна температура се осъществява на базата на механизми на терморегулация. Сред механизмите на терморегулация, централно място заема термостатичният механизъм на мозъка. Той обединява няколко центъра: термолитичен в предния хипоталамус, термогенеричен в задния хипоталамус, симпатикова нервна система и nucleus ruber (червено ядро). Nucleus ruber е главната релейна станция на соматичната нервна система. Терморегулационната система на мозъка отчита промените в температурата непосредствено от протичащата кръв през хипоталамуса или рефлекторно - от терморецепторите в кожата, около потните жлези и кръвоносните съдове. Когато температурата на тялото се повиши, настъпва разширяване на артериолите, налягането в субпапиларнирте съдове и капиляри се покачва, скоростта на кръвния ток се повишава, засилва се изпарението и топлоотдаването от повърхността на кожата.

Около 80 % от телесната температура се отделя през кожата, а останалите 20 % - чрез дихателните и храносмилателните повърхности при затопляне на въздуха и храната. Един от най-важните механизми на топлоотдаване са кръвообращението и изпотяването. Запазването на постоянна температура (хомеотермия) може да се изрази със следното уравнение:

М = Р + Е + С + К,

където М е произведената при метаболизма топлина. За около 24 h тя е около 10 467 kJ. Произведената при метаболизма топлина се отделя от организма чрез директно топлоотдаване - Р, чрез изпарение - Е, чрез кондукция (провеждане) - К, конвекция (пренасяне) - С, тоест чрез отдаване на топлината на кожата на допиращия се по-хладен въздух или предмет.

При висока температура на околната среда топлоотдаването чрез изпарение на потта зависи от влажността на въздуха, от броя на функциониращите потни жлези и от движението на въздушните маси. Потоотделянето е най-ефективният механизъм, осигуряващ състоянието на комфорт при висока температура (над 35° С).

Метаболитната основа на образуването на топлина е пътят на гликолитичната верига и аеробното разграждане на въглехидратите, при което се освобождава енергия и се натрупва аденозин трифосфат (фосфорилиране, съпроводено от топлоотдаване). Този път дава възможност за образуване на топлина на всички органи, изпълняващи механична дейност. Особено значение за топлообразуването имат мускулната активност и треперенето. При хладно време мускули, наречени erectores pilorum, се съкращават, при което кожата настръхва. Кожната повърхност се намалява и топлоизлъчването се извършва на по-малка площ. Под действието на студа настъпва свиване на съдовете на кожата на ръцете и лицето, което след 5-7 минути се сменя с разширяване.

Подкожната мастна тъкан е топлинен изолатор. Тя е лош проводник на топлината. Освен това кожата е ефективна радиаторна система. Около 95% от топлоотдаването се осъществява през кожата. Промяната на кръвотока през кожата е много ефективен механизъм за пренасяне или ограничаване на топлина от вътрешността на тялото към повърхността. При изпарение на водата от повърхността на кожата, тялото се охлажда. Тази загуба на топлина се нарича невидимо изпарение. То е постоянно и не подлежи на регулация. Дори при студено време се наблюдава невидимо изпарение.