Роль кожи в процессах теплоотдачи
Взаимодействие процессов теплообразования и теплоотдачи обеспечивают постоянство температуры тела человека.
В результате реакций окисления, протекающих во всех клетках организма, осуществляется процесс образования тепла.
Теплоотдача – это процесс выделения образованного в организме тепла.
К поверхности тела тепло переносится с кровью.
Через кожу во внешнюю среду выделяется около 80% тепла, образованного при окислении веществ и при сокращении мышц в организме.
В окружающую среду теплоотдача может осуществляться разными способами:
- Проведение. Перенос тепла путем проведения осуществляется при соприкосновении кожных покровов с твердой поверхностью. Величина проводимого тепла характеризуется теплопроводностью прилежащей поверхности и температурой.
- Конвекция. Если кожа имеет температуру выше, чем температура окружающего воздуха, то, прилегающий к ней слой воздуха будет нагреваться, подниматься и замещаться более плотным и холодным. Тепло уносится у поверхности кожи ламинарным потоком воздуха. Движущей силой процесса является разница между температурами кожи и окружающей среды вокруг нее.
- Излучение. Отдача тепла происходит в результате инфракрасного излучения, испускаемого кожей.
- Испарение. В условиях нейтральной температуры около 20% тепла организм отдает за счет испарения воды с поверхности кожи или со слизистых оболочек дыхательных путей.
Перенос тепла путем конвекции и излучения называют «сухой» теплоотдачей.
Теплоотдача зависит от температуры окружающей среды:
- при снижении температуры внешней среды кровеносные сосуды кожи рефлекторно сужаются, уменьшается потоотделение и снижаются потери тепла; теплоотдаче препятствует подкожная жировая клетчатка;
- при повышении температуры окружающей среды сосуды кожи расширяются, увеличивается выделение и испарение пота; чем больше расширены сосуды, тем больше теплоотдача.
Выделительная функция кожи
Выделительную функцию обеспечивают железы: в большей степени – потовые, в меньшей – сальные.
В нормальных условиях в течение суток человеческий организм выделяет от 300 мл до одного литра пота. Количество выделенного пота зависит от интенсивности и продолжительности работы, температуры окружающей среды.
К примеру, при тяжелых физических нагрузках выделяется до 10 литров пота.
В состоянии покоя с потом из организма выводятся
- до $1/3$ всей удаляемой из организма воды;
- $5-10\%$ всей удаляемой мочевины;
- мочевая кислота;
- ионы калия, натрия, хлора, кальция;
- микроэлементы;
- некоторые органические вещества.
При недостаточном функционировании почек выведение веществ через кожу возрастает, включаются компенсаторные механизмы по отношению к мочевыделительной системе.
Другие функции кожи
Помимо терморегуляции и выделения, кожа выполняет ряд других функций:
- Защищает тело от физических, механических, химических повреждений, попадания в организм, микроорганизмов, инородных тел. Кожа препятствует потерям воды.
- Чувствительная функция. В коже находятся рецепторы, чувствительные к давлению, прикосновению, вибрации, болевым раздражениям, теплу и холоду.
- Запасающая функция. В подкожной жировой клетчатке накапливается жир.
- Депо эритроцитов. В коже может находиться до одного литра крови.
- В коже под действием ультрафиолетового излучения вырабатывается витамин $D$.
Кожная рецепция
Кожная чувствительная система обладает огромной рецепторной поверхностью – от 1,4 до 2,1 кв. м. Кожные рецепторы разнообразны по структуре, локализации и распределению на поверхности кожи. Больше всего рецепторов кожи на поверхности ладоней, подошв, пальцев рук, губ и половых органов.
Различают четыре основных вида кожной чувствительности:
- тактильная; тактильная рецепция, значительно различается в разных частях кожи;
- холодовая и тепловая; терморецепторы делятся на холодовые – лежат на поверхности и тепловые – расположены в глубоких слоях кожи и их значительно меньше, чем холодовых рецепторов; больше всего терморецепторов находится в коже лица и шеи;
- болевая, или ноцицептивная чувствительность.
