Дегтярев В.П. Нормальная физиология

Подождите немного. Документ загружается.

11.9. Влияние количественного и качественного состава

пищи на состояние органов и тканей полости рта

Качественный и количественный состав пищевого рацио-

на может стать причиной возникновения некоторых стомато-

логических заболеваний. Так, избыточное питание непосред-

ственно не влияет на состояние органов полости рта, однако

при этом могут возникнуть болезни обмена веществ, сопро-

вождающиеся поражением зубов и слизистой оболочки.

Избыточное потребление углеводов, усиливая процессы

брожения, снижает рН ротовой жидкости в кислую сторону,

что благоприятствует размножению микроорганизмов, увели-

чивает образование налета на зубах и снижает кариесрези-

стентность эмали зуба.

Состояние слизистой оболочки полости рта и губ является

индикатором недостаточности витаминов в пищевом рацио-

не. Так, например, недостаток витамина А вызывает орогове-

ние эпителия слизистой оболочки рта. Кроме того, возникает

атрофия подслизистых малых слюнных желез, в связи с чем

уменьшается образование слюны. Слизистая оболочка рта

быстро высыхает, на ней возникают трещины, которые легко

инфицируются, что приводит к развитию воспалительных

процессов.

Недостаток витаминов группы В обычно проявляется вос-

палением слизистой оболочки рта, наличием атрофических

участков на языке, его отечностью, появлением трещин в уг-

лах рта.

Большой дефицит витамина С у взрослых вызывает цингу,

которая характеризуется спонтанными кровотечениями, в ча-

стности из десен. Десны набухают, отмечается их гиперемия,

изменение цвета на синюшно-красный. Как правило, присо-

единяется вторичная инфекция. Зубы больных покрыты ин-

фицированным, зловонным кровяным сгустком, на деснах

образуются болезненные язвы. Если воспаление продолжает-

ся длительное время, наступает некроз десен и межзубных

сосочков.

Главным компонентом минеральной фазы твердых тка-

ней зуба являются кристаллы гидроксиапатита (ГАП), ион-

ная решетка которых содержит ионы фосфата и кальция.

При снижении поступления кальция и фосфора с пищей,

при замещении ионов кальция другими ионами, например

стронция, бария, молибдена и др., или, что чаще встречает-

ся, при нарушении всасывания кальция и фосфора в кишеч-

нике возникает дестабилизация кристаллической решетки

гидроксиапатита. Это сопровождается уменьшением прочно-

сти тканей зуба.

В регионах, где почва и пища богаты стронцием, часто на-

блюдаются патологические переломы костей нижней челю-

476

сти, что связано с замещением кальция в кристаллической

решетке ГАП стронцием.

Дестабилизацию кристаллов гидроксиапатита вызывает за-

мещение фосфатов ионами AsO, или НАЮ

~ при использо-

вании препаратов, содержащих соединения мышьяка и алю-

миния (алюминиевая посуда, экологические аномалии).

Замещение ионов НО кристаллической решетки ГАП на

Г в небольших концентрациях способствует повышению

устойчивости ГАП к растворению в кислой среде и как след-

ствие повышению устойчивости к заболеванию кариесом.

При действии высоких концентраций F на ГАП формирует-

ся малорастворимый фторид кальция (флюорид), который

быстро исчезает с поверхности эмали зуба при рН > 7,0. Бо-

лезнь, связанная с высоким содержанием фтора в почве, а

следовательно, и в пище, называется флюорозом.

11.10. Особенности пищевого рациона

и способы питания больных

с патологией челюстно-лицевой области

У больных с нарушениями целости полости рта в результа-

те травм или врожденных дефектов, а также с затруднением

открывания рта при болезнях височно-нижнечелюстного сус-

тава или с фиксацией челюстей после перелома нарушается

акт жевания. Это ведет к неполноценной механической и хи-

мической обработке пищи в полости рта. В таких случаях не-

обходимо, чтобы пища была теплой (40—60 "С), жидкой кон-

систенции, что позволяло бы вводить пищу через зонд, и сба-

лансированной по содержанию белков, витаминов и микро-

элементов.

Кормление жидкой пищей с помощью зонда можно про-

водить путем введения зонда через ретромолярное простран-

ство или даже через нос. В редких случаях прибегают к опе-

рации эзофаготомии или формированию фистулы желудка.

Возможно использование питательных клизм.

В отдельных случаях, при тяжелых формах поражений че-

люстно-лицевой области, возможно питание пациента парен-

терально, т.е. минуя пищеварительный тракт, через кровь. Та-

кой способ введения пищи назначают на короткое время — до

10 сут. Парентерально можно вводить в организм высокоэф-

фективные белковые препараты, водорастворимые витамины

и минеральные соли.

Глава 12 ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

12.1. Значение температуры для жизненных процессов

В процессе обмена веществ их потенциальная энергия в

конечном счете превращается в тепловую, которая необходи-

ма для осуществления жизненных процессов. Так, обмен ве-

ществ, ферментативные процессы, действие гормонов осуще-

ствляются в пределах температурного коридора 25—43 °С.

При более высоких температурах белки коагулируют, а при

низких температурах все обменные реакции организма пре-

кращаются, прекращается и жизнь как «форма существова-

ния белковых тел».

Для обеспечения адекватности приспособительных реак-

ций скорость метаболических превращений должна быть оп-

тимальной и постоянной. Это возможно только в том случае,

когда температура внутренней среды организма поддержива-

ется на постоянном уровне. Таким образом, температура яв-

ляется одной из важных констант организма.

Все живые организмы по механизмам поддержания темпе-

ратуры тела в соответствии с температурным режимом окру-

жающей среды делят на 3 группы: пойкилотермные, гомойо-

термные и гетеротермные.

Животные, температура тела которых изменяется в зависи-

мости от температуры окружающей среды, называются пойки-

лотермными. Они появились на более ранних этапах эволю-

ционного развития. Эти животные не способны удерживать

температуру тела на постоянном уровне, вследствие чего их

активность существенно зависит от температуры окружаю-

щей среды. К пойкилотермным относятся земноводные и

пресмыкающиеся. В условиях низких температур они впада-

ют в состояние гипо- или анабиоза.

Вместе с тем пойкилотермные животные могут в опреде-

ленных пределах противостоять резким колебаниям внешних

температур, поскольку у них имеется терморепепция и неко-

торые механизмы терморегуляции. К ним относятся:

• способность к стабилизации метаболизма на основе ре-

гуляции физико-химических и биохимических реакций в

различных температурных оптимумах (температурная

компенсация);

• поведенческая терморегуляция, когда животное просто

избегает экстремально высоких или низких температур,

перемещаясь в термоиндифферентную зону;

• способность при одних и тех же колебаниях температу-

ры нагреваться быстрее, чем охлаждаться, что достигает-

ся изменением кровотока в кожных сосудах.

478

Организмы с постоянной температурой тела (изотермией)

называются гомойотермными. Температура тела человека и

высших животных поддерживается на постоянном уровне,

несмотря на значительные колебания температуры окружаю-

щей среды, что позволяет вести активный образ жизни.

Гетеротврмные, или животные с факультативной п ой кило-

термностью, могут периодически вступать в состояние гипо-

или анабиоза (зимняя спячка у медведей, летучих мышей, не-

которых птиц, например колибри).

Способность к гомойотермности приобретается не только

в процессе фило-, но и онтогенеза. Так, у новорожденных де-

тей температура тела зависит от условий среды: она падает

при охлаждении и повышается от крика. Аппараты терморе-

гуляции созревают постепенно в процессе роста и развития

индивида.

Изотермия - - постоянство температуры тела, характерное

для гомойотермных животных, имеет большое значение для

обеспечения процессов жизнедеятельности. Она, во-первых,

обеспечивает независимость обменных процессов в тканях

и органах от колебаний температуры окружающей среды;

во-вторых, обеспечивает температурные условия для опти-

мальной активности ферментов, необходимой для нормаль-

ного метаболизма. Колебания температуры в течение суток

зависят от социального ритма окружающей жизни. У рабо-

чих, длительно работающих в ночную смену, может быть об-

ратный ритм. При переезде из Владивостока в Москву темпе-

ратура тела может изменяться в соответствии с изменением

суточного ритма на новом месте. Опыты на обезьянах с удво-

енным временем суток подтвердили наличие суточных рит-

мов в температурных показателях.

Изотермия у гомойотермных организмов относительна. Те-

ло человека можно представить состоящим из пойкилотерм-

ной «оболочки» — тканей, расположенных на глубине до 2,0—

2,5 см, меняющей температуру в зависимости от условий

внешней среды, и внутреннего, гомойотермного «ядра» —

внутренних органов, ЦНС, скелетных мышц, лежащих глубже

2—3 см от поверхности.

Температура кожи, подкожной клетчатки, наружных слоев

мышц может колебаться в пределах 24,4—34,4 °С, но эти зна-

чения всегда ниже температуры внутренних органов. Наибо-

лее низкая 24,4—24,8 °С температура кожи у человека отме-

чается в области кистей и стоп. При купании в холодной воде

температура здесь может достигать 16 °С без неприятных

ощущений. На ладонных поверхностях рук температура со-

ставляет 25—34 °С. Измерение температуры тела человека

производят обычно в подмышечной впадине, где она равна

36,5—36,9 °С. Измерять температуру можно также в паховой

складке (36,9—37 °С), в прямой кишке (37.2—37.5 °С) и в по-

479

лости рта (36,9—37 °С); эти приемы используют для измере-

ния температуры тела у детей и тяжелобольных людей.

В течение суток температура тела человека может быть мень-

ше или превышать нормальные значения на 0,3—1,5 °С. Она

минимальна в 3—4 часа и максимальна в 16—18 часов. Эти ко-

лебания связаны с эндогенным циркадианным биоритмом в ре-

жиме «день — ночь». Существуют и более длительные биорит-

мы, влияющие на характер температурных колебаний.

Температурная схема тела. Температура кожи человека в

различных участках имеет характерные отличия. Ее значения

и образуют «температурную схему тела». Наиболее высокой

является температура кожи туловища и особенно головы —

33—34 °С. Температура кожи конечностей снижается но на-

правлению к их дистальным отделам. Резко отличается тем-

пература закрытых одеждой участков тела, где она выше, от

температуры на открытых участках. В связи с этим существу-

ют отличия температурных схем у мужчин и женщин. Зака-

ливание создает новую температурную схему.

Данные значения температур в различных областях тела

являются нормальными и относятся к мягким константам ор-

ганизма. Нормальная температура может изменяться в зави-

симости от функционального состояния организма — нали-

чия физической или эмоциональной нагрузки, воспалитель-

ных процессов, стрессовых ситуаций.

Для «ядра» организма человека характерна более высокая

и более постоянная температура, величина которой не зави-

сит от условий окружающей среды.

Таким образом, млекопитающие животные и человек име-

ют п о й кил отер м н у ю «оболочку» и гомойотермное «ядро».

У человека гомойотермия формируется в процессе онтогене-

за — новорожденный ребенок обладает только пойкилотер-

мией, у него еще не сформировались механизмы терморегу-

ляции. Кроме того, в экстремальных условиях гомойотерм-

ные животные могут включать защитные механизмы анабио-

за, как и пойкилотермные. За счет снижения интенсивности

метаболизма и снижения энерготрат они переживают состоя-

ние теплового или холодового стресса и поддерживают опти-

мальный уровень температуры тела.

12.2. Температурный гомеостаз

Температурный гомеостаз является одним из важных усло-

вий, лежащих в основе «свободной, независимой жизни»

(К. Бернар), и обеспечивается с помощью специальных меха-

низмов саморегуляции, реализующихся в функциональной

системе, поддерживающей оптимальную для метаболизма

температуру тела (рис. 12.1).

480

Рис. 12.1. Функциональная система, обеспечивающая оптимальную

для метаболизма температуру крови.

Полезным приспособительным результатом является тем-

пература крови в правом предсердии, равная 37 "С. Именно

сюда притекает кровь от всех органов тела. Температура кро-

ви в этой области наиболее точно отражает температуру

«ядра» и является постоянной.

Поскольку температура определяет скорость ферментатив-

ных реакций, обеспечивающих метаболические процессы в

тканях, она должна поддерживаться в пределах оптимальных

значений действия. Температурный оптимум действия фер-

ментов у высших животных и человека лежит в пределах 36—

40 °С.

Аппараты контроля представлены терморецепторами, раз-

дражение которых приводит к рефлекторным изменениям

процессов терморегуляции.

Терморецепторы — холодовые и тепловые — расположены

в кожных покровах, в слизистых оболочках, в стенках под-

кожных сосудов. Эти рецепторы являются периферическими.

Существуют и центральные терморецепторы, наибольшее

число которых находится в гипоталамусе.

Гипоталамус и другие структуры ЦНС (ретикулярная фор-

мация, продолговатый и спинной мозг, кора большого мозга)

являются аппаратами регуляции (управления). В гипоталаму-

се расположены группы ядер, составляющие центр терморе-

гуляции, который включает центры теплообразования и теп-

лоотдачи.

Центр теплообразования расположен в каудальной части

гипоталамуса. При разрушении этого участка мозга у живот-

481

ного нарушаются механизмы теплообразования. Такое жи-

вотное становится неспособным поддерживать постоянство

температуры тела при понижении температуры окружающей

среды, что приводит к развитию гипотермии.

Центр теплоотдачи расположен в переднем гипоталамусе

(между передней комиссурой и зрительным перекрестом).

При разрушении этой области мозга животное также теряет

способность поддерживать изотерм ию. Повышение окружаю-

щей температуры вызывает перегревание организма животно-

го, но при этом способность переносить низкие температуры

у него сохраняется. В условиях понижения температуры

окружающей среды афферентация от холодовых терморецеп-

торов усиливает тонус центра теплопродукции. Афферента-

ция от тепловых рецепторов при повышении температуры

окружающей среды приводит к активации центра теплоот-

дачи.

В центре терморегуляции установлено наличие нескольких

типов нейронов.

• Сенсорные нейроны получают информацию от перифери-

ческих и центральных терморецепторов.

• Задающие нейроны формируют активность, характерную

для оптимальной температуры гипоталамуса (37,1 °С), при

которой теплопродукция и теплоотдача в организме уравно-

вешены.

На нейронах сравнения происходит сопоставление интегри-

рованной активности сенсорных и задающих нейронов. При

наличии различий вырабатывается управляющий сигнал, ко-

торый передается на эфферентные центры теплопродукции и

теплоотдачи.

Кроме гипоталамуса, на процессы терморегуляции оказы-

вают влияние и другие структуры ЦНС: центры спинного

мозга, полосатое тело, ретикулярная формация ствол а мозга,

кора большого мозга. Из этих структур гипоталамус, ретику-

лярная формация и центры спинного мозга играют ведущую

роль в рефлекторной регуляции температуры тела. Аппара-

тами реакции являются внутренние органы, мышцы, сосу-

ды, эндокринные структуры, изменение жизнедеятельности

которых может сопровождаться увеличением или уменьше-

нием процессов теплоотдачи или образования тепла в орга-

низме. Например, при снижении температуры окружающей

среды возбуждение от холодовых рецепторов поступает по

афферентным нервам в центры теплопродукции гипоталаму-

са и осцилляторные центры спинного мозга. Отсюда воз-

буждение идет по двигательным нервам к мышцам, увеличи-

вая их тонус, а затем вызывает мышечную дрожь, что при-

водит к значительному увеличению теплообразования. По

вегетативным нервам возбуждение поступает к сосудам (осо-

бенно кожных покровов) и вызывает уменьшение их просве-

482

та. В результате этого поверхностные слои кожи получа-

ют меньше теплой крови и, следовательно, отдают меньше

тепла.

Деятельность аппаратов реакции в функциональной систе-

ме поддержания оптимальной для метаболизма температуры

тела заканчивается достижением полезного результата. Тем-

пература крови в правом предсердии должна оставаться на

уровне 37 °С. Оценка достижения результата осуществляется

звеном обратной афферентации — периферические и цент-

ральные терморецепторы вторично сигнализируют в ЦНС о

состоянии константы, и при необходимости, если величина

температуры не восстановлена, включается внешнее звено са-

морегуляции. При этом, чтобы не допустить переохлаждения

или перегревания организма, меняется поведение: возникает

определенная поза, меняется двигательный режим, характер

одежды, устройство жилья и др.

Таким образом, способность гомойотермных животных

поддерживать температуру тела на постоянном уровне обес-

печивается двумя взаимосвязанными процессами — теплооб-

разованием и теплоотдачей, равенство которых обеспечивает

изотерм ию организма.

Процессы, связанные с образованием тепла в организме,

объединяют понятием «химическая терморегуляция», а про-

цессы, обеспечивающие отдачу тепла, — «физическая термо-

регуляция».

12.3. Химическая терморегуляция

Химическая терморегуляция обеспечивает определенный

уровень теплопродукции (термогенеза), необходимый для нор-

мального осуществления ферментативных процессов в тканях.

Образование тепла в организме происходит вследствие непре-

рывно совершающихся экзотермических реакций, которые

протекают во всех органах и тканях. Наиболее интенсивное

образование тепла происходит в мышцах, печени, почках, эн-

докринных и пищеварительных железах. Меньше тепла обра-

зуется в костях, хрящах и соединительной ткани. Прием пищи

увеличивает обмен веществ на 15—30 %. До 50 % специфиче-

ского динамического действия пищи обусловлено процессами,

протекающими в полости рта.

Различают два вида термогенеза.

А Несократительный термогенез связан с образованием:

• первичной теплоты, выделяющейся при окислительном

фосфорилировании в митохондриях;

• вторичной теплоты, выделяющейся при использовании

АТФ для обеспечения деятельности органов.

483

А Сократительный термогенез обусловлен:

• непроизвольными мышечными сокращениями следую-

щих видов:

а) терморе гул я торн ы м тонусом мыши головы, шеи, сги-

бателей конечностей;

б) мышечной дрожью — нерегулярными сериями сокра-

щений мышц-антагонистов, начиная с жевательных

мышц;

• произвольными мышечными сокращениями, которые

могут увеличить общую теплопродукцию в 12—15 раз.

Статическая работа мышц, даже когда человек лежит не-

подвижно, но с напряженной мускулатурой, повышает тепло-

образование на 10 %. Незначительная двигательная актив-

ность приводит к повышению теплообразования на 50—80 %,

а тяжелая мышечная работа — на 400—500 %.

В процессах теплообразования, кроме мышц, значитель-

ную роль играют мозг, печень и почки. На долю печени при-

ходится до 34 %, мозга — 16 %, сердца — И %, почек — 8 %

образующегося тепла в организме.

12.4. Физическая терморегуляция

Физическая терморегуляция осуществляется путем изме-

нения отдачи тепла организмом. Теплоотдача осуществляется

следующими путями:

• излучением (радиацией);

• проведением (кондукцией);

• конвекцией;

• испарением.

Теплоизлучение (радиация) обеспечивает отдачу тепла орга-

низмом в окружающую его среду с помощью инфракрасного

излучения с поверхности тела. Путем радиации организм от-

дает большую часть тепла. В состоянии покоя и в условиях

температурного комфорта за счет радиации выделяется более

60 % тепла, образующегося в организме.

Теплопроведение (кондукция) происходит при контакте с

предметами, температура которых ниже температуры тела.

Путем теплопроведения организм теряет около 4 % тепла.

Конвекция обеспечивает отдачу тепла прилегающему к телу

воздуху или жидкости. В процессе конвекции тепло уносится

от поверхности кожи потоком воздуха или жидкости. Путем

конвекции организм отдает около 16 % тепла.

Отдача тепла организмом осуществляется также путем

испарения воды в процессе дыхания с поверхности кожи,

со слизистых оболочек дыхательных путей и полости рта, в

484

том числе и с поверхности языка. У животных, которые

лишены потовых желез и не имеют механизма потоотделе-

ния, при повышении температуры окружающей среды по-

вышается тонус дыхательного центра — возникает тепло-

вая одышка как один из механизмов физической терморе-

гуляции. Дыхание становится частым и очень поверхност-

ным — усиливается теплоотдача. В качестве аппаратов

реакции в данном случае у наземных хищников (собака и

другие животные) выступают слюнные железы — слюна

выделяется в большем количестве и, испаряясь со слизи-

стой оболочки рта и языка, поддерживает температурную

константу организма.

Испарение воды с поверхности тела происходит при выде-

лении пота. Даже в условиях температурного комфорта и при

отсутствии видимого потоотделения с поверхности кожи ис-

паряется до 0,5 л воды в сутки. Путем испарения из организ-

ма удаляется около 20 % тепла. При температуре окружаю-

щей среды, равной или выше температуры тела человека,

когда другие способы отдачи тепла резко уменьшаются, испа-

рение воды становится главным способом отдачи тепла — ис-

парение 1 л воды требует расхода 580 ккал. Отдача тепла ис-

парением уменьшается при увеличении влажности воздуха и

полностью прекращается при 100 % относительной влажно-

сти.

Процессы химической и физической терморегуляции на-

ходятся в реципрокной зависимости и входят в состав аппа-

ратов реакции функциональной системы, обеспечивающих

постоянство температуры тела. Температура отдельных уча-

стков тела различна, что связано с неодинаковыми условия-

ми теплопродукции и отдачи тепла. В состоянии покоя и

умеренной физической нагрузки наибольшая теплопродук-

ция и наименьшая теплоотдача происходят во внутренних

органах, поэтому их температура относительно высока, на-

пример в печени 37,8—38 °С. От внутренних органов тепло

переносится кровью к поверхности тела, где теплопродук-

ция невысока, но выражена теплоотдача, поэтому темпе-

ратура кожных покровов ниже температуры внутренних ор-

ганов.

В терморегуляции принимают участие и гуморальные

факторы, прежде всего гормоны щитовидной железы (ти-

роксин) и надпочечников (адреналин). При снижении тем-

пературы внешней среды количество тироксина и адрена-

лина в крови возрастает. Эти гормоны, как и симпа-

тические нервные влияния, усиливают окислительные про-

цессы, увеличивая тем самым количество тепла,

образующегося в организме. Одновременное увеличение

образования глюкокортикоидов увеличивает чувствитель-

ность тканей к действию адреналина. Адреналин, кроме

485