Каким образом кожа принимает участие в терморегуляции?

Терморегуляция – комплекс процессов в организме, направленных на сохранение температуры внутренней среды, которая должна быть в пределах 37,5–38°C. Терморегуляция возможна благодаря комплексу процессов выработки тепла (теплопродукции) и механизмов его отведения (теплоотдачи). А основную роль в процессах отдачи тепла играет кожа.

Роль кожи в терморегуляции

Помимо других важных функций (метаболической, защитной, рецепторной, выделительной, депонирующей), кожа участвует в процессах отведения тепла. В коже расположены терморецепторы, улавливающие минимальные изменения наружной температуры (от 0,007°C).

При значимых колебаниях внешней температуры от терморецепторов идут сигналы к центральным регуляторным органам и структурам, расположенным в спинном и головном мозге. А оттуда подается сигнал к определенным посредникам внутри организма, а затем к клеткам кожи и кровеносным сосудам. Таким образом происходят изменения, направленные на повышение температуры тела либо ее снижение. Образование и отдача тепла регулируются центральными механизмами по принципам прямой и обратной связей на основании рефлексов и посредством нервных импульсов.

Механизмы отдачи тепла кожей

В зависимости от того, насколько повышается внешняя температура, возникает включение механизмов, направленных на теплоотдачу.

Отведение тепла происходит посредством следующих процессов:

• При небольшом повышении наружной температуры начинают работать механизмы конвекции, радиации и теплопроведения.
• При повышении температуры выше 22°C дополнительно включаются и механизмы испарения (потоотделения). При более высокой температуре именно они являются практически основным способом отведения тепла. Это объясняется тем, что при высокой внешней температуре ни излучить тепло, ни отвести его с помощью механизмов радиации и конвекции не представляется возможным по законам физики.
• Конвекция – процесс отдачи тепла близлежащим предметам или частицам в воздухе. Она выше при перемещении воздуха, при большей разнице температур между поверхностью тела и внешней средой, в воде, при отсутствии одежды (так как воздух, который находится в прослойке между одеждой и телом, обладает плохой теплопроводностью).


• Радиация (теплоизлучение) возможна благодаря излучению с кожи, когда увеличивается внутренний диаметр кровеносных сосудов и приток крови к коже увеличивается. Кожа при этом становится красной и горячей, и отдача тепла соответственно становится выше. За счет этого физического процесса возможна потеря основной части тепла в условиях комфортной температуры.
• Испарение воды. Две трети жидкости испаряется с поверхности кожи за счет потоотделения, а одна треть – при дыхании. Испарение влаги замедляется при повышенной влажности внешней среды, поэтому в условиях высокой влажности у человека (а особенно у детей) может наступить тепловой удар (состояние оглушенного сознания из-за высокой внутренней температуры, так как нарушается механизм потоотделения).

Таким образом, адекватная отдача тепла кожей возможна при участии многих процессов, которые взаимно дополняют друг друга.

Механизмы сохранения тепла

В условиях пониженных температур включается терморегуляция кожи, которая направлена на минимизацию отдачи тепла. При понижении наружной температуры менее 18°C, происходит уменьшение внутреннего диаметра сосудов кожи, и ослабляется приток крови с кислородом и питательными веществами к тканям и соответственно отдача тепла из кровеносного русла. Вместо этого, кровь накапливается в центральных кровеносных сосудах, селезенке, поддерживая таким образом необходимую температуру тела в условиях похолодания.

А избыток жидкости для стабилизации артериального давления выводится почками в виде мочи. Наверняка вы не раз замечали потребность в учащенном мочеиспускании в холодное время года. Участие кожи в процессах снижения отдачи тепла зависит от состояния кровеносных сосудов кожи, от их целостности и тонуса.

Влияние заболеваний на терморегуляцию

Роль кожи в терморегуляции организма тяжело переоценить. Это становится очень заметным при повреждениях кожных покровов, особенно при значительном нарушении их целостности. Например, при ожогах, когда с раневой поверхности постоянно выделяется огромное количество жидкости, что совместно с другими нарушениями может привести к развитию шока.

Кроме того, существует множество болезней нервной системы, при которых также нарушается процесс потоотделения, и отмечаются признаки перегрева.

А у некоторых пациентов с синдромом Рейно, наоборот, присутствует перманентное ощущение холода, мерзнут кисти и стопы. У таких людей кожа осуществляет теплорегуляцию неполноценно, вызывая дискомфорт не только при заболеваниях, сопровождающихся лихорадкой, но и в обычной жизни.