Контактная конвекция — прямой обмен тепла между двумя объектами с разной температурой, находящимися в прямом контакте друг с другом.
Дистантная конвекция — переход тепла в поток воздуха, который движется около поверхности тела и, нагреваясь, заменяется новым, более холодным.
Эффективность отдачи тепла путем конвекции прямо пропорциональна разности температур организма и окружающих его предметов, площади поверхности тела, скорости движения воздуха и обратно пропорциональна теплоизоляционным свойствам кожи, шерстного покрова у животных, а у человека — термоизоляционным свойствам одежды.
Радиация — отдача тепла путем излучения электромагнитной энергии в виде инфракрасных лучей.
Регуляция теплоотдачи. Конвекция, теплоизлучение и испарениетепла прямо пропорциональны теплоемкости окружающей среды. На берегу реки или моря, где теплоемкость повышена, теплоотдача осуществляется интенсивнее и ощущение окружающей высокой температуры понижается.
Теплоотдача зависит от объема поверхности тела. Известно, что многие животные на холоде сворачиваются в клубок, занимая меньший объем. Человек на холоде тоже «съеживается» и втягивает голову в воротник пальто. Наоборот, в тепле животные распластываются по занимаемой поверхности, стараясь занять больший объем.
Процессы конвекции, излучения и испарения тепла зависят от свойств кожного покрова. Шерстный покров кожи у животных препятствует теплоотдаче. Собаки преимущественно отдают тепло при испарении воды с поверхности языка при частом дыхании. Кошки «потеют» подушечками лап.
Сосудистые реакции при перегревании.В основе всех физических процессов теплоотдачи у человека лежат физиологические процессы, связанные с изменением под влиянием окружающей температуры просвета поверхностных сосудов кожи. При действии высокой температуры сосуды расширяются, при действии низкой — суживаются. Эти реакции осуществляются за счет активации вегетативной нервной системы — парасимпатического отдела в первом случае и симпатического — во втором.
В механизмах расширения сосудов кожи принимает участие брадикинин, который продуцируется потовыми железами через холинергические симпатические волокна.
Теплоотдача в водной среде.Процессы теплоотдачи зависят от физических свойств окружающей среды. Наиболее сложно меняются процессы теплоотдачи, так же как и теплопродукции, в водной среде. Прохладная вода обладает наибольшей теплоемкостью. В воде исключается испарение. Одновременно вода оказывает физическое давление на покровы тела, происходит перераспределение массы тела. Температура воды оказывает раздражающее действие на рецепторы кожи и интерорецепторы. Через воду на организм могут оказывать влияние растворенные в ней соли.
Потоотделение.Наиболее существенным механизмом теплоотдачи является потоотделение. С 1 г пара организм теряет около 600 кал тепла. I В горячих цехах при температуре до 50 °С человек теряет в сутки до 12 л I пота и, следовательно, выделяет до 8 тыс. ккал. С медицинской точки зрения, потоотделение имеет существенное значение для поддержания оптимального уровня температуры тела в условиях повышенной температуры окружающей среды, особенно в жарких странах. Это исключительно важно для лиц, которые переезжают на работу в жаркие страны из северных регионов на короткие сроки. Установлено, что не все люди в равной степени обладают способностью к усиленному потоотделению в условиях повышенной температуры. С целью профилактики теплового удара и тренировки I процессов потоотделения рекомендуется использовать разнообразные теплохолодовые процедуры, в первую очередь бани.
Локальная терморегуляция
Разные отделы тела, например мошонка, обладают локальной само- регуляцией температуры. При низкой температуре мошонка за счет сокра- щения соответствующих мышц укорачивается, при высокой температуре -
расслабляется. Такой механизм предохраняет яички от перегрева и охлаждения, оказывающих вредное влияние на сперматогенез.
Примером локальной саморегуляции температуры тела является также работа сосудистого аппарата кожи. На холоде кровеносные сосуды кожи, главным образом артериолы, суживаются. Раскрываются дополнительные артериоловенулярные анастомозы, и большее количество крови поступает в сосуды брюшной полости. Все это ведет к ограничению теплоотдачи. Кроме того, прохладная венозная кровь, возвращаясь внутрь тела по венулам, расположенным рядом с артериолами, захватывает большую долю тепла, отдаваемого артериальной кровью (противоточный теплообменник). Суммарным эффектом такой системы является снижение теплоотдачи. При высокой окружающей температуре кровь возвращается к внутренним органам, минуя противоточный теплообменник, по венам, лежащим под самой поверхностью кожи.
В механизмах саморегуляции температуры тела участвует подкожная жировая клетчатка с малой теплопроводностью жира. Слой подкожной жировой клетчатки увеличен у жителей северных широт. В терморегуляции принимает участие расположенный в области спины под лопатками так называемый бурый жир. Этот высококалорийный жир способствует теплопродукции, например, у новорожденных и грудных детей.
Еще одним механизмом локальной саморегуляции является изменение толщины теплоизоляционного шерстного, перьевого покровов у животных, а у человека — теплоизолирующей одежды. В условиях холода за счет сокращения гладких мышц, располагающихся у корней кожных волосков или перьев, величина шерстного и перьевого покровов увеличивается. С этим механизмом тесно связана сезонная линька у животных. У человека этот механизм приобрел рудиментарную форму в виде так называемой гусиной кожи.