БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

19. ГОМЕОСТАЗ

19.5. Эндотермные животные

19.5.2. Источники тепла (теплопродукция)

У эндотермных животных основным источником тепла служат экзотермические (идущие с высвобождением тепла) биохимические реакции, протекающие в живых клетках. Тепловая энергия выделяется главным образом при расщеплении углеводов и жиров, поступающих в организм с пищей. Большая часть метаболической энергии, выделяющейся в виде тепла, поступает из таких активных тканей, как печень и скелетные мышцы. Количество тепла, образующегося в организме натощак в состоянии покоя называют уровнем основного обмена. Этот показатель используют как точку отсчета при сравнении энергозатрат во время различных видов активности у разных организмов (см. разд. 9.5.8). У мужчины средних роста и массы суточная потребность в энергии для поддержания основного обмена составляет примерно 8000 кДж. Этот параметр широко варьирует в зависимости от массы, возраста и пола индивидуума, и у мужчин несколько выше, чем у женщин.

Теплопродукция регулируется рядом различных факторов, в частности температурой окружающей среды и гормонами. Так, тироксин, выделяемый щитовидной железой, увеличивает интенсивность метаболизма и, следовательно, выработку тепла. Этот эффект долговременный, тогда как эффекты адреналина кратковременны. Другие источники тепла включаются под действием нервных импульсов. Повторяющаяся стимуляция скелетной мускулатуры мотонейронами вызывает дрожь, которая может увеличить теплопродукцию почти в пять раз по сравнению с уровнем основного обмена. При дрожи различные группы мышечных волокон одной и той же мышцы сокращаются и расслабляются не одновременно, и суммарным результатом оказываются некоординированные движения. Тепловой эффект можно усилить за счет мышечной активности другого рода, например потирания рук, притоптывания и легких физических упражнений. У многих млекопитающих вокруг кровеносных сосудов грудной полости имеются участки, богатые бурой жировой тканью. Клетки этой ткани содержат многочисленные жировые капельки, которые быстро метаболизируются при стимуляции симпатическими нервами. Для животных, впадающих на зиму в спячку, выработка тепла митохондриями этих клеток имеет особенно важное значение, так как позволяет быстро повысить температуру тела во время пробуждения от спячки. Большая часть описанных выше механизмов теплопродукции регулируется гипоталамусом. Его роль будет более подробно рассмотрена в разд. 19.5.4.