Концепция терморегуляции

Альберт Оккен

ГЛАВА 1

ВСТУПЛЕНИЕ

Температура тела строго регулируется в определенных пределах на уровне, оптимальном для нормального функционирования организма и выживания. Модель терморегуляции получила развитие на основе многих исследований животных и человека. Наибольшее количество данных о функционировании систем терморегуляции человека было получено при исследовании взрослых людей и, в некоторой мере, доношенных младенцев. Гораздо меньше известно о функционировании данной системы у преждевременно рожденных младенцев с очень низкой массой тела. Элементы терморегуляции таких новорожденных будут обсуждаться в этой главе.

МОДЕЛЬ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ

Температура тела контролируется сложной системой, которая посредством негативной обратной связи создает баланс между выработкой и накоплением тепла с одной стороны и потерей тепла с другой. Схематическое изображение системы терморегуляции представлено на рис. 1-1. Ключом данной системы является центральный регулятор, расположенный в гипоталамусе и лимбической системе. Регулятор, получая по многочисленным каналам информацию из центрального и периферического терморецепторов, через двигательную нервную систему контролирует действие так называемых эффекторов, т.е. нервных окончаний: термогенеза, вазомоторного аппарата, потоотделения и режима терморегуляции. Температура тела, следовательно, является результатом совокупного действия детекторов, системы регулирования и эффекторов. Великолепный обзор системы терморегуляции у новорожденных животных и человека приводится в пункте 1 библиографии.

Сбои в одной или нескольких элементах терморегуляции приведут к нарушению нормальной температуры тела. Из-за незрелости системы терморегуляции новорожденные младенцы (особенно недоношенные) более зависимы от изменений окружающей температуры.

КОНТРОЛИРУЕМАЯ ПЕРЕМЕННАЯ И РЕГУЛЯТОР; ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА И "ГИПОТАЛАМИЧЕСКАЯ" ТЕМПЕРАТУРА

В организме тепло вырабатывается различными тканями и органами с разными показателями обмена веществ. Следовательно, различные части организма имеют разную температуру. У новорожденных выделение тепла различными органами по отношению к общей массе тела существенно отличается от такового у взрослых людей.

Доля выработки тепла мозгом выше приблизительно в 6 раз (см. таблицу 1-1), печенью - в 2 раза и, в противоположность взрослому, скелетных мышц - только в 0,5. Это означает, что у новорожденных значительная часть тепла вырабатывается в самой верхней части тела, ближе к регулятору. Интересно, что при большинстве исследований и клиническом уходе "внутреннюю" температуру измеряют в нижней части тела (в прямой кишке), под мышкой или на коже живота. Нет сомнения, что измерение температуры в этих местах целесообразно при клиническом уходе, но его значимость при исследовании регуляции температуры следует поставить под вопрос. Измерение в одной точке (такое как прямокишечное или подмышечное) может недооценить внутреннюю температуру тела в более холодной окружающей среде [2]. Некоторые исследования описали "нормальную" температуру тела у детей, рожденных в срок и недоношенных [3, 4, 5]. Несмотря на небольшие различия, нормальная температура тела колеблется около 37оС.

Таблица 1-1. Значение эффекторов; выработка тепла мозгом.

ЭФФЕКТОРЫ

ТЕРМОГЕНЕЗ
ТЕРМОРЕГУЛЯЦИОННЫЙ ТЕРМОГЕНЕЗ

У младенцев, рожденных в срок, недрожательный термогенез (окисление бурого жира) является главным средством быстрого увеличения выработки тепла в ответ на воздействие холода. Также была отмечена возросшая активность, вызванная телодвижениями. В течение первого года жизни возрастает роль дрожательного термогенеза, и уменьшается роль недрожательного термогенеза. У недоношенных детей, бурый жир можно обнаружить при сроке вынашивания, равном приблизительно 26 неделям. Ближе к нормальному сроку [6] количество бурого жира быстро приближается к величине, приблизительно равной 10% от общей массы жировой ткани. Тепло, выработанное бурым жиром, является результатом активности уникального митохондриального разобщающего белка "термогенина" [7]. Окисление бурого жира приводится в действие гипоталамусом (система регуляции) через симпатическую нервную систему. Организм сильно-недоношенного младенца не способен окислять значительное количество бурого жира, что ограничивает его терморегуляционный термогенез.

ВАЗОМОТОРНАЯ СИСТЕМА

ЦИРКУЛИРУЮЩАЯ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

Терморегуляционное сужение и расширение кровеносных сосудов являются важными элементами передачи тепла по организму и последующей потери тепла. Исследования показали, что температура окружающей среды влияет на периферийный кровоток как у доношенных, так и недоношенных младенцев [8, 9]. При наличии подкожного жирового слоя периферийное сужение сосудов может привести к значительному снижению потери тепла. Это относится к доношенным младенцам. Однако, у сильно-недоношенных младенцев (менее 26 недель) подкожный жировой слой очень тонок, что значительно препятствует уменьшению потери тепла посредством сужения сосудов.

ПОТООТДЕЛЕНИЕ

В теплой окружающей среде выработка пота является средством увеличения потери тепла. Усиление выработки пота (как и расширение сосудов) регулируется гипоталамусом (регулятором) через симпатическую нервную систему. По сравнению с взрослыми людьми доношенный новорожденный имеет большее количество потовых желез, однако их реакция составляет только одну треть от реакции желез взрослого человека [10, 11]. Не все новорожденные начинают потеть в теплой окружающей среде, возможно, из-за различных ответных реакций контролирующей системы [12].

Роль эффекторов, которые в основном контролируют температуру в холодной или в теплой окружающей среде, сведена в таблице 1-2.

Таблица 1-2: Роль эффекторов у взрослых, доношенных и недоношенных младенцев.

ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ПРАКТИКИ

Существует врачебная практика поддерживать температуру тела новорожденных в диапазоне, нормальном для взрослых. Для сильно-недоношенных младенцев поддержание внутриматочных температур не рекомендуется. Большинство исследований новорожденных сосредотачивается на функции эффекторов. У сильно-недоношенных младенцев такие функции значительно ограничены.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ БУДУЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Необходимо повторно рассмотреть следующие вопросы, касающиеся новорожденных с чрезвычайно низким весом:
- ориентировочные значения для нормальной температуры тела;
- места, в которых определяется внутренняя температура;
- места и ориентировочные значения для клинического мониторинга;
- послеродовое развитие терморегуляции у новорожденных с чрезвычайно низким весом требует дальнейшего исследования.