Однозначного ответа на вопрос, почему у теплокровных животных температура тела колеблется в пределах 36–41 °C, пока нет. Одни исследователи полагают, что такая температура лучше всего обеспечивает деятельность различных ферментов в организме. Другие утверждают, что ферменты в процессе эволюции приспособились к данной температуре тела. Высказывается предположение, согласно которому гомойотермные животные появились в поясе Земли, где среднегодовая температура была 21–26 °C. Далее, производя расчеты с учетом среднегодовой температуры, закона рассеивания теплоты и закона Аррениуса об ускорении химических реакций с повышением температуры, сторонники этой версии доказывают, что температура тела 36–41 °C наиболее приемлема. При изменении температуры тела на один градус прирост образующегося в организме тепла и увеличение теплоотдачи в этом случае одинаковы.
Возникает вопрос: а какова температура в различных частях тела у человека?
Понятие постоянства температуры тела человека, как показывают исследования, в известной мере относительно. Например, открытые участки кожи при низкой температуре охлаждаются быстрее, чем закрытые. А вот температура закрытых участков тела и внутренних органов при колебаниях температуры окружающего воздуха практически не меняется.
Колебания температуры зависят от времени суток, активности организма, температуры окружающей среды, теплоизоляционных свойств одежды. Во время тяжелой физической работы, тренировок и спортивных соревнований температура тела может повышаться на 1–2 °C и более. Оказывают влияние на температуру тела и изменение физиологического состояния организма, нервное возбуждение, беременность.
Человек может переносить отклонения внутренней температуры тела от нормальной на 4 °C в обе стороны: нижний предел — 33 °C, верхний — 41 °C. В течение суток температура тела изменяется незначительно: максимальные ее величины (37,0-37,1 °C) наблюдаются в 16–18 часов, минимальные (36,2-36,0 °C) в 3–4 часа утра. У пожилых людей температура тела может снижаться до 35–36 °C.
Разную температуру имеют внутренние органы. Самый горячий из них — печень, ее температура доходит до 38–40 °C. Температура в подмышечной впадине, измеряемая обычно для определения состояния здоровья человека, в норме равна 36,5-36,9 °C. Температурю в прямой кишке 37,2-37,5 °C. Все эти цифры близки к средней температуре тела, а также крови, омывающей все органы. Самую низкую температуру, неодинаковую на различных участках тела, имеют кожные покровы. Относительно высока температура кожи шеи — при комнатной температуре воздуха она равна 34 °C. Близка к этому уровню температура кожи головы — 33,5 °C. Намного ниже температура кожи пальцев рук — 28,5 °C, пальцев ног — 24,4 °C. Довольно постоянная температура кожи у частей тела, покрытых одеждой: около 33,2-33,5 °C. А вот показатели температуры кожи на открытых участках меняются в зависимости от погоды и других внешних условий.
Средняя температура тела, если не учитывать значительных температурных колебаний открытых участков кожи, тем не менее, почти постоянна. В обычных условиях она колеблется в пределах 0,5–0,7 °C.
Установлена и условно-рефлекторная природа суточных изменений температуры тела. Главные причины — смена освещенности днем и ночью и режим жизни в разные часы суток. Так, при переездах на значительные расстояния в места с резко отличающимися часовыми поясами в первые дни сохраняется обычный суточный ритм температуры тела, несмотря на иной распорядок жизни, тренировок, питания и сна. Постепенно, однако, суточная кривая температура изменяется, приспосабливается к новым условиям.
Приход и расход тепла
Постоянство температуры тела возможно лишь в том случае, если количество образующегося тепла равно количеству тепла, отдаваемого телом в окружающую среду. Иными словами, постоянство температуры тела обеспечивается сочетанием двух взаимосвязанных процессов — теплопродукции и теплоотдачи. Если приход тепла равен его расходу, то температура тела сохраняется на постоянном уровне. Если же теплопродукция преобладает над теплоотдачей, температура тела повышается. В тех случаях, когда образование тепла отстает от теплоотдачи, наблюдается снижение температуры тела.
Теплообразование для человека — важнейший способ поддерживания постоянства температуры тела. Непрерывное протекание обменных процессов в организме сопровождается образованием тепла. Выделенную энергию принято выражать в единицах тепловой энергии — килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж).
Энергия, выделяемая человеком за сутки, слагается из трех величин: энергии основного обмена, повышенного обмена при приеме пищи и, наконец, энергии, образующейся в результате умственной и физической деятельности.
Энергия основного обмена расходуется на поддержание главных жизненных функций: дыхания, работы сердца, почек и т. д. Для взрослого человека величина основного обмена в среднем составляет примерно 1 ккал (4,184 кДж) на 1 кг массы тела в час.