Développement méthodique. Sujet: "Base physiologique de l'adaptation du corps d'un athlète aux nouvelles conditions climatiques

II. Partie principale

1. Optium et pessium. Somme d'efficacité thermique

2. Organismes poïkilothermiques

2.1 Résistance passive

2.2 Taux métabolique

2.3 Adaptations de température

3. Organismes homéothermiques

3.1 Température corporelle

3.2 Mécanisme de thermorégulation

Liste de références
Introduction
Les organismes sont de véritables vecteurs de vie, des unités discrètes du métabolisme. Au cours du métabolisme, le corps consomme les substances nécessaires de l'environnement et y libère des produits métaboliques, qui peuvent être utilisés par d'autres organismes; mourant, le corps devient également une source de nutrition pour certains types d'êtres vivants. Ainsi, l'activité des organismes individuels sous-tend la manifestation de la vie à tous les niveaux de son organisation.

L'étude des processus métaboliques fondamentaux dans un organisme vivant fait l'objet de la physiologie. Cependant, ces processus se déroulent dans un environnement complexe et dynamique de l'habitat naturel, sont sous l'influence constante d'un complexe de ses facteurs. Le maintien d'un métabolisme stable dans des conditions environnementales fluctuantes est impossible sans adaptations spéciales. L'étude de ces adaptations est une tâche pour l'écologie.

Les adaptations aux facteurs environnementaux peuvent être basées sur les caractéristiques structurelles de l'organisme - adaptations morphaologiques - ou sur des formes spécifiques de réponse fonctionnelle aux influences externes - adaptations physiologiques. Chez les animaux supérieurs, une activité nerveuse plus élevée joue un rôle important dans l'adaptation, sur la base de laquelle des formes de comportement adaptatives - adaptations écologiques - se forment.

Dans le domaine de l'étude des adaptations au niveau de l'organisme, l'écologiste entre dans l'interaction la plus étroite avec la physiologie et applique de nombreuses méthodes physiologiques. Cependant, en appliquant des méthodes physiologiques, les écologistes les utilisent pour résoudre leurs problèmes spécifiques: l'écologiste ne s'intéresse pas avant tout à la structure fine du processus physiologique, mais à son résultat final et à la dépendance du processus à l'influence de facteurs externes. En d'autres termes, en écologie, les indicateurs physiologiques servent de critères pour la réponse du corps aux conditions extérieures, et les processus physiologiques sont principalement considérés comme un mécanisme qui assure la mise en œuvre ininterrompue des fonctions physiologiques fondamentales dans un environnement complexe et dynamique.
II. PARTIE PRINCIPALE
1. Optimum et pessimum. Somme des températures effectives
Tout organisme est capable de vivre dans une certaine plage de températures. La plage de température sur les planètes du système solaire est de milliers de degrés, et les limites le sont. Dans laquelle la vie que nous connaissons peut exister est très étroite - de -200 à + 100 ° C. La plupart des espèces vivent dans une plage de températures encore plus étroite.

Certains organismes. Surtout au repos, ils peuvent exister à des températures très basses, et certains types de micro-organismes sont capables de vivre et de se reproduire dans les sources urbaines à des températures proches du point d'ébullition. L'amplitude des fluctuations de température dans l'eau est généralement moindre que sur terre. La plage de tolérance change en conséquence. La température est souvent associée au zonage et à la stratification dans les habitats aquatiques et terrestres. Le degré de variabilité de la température et ses fluctuations sont également importants, c'est-à-dire que si la température varie dans la plage de 10 à 20 C et que la valeur moyenne est de 15 C, cela ne signifie pas que la température fluctuante a le même effet que la constante. De nombreux organismes se développent à des températures variables.

Les conditions optimales sont celles dans lesquelles tous les processus physiologiques du corps ou des écosystèmes se déroulent avec une efficacité maximale. Pour la plupart des espèces, l'optimum de température est compris entre 20 et 25 ° C, légèrement décalé dans un sens ou dans l'autre: sous les tropiques secs, il est plus élevé - 25-28 ° C, dans les zones tempérées et froides en dessous de - 10-20 ° C. Au cours de l'évolution, s'adaptant non seulement aux changements périodiques de température, mais également à des régions d'apport de chaleur différents, les plantes et les animaux ont développé en eux-mêmes un besoin de chaleur différent à différentes périodes de la vie. Chaque espèce a sa propre plage de température optimale et pour différents processus (croissance, floraison, fructification, etc.) il existe également des valeurs optimales «propres».

On sait que les processus physiologiques dans les tissus végétaux commencent à une température de + 5 ° C et sont activés à + 10 ° C et plus. Dans les forêts côtières, le développement des espèces printanières est particulièrement clairement associé à des températures journalières moyennes de -5 ° C à + 5 ° C. Un jour ou deux avant que la température ne passe par -5 ° C, sous la litière forestière, le développement de l'étoile printemps et de l'Amur adonis commence, et pendant la transition à 0 ° C, les premiers individus en fleurs apparaissent. Et même à une température moyenne quotidienne de + 5 ° C, les deux espèces fleurissent. En raison du manque de chaleur, ni adonis ni la plante de printemps ne forment une couverture continue, elles poussent seules, moins souvent - plusieurs individus ensemble. Un peu plus tard qu'eux - avec une différence de 1 à 3 jours, l'anémone commence à pousser et à fleurir.

Les températures «situées» entre létale et optimale sont considérées comme pessimistes. Dans la zone pessimum, tous les processus vitaux sont très faibles et très lents.

Les températures auxquelles les processus physiologiques actifs ont lieu sont dites efficaces; leurs valeurs ne dépassent pas les températures létales. La somme des températures effectives (ET), ou la somme de la chaleur, est une valeur constante pour chaque type. Il est calculé par la formule:
ET \u003d (t - t1) × n,
Où t est la température ambiante (réelle), t1 est la température du seuil de développement inférieur, souvent 10 ° C, n est la durée du développement en jours (heures).

Il a été révélé que chaque phase du développement des plantes et des animaux ectothermiques commence à une certaine valeur de cet indicateur, à condition que d'autres facteurs soient à l'optimum. Ainsi, la floraison du tussilage se produit à une somme de températures de 77 ° C, fraises - à 500 ° C. La somme des températures effectives (ET) pour tous cycle de la vie vous permet d'identifier l'aire de répartition géographique potentielle de toute espèce, ainsi que de faire une analyse rétrospective de la distribution des espèces dans le passé. Par exemple, la limite nord de la végétation ligneuse, en particulier du mélèze de Cajander, coïncide avec l'isotherme de juillet de + 12 ° С et l'ET total au-dessus de 10 ° С - 600 °. Pour les cultures précoces, l'ET total est de 750 °, ce qui est bien suffisant pour cultiver des variétés précoces de pommes de terre même dans la région de Magadan. Et pour le cèdre de Corée, l'ET total est de 2200 °, pour le sapin à feuilles entières - environ 2600 °, donc les deux espèces poussent à Primorye, et le sapin (Abies holophylla) - uniquement dans le sud de la région.
2. ORGANISMES POYKYLOTHERMES
Tous les taxons du monde organique, à l'exception de deux classes de vertébrés - les oiseaux et les mammifères, sont classés comme des organismes poikilothermiques (du grec poikilos - variables, changeantes). Le nom souligne l'une des propriétés les plus remarquables des représentants de ce groupe: l'instabilité, leur température corporelle, variant largement en fonction des changements de température ambiante.

Température corporelle . La principale caractéristique de l'échange de chaleur chez les organismes poïkilothermiques est qu'en raison de leur taux métabolique relativement faible, la chaleur externe est leur principale source d'énergie. Ceci explique la dépendance directe de la température corporelle des poïkilothermes à la température de l'environnement, plus précisément à l'apport de chaleur de l'extérieur, puisque les formes poïkilothermiques terrestres utilisent également le chauffage par rayonnement.

Cependant, la correspondance complète des températures corporelles et environnementales est rarement observée et est caractéristique principalement de très petits organismes. Dans la plupart des cas, il existe un certain écart entre ces indicateurs. Dans la plage de températures ambiantes basses et modérées, la température corporelle des organismes qui ne sont pas dans un état d'engourdissement s'avère être plus élevée et dans des conditions très chaudes - plus basse. La raison de l'excès de température corporelle par rapport à l'environnement est que même avec un faible niveau de métabolisme, une chaleur endogène est produite - elle provoque une augmentation de la température corporelle. Cela se manifeste, en particulier, par une augmentation significative de la température chez les animaux en mouvement actif. Par exemple, chez les insectes au repos, l'excès de température corporelle par rapport à l'environnement est exprimé en dixièmes de degré, tandis que chez les papillons, bourdons et autres espèces qui volent activement, la température est maintenue entre 36 et 40 "C même lorsque la température de l'air est inférieure à 10" C.

La température inférieure à l'environnement lors de la chaleur est caractéristique des organismes terrestres et s'explique principalement par la perte de chaleur avec évaporation, qui augmente considérablement à haute température et à faible humidité.

Le taux de variation de la température corporelle des poïkilothermes est inversement proportionnel à leur taille. Ceci est principalement déterminé par le rapport masse / surface: dans les formes plus grandes, la surface relative du corps diminue, ce qui entraîne une diminution du taux de perte de chaleur. Ceci est d'une grande importance environnementale, déterminant pour différents types la possibilité de s'installer dans des zones géographiques ou des biotopes avec certains régimes de température. Il a été démontré, par exemple, que les grandes tortues luth capturées dans les eaux froides avaient une température dans les profondeurs du corps - 18 "C plus élevée que la température de l'eau; c'est la grande taille qui permet à ces tortues de pénétrer dans les régions plus froides de l'océan, ce qui n'est pas caractéristique des petites espèces.
2.1 Résistance passive
Les régularités considérées couvrent la gamme des changements de température, dans laquelle la vie active est maintenue. En dehors de cette gamme, qui varie considérablement selon les espèces et même les populations géographiques de la même espèce, les formes actives d'activité des organismes poikilothermiques cessent et passent dans un état d'engourdissement, caractérisé par une forte diminution du niveau des processus métaboliques, jusqu'à une perte complète des manifestations visibles de la vie. Dans un tel état passif, les organismes poïkilothermiques peuvent tolérer une augmentation suffisamment forte et une diminution encore plus prononcée de la température sans conséquences pathologiques. La base d'une telle tolérance à la température réside dans un degré élevé de stabilité tissulaire, inhérent à toutes les espèces poïkilothermiques et souvent soutenu par une déshydratation sévère (graines, spores, certains petits animaux).

La transition vers un état d'engourdissement doit être considérée comme une réponse adaptative: un organisme presque inopérant n'est pas exposé à de nombreuses influences néfastes, et ne consomme pas non plus d'énergie, ce qui lui permet de survivre longtemps dans des conditions de température défavorables. De plus, le processus même de transition vers un état de torpeur peut être une forme de réarrangement actif, comme une réaction à la température. Le «durcissement» des plantes résistantes au gel est un processus saisonnier actif qui se déroule par étapes et est associé à des changements physiologiques et biochimiques assez complexes dans le corps. Chez les animaux, la torpeur dans des conditions naturelles s'exprime souvent aussi de façon saisonnière et est précédée d'un complexe de changements physiologiques dans l'organisme. Il est prouvé que le processus de transition vers la stupeur peut être régulé par certains facteurs hormonaux; des informations objectives sur cette question ne sont pas encore suffisantes pour des conclusions générales.

Lorsque la température de l'environnement dépasse les limites de la tolérance, la mort de l'organisme survient pour les raisons évoquées au début de ce chapitre.
2.2 Taux métabolique
La variabilité de la température entraîne des changements correspondants dans la vitesse des réactions métaboliques. Étant donné que la dynamique de la température corporelle des organismes poïkilothermiques est déterminée par les changements de la température de l'environnement, l'intensité du métabolisme dépend également directement de la température extérieure. Le taux de consommation d'oxygène, en particulier, avec des changements rapides de température suit ces changements, augmentant avec une augmentation et diminuant avec une diminution. Il en est de même pour les autres fonctions physiologiques: fréquence cardiaque, intensité de la digestion, etc. Chez les plantes, en fonction de la température, du taux de prise d'eau et les nutriments à travers les racines: l'élévation de la température à une certaine limite augmente la perméabilité du protoplasme à l'eau. Il a été démontré qu'avec une diminution de la température de 20 à 0 "C, l'absorption d'eau par les racines diminue de 60 à 70%. Comme chez les animaux, une augmentation de la température provoque une respiration accrue chez les plantes.

Le dernier exemple montre que l'effet de la température n'est pas simple: en atteignant un certain seuil, la stimulation du processus est remplacée par sa suppression. Il s'agit d'une règle générale en raison de l'approche du seuil de vie normale.

Chez l'animal, la dépendance à la température s'exprime très nettement en changements d'activité, qui reflètent la réaction totale de l'organisme, et dans les formes poïkilothermiques, elle dépend de la manière la plus significative des conditions de température. Il est bien connu que les insectes, les lézards et de nombreux autres animaux sont les plus mobiles aux heures chaudes de la journée et les jours chauds, tandis que par temps frais, ils deviennent léthargiques et inactifs. Le début de leur activité vigoureuse est déterminé par le taux de réchauffement du corps, qui dépend de la température de l'environnement et de l'irradiation solaire directe. Le niveau de mobilité des animaux actifs, en principe, est également lié à la température ambiante, bien que dans les formes les plus actives cette connexion puisse être «masquée» par la production de chaleur endogène associée au travail des muscles.

2.3 Adaptations de température

On sait que les plantes des forêts tropicales sont endommagées et meurent à des températures de + 5 ... + 8 ° C, tandis que les habitants de la taïga sibérienne peuvent supporter une congélation complète dans un état d'engourdissement.

Diverses espèces de poissons à dents de kart ont montré une corrélation claire entre le seuil de létalité supérieur et la température de l'eau dans les plans d'eau spécifiques à l'espèce.

Les poissons de l'Arctique et de l'Antarctique, quant à eux, présentent une résistance élevée aux basses températures et sont très sensibles à sa montée. Ainsi, les poissons de l'Antarctique meurent lorsque la température monte à 6 "C. Des données similaires ont été obtenues pour de nombreuses espèces d'animaux poïkilothermiques. Par exemple, des observations sur l'île de Hokkaido (Japon) ont montré une relation claire entre la résistance au froid de plusieurs espèces de coléoptères et leurs larves avec leur écologie hivernale: la plus résistante Dans les expériences avec les amibes, il a été constaté que leur résistance à la chaleur dépend directement de la température de culture.
3. ORGANISMES HOMOYOTHERMIQUES
Ce groupe ne comprend pas deux classes de vertébrés supérieurs - les oiseaux et les mammifères. La différence fondamentale entre le transfert de chaleur des animaux homéothermiques des animaux poïkilothermiques est que leur adaptation aux conditions de température changeantes de l'environnement repose sur le fonctionnement d'un complexe de mécanismes de régulation actifs pour maintenir l'homéostasie thermique de l'environnement interne du corps. Pour cette raison, les processus biochimiques et physiologiques se déroulent toujours dans des conditions de température optimales.

Le type d'échange de chaleur homéothermique est basé sur le taux métabolique élevé inhérent aux oiseaux et aux mammifères. Le taux métabolique de ces animaux est d'un à deux ordres de grandeur plus élevé que celui de tous les autres organismes vivants à la température ambiante optimale. Ainsi, chez les petits mammifères, la consommation d'oxygène à une température ambiante de 15 - 0 "C est d'environ 4 - mille cm 3 kg -1 h -1, et chez les invertébrés à la même température - 10 - 0 cm 3 kg -1 h -1 Avec le même poids corporel (2,5 kg), le métabolisme quotidien d'un crotale est de 32,3 J / kg (382 J / m2), chez une marmotte - 120,5 J / kg (1755 J / m2), chez un lapin - 188,2 J / kg (2600 J / m2).

Un taux métabolique élevé conduit au fait que chez les animaux homéothermiques, la base du bilan thermique est l'utilisation de leur propre production de chaleur, la valeur du chauffage externe est relativement faible. Par conséquent, les oiseaux et les mammifères sont classés comme des organismes endothermiques ". L'endothermie est une propriété importante, en raison de laquelle la dépendance de l'activité vitale du corps à la température de l'environnement est considérablement réduite.
3.1 Température corporelle
Les animaux homéothermiques ne reçoivent pas seulement de la chaleur en raison de leur propre production de chaleur, mais sont également capables de réguler activement sa production et sa consommation. Pour cette raison, ils se caractérisent par une température corporelle élevée et assez stable. Chez les oiseaux, la température corporelle profonde est normalement d'environ 41 "C avec des fluctuations dans différentes espèces de 38 à 43,5" C (données pour 400 espèces). Dans des conditions de repos complet (métabolisme basal), ces différences sont quelque peu lissées, allant de 39,5 à 43,0 "C.Au niveau d'un organisme individuel, la température corporelle montre un degré élevé de stabilité: la plage de ses variations quotidiennes ne dépasse généralement pas 2 - ~ 4" C, de plus, ces fluctuations ne sont pas associées à la température de l'air, mais reflètent le rythme du métabolisme. Même chez les espèces arctiques et antarctiques à des températures ambiantes allant jusqu'à 20 à 50 "C de gel, la température corporelle fluctue dans le même 2-4" C.

Une augmentation de la température ambiante s'accompagne parfois d'une légère augmentation de la température corporelle. Si les conditions pathologiques sont exclues, il s'avère que dans les conditions de vie dans un climat chaud, un certain degré d'hyperthermie peut être adaptatif: dans ce cas, la différence de température corporelle et de l'environnement diminue et la consommation d'eau pour la thermorégulation par évaporation diminue. Un phénomène similaire est noté chez certains mammifères: chez un chameau, par exemple, avec une pénurie d'eau, la température corporelle peut augmenter de 34 à 40 "C. Dans tous ces cas, on note une résistance accrue des tissus à l'hyperthermie.

Chez les mammifères, la température corporelle est légèrement inférieure à celle des oiseaux et, chez de nombreuses espèces, elle est sujette à des fluctuations plus importantes. Différents taxons diffèrent également dans cet indicateur. Chez les monotrèmes, la température rectale est de 30 à 3 "C (à une température ambiante de 20" C), chez les marsupiaux, elle est légèrement plus élevée - environ 34 "C à la même température externe. Chez les représentants de ces deux groupes, ainsi que chez les non édentés, les fluctuations de la température corporelle sont assez perceptibles en relation avec la température extérieure: avec une diminution de la température de l'air de 20-5 à 14-15 "C, une baisse de la température corporelle de plus de deux degrés a été enregistrée, et dans certains cas même de 5" C. Chez les rongeurs température moyenne le corps à l'état actif varie de 35 à 9,5 "C, dans la plupart des cas de 36 à 37" C. Le degré de stabilité de la température rectale en eux est normalement plus élevé que dans les groupes précédemment considérés, mais ils ont également des fluctuations à moins de 3 - "C lorsque la température externe change de 0 à 35" C.

Chez les ongulés et les carnivores, la température corporelle est maintenue très régulièrement au niveau caractéristique de l'espèce; Les différences interspécifiques se situent généralement dans la plage de 35,2 à 39 "C. De nombreux mammifères sont caractérisés par une diminution de la température pendant le sommeil; l'ampleur de cette diminution varie selon les espèces de dixièmes de degré à 4 -" C.

Tout ce qui précède se réfère à la soi-disant température corporelle profonde, qui caractérise l'état thermique du «noyau» thermostaté du corps. Chez tous les animaux homéothermiques, les couches externes du corps (tégument, partie de la musculature, etc.) forment une «coquille» plus ou moins prononcée dont la température varie dans de larges limites. Ainsi, la température stable ne caractérise que la zone de localisation des organes et processus internes importants. Les tissus de surface peuvent résister à des fluctuations de température plus prononcées. Cela peut être bénéfique pour l'organisme, car dans une telle situation le gradient de température à la frontière de l'organisme et de l'environnement diminue, ce qui permet de maintenir l'homéostasie thermique du «cœur» de l'organisme avec moins de dépense énergétique.
3.2 Mécanismes de thermorégulation
Les mécanismes physiologiques assurant l'homéostasie thermique du corps (son «noyau») sont divisés en deux groupes fonctionnels: les mécanismes de thermorégulation chimique et physique. La thermorégulation chimique est la régulation de la production de chaleur du corps. La chaleur est constamment générée dans le corps lors des réactions redox du métabolisme. Dans le même temps, une partie de celui-ci est donnée à l'environnement extérieur, plus la différence de température corporelle et d'environnement est grande. Par conséquent, le maintien d'une température corporelle stable avec une diminution de la température de l'environnement nécessite une augmentation correspondante des processus métaboliques et la génération de chaleur qui l'accompagne, ce qui compense la perte de chaleur et conduit à la préservation de l'équilibre thermique global du corps et au maintien de la constance de la température interne. Le processus d'amélioration réflexe de la production de chaleur en réponse à une diminution de la température ambiante est appelé thermorégulation chimique. La libération d'énergie sous forme de chaleur accompagne la charge fonctionnelle de tous les organes et tissus et est caractéristique de tous les organismes vivants. La spécificité des animaux homéothermiques est qu'un changement de production de chaleur en réaction à une température changeante représente une réaction particulière de l'organisme en eux, qui n'affecte pas le niveau de fonctionnement des principaux systèmes physiologiques.

La génération de chaleur thermorégulatrice spécifique est concentrée principalement dans les muscles squelettiques et est associée à des formes spéciales de fonctionnement musculaire qui n'affectent pas leur activité motrice directe. Une augmentation de la génération de chaleur pendant le refroidissement peut également se produire dans un muscle au repos, ainsi que lorsque la fonction contractile est artificiellement désactivée par l'action de poisons spécifiques.

L'un des mécanismes les plus courants de production de chaleur thermorégulatrice spécifique dans les muscles est le ton dit thermorégulateur. Elle s'exprime par des microcontractions de fibrilles, enregistrées comme une augmentation de l'activité électrique d'un muscle extérieurement immobile lorsqu'il est refroidi. Le tonus thermorégulateur augmente la consommation d'oxygène du muscle, parfois de plus de 150%. Avec un refroidissement plus fort, ainsi qu'une forte augmentation du tonus thermorégulateur, des contractions musculaires visibles sous forme de frisson froid sont incluses. Dans ce cas, l'échange de gaz augmente de 300 à 400%. Il est caractéristique que les muscles soient inégaux quant à leur part dans la génération de chaleur thermorégulatrice. Chez les mammifères, le rôle le plus important est joué par les muscles masticateurs et les muscles qui soutiennent la posture de l'animal, c'est-à-dire qu'ils fonctionnent principalement comme des muscles toniques. Un phénomène similaire est observé chez les oiseaux.

Avec une exposition prolongée au froid, le type contractile de thermogenèse peut être remplacé (ou complété) à un degré ou à un autre en commutant la respiration tissulaire dans le muscle vers la voie dite libre (non phosphorylante), dans laquelle la phase de formation et la dégradation ultérieure de l'ATP tombent. Ce mécanisme n'est pas associé à une activité contractile musculaire. La masse totale de chaleur dégagée lors de la respiration libre est pratiquement la même que dans la thermogenèse de la levure, mais la majeure partie de l'énergie thermique est consommée immédiatement et les processus d'oxydation ne peuvent pas être inhibés par un manque d'ADP ou de phosphate inorganique.

Cette dernière circonstance vous permet de maintenir librement un niveau élevé de génération de chaleur pendant une longue période.

Chez les mammifères, il existe une autre forme de thermogenèse sans levure associée à l'oxydation d'un tissu adipeux brun spécial déposé sous la peau dans l'espace interscapulaire, le cou et la colonne thoracique. La graisse brune contient un grand nombre de mitochondries et est imprégnée de nombreuses vaisseaux sanguins... Sous l'influence du froid, l'apport sanguin à la graisse brune augmente, sa respiration s'intensifie et la libération de chaleur augmente. Il est important que dans ce cas, les organes situés à proximité soient directement chauffés: le cœur, les gros vaisseaux, les ganglions lymphatiques, ainsi que le système nerveux central. La graisse brune est principalement utilisée comme source de génération de chaleur d'urgence, en particulier lors du réchauffement du corps des animaux sortant de l'hibernation. Le rôle de la graisse brune chez les oiseaux n'est pas clair. Pendant longtemps, on a cru qu'ils ne l'avaient pas du tout; dans ces derniers temps il y a eu des rapports de découverte de ce type de tissu adipeux chez les oiseaux, mais aucune identification précise ou évaluation fonctionnelle n'a été effectuée.

Les changements d'intensité du métabolisme causés par l'influence de la température ambiante sur le corps des animaux homéothermiques sont naturels. Dans une certaine plage de températures extérieures, la production de chaleur correspondant à l'échange d'un organisme au repos est complètement compensée par son transfert thermique "normal" (sans intensification active). L'échange thermique entre le corps et l'environnement est équilibré. Cette plage de température est appelée zone thermoneutre. Le taux de change dans cette zone est minime. Ils parlent souvent d'un point critique, impliquant une valeur de température spécifique à laquelle un équilibre thermique avec l'environnement est atteint. Théoriquement, c'est vrai, mais il est pratiquement impossible d'établir expérimentalement un tel point en raison de fluctuations irrégulières constantes du métabolisme et de l'instabilité des propriétés d'isolation thermique des couvertures.

Une diminution de la température de l'environnement en dehors de la zone thermoneutre provoque une augmentation réflexe du niveau de métabolisme et de production de chaleur jusqu'à ce que l'équilibre thermique du corps soit équilibré dans de nouvelles conditions. Pour cette raison, la température corporelle reste inchangée.

Une augmentation de la température de l'environnement en dehors de la zone thermoneutre provoque également une augmentation du niveau de métabolisme, qui est causée par l'activation de mécanismes d'activation du transfert de chaleur, qui nécessitent une consommation d'énergie supplémentaire pour leur travail. C'est ainsi qu'une zone de thermorégulation physique se forme, pendant laquelle la température du takyre reste stable. En atteignant un certain seuil, les mécanismes d'amélioration du transfert de chaleur s'avèrent inefficaces, la surchauffe commence et, finalement, la mort de l'organisme.

Les différences d'espèces dans la thermorégulation chimique sont exprimées dans la différence du niveau du métabolisme principal (dans la zone de thermoneutralité), la position et la largeur de la zone thermoneutrale, l'intensité de la thermorégulation chimique (une augmentation du métabolisme avec une diminution de la température du milieu de 1 "C), ainsi que dans la plage d'action efficace de la thermorégulation. Tous ces paramètres reflètent la spécificité écologique des espèces individuelles et évoluent de manière adaptative en fonction de la situation géographique de la région, de la saison de l'année, de l'altitude et d'un certain nombre d'autres facteurs environnementaux.

La thermorégulation physique combine un complexe de mécanismes morphophysiologiques associés à la régulation du transfert de chaleur du corps comme l'un des composants son bilan thermique global. Le principal dispositif qui détermine le niveau général de transfert de chaleur du corps d'un animal homéothermique est la structure des couvertures calorifuges. Les structures isolantes thermiques (plumes, cheveux) ne provoquent pas d'homéothermie, comme on le pense parfois. Il est basé sur une haute et que, en réduisant les pertes de chaleur, il contribue au maintien de l'homéothermie avec des coûts énergétiques moindres. Ceci est particulièrement important lorsque l'on vit dans des conditions de températures stables et basses; par conséquent, les structures tégumentaires calorifuges et les couches de graisse sous-cutanée sont plus prononcées chez les animaux des régions à climat froid.

Le mécanisme de l'action d'isolation thermique des plumes et des poils est que des groupes de cheveux ou de plumes, situés d'une certaine manière, de structure différente, retiennent une couche d'air autour du corps, qui agit comme un isolant thermique. Les changements adaptatifs de la fonction d'isolation thermique des téguments sont réduits à une restructuration de leur structure, y compris le rapport entre les différents types de cheveux ou de plumes, leur longueur et leur densité. C'est par ces paramètres que les habitants de divers zones climatiques, ils déterminent également les variations saisonnières de l'isolation thermique. Il a été montré, par exemple, que chez les mammifères tropicaux, les propriétés d'isolation thermique du pelage sont presque d'un ordre de grandeur inférieures à celles des habitants de l'Arctique. La même direction adaptative est suivie par des changements saisonniers des propriétés d'isolation thermique des couvertures pendant la mue.

Les caractéristiques considérées caractérisent les propriétés stables des couvertures thermo-isolantes, qui déterminent le niveau global des pertes de chaleur et, par essence, ne représentent pas des réactions de thermorégulation actives. La possibilité de régulation labile du transfert de chaleur est déterminée par la mobilité des plumes et des cheveux, grâce à laquelle, dans le contexte d'une structure constante de la couverture, des changements rapides de l'épaisseur de la couche d'air calorifuge et, par conséquent, de l'intensité du transfert de chaleur sont possibles. Le degré de relâchement des poils ou des plumes peut changer rapidement en fonction de la température de l'air et de l'activité de l'animal lui-même. Cette forme de thermorégulation physique est appelée réaction pilomotrice. Cette forme de régulation du transfert thermique agit principalement à des températures ambiantes basses et n'apporte pas une réponse moins rapide et efficace aux déséquilibres thermiques que la thermorégulation chimique, tout en nécessitant moins d'énergie.

Les réactions de régulation visant à maintenir une température corporelle constante pendant la surchauffe sont représentées par divers mécanismes pour améliorer le transfert de chaleur vers l'environnement extérieur. Parmi eux, le transfert de chaleur est répandu et très efficace en intensifiant l'évaporation de l'humidité de la surface du corps et / ou des voies respiratoires supérieures. Lorsque l'humidité s'évapore, de la chaleur est consommée, ce qui peut aider à maintenir l'équilibre thermique. La réaction se déclenche lorsqu'il y a des signes de début de surchauffe du corps. Ainsi, les changements adaptatifs du transfert de chaleur chez les animaux homéothermiques peuvent viser non seulement à maintenir un niveau élevé de métabolisme, comme chez la plupart des oiseaux et des mammifères, mais aussi à fixer un niveau bas dans des conditions qui menacent l'épuisement des réserves d'énergie.
Liste de références
1. Fondements de l'écologie: Manuel VV Mavrishchev. Minsk: Vysh. Shk., 2003, 416 p.

2.http: \\\\ Facteurs environnementaux abiotiques.htm

3.http: \\\\ Facteurs et organismes environnementaux abiotiques.htm

Je vais vous parler de l'une des plus incroyables, en termes d'idées et de pratiques quotidiennes - la pratique de la libre adaptation au froid.

Selon les idées généralement acceptées, une personne ne peut pas être dans le froid sans vêtements chauds... Le froid est absolument destructeur, et comme le destin a voulu sortir dans la rue sans veste, le malheureux attend un gel douloureux et un inévitable bouquet de maladies à son retour.

En d'autres termes, les concepts généralement acceptés nient complètement à une personne la capacité de s'adapter au froid. La plage de confort est considérée comme étant située exclusivement au-dessus de la température ambiante.

Il semble que vous ne pouvez pas discuter. Vous ne pouvez pas passer tout l'hiver en Russie en short et en t-shirt ...

Le fait est que vous pouvez !!

Non, sans serrer les dents, envahi par les glaçons pour établir un record ridicule. Et libre. Se sentir, en moyenne, encore plus à l'aise que les autres. Il s'agit d'une véritable expérience pratique qui brise la sagesse conventionnelle de manière écrasante.

Il semblerait, pourquoi posséder de telles pratiques? Tout est très simple. De nouveaux horizons rendent toujours la vie plus intéressante. En supprimant les peurs instillées, vous devenez plus libre.
La gamme confort s'agrandit énormément. Quand le reste est chaud, parfois froid, on se sent bien partout. Les phobies disparaissent complètement. Au lieu de craindre de tomber malade, en ne vous habillant pas assez chaudement, vous obtenez une liberté totale et une confiance en vos capacités. Courir dans le froid est vraiment agréable. Si vous dépassez vos pouvoirs, cela n'entraîne aucune conséquence.

Comment est-ce possible? Tout est très simple. Nous sommes bien mieux organisés qu'on ne le croit généralement. Et nous avons des mécanismes qui nous permettent d'être libres dans le froid.

Premièrement, lorsque la température fluctue dans certaines limites, le taux métabolique, les propriétés de la peau, etc. changent. Afin de ne pas dissiper la chaleur, le contour extérieur du corps abaisse considérablement la température, tandis que la température à cœur reste très stable. (Oui, les pattes froides sont normales !! Peu importe comment nous avons été convaincus dans l'enfance, ce n'est pas un signe de gel!)

Avec une charge de froid encore plus importante, des mécanismes spécifiques de thermogenèse sont activés. Nous connaissons la thermogenèse contractile, en d'autres termes, les tremblements. Le mécanisme est, en fait, d'urgence. Le tremblement réchauffe, mais il ne s'allume pas à partir d'une belle vie, mais lorsque vous gèle vraiment.

Mais il y a aussi la thermogenèse non contractile, qui produit de la chaleur par oxydation directe des nutriments dans les mitochondries directement en chaleur. Dans le cercle des personnes pratiquant les pratiques froides, ce mécanisme s'appelait simplement "poêle". Lorsque le "poêle" est allumé, de la chaleur est régulièrement produite en arrière-plan en quantité suffisante pour un long séjour au froid sans vêtements.

Subjectivement, cela semble plutôt inhabituel. En russe, le mot «froid» fait référence à deux sensations fondamentalement différentes: «froid dehors» et «froid pour toi». Ils peuvent être présents indépendamment. Vous pouvez avoir froid dans une pièce suffisamment chaude. Et vous pouvez ressentir un froid brûlant à l'extérieur sur votre peau, mais ne pas geler du tout et ne pas ressentir d'inconfort. De plus, c'est sympa.

Comment apprend-on à utiliser ces mécanismes? Je dirai avec insistance que je considère «l'apprentissage par l'article» risqué. La technologie doit être transmise personnellement.

La thermogenèse non contractile débute dans un gel assez sévère. Et son inclusion est assez inertielle. Le «poêle» ne commence pas à fonctionner plus tôt que dans quelques minutes. Par conséquent, paradoxalement, apprendre à marcher librement dans le froid est beaucoup plus facile en cas de gel sévère que lors d'une fraîche journée d'automne.

Dès que vous sortez dans le froid, vous commencez à ressentir le froid. Une personne inexpérimentée est prise d'horreur panique. Il lui semble que s'il fait déjà froid maintenant, alors dans dix minutes viendra un paragraphe complet. Beaucoup n'attendent tout simplement pas que le «réacteur» atteigne le mode de fonctionnement.

Lorsque le «poêle» démarre, il devient clair que, contrairement aux attentes, il est assez confortable d'être dans le froid. Cette expérience est utile en ce qu'elle rompt immédiatement les schémas inspirés de l'enfance sur l'impossibilité d'une telle chose, et aide à regarder la réalité d'une manière différente.

Pour la première fois, il faut sortir dans le froid sous la houlette d'une personne qui sait déjà le faire, ou où l'on peut retrouver la chaleur à tout moment!

Et vous devez sortir extrêmement nu. Shorts, encore mieux sans chemise et rien d'autre. Le corps a besoin d'avoir correctement peur pour qu'il active des systèmes d'adaptation oubliés. Si vous avez peur et mettez un pull, une truelle ou quelque chose de similaire, alors la perte de chaleur sera suffisante pour geler beaucoup, mais le «réacteur» ne démarrera pas!

Pour la même raison, un «durcissement» progressif est dangereux. Une diminution de la température de l'air ou du bain "d'un degré en dix jours" conduit au fait que tôt ou tard vient le moment où il fait déjà assez froid pour tomber malade, mais pas assez pour déclencher la thermogenèse. En effet, seules les personnes de fer peuvent résister à un tel durcissement. Mais presque tout le monde peut aller directement dans le froid ou plonger dans le trou.

Après ce qui a été dit, on peut déjà deviner que s'adapter non pas au gel, mais à des températures basses au-dessus de zéro est une tâche plus difficile que le jogging sous le gel, et cela nécessite une préparation plus élevée. Le "poêle" à +10 ne s'allume pas du tout, et seuls les mécanismes non spécifiques fonctionnent.

Il faut se rappeler qu'un inconfort sévère ne peut être toléré. Lorsque tout fonctionne correctement, aucune hypothermie ne se développe. Si vous commencez à avoir très froid, vous devez interrompre la pratique. Dépasser périodiquement les limites du confort est inévitable (sinon il ne sera pas possible de repousser ces limites), mais l'extrême ne doit pas devenir un kick-ass.

Le système de chauffage se lasse de travailler sous charge avec le temps. Les limites de l'endurance sont très éloignées. Mais ils sont. Vous pouvez marcher librement à -10 toute la journée et à -20 quelques heures. Mais vous ne pourrez pas partir en voyage de ski avec une seule chemise. (Les conditions de terrain sont un tout autre sujet. En hiver, vous ne pouvez pas économiser sur les vêtements emportés avec vous en randonnée! Vous pouvez les mettre dans un sac à dos, mais n'oubliez pas à la maison. Dans une période sans neige, vous pouvez risquer de laisser à la maison des choses inutiles qui ne sont emportées que par météo. Mais, avec l'expérience)

Pour plus de confort, il vaut mieux marcher plus ou moins comme ça l'air pur, loin des sources de fumée et du smog - la sensibilité à ce que nous respirons, dans cet état, augmente considérablement. Il est clair que la pratique est généralement incompatible avec le tabagisme et l'alcool.

Être dans le froid peut provoquer une euphorie froide. La sensation est agréable, mais nécessite une maîtrise de soi extrême afin d'éviter une perte d'adéquation. C'est l'une des raisons pour lesquelles il n'est pas souhaitable de commencer la pratique sans enseignant.

Une autre nuance importante est un redémarrage prolongé du système de chauffage après des charges importantes. Après avoir bien pris le froid, vous pouvez vous sentir plutôt bien, mais lorsque vous entrez dans une pièce chaude, le «poêle» s'éteint et le corps commence à se réchauffer avec des tremblements. Si en même temps vous sortez à nouveau dans le froid, le «poêle» ne s'allumera pas et vous pourriez avoir très froid.

Enfin, vous devez comprendre que la maîtrise de la pratique ne garantit pas que vous ne gèlerez nulle part et jamais. La condition change et de nombreux facteurs influencent. Mais, la probabilité d'avoir des problèmes à cause des conditions météorologiques est toujours réduite. Tout comme la probabilité d'être physiquement dégonflé pour un athlète est différemment inférieure à celle d'un squishy.

Hélas, il n'a pas été possible de créer un article complet. Je n'ai évoqué cette pratique qu'en termes généraux (plus précisément, un complexe de pratiques, car plonger dans un trou de glace, faire du jogging dans un tee-shirt dans le froid et errer dans les bois à la Mowgli sont différents). Permettez-moi de résumer par où j'ai commencé. Posséder vos propres ressources vous permet de vous débarrasser des peurs et de vous sentir beaucoup plus à l'aise. Et c'est intéressant.

Dmitry Kulikov

Comme toute créature, le cheval est capable de s'adapter dans une certaine mesure au froid. Question: Dans quelle mesure une telle adaptation sera-t-elle inoffensive pour la santé du cheval? Quelle est la température critique? Sommes-nous convaincus que tous les chevaux réagissent de la même manière au froid?

Même si nous parlons d'un cheval en bonne santé, ce qui est pratiquement irréaliste après sa participation à des sports ou à l'équitation de toute sorte, est-ce si bon pour lui dans le froid, sous la pluie et la neige, en tant que propriétaires de chevaux de toutes confessions, des athlètes aux naturistes, y croient?

Grâce aux vétérinaires "sportifs", nous avons énormément de recherches sur l'effet de la chaleur et de la surchauffe sur un cheval - c'est compréhensible: courses, courses ... Et il y a trop peu d'études sérieuses sur l'effet du froid sur le corps. De telles études peuvent être comptées d'une part.

Les trotteurs ont découvert qu'à des températures inférieures à -23 ° C, les trotteurs meurent sur les pistes ... de l'air froid.

Et lorsqu'ils s'entraînent dans le froid à -22 ° C, ils restent en vie! D'où il est conclu qu'à -22 ° C il faut aller sur la piste, mais dans une couverture ...

Au cours de plusieurs années, les Finlandais ont découvert en détail comment les chevaux finlandais gèlent, mesuré l'épaisseur de la graisse sous-cutanée, la longueur des cheveux - et ont découvert qu'ils étaient très froids. Conclusion: vous devez porter des couvertures.

C'est peut-être là toute la recherche ...

Bien sûr, toute tentative d'étudier la question de l'effet du froid sur le corps sera inadéquate tant que nous ne saurons pas ce que le cheval lui-même en pense.

En attendant, nous ne savons pas vraiment ce que ressent le cheval en hiver, nous sommes obligés d'être guidés par des données strictement scientifiques d'anatomie et de physiologie et, bien sûr, par nos propres suppositions et notre bon sens. Après tout, notre tâche est de rendre tous les temps de notre climat pas le plus doux aussi confortable que possible pour les chevaux.

Une température confortable pour un cheval est considérée comme comprise entre +24 et + 5 ° C (en l'absence d'autres facteurs irritants, bien sûr). Avec ce régime de température, le cheval n'a pas besoin de dépenser d'énergie supplémentaire pour se chauffer, à condition qu'il soit en bonne santé et en bon état et dans des conditions décentes.

Evidemment, dans tous les cas, à des températures inférieures à -GC, le cheval aura besoin de sources de chaleur supplémentaires, et souvent, étant donné l'humidité, le vent, etc., un tel besoin peut survenir même dans la gamme de températures "confortables".

Quelle est la réponse physiologique du corps au froid?

Réponse immédiate. Cela se produit en réponse à un changement brusque de la température de l'air. Le cheval gèle sensiblement, son pelage se dresse (piloérection), le sang des membres s'écoule vers les organes internes - les jambes, les oreilles et le nez deviennent froids. Le cheval se tient avec sa queue entre ses jambes, sans bouger afin d'économiser de l'énergie.

Adaptation. C'est la prochaine réaction d'un cheval exposé à une exposition constante au froid. Il faut généralement 10 à 21 jours à un cheval pour s'adapter au froid. Par exemple, un cheval maintenu à + 20 ° C se retrouve soudainement dans un environnement avec une température de + 5 ° C. Elle s'adapte au nouvel environnement en 21 jours. Avec une nouvelle baisse de température de +5 à -5 ° C, le cheval aura besoin de 21 jours pour s'adapter. Et ainsi de suite jusqu'à ce que la température atteigne la note critique inférieure (LOC) de -15 ° C pour un cheval adulte ou de 0 ° C pour un cheval en croissance. En atteignant une température critique, le corps du cheval commencera à travailler en "mode d'urgence", non pour vivre, mais pour survivre, ce qui entraînera un épuisement grave et parfois irréversible de ses ressources.

Dès que le NCO est atteint, des changements physiologiques stressants commencent et le cheval a besoin d'une intervention humaine pour faire face au froid: chauffage, alimentation complémentaire.

Il est clair que toutes les données sont arbitraires et diffèrent pour chaque cheval en particulier. Cependant, la science aujourd'hui ne dispose pas de données précises.

Les changements physiologiques consistent à «concentrer» l'approvisionnement en sang sur les organes internes, système circulatoire commence à travailler comme dans un "petit cercle". Il y a une diminution de la fréquence respiratoire et cardiaque pour rester au chaud, ce qui entraîne l'inactivité du cheval en hiver. Le signe externe le plus visible des changements physiologiques est la croissance de cheveux longs et épais.

L'encrassement varie considérablement en intensité d'un cheval à l'autre dans les mêmes conditions. La race, la santé, la graisse, le sexe, le type sont d'une grande importance. Plus le cheval a la «peau épaisse», plus son type est lourd, plus il grandit. Comme le note ND Alekseev (1992), les chevaux de Yakout ont la peau la plus épaisse par rapport aux chevaux d'autres races (4,4 + 0,05 mm en hiver dans la zone de la dernière côte). Comparez: chez le cheval européen à sang chaud, l'épaisseur de la peau au même endroit est d'environ 3-3,6 mm. Il existe des exceptions associées aux caractéristiques individuelles du métabolisme. Le tempérament joue un rôle: les étalons actifs «à peau fine» des races à sang chaud ne poussent que peu ou pas du tout. Par exemple, Kao vit dans les mêmes conditions que nos autres chevaux, mais ne pousse pas du tout - il marche en hiver en laine d'été. Les poneys, les chevaux de trait, les trotteurs poussent, en règle générale, plus fortement, ils ont prononcé "brosses", la croissance des poils du poignet à la corolle augmente considérablement et une barbe de prêtre pas très attrayante et franchement apparente. Il en va de même pour les chevaux malades et affamés - le corps tente de compenser le manque de couche de graisse calorifuge et la malnutrition, dépensant ses dernières réserves pour la croissance des cheveux, bien qu'ici tout soit strictement individuel. Par la longueur du pelage d'un cheval, on peut toujours juger avec précision de sa santé, de son entretien et de ses soins.

En général, l'encrassement semble être une chose familière pour tout le monde ... Mais que vaut-il pour un cheval? Je ne peux pas dire mieux que mon conjoint, c'est pourquoi je cite une citation directe: «Une part substantielle des forces physiologiques est consacrée au processus d'encrassement. Essayez simplement de calculer combien il en coûte à un cheval pour élever, garder, saler, etc. cheveux longs. Ce n'est pas son mari qui lui a acheté le manteau de fourrure, mais elle a dû retirer une très grande «somme» de son propre système biologique et physiologique et la dépenser en laine, de plus, que ressource biologique le cheval n'est pas si grand. La nature a établi un certain «standard d'isolation» pour une bande donnée (nord, ouest, centre de la Russie). Il est facile de calculer cette norme en analysant les normes de réchauffement des animaux sauvages qui vivent fondamentalement dans l'environnement naturel d'une région donnée, en comptant et en analysant la longueur du pelage, la profondeur et la densité du sous-poil et la température corporelle (normalement) de ces animaux. Il s'agit d'un programme «naturel» normal adapté au climat et à la saison. L'homme n'a pas interféré avec cela.

Par sélection naturelle, cette norme thermique et la norme d'isolation ont été élaborées depuis des dizaines de milliers d'années. C'est cette quantité de laine protectrice, juste une telle densité et profondeur du sous-poil, juste une telle température corporelle telle que présentée par les habitants naturels sauvages de la région - qui est la norme qui assure la survie, et éventuellement un certain confort.

Le cheval ici ne convient pas aux "pionniers", étant introduit, une créature étrangère à la bande donnée - peu importe dans quelle génération. Une sorte de "chien exotique perdu".

Mais il faut des millénaires pour des changements évolutifs adaptatifs!

Tout ce qu'un cheval peut "présenter" au froid russe est de 2,5 à 3 cm de laine. Pas de sous-poil.

Après avoir découvert l'écart entre la qualité de l'isolation du cheval et les normes naturelles locales, nous pouvons parler avec confiance de la souffrance physiologique du cheval, de l'infliction de dommages physiologiques et fonctionnels au cheval par le froid. Et ceci, et seulement cela, sera d'un point de vue strictement scientifique. L'argument fondé sur l'analyse de ce qui est «porté dans un groupe donné» pour survivre est irréfutable et très sérieux. Même une marche hivernale de deux heures sous l'influence des conditions climatiques naturelles du Nord-Ouest sur le corps, malheureusement, est soit très inconfortable pour le cheval, soit carrément dangereuse. "

La capacité d'adaptation au froid est due à la taille de l'énergie et des ressources plastiques du corps; en leur absence, l'adaptation au froid est impossible. La réponse au froid se développe par étapes et dans presque tous les systèmes corporels. Le stade précoce d'adaptation au froid peut être formé à une température de 3 ° C pendant 2 minutes et à 10 ° C pendant 7 minutes.

Du côté du système cardiovasculaire, 3 phases de réactions adaptatives peuvent être distinguées. Les deux premiers sont optimaux (souhaitables) lorsqu'ils sont exposés au froid pour le durcissement. Ils se manifestent par l'inclusion, à travers les systèmes nerveux et endocrinien, des mécanismes de thermogenèse non contractile, dans le contexte d'un rétrécissement du lit vasculaire dans la peau, entraînant une production de chaleur et une augmentation de la température du «noyau», ce qui entraîne une augmentation réflexe du flux sanguin dans la peau et un transfert de chaleur accru, y compris par activation des capillaires de réserve. Extérieurement, cela ressemble à un rinçage uniforme de la peau, une agréable sensation de chaleur et de vigueur.

La troisième phase se développe lorsque l'agent froid est surchargé en intensité ou en durée. L'hyperémie active est remplacée par une passive (stagnante), le flux sanguin ralentit, la peau acquiert une teinte bleuâtre (hyperémie congestive veineuse), des tremblements musculaires apparaissent, la «chair de poule». Cette phase de la réponse n'est pas souhaitable. Elle témoigne de l'épuisement des capacités compensatoires de l'organisme, de leur insuffisance pour reconstituer la perte de chaleur et du passage à la thermogenèse contractile.

Les réactions du système cardiovasculaire ne consistent pas seulement en la redistribution du flux sanguin dans le dépôt cutané. L'activité cardiaque est exploitée, la fraction d'éjection devient plus grande. Il y a une légère diminution de la viscosité du sang et une augmentation pression artérielle... En cas de surdosage du facteur (troisième phase), une augmentation de la viscosité du sang se produit avec un mouvement compensatoire de liquide interstitiel dans les vaisseaux, ce qui entraîne une déshydratation des tissus.

Régulation de la respiration
Dans des conditions normales, la respiration est régulée par la déviation de la pression partielle de O 2 et CO 2 et de la valeur du pH dans le sang artériel. Une hypothermie modérée stimule les centres respiratoires et abaisse les chimiorécepteurs sensibles au pH. En cas de froid prolongé, un spasme des muscles bronchiques se joint, ce qui augmente la résistance à la respiration et aux échanges gazeux, et diminue également la chimiosensibilité des récepteurs. Les processus qui se produisent sous-tendent l'hypoxie froide et lorsque l'adaptation à l'essoufflement dit «polaire» est perturbée. Les organes respiratoires réagissent aux procédures médicales froides avec un retard au premier moment, suivi d'une augmentation de la fréquence pendant une courte période. À l'avenir, la respiration ralentit et devient profonde. Il y a une augmentation des échanges gazeux, des processus oxydatifs, du métabolisme basal.

Réactions métaboliques
Les réactions métaboliques couvrent tous les aspects du métabolisme. La direction principale, bien sûr, est d'augmenter la production de chaleur. Tout d'abord, la thermogenèse non contractive est activée en mobilisant le métabolisme lipidique (la concentration d'acides gras libres dans le sang augmente de 300% sous l'influence du froid) et des glucides. La consommation d'oxygène, de vitamines, de macro et microéléments par les tissus est également activée. Plus tard, avec des pertes de chaleur non compensées, la thermogenèse tremblante est activée. L'activité thermogénique des tremblements est plus élevée que celle lors de la production de mouvements contractiles volontaires, car aucun travail n'est effectué, mais toute l'énergie est convertie en chaleur. Tous les muscles sont impliqués dans cette réaction, même les muscles respiratoires de la poitrine.

Échange eau-sel
Lors d'une exposition aiguë au froid, le système sympathico-surrénalien est initialement activé et la sécrétion de la glande thyroïde augmente. La production d'hormone antidiurétique augmente, ce qui réduit la réabsorption du sodium dans les tubules rénaux et augmente l'excrétion liquidienne. Cela conduit au développement d'une déshydratation, d'une hémoconcentration et d'une augmentation de l'osmolarité plasmatique. Apparemment, l'excrétion de l'eau sert d'effet protecteur contre les tissus qui peuvent être endommagés dans le contexte de sa cristallisation sous l'influence du froid.

Les principales étapes de l'adaptation au froid
L'adaptation à long terme au froid a un effet ambigu sur les changements structurels et fonctionnels du corps. Outre l'hypertrophie du système sympathico-surrénalien, de la glande thyroïde, du système mitochondrial dans les muscles et de tous les liens de transport de l'oxygène, il existe une hypotrophie du foie gras et une diminution de ses fonctions de désintoxication, des phénomènes dégénératifs d'un certain nombre de systèmes avec une diminution de leur potentiel fonctionnel.

Il y a 4 étapes d'adaptation au froid
(N.A.Barbarash, G.Ya.Dvurechenskaya)

La première - urgence - adaptation instable au froid
Il se caractérise par une réaction brutale de limitation du transfert de chaleur sous forme de spasme des vaisseaux périphériques. L'augmentation de la production de chaleur est due à la rupture des réserves d'ATP et à la thermogenèse contractile. Une carence en phosphates riches en énergie se développe. Le développement de dommages est possible (gelures, fermentémie, nécrose tissulaire).

La deuxième étape - transitoire - de l'adaptation urgente
Il y a une diminution de la réponse au stress tout en maintenant l'hyperfonctionnement du système sympathico-surrénalien et de la glande thyroïde. Les processus de synthèse des acides nucléiques et des protéines, la resynthèse de l'ATP sont activés. La vasoconstriction des tissus périphériques diminue et, par conséquent, le risque de développer des dommages.

Le troisième est la durabilité - l'étape de l'adaptation à long terme
Une adaptation à long terme se forme avec une exposition périodique au froid. Avec une exposition continue, c'est moins probable. Elle se caractérise par une hypertrophie du système sympathico-surrénalien, la glande thyroïde, une augmentation des réactions redox, ce qui conduit à la fois à une adaptation directe au froid (une augmentation stationnaire de la production de chaleur pour maintenir l'homéostasie) et à un croisement positif - athérosclérose, hypertension saline, hypoxie. Les systèmes de réglementation, y compris les plus élevés, deviennent plus résistants au stress.

Quatrième étape - épuisement
Il se développe avec une exposition périodique continue, prolongée ou intense au froid. Il se caractérise par des phénomènes d'adaptation croisée négative, avec le développement de maladies chroniques et de processus dégénératifs avec une diminution de la fonction d'un certain nombre d'organes internes.