ТЕПЛОПРОДУКЦИЯ

ТЕПЛОПРОДУКЦИЯ (син. теплообразование) — образование теплоты в тканях и органах в результате работы, совершаемой в живом организме. Она включает работу, производимую для поддержания структурной целостности и жизнедеятельности организма; работу сокращения поперечнополосатых и гладких мышц; работу по перемещению ионов против градиента их концентраций в клеточной мембране, необходимую для сохранения возбудимости клетки; работу синтеза различных органических соединений, связанную с постоянным обновлением клеточных структур, образованием секретов, гормонов, ферментов и др. Все эти виды работы совершаются в организме за счет хим. энергии гидролиза макроэргических соединений (см. Высокоэргические соединения) — АТФ, креатинфосфата и др.,— синтез к-рых происходит за счет свободной энергии ингредиентов пищи, расщепляющихся в процессе обмена веществ. При этом синтезе ок. 40% энергии переходит в тепло и рассеивается в тканях. В дальнейшем при использовании макроэргических соединений для выполнения работы 40—50% хим. энергии их гидролиза также теряется в виде тепла. В результате кпд указанных видов работы составляет всего 20—10%.

В условиях основного обмена (см.), когда внешняя работа организмом не совершается, все энергетические превращения в организме заканчиваются теплообразованием. При сокращениях сердечной мышцы, напр., около 80—90% всей потребляемой сердцем энергии немедленно переходит в тепло соответственно величине кпд механической работы сердечной мышцы. Остальные 10—20% потребляехмой энергии превращаются в кинетическую энергию движущейся крови, к-рая полностью переходит в тепло в пределах одного цикла кровообращения в результате трения крови о стенки кровеносных сосудов. Именно поэтому в условиях основного обмена или мышечного покоя величина Т. является наиболее точной мерой суммарного расхода энергии организмом. На этом принципе основан метод прямой калориметрии (см. Калориметрия).

В состоянии мышечного покоя на долю мозга приходится ок. 20% всей Т., примерно 50% ее приходится на долю внутренних органов, остальное количество тепла — на долю мышц, кожи и других тканей. При мышечной работе Т. организма может возрастать в 5—10 раз и более. В сокращающейся мышце различают начальную Т., складывающуюся из теплоты активации и теплоты укорочения, и отставленную (запаздывающую) Т. Теплота активации представляет собой тепловой эффект тех хим. процессов, к-рые переводят мышцу из невозбужденного состояния в активное. Теплота укорочения образуется в результате самого процесса сокращения. Отставленная Т. связана с работой ресинтеза макроэргических соединений, израсходованных в процессе мышечного сокращения. При действии холода Т. организма возрастает за счет терморегуляционного мышечного тонуса (см. Терморегуляция) и Холодовой мышечной дрожи, регулируемых ц. н. с. После адаптации к холоду Т. мышечных сокращений возрастает в результате специфической перестройки энергетики мышечных клеток и влияния норадреналина. Поэтому адаптированные к холоду организмы могут резко повысить Т. за счет сравнительно очень слабого терморегуляционного тонуса или слабой Холодовой мышечной дрожи. Важным источником добавочной Т. у животных является бурая жировая ткань, масса к-рой возрастает ио мере адаптации к холоду.

Т. увеличивается при специфически динамическом действии пищи (см. Лихорадка), гиперфункции щитовидной железы.

Библиогр.: Баженов Ю. И. Термогенез и мышечная деятельность при адаптации к холоду, Л., 1981; Д о л ь н и к В. Р. Биоэнергетика современных животных и происхождение гомойотермности, Журн., общ. биол., т. 42, №1, с. 60, 1981; II в а-н о в К. П. Биоэнергетика и температурный гомеостазис, Л., 1972; П е в з н е р Л. Основы биоэнергетики, пер. с англ., М., 1977; X а с к и н В. В. Энергетика теплообразования и адаптация к холоду, Новосибирск, 1975; В 1 i g h J. Temperature regulation in mammals and other vertebrates, Amsterdam a. o., 1973; Hill A. V. Work and heat in a muscle twitch, Proc. roy. Soc. B, v. 136, p. 220, 1949.

К. П. Иванов.