Inferior a la temperatura ambiente. Temperatura ambiente elevada

Factores que afectan el rendimiento de las computadoras y

Sistema

Las computadoras y los sistemas electrónicos generalmente funcionan en diversas condiciones con diferentes entornos y naturalezas físicas y químicas. Las condiciones de funcionamiento varían ampliamente.

Considere los factores que afectan el rendimiento de una computadora. Se dividen en los siguientes: climático, mecánico Y radiación.

Los factores climáticos son:

Cambio de temperatura y humedad ambiente;

Golpe de calor;

Aumento o disminución de la presión atmosférica;

La presencia de viento o una corriente de polvo en movimiento, arena;

La presencia de sustancias activas en la atmósfera circundante;

La presencia de radiación solar;

La presencia de formaciones fúngicas (moho), microorganismos;

Presencia de insectos y roedores;

La presencia de una atmósfera explosiva e inflamable;

Lluvia, rocío;

La presencia de ozono en el medio ambiente.

Los factores mecánicos son:

Impacto de vibración, choque;

Impacto de la aceleración lineal;

Impacto acústico;

La presencia de la ingravidez.

Los factores de radiación son:

radiación cósmica;

Radiación nuclear de reactores, motores nucleares;

Irradiación con flujo de fotones gamma;

Irradiación con neutrones rápidos, partículas beta, partículas alfa, protones, deuterones.

Algunos de estos factores se manifiestan independientemente de los demás, y algunos factores, en acción conjunta con otros factores de un grupo en particular. Por ejemplo, la presencia de corrientes de arena en movimiento provocará inevitablemente vibraciones en la computadora.

factores climáticos

Temperatura ambiente

Un aumento de la temperatura del entorno que rodea al ordenador y sus componentes está asociado, por un lado, con un aumento de la temperatura de la atmósfera, y por otro lado, con la liberación de calor durante el funcionamiento de los componentes microelectrónicos.

Por regla general, la temperatura en el interior de la computadora es más alta que en el exterior, y esto debe tenerse en cuenta al desarrollar su diseño, porque la disminución de la temperatura está asociada solo con un cambio en la temperatura de la atmósfera.

Para que la computadora esté operativa, es necesario determinar el rango de temperatura permisible. En este caso, la computadora debe permanecer operable en el encendido, es decir, en condiciones de trabajo.

Para excluir la opción de una falla de la computadora durante el almacenamiento y el transporte (en un estado no operativo), su diseño está diseñado para que pueda soportar temperaturas ligeramente superiores a su rango permitido. Tales temperaturas se denominan temperaturas límite, caracterizan la resistencia al calor y al frío del diseño de la computadora.

Los valores superior e inferior de la temperatura de la atmósfera ambiente durante el funcionamiento de la computadora, así como la temperatura del aire u otro gas durante su almacenamiento y transporte, se dividen según los grados de dureza, Tabla 1:

tabla 1

Golpe de calor

La temperatura del aire es una de sus propiedades, expresada en el número de divisiones de la escala correspondiente. Esta propiedad se basa en la velocidad de las moléculas de aire atmosférico. A mayor velocidad, mayor temperatura.

Para medir este parámetro se utilizan diversas escalas, de las cuales existen alrededor de 12 tipos. Pero las más comunes son tres escalas:

1. Celsius (°C), que pasó a formar parte del sistema métrico de medida (SI). Cero (0 °C) grados es la temperatura de fusión del hielo. Y el punto de ebullición del agua sirve como marca de cien (100°C) grados. Una centésima parte (1/100) de la diferencia entre estas temperaturas equivale a un (1 °C) grado Celsius.
2. La escala Fahrenheit (°F) se usa ampliamente en los EE. UU. y en algunos otros países. Un grado (1°F) es aproximadamente igual a 1/180 de la diferencia de temperatura entre el hielo derretido (+32°F) y el agua hirviendo (+212°F).
3. Grados Kelvin (°K), de uso común en meteorología. La temperatura se toma como cero en esta escala. cero absoluto cuando se detiene el movimiento de las moléculas (-273,15 °C). Por lo tanto, todas las temperaturas son positivas.

Además de estas escalas, existen otras, por ejemplo, los grados de Römer, Rankin, Delisle o Hooke. Sin embargo, estas escalas están desactualizadas o tienen un propósito especial, por lo que no se usan mucho.

Cómo la temperatura del aire afecta el clima

El clima se forma bajo la influencia de muchos factores. La temperatura del aire afecta el cambio de altitud en la presión. Es decir, en aire cálido, los cambios de altura en la presión son menos pronunciados, cae más lentamente. Por lo tanto, las áreas de aire cálido son áreas con alta presión atmosférica y viceversa: las áreas frías se caracterizan por una baja presión atmosférica.

Con base en lo anterior, la temperatura del aire incide indirectamente en la formación del viento, debido a que el viento es el movimiento de masas de aire entre zonas con diferentes presiones. Además, algunas precipitaciones también dependen de la temperatura del aire. A bajas temperaturas, la lluvia cae en forma de nieve.

La temperatura del aire ambiente, junto con la frecuencia y cantidad de precipitación, actúa como uno de los factores que afectan la humedad relativa del aire. A mayor temperatura, mayor humedad. Y la presencia de lluvias intensas y constantes aumenta aún más el contenido de humedad en el aire a altas temperaturas. Un ejemplo de este fenómeno son las zonas climáticas tropicales.

¿Qué temperatura del aire se considera cómoda?

La temperatura del aire confortable para una persona vestida con ropa ligera es de aproximadamente 20 a 22 ° C. Este estado de cosas se explica por las peculiaridades de la transferencia de calor. cuerpo humano y el medio ambiente Un organismo en reposo pierde energía térmica de tres formas:

1. Radiación o radiación térmica directa (69% de toda la transferencia de calor);
2. Convección o reemplazo de aire caliente alrededor del cuerpo con aire frío del ambiente (alrededor del 15%);
3. Evaporación de agua (19%).

La temperatura ambiente tiene el mayor efecto sobre la tasa de convección. Por lo tanto, cuanto más baja es la temperatura del aire, más tiempo se calienta el aire alrededor del cuerpo y más rápido se reemplaza el aire caliente por aire frío y viceversa. Es gracias a la desaceleración de la convección que la ropa se mantiene caliente.

Factores meteorológicos que provocan fluctuaciones en la temperatura del aire

La temperatura del aire ambiente tiende a cambiar dependiendo de la influencia de varios factores atmosféricos. Es importante entender aquí que el calentamiento del aire atmosférico ocurre debido al calor que desprende la superficie de la tierra.

Por lo tanto, la nubosidad tiene la mayor influencia en la temperatura del aire. Una densa capa de nubes impide el calentamiento del suelo y, en consecuencia, el calentamiento del aire. En días despejados, el sol calienta más la superficie de la tierra y eso, a su vez, calienta el aire.

Casi el 75% del calor corporal se gasta en radiación al medio ambiente y se lo lleva el aire en movimiento. Alrededor del 22% se evapora y se pierde con las secreciones. Y solo alrededor del 2-3% se gasta en calentar los alimentos y el aire consumidos.

A temperaturas ambiente bajas, el cuerpo aumenta la producción de calor y reduce la transferencia de calor. Esto sucede a través de los siguientes mecanismos. Después de la irritación de los receptores de la piel a la señal del sistema nervioso central, se produce una vasoconstricción de la piel, el tejido subcutáneo y las membranas mucosas. Recuerde cómo se ve una persona que se enfría en el frío. Sus labios son azules, su rostro está pálido, en el cuerpo "piel de gallina" - un signo de contracción involuntaria de sus músculos. Pero tan pronto como se calienta, sus mejillas y labios se vuelven rosados: se produce la expansión de los capilares.

Debido a la contracción de los capilares en el frío, el flujo de sangre en los tejidos superficiales del cuerpo se ralentiza y el cuerpo disminuye de volumen. Esto conduce a una disminución de la radiación, el artículo más importante del consumo de calor. Solo debido a la regulación del suministro de sangre a los vasos de la piel y las membranas mucosas, es posible reducir (o aumentar) la pérdida de calor corporal en un 70%.

En personas enfermas y no endurecidas, es posible que los sistemas de regulación del calor no puedan hacer frente a sus tareas. Por lo tanto, en personas debilitadas y sin entrenamiento (especialmente niños), incluso un ligero enfriamiento provoca un deterioro del bienestar, resfriados y enfermedades crónicas. Sí, y en personas sanas, un enfriamiento brusco, especialmente con alta humedad y movimiento de aire (corriente de aire), a menudo termina con secreción nasal o incluso enfermedades más graves (o sus complicaciones).

Durante el celo, los vasos de la piel se expanden por reflejo, la respiración y el pulso se vuelven más frecuentes y la presión arterial a menudo desciende. La temperatura de la piel aumenta, lo que conduce a una mayor pérdida de calor debido a la radiación. Pero el principal mecanismo de regulación en caso de sobrecalentamiento es la sudoración. La intensidad del enfriamiento depende del volumen y la velocidad de evaporación del sudor de la superficie del cuerpo. Se cree que en los habitantes de la zona caliente, las glándulas sebáceas y sudoríparas de la piel están más desarrolladas que en las personas que viven en el norte. Las sustancias grasas secretadas por las glándulas sebáceas también contribuyen a una evaporación más rápida del sudor.

A altas temperaturas ambientales, el bienestar de una persona se deteriora drásticamente. La combinación de alta temperatura y alta humedad es especialmente desfavorable. Por ejemplo, a 40 °C y 30 % de humedad relativa, puede sentir lo mismo que a 30 °C y 80 % de humedad. Con valores elevados de estos elementos, el bienestar de las personas, por regla general, sufre mucho.

La pérdida de humedad de una persona en un día caluroso durante el trabajo físico de dificultad media al aire libre varía de 2 a 4-6 litros. Por ejemplo, si cava un jardín al sol, pierde entre 2 y 4 litros de humedad, y los turistas en un día caluroso pueden "perder" hasta 6 kg debido a la pérdida de humedad. Con un gran esfuerzo físico y cuando hace calor, debe observar especialmente el régimen de bebida y tener cuidado con el golpe de calor.

Incluso en un clima normal, no muy soleado, en una playa en algún lugar cerca del embalse Rublevsky o Klyazma o en el borde de un bosque, la pérdida de humedad puede ser de hasta 100-200 g por hora. A una temperatura del aire moderada -unos 15 °C- y en reposo, una persona libera una media de 1 g de sudor por 1 minuto.

Cuando la temperatura sube a 30 ° C, la sudoración aumenta de 4 a 5 veces. El mismo efecto se observa cuando una persona comienza a trabajar o comienza a moverse. Entonces, incluso al caminar en una carretera abierta, la sudoración aumenta de 2 a 3 veces, y al correr, de 4 a 6 veces en comparación con un estado de calma.

Los costos de energía y la pérdida de humedad deben tenerse en cuenta al organizar el trabajo físico, las caminatas, la dosificación de la carga durante los juegos deportivos, así como en la vida cotidiana. Esto es especialmente cierto para los enfermos y los ancianos.

EN carril central En la parte europea de nuestro país, en particular en la región de Moscú, la entrada de calor al cuerpo es menor que su consumo. Por tanto, para mantener la constancia del ambiente interior, nos ponemos una u otra ropa y mantenemos una determinada temperatura en nuestro hogar. Las propiedades de regulación de la temperatura de la ropa se evalúan en unidades especiales: "klo" (del inglés clothes - clothes).

Entonces, las formas y el grado de influencia de la temperatura en una persona son diferentes en diferentes estaciones, con diferentes condiciones domésticas e industriales.

Esta influencia depende de la magnitud y el signo de las desviaciones de los valores realmente observados de los factores meteorológicos, de alguna combinación óptima de ellos, lo que comúnmente se denomina "cómodo". El caso es que la sensación de calor se ve afectada no solo por la llegada del calor, sino también por la humedad y la intensidad del movimiento del aire. Por lo tanto, la zona de confort, es decir, los parámetros ambientales bajo los cuales una persona se siente mejor (sin experimentar calor, congestión, frío, humedad, etc.), está determinada por una serie de condiciones, no solo el clima, sino también otros factores concomitantes. de la vida humana

La sensación de frío o calor, entre otras cosas, depende de la naturaleza del sistema nervioso, del tamaño y peso del cuerpo, condición general la salud y, por supuesto, el endurecimiento de una persona. Cómo nos sorprende la gente que a veces se viste con ropa ligera cuando hace frío. Y no se sienten peor que nosotros, envueltos en abrigos de piel y bufandas, según el termómetro. Mucho también está determinado por la forma de vida, las tradiciones cotidianas de las personas. Por ejemplo, el gran artista I.E. Repin todo el año Dormía con las ventanas abiertas, reglas aún más estrictas se adhirieron a los famosos viajeros polares (Nansen, Amundsen, Piri).

Se considera cómodo para las condiciones de Moscú una temperatura del aire de aproximadamente 23 ° C, para las regiones polares - 17 ° C y para el sur del país - 25 ° C. La estimación de la temperatura depende no solo del lugar, sino también del momento de las observaciones. Entonces, en la región de Moscú, una temperatura de más 4-6 ° C en marzo se considera cálida, pero ya a mediados de mayo la consideraremos fría.

En las playas del resort puede encontrar tablas que brindan una evaluación integral de las sensaciones de calor de una persona con la acción simultánea de varios factores: temperatura y humedad, presión atmosférica y viento, así como la radiación solar. Esta es la temperatura efectiva equivalente (EET) o la temperatura efectiva equivalente de radiación (REET). Este último, además del efecto combinado de temperatura y humedad, también caracteriza el efecto de la radiación solar.

Dependiendo de los valores de los elementos meteorológicos, cada uno de ellos puede debilitar o potenciar el efecto del otro sobre un organismo vivo. Por lo tanto, la alta humedad aumenta el efecto sobre el cuerpo tanto de las altas como de las bajas temperaturas. Un viento fuerte combinado con temperaturas altas o bajas contribuye en algunos casos al sobrecalentamiento y en otros a la hipotermia. El viento moderado en clima cálido es un factor favorable en la lucha contra el sobrecalentamiento. Se considera que la temperatura más favorable está en el rango de 18-20°C con una humedad relativa de 40-60% y viento ligero.

10.4. Termorregulación. Temperatura corporal e isometría

Temperatura corporal humanos y animales superiores se mantiene a un nivel relativamente constante, a pesar de las fluctuaciones en la temperatura ambiente. Esta temperatura corporal constante se llama isotermas La isotermia en el proceso de ontogénesis se desarrolla gradualmente. En un recién nacido, la capacidad de mantener una temperatura corporal constante no es perfecta. EN como resultado, el enfriamiento o sobrecalentamiento del cuerpo puede ocurrir a temperaturas ambientales que no afectan a un adulto. Incluso un poco de trabajo muscular asociado con el llanto prolongado de un niño puede aumentar la temperatura corporal.

La temperatura de los órganos y tejidos, como todo el organismo, depende de la intensidad de la generación de calor y de la pérdida de calor. Generación de calor ocurre como resultado de reacciones exotérmicas que ocurren continuamente. En los tejidos y órganos que realizan un trabajo activo (tejido muscular, hígado, riñones), se libera más calor que en los menos activos (tejidos conectivos, huesos, cartílagos).

La pérdida de calor por órganos y tejidos depende de la ubicación: los órganos situados superficialmente (piel, músculos esqueléticos) emiten más calor y se enfrían con más fuerza que los órganos internos, que están más protegidos del enfriamiento. El hígado, ubicado en lo profundo del cuerpo y dando mayor producción de calor, tiene una temperatura más alta y constante en los humanos (37.8 - 38 ° C), la temperatura de la piel es más dependiente del medio ambiente.

La temperatura corporal de una persona se juzga sobre la base de su medida en la axila. Aquí la temperatura en una persona sana es de 36,5 -36,9 °C. La temperatura corporal no permanece constante, sino que fluctúa entre 0,5 - 0,7 °C. Descansar y dormir baja la temperatura, la actividad muscular la eleva. La temperatura corporal máxima se observa entre las 4 y las 6 de la tarde, la mínima entre las 3 y las 4 de la mañana.

La constancia de la temperatura corporal en una persona se puede mantener bajo la condición de igualdad de generación y pérdida de calor de todo el organismo. Esto se logra a través de los mecanismos fisiológicos de termorregulación. La termorregulación se suele dividir en química y física.

Termorregulación química llevado a cabo cambiando el nivel de generación de calor, es decir, aumento o disminución en la intensidad del metabolismo en las células del cuerpo.

La termorregulación química conduce a un aumento o disminución en la formación de calor en el cuerpo. La producción total de calor en el cuerpo consiste en calor primario, liberado en el curso de reacciones metabólicas que ocurren constantemente en todos los tejidos; Y calor secundario, se forma cuando la energía de los compuestos de alta energía se utiliza para realizar un determinado trabajo. La intensidad de los procesos metabólicos no es la misma en diferentes órganos y tejidos, por lo que su contribución a la producción total de calor no es equivalente. La generación de calor en los músculos durante la tensión y la contracción se denomina termogénesis contráctil. La termogénesis contráctil es el principal mecanismo de producción de calor adicional en un adulto. El recién nacido tiene un mecanismo de generación acelerada de calor debido a un aumento en la tasa de oxidación de los ácidos grasos de la grasa parda, que se localiza en la región interescapular, a lo largo de los grandes vasos de la cavidad torácica y abdominal, en la región occipital de la cuello. Matiz marrón dan numerosas terminaciones de fibras nerviosas simpáticas y mitocondrias contenidas en las células de este tejido. La masa de tejido adiposo pardo en un adulto alcanza el 0,1% del peso corporal. Los niños tienen más grasa parda que los adultos. El tejido adiposo marrón genera significativamente más calor que el tejido adiposo blanco. Este mecanismo de formación térmica se llama Termogénesis sin escalofríos.

Termorregulación física se lleva a cabo cambiando la intensidad de la transferencia de calor.

La termorregulación física es un conjunto de procesos fisiológicos que conducen a un cambio en el nivel de transferencia de calor.

Radiación- esta es la liberación de calor en forma de ondas electromagnéticas del rango infrarrojo. La cantidad de calor disipado por el cuerpo al ambiente por radiación es proporcional al área superficial de la radiación (el área superficial de aquellas partes del cuerpo que están en contacto con el aire) y la diferencia entre las temperaturas promedio de la piel y el medio ambiente. A una temperatura ambiente de 20°C y una humedad relativa del 40 - 60%, el cuerpo de una persona adulta disipa por radiación alrededor del 40 - 50% del calor total desprendido.

La radiación de la superficie del cuerpo aumenta con el aumento de la temperatura de la piel y disminuye con su disminución. Si la temperatura ambiente eleva la temperatura de la piel, el cuerpo humano se calienta absorbiendo los rayos infrarrojos emitidos por el ambiente.

Conduccion de calor (conducción) - la liberación de calor en contacto directo del cuerpo con otro objeto físico. El aire seco y el tejido adiposo son aislantes térmicos. El aire húmedo y saturado de agua y el agua tienen una alta conductividad térmica. Por lo tanto, permanecer a una temperatura baja con una humedad elevada va acompañado de un aumento de la pérdida de calor corporal.

Convección - transferencia de calor, llevada a cabo mediante la transferencia de calor mediante el movimiento de partículas de aire (agua). Para disipar el calor por convección, se requiere un flujo de aire con una temperatura más baja alrededor de la superficie del cuerpo. A una temperatura del aire de 20 ° C, humedad relativa - 40 - 60%, el cuerpo de un adulto disipa alrededor del 25 - 30% del calor en el medio ambiente a través de la conducción y convección del calor.

Evaporación - esta es la liberación de calor debido a la evaporación del sudor o la humedad de la superficie de la piel y las membranas mucosas del tracto respiratorio. A una temperatura de 20°C la evaporación es de unos 36 g/h. Por evaporación, el cuerpo emite alrededor del 20% del calor. La evaporación es posible siempre que la humedad del aire sea inferior al 100 %. Con sudoración intensa, alta humedad y baja velocidad del aire, las gotas de sudor, al no tener tiempo de evaporarse, se drenan de la superficie del cuerpo, la transferencia de calor por evaporación se vuelve menos efectiva. Sudar utiliza costos de energía. Algunos animales no tienen un mecanismo para sudar; estos son animales que no sudan. Sustituyen la sudoración por calor y dificultad para respirar (polipnea). La falta de aliento térmica se presenta en forma de respiración muy rápida, pero superficial. Este tipo de respiración aumenta la evaporación del agua de la superficie de las vías respiratorias superiores, la boca y la lengua.

La termorregulación tiene como objetivo prevenir alteraciones en el equilibrio térmico del cuerpo o restablecerlo. La información de temperatura proviene de los termorreceptores periféricos y centrales a través de nervios aferentes al centro termorregulador en el hipotálamo. Este centro procesa la información y envía comandos a los efectores, es decir. activa varios mecanismos que proporcionan un cambio en la producción de calor y la transferencia de calor.

Las funciones de los termorreceptores son realizadas por células especializadas que tienen una sensibilidad particularmente alta a los efectos de la temperatura. Están ubicados en varias partes del cuerpo (piel, músculos esqueléticos, vasos sanguíneos, estómago, intestinos, útero, vejiga), en el tracto respiratorio, en la médula espinal, formación reticular, mesencéfalo, hipotálamo, corteza cerebral.

Hay tres grupos de termorreceptores:

1) los exterorreceptores se encuentran en la piel;

2) interoreceptores ubicados en órganos y vasos internos;

3) los termorreceptores centrales se encuentran en el sistema nervioso central.

Los termorreceptores de la piel son los que más se han estudiado. La mayoría de ellos están en la piel de la cara y el cuello. Los termorreceptores de la piel se dividen en 1) frío y 2) calor. En la superficie del cuerpo predominan cuantitativamente los termorreceptores sensibles al frío. Los receptores de frío se encuentran a una profundidad de 0,17 mm desde la superficie de la piel, hay alrededor de 250 mil Los receptores de calor se encuentran más profundos y se encuentran a una profundidad de 0,3 mm desde la superficie, hay alrededor de 30 mil .

Las descargas de los termorreceptores se observan en la banda de temperatura de 20 a 50°C, y frío - de 10 a 41°C. A temperaturas inferiores a 10 ° C, los receptores de frío y las fibras nerviosas se bloquean. A temperaturas superiores a 45 °C, los receptores de frío pueden volver a activarse, lo que explica el fenómeno de la paradójica sensación de frío que se observa durante un fuerte calentamiento. A una temperatura de 47 a 48 ° C, los receptores del dolor también comienzan a excitarse. Esto explica la inusual agudeza de la paradójica sensación de frío.

La excitación de los receptores depende de los valores absolutos de la temperatura de la piel en el sitio de la irritación y de la velocidad y el grado de su cambio.

Centros de termorregulación . Generalmente se acepta que el principal mecanismo central de termorregulación ( centro de termorregulación) localizado en el hipotálamo. El mecanismo termorregulador hipotalámico es el siguiente. La señalización de los termorreceptores periféricos, que cambia en las estructuras de los cuernos posteriores de la médula espinal, se dirige a mecanismos somáticos y autónomos segmentarios del nivel espinal, A también entra en las vías ascendentes de la médula espinal al cerebro. Los principales conductores de la sensibilidad a la temperatura en el cerebro son los tractos espinotalámico y espinorreticular.

Las señales de los termorreceptores periféricos se dirigen al hipotálamo anterior (área preóptica medial), donde estas señales se comparan con el nivel de actividad de los termosensores centrales (reflejan el estado de temperatura del cerebro). La integración de señales que caracterizan la temperatura corporal central y periférica asegura la producción de impulsos por parte de las estructuras del hipotálamo posterior que controlan la termorregulación química y física.

En condiciones confortables, el equilibrio térmico, que asegura el mantenimiento de la temperatura corporal en un nivel normal, no necesita ser corregido por mecanismos especiales de termorregulación.

La corteza cerebral, que participa en el procesamiento de la información de temperatura, proporciona una regulación refleja condicionada de la producción y transferencia de calor. Fuertes reacciones termorreguladoras provocan estímulos condicionados naturales (en forma de nieve, hielo, sol brillante y otros). La corteza cerebral y el sistema límbico proporcionan sensaciones subjetivas de temperatura (frío, frío, tibio, caliente), excitaciones motivacionales y conductas destinadas a encontrar un entorno más confortable. En el hipotálamo hay neuronas que controlan los procesos de transferencia y producción de calor. termosensible células nerviosas son capaces de distinguir una diferencia de temperatura de 0,01 °C de la sangre que circula por el cerebro.

Existe evidencia de que la proporción de concentraciones de iones de sodio y calcio en el hipotálamo determina el nivel de temperatura. Los cambios en las concentraciones de estos iones conducen a cambios en el nivel de temperatura corporal.

Los factores humorales también intervienen en la termorregulación. La tiroxina mejora los procesos oxidativos, lo que va acompañado de un aumento en la generación de calor. La adrenalina contrae los vasos periféricos, lo que conduce a una disminución de la transferencia de calor.

Adaptación de temperatura . La exposición prolongada a condiciones microclimáticas de sobrecalentamiento o subenfriamiento conduce a un aumento de la eficacia de los mecanismos de protección contra el sobrecalentamiento o la hipotermia. térmico la adaptación se reduce a un aumento de la eficacia del mecanismo de sudoración, que se consigue aumentando la sensación de sed con pérdidas menores de agua y bajando el umbral de sudoración por sobrecalentamiento. Frío la adaptación consiste en aumentar las propiedades termoaislantes de la piel y la acumulación de grasa subcutánea, así como en el fondo el aumento del intercambio energético tisular debido al aumento del número de receptores β-adrenérgicos tisulares.

Una temperatura ambiente por debajo del confort provoca un aumento de la actividad de los termorreceptores periféricos de frío. Esta información aumenta el tono de las estructuras eferentes del hipotálamo posterior, lo que se traduce en un aumento del tono de la piel y los vasos subcutáneos mediante la activación del sistema nervioso simpático. Una disminución en el flujo sanguíneo asociada con un aumento en el tono vascular conduce a un aumento en el aislamiento térmico del cuerpo y la conservación del calor debido a una disminución en la transferencia de calor. Paralelamente al inicio de la reacción de conservación del calor, las estructuras eferentes del hipotálamo posterior activan la aparición de tono termorregulador y temblor. El calentamiento reduce la actividad de los termorreceptores periféricos fríos, provocando una disminución del tono de las estructuras eferentes del hipotálamo. Como resultado, hay una disminución de las influencias simpáticas en la piel y los vasos subcutáneos, y disminuye la activación adrenérgica y tiroidea del intercambio de energía. Una disminución de las influencias eferentes del centro de termorregulación provoca una disminución del tono muscular.

La temperatura es un factor ambiental importante y, a menudo, limitante. Extensión varios tipos y el número de poblaciones depende significativamente de la temperatura. ¿Con qué está conectado y cuáles son las razones de tal dependencia?

El rango de temperaturas que se registran en el Universo es igual a mil grados, pero los límites del hábitat de los seres vivos en la Tierra son mucho más estrechos: la mayoría de las veces de - 200 ° С a + 100 ° С. La mayoría de los organismos tienen un rango de temperaturas mucho más estrecho, y los microorganismos de las criaturas menos organizadas, en particular las bacterias, tienen el rango más amplio. Las bacterias tienen la capacidad de vivir en condiciones en las que otros organismos perecen. Así, se encuentran en aguas termales a una temperatura de unos 90 °C e incluso 250 °C, mientras que los insectos más resistentes mueren si la temperatura ambiente supera los 50 °C. La existencia de bacterias en un amplio rango de temperatura está asegurada por su capacidad para transformarse en formas tales como esporas, que tienen paredes celulares fuertes que pueden soportar condiciones ambientales adversas.

El rango de tolerancia en los animales terrestres es generalmente mayor que en los animales acuáticos (excluidos los microorganismos). La variabilidad de la temperatura, tanto temporal como espacial, es un poderoso factor ambiental. Los organismos vivos se adaptan a diferentes condiciones de temperatura; algunos pueden vivir a una temperatura constante o relativamente constante, otros se adaptan mejor a las fluctuaciones de temperatura.

Impacto factor de temperatura sobre los organismos se reduce a su efecto sobre la tasa metabólica. Con base en la regla de van't Hoff para reacciones químicas, se debe concluir que un aumento en la temperatura provocará un aumento proporcional en la tasa de procesos metabólicos bioquímicos. Sin embargo, en los organismos vivos, la velocidad de las reacciones depende de la actividad de las enzimas, que tienen su propia temperatura óptima. La velocidad de las reacciones enzimáticas depende de la temperatura de forma no lineal. Teniendo en cuenta toda la variedad de reacciones enzimáticas en los seres vivos, se debe concluir que la situación en los sistemas vivos difiere significativamente de las reacciones químicas relativamente simples (que ocurren en los sistemas no vivos).

Al analizar la relación entre los organismos y la temperatura ambiente, todos los organismos se dividen en dos tipos: homoiotermicos y poiquilotermicos. Esta división se aplica al reino animal; A veces los animales se dividen en de sangre caliente y de sangre fría.

Los organismos homeotérmicos tienen una temperatura constante y la mantienen a pesar de los cambios de temperatura en el ambiente. Por el contrario, los organismos poiquilotérmicos no gastan energía para mantener una temperatura corporal constante, y ésta cambia dependiendo de la temperatura ambiente.

Esta división es algo arbitraria, ya que muchos organismos no son absolutamente poiquilotérmicos u homoiotérmicos. Muchos reptiles, peces e insectos (abejas, mariposas, libélulas) pueden regular la temperatura corporal durante un tiempo determinado, y los mamíferos a temperaturas inusualmente bajas debilitan o suspenden la regulación endotérmica de la temperatura corporal. Entonces, incluso en animales homoiotérmicos "clásicos" como los mamíferos, durante la hibernación, la temperatura corporal desciende.

A pesar de la conocida convención de dividir todos los organismos que viven en la Tierra en estos dos grandes grupos, muestra que existen dos opciones estratégicas para adaptarse a las condiciones ambientales de temperatura. Se han desarrollado en el curso de la evolución y difieren significativamente en una serie de propiedades fundamentales: en el nivel y la estabilidad de la temperatura corporal, en las fuentes de energía térmica y en los mecanismos de termorregulación.

Los animales poiquilotérmicos son ectotérmicos, tienen una tasa metabólica relativamente baja. La temperatura corporal, la velocidad de los procesos fisiológicos y bioquímicos y la actividad general dependen directamente de la temperatura del medio ambiente. Las adaptaciones (compensaciones) en los organismos poiquilotérmicos ocurren a nivel de los procesos metabólicos: la actividad óptima de las enzimas corresponde al régimen de temperatura.

La estrategia de la poiquilotermia radica en que los organismos no gastan energía en la termorregulación activa y proporcionan estabilidad en el rango de temperaturas medias que persisten durante bastante tiempo. Cuando los parámetros de temperatura superan ciertos límites, los organismos detienen su actividad. Las adaptaciones a los cambios de temperatura en estos animales son de una naturaleza particular.

Los organismos homeotérmicos tienen un conjunto de adaptaciones a las condiciones cambiantes de temperatura ambiental. Las adaptaciones de temperatura están asociadas con el mantenimiento de un nivel constante de temperatura corporal y. se reducen a obtener energía para asegurar un alto nivel de metabolismo. La intensidad de estos últimos es de 1 a 2 órdenes de magnitud mayor que la de los poiquilotermos. Sus procesos fisiológicos y bioquímicos se desarrollan en condiciones óptimas de temperatura. El balance de calor se basa en el aprovechamiento de su propia producción de calor, por lo que se clasifican como organismos endotérmicos. El sistema nervioso juega un papel regulador en el mantenimiento de una temperatura corporal constante.

La estrategia homeotérmica está asociada con altos costos de energía para mantener una temperatura corporal constante. La homeotermia es característica de los organismos superiores. Incluyen dos clases de vertebrados superiores: aves y mamíferos. La evolución de estos grupos tuvo como objetivo debilitar la dependencia de factores ambientales externos aumentando el papel de los mecanismos reguladores centrales, en particular, el sistema nervioso. La mayoría de las especies de organismos vivos son poiquilotérmicos. Están ampliamente distribuidos en la Tierra y ocupan diversos nichos ecológicos.

La reacción de una especie particular a la temperatura no es constante y puede variar según el tiempo de exposición a la temperatura ambiente y otras condiciones. En otras palabras, el cuerpo puede adaptarse al cambio. régimen de temperatura. Si dicho dispositivo está registrado en el laboratorio, el proceso generalmente se llama aclimatación si en natural aclimatación. Sin embargo, la diferencia entre estos términos no radica en el lugar de registro de la reacción, sino en su esencia: en el primer caso, estamos hablando de la llamada adaptación fenotípica, y en el segundo, adaptación genotípica, es decir, adaptación en el nivel genético. En el caso de que el cuerpo no pueda adaptarse a un cambio de temperatura, muere. El motivo de la muerte del cuerpo a altas temperaturas es una violación de la homeostasis y la tasa metabólica, la desnaturalización de las proteínas y la inactivación de las enzimas, la deshidratación. El daño irreversible a la estructura de las proteínas ocurre a una temperatura de alrededor de 60°C. Este es precisamente el umbral de la "muerte térmica" en varios protozoos y algunos organismos multicelulares inferiores. Las adaptaciones a los cambios de temperatura se expresan en ellos en la formación de formas de existencia tales como quistes, esporas, semillas. En los animales, la "muerte por calor" ocurre antes de que ocurra la desnaturalización de la proteína debido a alteraciones en la actividad del sistema nervioso y otros mecanismos reguladores.

A bajas temperaturas, el metabolismo se ralentiza o incluso se detiene, se forman cristales de hielo en el interior de las células, lo que provoca su destrucción, un aumento de la concentración intracelular de sales, un desequilibrio osmótico y una desnaturalización de las proteínas. Las plantas resistentes a las heladas soportan la congelación invernal completa debido a los reordenamientos ultraestructurales destinados a la deshidratación celular. Las semillas soportan temperaturas cercanas al cero absoluto.