Эволюция
В процессе эволюции, для освоения животными на суше более северных районов, появляется эндогенная терморегуляция. Теплокровность впервые возникает у птиц, что позволяет им не зависеть от температуры окружающей среды (может поддерживать температуру на 100 градусов выше окружающей среды) и перемещаться за счёт полета. Теплокровность позволяет повысить двигательную активность мышц, наглядным примером будут мезотермные акулы (мако, белая и голубая акулы). При преследовании жертвы их температура повышается с +5-7 градусов, в состоянии спокойного плаванья, до +11-13 градусов в зависимости от активности передвижения и температуры окружающей среды.
Разумеется такое полезное эволюционное приобретение не могло не сохранится у млекопитающих. Почти все сухопутные и большая часть морских млекопитающих являются гомойотермными (способными сохранять и поддерживать постоянную температуру тела, независимо от температуры окружающей среды).
Для каждого вида характерна собственная оптимальная температура тела. Однако и эти значения индивидуальны для каждого индивида данного вида. Например: у утки это +42 градуса, у человека +36,6 градусов, у слона +43 градуса тепла.
Важно отметить,что внутри организма также в разных зонах разная температура. Самое горячее место это печень, там температура достигает 38 градусов.
Где происходит теплообразование в организме человека
Мышцы
Несмотря на то, что основная функция скелетных мышц, является перемещение тела в пространстве. Они также играют важную роль в терморегуляции. Происходит это за счёт клеточного дыхания в мышцах, энергия химических реакций превращается в механическую, при этом часть энергии уходит в теплопотери. В состоянии покоя они производят до 15% температуры тела. Но при активной деятельности теплообразование увеличивается в десятки раз и полностью "отапливать" организм, только бы запасов энергии хватило!
Теплоотдача мышц прямо пропорциональна, чем больше мышцы сокращаются, тем больше энергии расходуется, тем больше тепло выделяется. Другими словами, чем больше шевелишься, тем жарче топка.
Жир
Энергия запасается в большинстве случаев именно в жировой ткани, которой существует два вида - белая и бурая. В теплообразовании напрямую участвует бурый жир, его продукция тепла (на единицу массы его ткани) более чем в 20 раз превышает таковую в белом жире. Связано это с тем, что в этой ткани есть митохондрии (органоид клетки, организует клеточное дыхание), которые и дают такую бурую окраску.
Несмотря на крайне низкое содержание бурого жира в организме взрослого человека (не превышает 5% от общего количества жировой ткани), в нем генерируется до 35% всего тепла организма! Низкое содержание бурого жира, связано с тем, что взрослому организму он фактически не нужен и его место занимает более полезный (с энергетической точки зрения) белый жир. Локализуется он на шее, за грудиной, в надключичной ямке, вокруг сердца и некоторых органов.
Важно отметить, что в организме человека, бурый жир играет роль дополнительного, специфического генератора тепла, также эта ткань является источником эндогенной воды.
У новорождённых и зимнеспящих животных низкая функциональная активность организма и незрелость центральных и периферических механизмов терморегуляции не обеспечивает достаточную теплопродукцию. Поэтому у них хорошо развита именно бурая жировая ткань.
Химические лаборатории организма
Печень - наиболее горячий орган в теле человека, помимо того, что печень это депо крови, в ней также происходит множество химических реакций, запасание гликогена и выработка желчи и ферментов.
Желудок - ещё одна важная химическая лаборатория, в кислой среде которой, происходит расщепление пищи на более простые соединения, откуда и выделяется тепловая энергия. Вот почему после приема пищи появляется ощущение согревания. Сама температура желудка должна быть постоянна в районе 37-38 градусов, т.к именно такие значения являются оптимальными для работы большинства ферментов.
Кишечник - в частности двенадцатиперстная кишка, где также идёт активное пищеварение. Чем ниже по кишечнику, тем холоднее.
На эти органы приходится приблизительно 40% теплопроизводства, в зависимости от их активности.
Помимо вышеописанных источников тепла, стоит отметить, что любая функционирующая клетка в организме, расходует энергию, а значит выделяет тепло. Наиболее низкий % теплопотерь у нейронов и эпителия кожи.
Данные значения приведены для типичного, здорового индивида и у разных людей могут отличаться.
