U většiny savců a ptáků je tělesná teplota regulována přesným homeostatickým
mechanismem, který mění produkci tepla i jeho ztráty tak, aby se uchovala stálá
tělesná teplota. Teplota jádra organismu (bazální teplota) je
udržována na 37 ° C až 40 ° C u savců a 37 ° C až 41 ° C u ptáků. Teploty
povrchových tkání končetin bývají méně stálé a někdy se blíží až teplotám
prostředí od bazální teploty se mohou lišit až o 30°C.
|
| Přístroj měřící citlivost hypothalamu na teplotu a termoregulační odpověď na změny hypothalamické teploty. Hypothalamická teplota je měřena termodou (tepelnou elektrodou) implantovanou do hypothalamu a omývanou vodou. Míra metabolismu a ztráta vody odpařením je měřena analýzou protékajícího vzduchu co do obsahu vody, kyslíku a oxidu uhličitého. V metabolické komůrce je uchovávána konstantní teplota. |
Bazální produkce tepla bývá pro různé druhy zvířat dané velikosti zhruba
stejná, ale vždy 3 až 10 krát vyšší než u studenokrevných živočichů
srovnatelné velikosti měřené při podobných teplotách těla.
Informace o teplotě v různých oblastech těla (v mozku, páteři nebo kůži)
poskytují neurony nebo nervová zakončení citlivá na teplotu, která odvádějí tyto
údaje do termostatického centra v mozku hypothalamu. (Tento princip objevil H. G. Babour
v roce 1912 při sérii pokusů, kdy implantoval malé elektrody s řiditelnou teplotou do
různých částí mozku králíka.) Nervová vlákna opouštějící hypothalamus se zase
spojují s ostatními částmi nervového systému, které regulují výrobu a ztráty
tepla.
 |
|
| Regulace množství vlhkosti a tepla ve vdechovaném vzduchu u psa. |
Například nárůst bazální teploty o pouhých 0,5 ° C způsobí tak obrovské povrchové roztažení cév, že se průtok krve do kůže zvýší až sedmkrát, což se projeví zčervenáním. Vliv hypothalamického termostatu na výměnu tepla povrchem těla je takto u některých zvířat až dvacetkrát vyšší než reflexivní přizpůsobení vyvolané povrchovými teplotními čidly. Hypothalamické "přestřelení" je důležité, neboť se musí přesně regulovat teplota mozku. Bez hypothalamického termostatu by u vnitřně přehřátého zvířete, které se pohybuje v chladném prostředí, nebyl vyvolán průtok krve na povrch ke kapilárám a teplota jádra těla by nebezpečně stoupala.
U některých teplokrevných, zvláště u malých zvířat vystavených rychlému
ochlazení při nízkých okolních teplotách, se teplota hypothalamického termostatu
nastavuje různě podle okolní teploty. U krysy klokaní je pokles okolní teploty rychle
následován zvýšením nastavené teploty. Tím stoupne produkce metabolického tepla v
očekávání zvýšených ztrát tepla do okolí.
Pokud se teplota prostředí pohybuje v rozmezí termálně neutrální
zóny, je třeba vynaložit jen málo regulační námahy. Stačí pouze drobné změny v
teplotní vodivosti povrchu, jakými jsou změny průtoku krve kapilárami, změna polohy
vystavených částí těla slunci nebo načechrání peří či srsti. U lidí se tato
drobná změna projevuje třeba husí kůží.
 |
Nejnižší okolní teplota, při níž ještě může být teplota těla regulována
bez zvýšené produkce metabolického tepla, se nazývá spodní kritickou
teplotou. V této zóně se produkce tepla zvyšuje tak, aby vyrovnala ztráty do
okolí, čímž teplota těla zůstane stejná. Pokud však teplota okolí klesne pod
zónu metabolické regulace, kompenzační mechanismy selžou, tělo se ochladí a míra
metabolismu se prudce sníží. Organismus se dostane do stavu podchlazení, a pokud tyto
podmínky přetrvají déle, metabolismus se sníží ještě více a zvíře zahyne.
Například pes umírá, pokud jeho tělo vystydne na 22 ° C, myš až při 18 ° C. U
lidí byly zaznamenány případy dětských pacientů, kteří přežili snížení
tělesné teploty na 16 ° C, ač lze zemřít již při 35 ° C. Jeden novorozenec byl
nalezen živý ještě po pěti hodinách v mrazicím boxu. Ještě odolnější jsou
ptáci, u nichž smrt nastává, klesne-li jejich tělesná teplota na pouhých 5 ° C.
Termálně neutrální zóna se celá nachází pod
normální teplotou těla. U horní kritické teploty totiž nemohou být
pasivně zvýšeny teplotní ztráty, neboť povrchová izolace je již tak minimální.
Další zvyšování teploty proto zvyšuje teplotu těla a musí být zapojeny mechanismy
teplo rozptylující, jakými jsou pocení nebo vyplazování jazyka. Bez ztráty tepla
odpařováním by teplota nad termálně neutrální zónou vedla k přehřátí až k
smrti u myši by například musela teplota tělíčka dosáhnout 45 ° C. U lidí byl ale
zaznamenán případ dvaapadesátiletého černocha z USA, kterého přijali do nemocnice
s úpalem a tělesnou teplotou 46,5 ° C. Po 24 dnech byl propuštěn v dobrém stavu.
Bylo zjištěno, že nejvyšší teplota suchého vzduchu, kterou vydrží nazí lidé,
činí 204 ° C. Oblečení lidé vydrží až o 60 ° C více (na smažení řízků
stačí 163 ° C).