Физиология терморегуляции

Способность организма человека поддерживать постоян­ную температуру обусловлена сложными биологическими и физико-химическими процессами регуляции теплообразования. В отличие от холоднокровных (пойкилотермных) животных тем­пература тела теплокровных (гомойотермных) животных при колебаниях температуры внешней среды изменяется незначи­тельно.

Постоянство температуры тела человека носит относитель­ный характер: открытые участки кожи при низкой температуре охлаждаются быстрее, чем закрытые. Температура закрытых участков тела и внутренних органов практически не меняется при колебаниях температуры окружающего воздуха. Темпера­тура тела незначительно (в пределах 0,5—0,7°) меняется в те­чение суток. Максимальные ее значения (37,0—37,1°С) наблю­даются в 16—18 ч, минимальные (36,2—36,0°С)-—в 3—4 ч утра. У стариков температура тела падает до 35,0—36,0°С.

Поддержание теплового баланса организма осуществляется благодаря строгой соразмерности в образовании теплоты и в ее отдаче.

Уровень теплообразования зависит от интенсивности обмена веществ, идущего с выделением теплоты (экзотермические хи­мические процессы). Отдача теплоты регулируется преимущест вено физическими процессами (теплоизлучением» теплопроведением, испарением).

Мышцы являются главным регулятором теплопродукции;

при интенсивной нагрузке они поставляют до 90% теплоты. В нормальных условиях жизнедеятельности на долю мышц при­ходится 65—70% теплопродукции. Вторым по значимости источ­ником теплопродукции является печень.

Значительное увеличение теплообразования наблюдается при мышечной работе. Интенсивное потоотделение при физи­ческой нагрузке до известной степени компенсирует усиленное теплообразование. Но при сильной влажности и высокой тем­пературе окружающего воздуха может наступить перегревание организма. Повышенная теплопродукция не уравновешивается соответствующей отдачей тепла: при повышенной влажности пот испаряется плохо, охлаждающее его действие становится минимальным.

Увеличение или уменьшение теплопродукции начинается при нарушении теплового комфорта. При падении температуры окружающего воздуха ниже +25°С у обнаженного человека увеличивается теплообразование. То же наблюдается у легко одетого (двухслойная летняя одежда) человека при снижении температуры воздуха до +18...+20°С.

Наибольшее количество тепла отдается организмом тепло­излучением и теплопроведением (60—65%). За счет испарения пота теряется до 30% избыточного тепла. Остальные 5—10% идут на согревание вдыхаемого воздуха, воды и пищи. Разу­меется, эти величины условны: их колебания зависят от охлаж­дающей способности воздуха, типа одежды, характера выполняемой работы.

Быстро наступает охлаждение в воде, обладающей высокой теплопроводностью, и в холодном влажном воздухе. Так, при погружении в воду с температурой +25°С человек теряет 30—34 кДж за 15 с, т. е. примерно столько же, сколько он потерял бы за это же время, будучи обнаженным при пятиде­сятиградусном морозе. Теплопотери в воде резко снижаются уже через 2—3 мин вследствие сужения периферических сосудов и падения температуры кожи.

Теплопроводность кожи в теплой воде выше, чем в холодной. Поэтому купание в сравнительно теплой и в холодной воде при равной тепловой нагрузке по-разному воздействует на состоя­ние организма. Более глубокое охлаждение тканей проис­ходит при увеличении времени купания в сравнительно теплой - воде.

Резко увеличивается теплоотдача при погружении в ледя­ную воду. Уже после 20-секундного пребывания в ледяной воде теплопотери составляют около 105 кДж/м2. Увеличение про­должительности купания до 30 с приводит к потере 147—150 кДж/м2. Холодовая нагрузка, превышающая 190 кДж/м2,

является чрезмерной. Она действует по типу стрессовых на­грузок.

Усиление теплопродукции при охлаждении тела достигается повышением энергообмена, усилением функций внутренних органов, мобилизацией функций системы гипоталамус—гипофиз — надпочечники. Потребление кислорода при слабой холо-довой нагрузке увеличивается на 35—37%, при средней и боль­шой—на 55—75%.- Усиленная теплоотдача компенсируется повышением теплопродукции в печени и скелетных мышцах. Дрожание мышц на холоде—это внешнее проявление безусловнорефлекторного механизма повышения теплообразо­вания.

Если компенсаторные механизмы оказываются не в состоя­нии предотвратить избыточные потери тепла, наступает пере­охлаждение. При переохлаждении происходит расширение пе­риферических сосудов тела, усиливается отдача тепла, падает температура тела. Расширение периферических сосудов созда­ет ложное впечатление избыточного тепла. Дальнейшее охлаж­дение сопровождается замедлением дыхания, ослаблением сердечной функции, падением кровяного давления. Затем на­растают явления непреодолимой усталости и сонливости. При снижении температуры тела до +24...+25°С наступает смерть.

Не менее опасным для жизни является и перегревание. Начальные фазы перегревания компенсируются физическими факторами терморегуляции. Отдача избытка тепла происходит прежде всего за счет расширения периферических сосудов кожи, в которых циркулирует до 30% всей массы крови. Усиливает­ся теплоотдача испарением пота, излучением. Учащение дыха­ния ведет к увеличению испарения с поверхности легочных аль­веол. В результате обильного потоотделения нарушается ион­ное равновесие - с потом выделяется соль, составляющая от 0,3 до 0,6% массы пота. Нарушение ионного равновесия может быть компенсировано приемом поваренной соли (питье слегка подсоленной воды).

Скачать документ