VI.2. Физиологические механизмы усиления теплоотдачи в условиях повышенных температуры и влажности воздуха

В условиях повышения температуры и влажности воздуха уси­ление теплоотдачи осуществляется двумя основными физиологиче­скими механизмами: 1) усилением кожного кровотока, что увели­чивает перенос тепла от ядра к поверхности тела и обеспечивает снабжение потовых желез водой, и 2) усилением потообразования.

VI.2.1. Кожный кровоток и температура кожи

Кожный кровоток у взрослого человека при комфортных условиях внешней среды составляет в покое около 0,16 л/м /мин, во время работы — до 1 л/м²/мин, а при очень высокой внешней температуре может достигать 2,6 л/м²/мин. Это означает,, что в очень жарких условиях до 20% сердечного выброса может направ­ляться в кожную сосудистую сеть для предотвращения перегрева­ния тела. В комфортных условиях при такой же работе эта доля сердечного выброса достигает лишь 5%. Мощность нагрузки практически не влияет на температуру кожи. Средняя температура кожи при работе на велоэргометре (в помещении) есть линейная функция внешней температуры (в пределах от 5 до 35°).

Температура кожи линейно связана с величиной кожно­го кровотока. Усиленный кровоток в коже повышает ее температу­ру, и если температура окружающей среды ниже, чем температура кожи, то повышаются потери тепла проведением с конвекцией и радиацией. Повышение, кожной температуры уменьшает также влияние внешней радиации на тело.

Движение воздуха усиливает отдачу тепла конвекцией и испаре­нием. В результате средняя кожная температура снижается и, таким образом, увеличиваются температурные градиенты «ядро— кожа» и «кожа — окружающая среда», что еще более облегчает условия для теплопотерь конвекцией и радиацией. При высокой температуре воздуха его дополнительное движение делает рабо­чую гипертермию умеренной. Благодаря усиленной конвекции воз­духа при езде на велосипеде средняя температура кожи значитель­но ниже, а теплоотдача выше, чем при беге. Скорость потообразования и потоотделения зависит от целого ряда факторов. Главными из них являются скорость, энергопродук­ции и физические условия окружающей среды (температура и влажность воздуха). Если одна и та же физическая нагрузка вы­полняется при разных внешних температурах (не считая очень высоких и очень низких), внут­ренняя температура тела ос­тается одинаковой, а скорость потоотделения возрастает как линейная функция средней тем­пературы кожи. На­оборот, при постоянной внеш­ней температуре средняя тем­пература кожи постоянна, а скорость потоотделения линей­но связана с внутренней тем­пературой тела, которая, в свою очередь, есть функция мощности нагрузки. Следова­тельно, чем больше мощность выполняемой работы, тем выше скорость потоотделения при той же средней температуре кожи. Таким образом, скорость потоотделения зависит как от температуры ядра тела, так и от температуры его оболочки.

Высокая влажность воздуха даже при относительно невы­сокой его температуре затруд­няет испарение пота: усили­вается потообразование без эффективного потоиспарения. В условиях покоя при темпе­ратуре воздуха 43° секреция пота увеличивается более чем в 3 раза, если относительная влажность воздуха повышает­ся с 30 до 84%. Во время нетяжелой работы повышение влажности воздуха с 30 до 57% почти удваивают скорость потообразования.

При интенсивной спортив­ной деятельности скорость по­тоотделения очень большая. Например, во время марафон­ского бега при небольшой от­носительной влажности воздуха скорость потоотделения у трени­рованного спортсмена достигает 20—25 мл/мин (1200—1.500 мл/ч). При прочих равных условиях увеличение скорости движения воз­духа ускоряет процесс потоиспарения. При повышенной влажности воздуха в безветренную погоду испарение пота замед­ляется, скорость потообразования падает, что приводит к допол­нительному повышению температуры тела.

По мере пребывания в жарких условиях происходит постепенное снижение скорости («утомление») потообразования. Это наблюдается даже в тех случаях, когда потери воды с потом полностью возмещаются выпитой водой. Снижение ско­рости потообразования более выражено в условиях повышенной влажности воздуха, чем при жарком сухом воздухе. Природа такого, «утомления» процесса потообразова­ния пока не выяснена. Если у человека после повторного пребывания в сауне (сухой жаркий воздух) происходит «утомление» потообразования, то мышечная работа еще способна вызвать у него достаточно интенсивное потоотделение. Высушивание кожи периодическим се вытиранием или .за счет увеличения ско­рости движения воздуха ускоряет в этих условиях процесс потоотделения.

Следует отметить, что при одинаковых физических нагрузках и внешней температуре потоотделение у женщин меньше, чем у мужчин.