VI.3. Тепловая адаптация (акклиматизация)

Непрерывное или повторное пребывание в условиях повышен­ных температуры и влажности воздуха вызывает постепенное при­способление к этим специфическим условиям внешней среды, в ре­зультате чего развивается устойчивость организма против теплового стресса. Человек переносит жару значительно легче; выполнение работы становится менее трудным — как объективно (уменьшаются физиологические сдвиги на тепловые воздействия), так и субъек­тивно. Наступает состояние тепловой адаптации — акклиматизации.

VI.3.1. Физиологические изменения и их механизмы яри тепловой адаптации

Тепловая адаптация обусловлена совокупностью специфических физиологических изменений (табл. 18). Главными из них являются усиление потоотделения, снижение температуры ядра и оболочки тела и уменьшение ЧСС при нагрузке по мере пребывания в усло­виях повышенной температуры.

Основные механизмы тепловой адаптации направлены на усиле­ние, отдачи тепла телом во внешнюю среду. По мере тепловой адап­тации происходит усиление потообразования: увеличивается число функционирующих потовых желез, а также количество секретируемого пота при выполнении одной и той же физической нагрузки. Снижается температурный порог потоотделения — оно начинается при более низкой температуре кожи и ядра тела и усиливается быстрее с повышением температуры тела.

У адаптированного к жаре человека меньше пота стекает в виде капелек, не испаряясь, так как пот более равномерно распреде­ляется по поверхности тела, чем у неадаптированного человека. В результате возрастает площадь поверхности тела для усиленной теплоотдачи потоиспарением. Усиление потоиспарения ведет к снижению темпера­туры кожи. Благодаря этому кровь, протекающая в кожных сосудах, охлаждается сильнее, и потому растет температурный градиент «ядро тела — кожа». Поэтому усиливается физический транспорт тепла (проведением) от глубоких частей тела к его по­верхности. Запрос в дополнитель­ном усилении кожного кровотока (циркуляторной конвекции) соот­ветственно снижается.

Главным эффектом усиления адаптивных механизмов теплоот­дачи является снижение температуры тела .При этом снижается как температура тела в условиях по­коя, так и ее прирост в процессе мышечной работы.

В результате тепловой аккли­матизации происходит снижение содержания солей в поте, т. е. пот становится более «разбавленным». С потом теряется относительно больше воды, чем солей, и потому концентрация электролитов в крови повышается. Следовательно, увеличивается осмолярность крови. Повышенная осмолярность вызывает сильное ощущение жажды, кото­рое является механизмом, направленным на компенсацию потерь жидкостей организмом. У неадаптированного человека чувство жажды не во всех случаях достаточно, чтобы обеспечить потребность организма в воде. Адаптированный к жаре человек способен лучше поддерживать водный баланс.

В процессе тепловой адаптации проницаемость кож­ных капилляров снижается, что уменьшает выход молекул белка из этих сосудов. Содержание белка в тканевой жид­кости кожи увеличивается. При тепловых воздействиях он интен­сивно перемещается через лимфатическую сеть кожи в циркули­рующую кровь. Все это вместе позволяет сохранять ее высокое онкотическое давление и достаточный объем. В целом в результате тепловой адаптации объем циркулирующей крови (в покое) увеличивается, а показатель гематокрита и вязкость крови имеют тенденцию к некоторому снижению.

Таблица 18 Адаптационные физиологические изменения в условиях повышенной температуры окружающей среды

механизмы	Адаптационные изменения
Потоотделение	Более быстрое начало потоотделения (при работе), т.е. снижение температурного порога потоотделения Повышение скорости потоотделения Более равномерное распределение пота по поверхности тела Снижение содержания солей в поте
Кровь и кровообращение	Снижение ЧСС Увеличение систолического объёма Усиление кожного кровотока Увеличение объёма циркулирующей крови Снижение степени рабочей гемоконцентрации Более быстрое перераспределение крови (в систему кожных сосудов) Приближение кровотока к поверхности тела и более эффективное его распределение по поверхности тела Уменьшение падения чревного и почечного кровотоков (во время работы)
Метаболизм	Снижение основного объёма Снижение кислородной стоимости стандартной (лёгкой) работы
Терморегуляция	Снижение температуры ядра и оболочки тела в покое и при мышечной работе Рост устойчивости организма к повышенной температуре тела
Дыхание	Уменьшение одышки (частого и поверхностного дыхания)

Тепловая адаптация сопровождается снижением нагрузки на сердечно-сосудистую систему. На протяжении адаптации к жаре постепенно уменьшается кожный кровоток при нагрузке, хотя даже у полностью адаптированного человека при работе в жарких условиях кожный кровоток больше, чем в нейтральных условиях. Вместе с тем растут возможности эффективного усиления кожного кровотока за счет более быстрого перемещения крови в систему кожных сосудов, приближения кровотока к поверхности (за счет раскрытия сети поверх­ностных сосудов) и более эффективного его распределения.

На протяжении тепловой адаптации уменьшается степень рабочей вазоконструкции (сужения сосудов) в чревной и почечной областях, что улучшает кровоснабжение органов брюшной полости во время работы в жарких условиях.

Одним из наиболее заметных физиологических признаков тепловой адаптации служит снижение ЧСС в покое и при мышечной деятельности. Постепенно увеличивается систолический объем, так что на протяжении всего периода пребывания в жарких условиях сердечный выброс не изменяется. Рост систолического объема в процессе тепловой адаптации обусловлен увеличением венозного возврата (центрального объема крови), которое происходит благодаря повышению объема циркулирующей крови и ее более эффективного перераспределения, особенно за счет постепенного уменьшения кожного кровотока.

На протяжении периода тепловой адаптации повышается механическая эффективность выполнения фи­зической работы в жарких условиях, на что указывает прогрессивное снижение потребления 0₂ при выполнении стандарт­ной (легкой) работы.

В процессе тепловой адаптации снижается тоническая активность симпатической нервной системы, о чем говорит, в частности, прогрессивное уменьшение количества выделяющегося с мочой норадреналина. Важную роль в процессе тепловой акклиматизации играют эндокринные железы. Известно, например, что введение Д-альдостерона вызывает снижение температуры тела и увеличивает продолжительность работы в жарких условиях даже у адаптированных к этим условиям людей. Этот эффект не связан с величиной потоотделения.

Большинство изменений, связанных с тепловой акклиматизацией, происходит особенно быстро на протяжении первых 4—7 дней пребывания в жарких условиях. Процесс тепловой акклиматизации практически полностью заканчивается к 12—14-му дню. Однако максимальное приспособление к повышенным температуре и влажности воздуха наблюдается лишь у постоянных жителей районов с этими условиями.

Тепловая адаптация развивается не только при непрерывном многодневном проживании в жарких условиях, но и при повторных кратковременных (в течение нескольких часов в день) пребываниях в них: в термокамере, в специальной одежде с подогревом или с повышенными теплоизолирующими свойствами. Степень тепловой адаптации невелика, если, находясь в жарких условиях, человек не выполняет физической нагрузки.

Эффекты тепловой адаптации весьма специфичны. При­способление организма к условиям сухой жары необязательно гарантирует достаточную адаптацию к жарким и влажным условиям. Более того, адаптация к легкой работе (около 25% МПК) в жарких условиях не означает адаптации к выполнению умеренной (50% МПК) или тяжелой (75% МПК и более) работы в этих же условиях.

Эффект тепловой адаптации сохраняется на протяжении нескольких недель после пребывания в условиях повышенной темпе­ратуры воздуха.

С возрастом переносимость повышенной температуры среды ухудшается. У пожилых и старых людей потоотделение начинается позднее — при более высокой температуре тела, чем у молодых. В ответ на тепловую нагрузку кожный кровоток увеличивается у пожилых людей; значительнее, но максимальные возможности такого усиления у них меньше, чем у молодых. После пребывания в условиях жары у пожилых и старых людей температура тела более медленно возвращается к норме.