VI.5.Спортивная деятельность в условиях пониженной температуры воздуха (холода).

При снижении температуры внешней среды увеличивается раз­ность между нею и температурой поверхности тела. Это приводит к усилению потери тепла телом (за счет теплоотдачи проведением с конвекцией и радиацией). Основные механизмы защиты тела от теплопотерь в холодных условиях — сужение периферических (кож­ных) сосудов и усиление теплопродукции в теле.

VI.5.1. Физиологические механизмы приспособления к холоду

В результате сужения кожных сосудов (кожной вазоконстрикции) уменьшается конвекционный (с кровью) перелое тепла от ядра тела к его поверхности. Так как сами по себе кожа и особенно подкожножировой слой плохо проводят тепло, вазоконстрикция может усиливать теплоизолирующую способность «оболочки» тела в 6 раз. Иначе говоря, в холодных условиях воз­растает толщина теплоизолирующей температурной «оболочки» тела и соответственно уменьшается размер температурного ядра тела.

Уменьшение переноса тепла от ядра тела к поверхности предот­вращает падение температуры ядра тела, но приводит к постепен­ному снижению кожной температуры. Последнее, в свою очередь, ведет к уменьшению разницы температур между поверхностью тела и окружающей средой, что уменьшает отдачу тепла телом.

Наиболее значительная кожная вазоконстрикции происходит в конечностях, особенно в пальцах рук и ног. Так, кровоток через пальцы рук может уменьшаться в 100 и более раз (со 120 до 0,2.мл/мин/100 г ткани). Поэтому температура тканей дистальных отделов конечностей может снижаться до температуры окружающей среды. Этим объясняется тот факт, что прежде всего пальцы рук и ног, а также ушные раковины являются частями тела, наиболее уязвимыми для отморожения. Кровеносные сосуды головы значи­тельно меньше подвержены сужению" на холоде. Поэтому большое количество тепла (до 25% общей теплопродукции покоя) радиирует в окружающую среду от непокрытой головы.

Помимо кожной вазоконстрикции важную роль в уменьшении внутренней проводимости тепла в теле, а следовательно, в сохра­нении тепла играет то обстоятельство, что в холодных условиях кровь течет в основном по глубоким, а не поверхностным венам. Поскольку глубокие вены лежат рядом с артериями, между ними происходит теплообмен: возвращающаяся к ядру тела венозная кровь нагревается за счет артериальной крови. Таким образом предотвращается охлаждение ядра тела. Наоборот, текущая от сердца артериальная кровь, попадая в артерии конечностей, посте­пенно охлаждается и, достигая дистальных кожных участков, уже имеет более низкую температуру. Например, при внешней темпе­ратуре 9° кровь в сосудах кистей рук может снижаться до 21°, что уменьшает теплопотери в окружающую среду.

Другим важным механизмом адаптации к условиям холода яв­ляется усиление теплопродукции за счет возникнове­ния холодовой дрожи, т. е. непроизвольных мышечных сокращений. В условиях покоя у обнаженного человека при снижении внешней температуры с комфортного уровня (29°) до 22° не происходит роста метаболизма, а тепло тела консервируется за счет усиления кожной вазоконстрикции. Когда внешняя температура становится ниже 22°, усиливается метаболизм за счет холодовой дрожи.

При возникновении холодовой дрожи в нее постепенно вовле­каются все новые и новые мышечные группы — начиная с мышц шеи, живота, грудных мышц и кончая мышцами конечностей. Ха­рактер и степень холодовой дрожи неодинаковы у разных людей. Холодовая дрожь носит перемежающий характер — она то появля­ется, то исчезает вне связи с изменениями температуры ядра и поверхности тела. Только при крайне низкой температуре у обна­женного человека дрожь длится непрерывно. Чем интенсивнее хо­лодовая дрожь, тем выше мышечная теплопродукция. С пониже­нием внешней температуры, а также пропорционально скорости движения воздуха (ветра) вклад холодовой дрожи в защиту тела от теплопотерь повышается.

У пожилых и старых людей холодовая дрожь выражена слабее, чем у молодых, теплопродукция в холодных условиях повышается мало и температура тела снижайся больше. Вообще пожилые люди мало или вовсе нечувствительны к локальным холодовым воздей­ствиям.

Теплопродукция может повышаться и за счет усиления метабо­лических процессов, не связанных с холодовой дрожью (неметабо­лический термогенсз).

В холодных условиях потребление 0₂ в покое повышается. Ве­личина этого повышения зависит от окружающей температуры, относительного содержания жира (толщины подкожножирового слоя), характера одежды, а также от длительности пребывания на холоде. Скорость потребления 0₂ повышается параллельно с увеличением сердечного выброса (без заметного изменения систем­ной АВР-0₂). Так, при температуре воздуха 5° скорость потребле­ния 0₂ и сердечный выброс у обнаженного человека увеличиваются вдвое. Однако при холодовой экспозиции ЧСС остается неизменной, следовательно, сердечный выброс возрастает только за счет увели­чения систолического объема.

В этом отношении реакция сердца на холод отличается от таковой в условиях мышечной деятельности. В последнем случае увеличение сердечного выброса обес­печивается главным образом за счет повышения ЧСС, вплоть до скорости потреб­ления О₂. 1 л/мин. В холодных условиях усиливается выброс катехоламинов в кровь, что и вызывает, вероятно, повышение систолического объема. Однако в этих усло­виях заметно уменьшается объем циркулирующей плазмы, что может вести к некоторому снижении) систолического объема. Сужение кожных кровеносных сосудов (повышение сосудистого периферического сопротивления) и увеличение сердечного выброса вызывают повышение АД. В результате усиливается активность сосудис­тых барорецепторов, а это ведет к таким рефлекторным влияниям на сердце, что ЧСС остается неизменной, несмотря на усиление потребления 0₂.