Тепловое воздействие

При повышении температуры окружающей среды, прямом действии теплового излучения, увеличении теплопродукции орга­низма (мышечная работа) поддержание температурного гомеостаза осуществляется главным образом за счет регуляции тепло­отдачи. Ответная реакция организма на действие высоких темпе­ратур выражается прежде всего в расширении поверхностных кровеносных сосудов, повышении температуры кожи, усилении потоотделения, возникновении тепловой одышки, изменении по­ведения и позы, способствующих интенсивной теплоотдаче, про­исходит также незначительное снижение уровня обмена ве­ществ.

Повышение температуры среды воспринимается тепловыми рецепторами, импульсация от них поступает в центры гипотала­муса. В ответ происходит рефлекторное расширение сосудов ко­жи (вследствие снижения симпатического вазоконстрикторного тонуса), в результате кожный кровоток резко усиливается и кожа приобретает красный цвет, ее температура повышается и избы­ток тепла рассеивается от поверхности тела за счет теплоизлуче­ния, теплопроведения и конвекции. Кровь возвращается к внут­ренним областям тела по венам, лежащим под самой поверхнос­тью кожи, минуя противоточный теплообменник, благодаря чему снижается количество тепла, которое она получает от артериальной крови. Близость этих вен к кожной поверхности увеличивает охлаждение венозной крови, возвращающейся к внутренним об­ластям тела. У человека максимальное расширение сосудов кожи от состояния максимального сужения уменьшает общую величи­ну теплоизоляции кожного покрова в среднем в 6 раз. Не все уча­стки поверхности кожи равноценно участвуют в теплоотдаче. Особое значение имеют кисти рук, от них может быть отведено до 60% теплопродукции основного обмена, хотя их площадь со­ставляет лишь около б% от общей поверхности тела.

Если уровень температуры тела, несмотря на расширение по­верхностных сосудов, продолжает увеличиваться, в действие вступает другая реакция физической терморегуляции — проис­ходит резкое усиление потоотделения. Процесс просачивания во­ды через эпителий и последующего ее испарения называется не­ощутимой перспирацией. За счет этого процесса поглощается примерно 20% теплопродукции основного обмена. Неощутимая перспирация не регулируется и мало зависит от температуры ок­ружающей среды. Поэтому при угрозе перегревания симпатиче­ская нервная система стимулирует работу потовых желез. Воз­буждаются эфферентные нейроны центра теплоотдачи, которые активируют симпатические нейроны и постганглионарные во­локна, идущие к потовым железам и являющиеся холинергическими, ацетилхолин повышает активность потовых желез за счет взаимодействия с их М-холинорецепторами. В условиях очень высокой температуры отдача тепла путем испарения пота стано­вится единственным способом поддержания теплового баланса. В насыщенном водяными парами теплом воздухе испарение жид­кости с поверхности кожи ухудшается, теплоотдача затрудняется и температурный гомеостаз может нарушиться.

Адаптация к длительным изменениям температуры

Процессы акклиматизации основаны на определенных изме­нениях в органах и функциональных системах, которые развива­ются только под влиянием продолжительных (несколько недель, месяцев) температурных воздействий. Тепловая адаптация игра­ет решающую роль для жизни в условиях тропиков или пустынь. Ее основной характеристикой является значительное увеличение интенсивности потоотделения (примерно в три раза), в течение коротких интервалов времени потоотделение может достигать 4 л в 1 час. В ходе адаптации содержание электролитов в поте замет­но снижается, что уменьшает опасность их чрезмерной потери. Усиливается способность ощущать жажду при данном уровне по­терь воды с потом, что необходимо для поддержания водного ба­ланса. У лиц, длительно проживающих в жарком климате, по сравнению с неадаптированными реакция выделения пота и расширения сосудов кожи начинается при температуре примерно на 0,5°С более низкой.

В условиях продолжительного действия холода у людей раз­вивается ряд приспособительных реакций. Их вид зависит от ха­рактера воздействий. Может возникнуть толерантная адаптация, при которой порог развития дрожи и интенсификации обменных процессов смещается в сторону более низких значений темпера­туры. Например, аборигены Австралии могут провести целую ночь почти раздетые при температуре, близкой к нулю, без разви­тия дрожи. Если воздействие холода более длительно или темпе­ратура окружающей среды ниже нуля, такая форма адаптации становится непригодной. У эскимосов и других жителей Севера выработался другой механизм (метаболическая адаптация): у них интенсивность основного обмена стала на 25 — 50% выше. Однако для большинства людей характерна не столько физиологическая, сколько поведенческая адаптация к холоду, т.е. использование теплой одежды и обогреваемых жилищ.