Терморегуляция человека и холод¶
Терморегуляция человека — это совокупность физиологических механизмов, обеспечивающих поддержание температуры тела в узком диапазоне (около 36,6–37,0 °C) независимо от температуры окружающей среды. Человек относится к гомойотермным (теплокровным) животным, то есть способен сохранять постоянную внутреннюю температуру при значительных внешних колебаниях. Способность противостоять холоду определяется работой центральной нервной системы, кровообращения, обмена веществ и поведенческих реакций.
¶Физиология теплопотерь
Тело человека постоянно теряет тепло в окружающую среду. Основные механизмы теплопотерь:
- Излучение — передача тепла в виде инфракрасного излучения; на холоде этот механизм даёт до половины всех потерь.
- Конвекция — отдача тепла потокам воздуха или воды.
- Проведение — прямой перенос тепла при контакте с холодными поверхностями.
- Испарение — потеря тепла при испарении пота и влаги с кожи и дыхательных путей.
При переохлаждении теплопотери превышают теплопродукцию, и температура тела начинает снижаться.
¶Реакции организма на холод
¶Сужение сосудов
Первой реакцией на холод является рефлекторный спазм периферических сосудов — кожных артериол и артериовенозных анастомозов. Кровь перераспределяется от кожи к внутренним органам, что снижает теплопотери, но ухудшает кровоснабжение конечностей. Именно поэтому при длительном холоде страдают прежде всего пальцы рук и ног, нос, уши.
¶Дрожь
При падении температуры тела включается механизм мышечной дрожи — непроизвольные ритмичные сокращения мышц, не связанные с движением. Дрожь увеличивает теплопродукцию в 2–5 раз, но требует значительных затрат энергии и глюкозы. У человека с истощёнными запасами гликогена дрожь быстро ослабевает.
¶Гормональная адаптация
Щитовидная железа и надпочечники усиливают выработку тироксина и адреналина, что повышает основной обмен и теплопродукцию. При длительном воздействии холода (недели и месяцы) происходит адаптация: увеличивается количество бурой жировой ткани, улучшается периферическое кровообращение.
¶Поведенческие реакции
Сокращение рабочего дня на морозе, поиск укрытия, дополнительная одежда, движение — все это компенсирует холод на уровне поведения. В отличие от физиологических механизмов, поведенческие реакции не требуют энергетических затрат и включаются первыми.
¶Переохлаждение
Переохлаждение (гипотермия) — состояние, при котором температура тела опускается ниже 35 °C. Выделяют три стадии:
| Стадия | Температура тела | Симптомы |
|---|---|---|
| Лёгкая | 35–32 °C | Сильная дрожь, спутанность сознания, замедление пульса |
| Средняя | 32–28 °C | Дрожь прекращается, наступает вялость, брадикардия, возможна потеря сознания |
| Тяжёлая | ниже 28 °C | Аритмии, кома, риск остановки сердца |
При тяжёлой гипотермии человек перестаёт дрожать, что ошибочно принимается за улучшение состояния. На самом деле это признак истощения терморегуляции.
¶Холод и кровообращение
При охлаждении конечностей развивается синдром холодовой травмы: сначала возникает онемение, затем болезненность, кожа бледнеет, приобретает синюшный оттенок. При отогревании повреждённых тканей возможны отёки и волдыри. Обморожение — крайняя форма холодовой травмы, при которой ткани подвергаются необратимым изменениям.
Реакция «периферического вазоконстрикторного рефлекса» защищает ядро тела, но ценой кровоснабжения конечностей. У жителей северных регионов (например, у инуитов и народов Сибири) этот рефлекс менее выражен — периферическое кровообращение у них лучше сохраняется, что является примером физиологической адаптации к холоду.
¶Адаптация к холоду
Длительное проживание в холодном климате формирует ряд физиологических особенностей:
- Повышенная теплопродукция в покое.
- Более высокая скорость обмена веществ.
- Лучшая периферическая циркуляция крови.
- Увеличенная доля бурой жировой ткани (особенно у новорождённых).
Эти изменения носят как генетический, так и приобретённый характер. Закаливание — систематическое воздействие умеренного холода — тренирует сосудистые реакции и повышает устойчивость к холоду, хотя и не изменяет базовый уровень терморегуляции.
¶Холод в медицине
Низкие температуры используются в медицине сознательно. Криотерапия применяется для снятия воспаления и отёков, криохирургия — для удаления патологических тканей. Гипотермия также используется во время некоторых операций на сердце и головном мозге, чтобы снизить потребность тканей в кислороде.
Источники:
- Гайтон А., Холл Дж. «Медицинская физиология»
- Штерн С. З. «Физиология человека»
- Сапин М. Р., Билич Г. Л. «Анатомия человека»
- Материалы ВОЗ по переохлаждению и обморожению