25.5.2. Температура тела человека
25.5.2.1. Локальные разности температур (температурные градиенты)
Тепло, вырабатываемое организмом в норме (то есть в условиях равновесия), отдается в окружающее пространство поверхностью тела. Таким образом, в соответствии с физическими законами распространения тепловых потоков температура частей тела, располагающихся вблизи его поверхности, должна быть ниже температуры его центральных частей. В конечностях существует продольный (осевой) температурный градиент, а также радиальный (перпендикулярный поверхности) температурный градиент.
В связи с неправильностью геометрических форм тела пространственное распределение температуры тела описывается сложной трехмерной функцией. Например, когда легко одетый взрослый человек находится в помещении с температурой воздуха 20 °С, температура глубокой мышечной части бедра составляет 35 °C, глубоких слоев икроножной мышцы — 33 °С, в центре стопы достигает лишь 27–28 °С, а ректальная температура равна примерно 37 °С. Колебания температуры тела, вызванные изменениями внешней температуры, выражены в значительно большей степени вблизи поверхности тела и в концевых частях (акральных зонах) конечностей. Если упростить действительную картину, то можно выделить «пойкилотермную» оболочку, или поверхностный слой, и «гомойотермную» сердцевину, или внутренний слой (рис. 25.2).
Рис. 25.2. Распределение температурных зон внутри и на поверхности тела человека в норме: а — вид спереди; б — вид сзади
«Оболочка» тела в обычных температурных условиях — это слой тканей от поверхности тела до глубины ~2 см, занимает до 1/2 массы тела. Температура оболочки изменяется в зависимости от температуры внешней среды. Для оболочки тела характерен вертикальный градиент температур (лоб–стопы), который в норме равен 6–8 °С, горизонтальный градиент (температурная асимметрия кожи конечностей) не превышает 0,6 °С. Проксимально-дистальный градиент для кожи рук составляет 3,5–3,8 °C, для ног — 4,9–5,7 °C.
Температура «ядра» тела имеет узкие пределы колебаний температуры (например, в прямой кишке 37,3±0,5 °С). Размеры «ядра» зависят от температуры окружающей среды: при высокой температуре среды объем «ядра» увеличивается, а «оболочки» уменьшается, при низкой — увеличивается толщина «оболочки» и уменьшается «ядро».
Диапазон температуры «ядра» тела, при котором сохраняется жизнеспособность организма, равен 20–42 °С. При температуре тела –30 °С происходит потеря сознания (холодовой наркоз), 20–25 °С — остановка сердца и дыхания, ~42 °С — тепловой удар). Повреждающее действие гипертермии связано с тем, что тепловая энергия молекул становится достаточной для разрушения межмолекулярных связей, обеспечивающих нативные свойства белков.
Температура комфорта — при этой температуре минимальна нагрузка на физиологические системы терморегуляции. Для легко одетого человека — это 25 °C при относительной влажности воздуха 50% и температуре стен, равной температуре воздуха; для обнаженного человека — 28 °С (операционные, бассейны); в воде — 31–35 °C (чем больше слой подкожной жировой клетчатки, тем ниже температура комфорта: слой жира в 1 мм позволяет снизить температуру комфорта в воде на 1,5 °С).
Для ощущения комфорта особенно важна температура кожи в области груди (31,5–33,5 °С ), а также ее различия с открытыми участками кожи, которые не должны превышать 3–5 °С (разница менее 1,8 создает ощущение жары, более 6 °С — холода).
Внутренняя температура тела сама по себе не является постоянной ни в пространственном, ни во временном отношении. Даже в термонейтральных условиях различия температур во внутренних областях составляют 0,2–1,2 °C; в головном мозге существует радиальный температурный градиент более чем в 1 °С от центральной части до наружной. Как правило, наиболее высокая температура отмечается в прямой кишке.