Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Сужение сосудов основных регионов тела. Вазоконстрикция достигается активацией симпатических центров заднего гипоталамуса.

Пилоэрекция — реакция выпрямления волос тела. Для человека эта реакция не имеет такого большого значения, как для животных, у которых при выпрямлении шерсти образуется «воздушный изолятор». У человека сохранились остатки этой системы («гусиная кожа»), но их эффективность носит ограниченный характер.

Значительное повышение теплопродукции вызывается возбуждением симпатической системы, увеличением секреции тироксина и мышечной дрожи.

Кроме указанных регуляторных механизмов (термогенез, сосудодвигательные реакции, потоотделение), существуют другие механизмы, обеспечивающие продолжительную адаптацию к климатическим изменениям в окружающей среде.

Физиологическая адаптация, или акклиматизация, представляет собой процессы, основанные на таких изменениях деятельности органов и функциональных систем, которые развиваются только под влиянием продолжительных (в течение дней, недель или месяцев) постоянных или повторяющихся температурных стрессов.

Тепловая адаптация. Способность людей адаптироваться к теплу играет решающую роль для выживания в условиях тропиков и пустыни, а также для выполнения тяжелой работы при высокой температуре на производстве. Наиболее важный сдвиг, возникающий в ходе тепловой адаптации, — это изменение интенсивности потоотделения, которая может возрастать в два раза и у хорошо тренированных людей составлять 1–2 л/ч. Кроме этого, выделение пота начинается при более низкой средней кожной и внутренней температурах; следовательно, снижается температурный порог активации регуляторных механизмов.

Благодаря этим изменениям уменьшается средняя температура тела при данной тепловой или рабочей нагрузке, что служит защитой от чрезмерного учащения сердцебиения и увеличения периферического кровотока, то есть от теплового удара. Адаптация связана также со значительным уменьшением содержания ионов в поту, благодаря чему уменьшается вероятность шока вследствие потери ионов.

При сильной тепловой нагрузке объем плазмы крови и концентрация гемоглобина снижаются, что приводит к уменьшению венозного притока и объема крови, выбрасываемого сердцем при сокращении. В ходе тепловой адаптации эти неблагоприятные изменения в кровеносной системе нейтрализуются путем увеличения объема плазмы и содержания в ней белков.

Одно из основных адаптационных изменений в противоположность общепринятому представлению состоит в том, что по мере развития тепловой адаптации чувство жажды при данном уровне потерь воды с потом усиливается. Частично это связано с более низким содержанием ионов в поту. Усиление жажды необходимо для поддержания водного баланса; если потери воды не восполняются, может наступить летальная гипертермия.

Описанные выше приспособительные изменения вызываются кратковременными сильными тепловыми нагрузками. Другая форма приспособления существует у жителей тропиков, круглосуточно находящихся в условиях высокой температуры окружающей среды. Интенсивность реакции у них не столь высока, чтобы вызывать потоотделение. Температурный порог потоотделения сдвинут в сторону более высокой температуры тела, в результате чего они меньше потеют при ежедневной тепловой нагрузке.

Холодовая адаптация. Многие виды животных адаптируются к холоду очень просто — благодаря отрастанию меха у них усиливается термоизоляция. Другой распространенный способ холодовой адаптации, обнаруженный у мелких животных, — развитие недрожательного термогенеза и бурой жировой ткани. Недрожательный термогенез можно считать экономичным механизмом выработки тепла; в то же время при дрожи ритмические движения усиливают циркуляцию воздуха вокруг тела, и благодаря этому увеличивается интенсивность конвективной теплоотдачи (уменьшение пограничного слоя).

У взрослого человека, подолгу находящегося на сильном морозе, не может отрасти волосяной покров или достаточно развиться недрожательный термогенез. Однако в условиях продолжительного воздействия холода у людей температурный порог дрожи и кривые соответствующих метаболических терморегуляторных реакций смещаются в сторону более низких значений температур, вследствие чего может возникать умеренная гипотермия. Температурный порог дрожи может быть сдвинут в сторону более низких значений всего за несколько дней, если периодически подвергать испытуемых холодовому стрессу продолжительностью от 30 до 60 мин. При этом температурный порог механизмов, ответственных за выведение из организма излишков тепла (у людей — выделение пота), остается неизменным.

Локальная адаптация. Если руки тепло одетого человека регулярно подвергаются воздействию холода, то болевые ощущения в руках уменьшаются. Эффект частично обусловлен тем, что холодовое расширение сосудов (см. выше) возникает при более высокой кожной температуре.