Перегревание. Немедленная физиологическая реакция на перегрева­ние — увеличение теплоотдачи организмом

Немедленная физиологическая реакция на перегрева­ние — увеличение теплоотдачи организмом. Оно осуще­ствляется, во-первых, через систему кровообращения и,

| во-вторых, путем потоотделения. Роль системы крово­обращения состоит в усилении тока крови через кожу, которое становится возможным благодаря расширению

| кожных сосудов, а также увеличению минутного объема

| сердца, сопровождающегося увеличением пульса. Тепло, поступающее в избытке к поверхности тела, рассеивается за счет увеличения конвекции и излучения; рассеяние тепла

& возрастает вследствие увеличения температуры кожи. Ин­тенсивность конвекционной отдачи тепла на единицу по­верхности пропорциональна разности температур кожи и окружающего воздуха (и квадратному корню из скорости движения воздуха). Интенсивность излучения на едини­цу излучающей поверхности приблизительно пропорцио-

|. нальна разности средних температур кожи и окружающей

среды. Человеческая кожа, независимо от цвета, действует как абсолютно черное излучающее тепло. Если указанные процессы недостаточны для сохранения теплового балан­са и температура тела возрастает, начинается усиленное потоотделение. Интенсивность теплоотдачи при испаре­нии пота зависит от разности давления паров воды на по­верхности кожи и давления воздуха, от размеров увлаж­ненной поверхности и от движения воздуха. Теплоотдача за счет скрытой теплоты парообразования может сильно увеличиться вследствие как увеличения числа функцио­нирующих потовых желез, так и прогрессирующего уве­личения активности каждой железы. Максимально воз­можная потеря воды, равная примерно 1 л/час, эквива­лентна отдаче 2500 кДж тепла в час. Хотя общее число потовых желез у разных людей неодинаково, нет данных о сколько-нибудь существенных различиях между расо­выми группами. Число потовых желез на одних и тех же участках тела у представителей разных групп примерно одинаково. Число желез на различных участках тела рас­полагается в порядке убывания следующим образом: на верхней конечности — тыльная сторона кисти, предпле­чье, плечо; на нижней конечности — ступня, голень, бедро; на туловище — живот, грудь (табл. 7).

Таблица 7

Число потовых желез на 1 см² поверхности тела у взрослого мужчины (Томсон, 1953)

Примечание: 1 — живот; 2 — рука, кисть; 3 — предплечье; 4 — пле-ж • 5 —- тыльная сторона стопы; 6 — стопа; 7 — бедро.

Однако в дальнейшем было обнаружено, что в ком­нате при температуре 37,8°С после ряда определенных движений негры теряли несколько меньше пота и пока­зывали более низкую ректальную температуру, чем евро­пейцы. В других экспериментах было показано, что после 15 минут пребывания при высокой температуре (76,5°С) у «белого» выделялось 107 см³ пота, а у негра 170 см³. Име­ются сведения, что потовые железы у африканских негров крупнее, чем у европейцев, поэтому и выделение пота при одинаковом количестве желез выше.

Кожа негрской расы в большей степени приспособ­лена к жаркому климату, чем кожа европейской, причем пигментация играет здесь большую, хотя далеко и не един­ственную роль. Было показано, что у негров содержится больший процент меди по сравнению с европейцами; это связано с участием меди в процессах образования мела­нина путем каталитического воздействия на оксидазу ди-оксифенилаланина.

Курчавые волосы, возможно, были полезны в том от­ношении, что они образую! вокруг головы весьма порис­тую оболочку; при сильном нагревании солнечными луча­ми наружной поверхности волосяной шапки тепло вслед­ствие малой теплопроводности воздуха плохо передается к коже и к сосудам головы. Таким образом, курчавая шапка волос негра играет роль изолирующей воздушной подуш­ки. Имеется указание, что в самом волосе негра находится большее количество пузырьков воздуха, чем, например, в волосе монгола, что и придает негрским волосам более тус­клый отблеск по сравнению с монгольскими.

В жарких областях температура воздуха в среднем не намного ниже, чем температура внутренних органов че­ловека. Поэтому можно предположить, что для тропичес­ких рас было целесообразно увеличить испаряющую по­верхность ротовой полости для охлаждения. Большая ширина ротовой щели (по отношению к размерам лица и головы) и большая протяженность слизистых поверхнос-

^v 329

тей губ негров могли быть полезны в тропиках, усиливая . потерю влаги и, тем самым, охлаждая вдыхаемый воз­дух. Характерная для рас тропического пояса узко-высо­кая форма черепа более благоприятна в условиях сильной инсоляции, чем плоско-широкая.

Кроме анатомо-антропологнческих адаптивных при­знаков существует физиологическая акклиматизация к вы­соким температурам. Так, при постоянном иди многократ­ном воздействии тепловой нагрузки происходит порази­тельное улучшение в приспособлении организма к реак­ции на эту нагрузку. Особенно заметно улучшается спо­собность выполнять физическую работу. В лабораторных экспериментах испытуемые, подвергавшиеся действию тепла, в первый день прекращали работу менее через час после начала опыта, тогда как на S-й день могли выпол­нять ту же работу в течение 4 часов. Заметно улучшалось состояние системы кровообращения — уменьшались такие показатели, как частота пульса и минутный объем. Более эффективной становилась терморегуляция. В первые дни опыта температура тела быстро и значительно повыша­лась, достигая довольно высоких значений, а в последую­щие дни она повышалась медленнее и достигала «плато», несмотря на продолжавшееся воздействие тепла. При ак­климатизации уменьшалась также и температура кожи.

Было показано, что все эти изменения, наблюдавши­еся в искусственных условиях, происходят также в есте­ственной среде в странах с жарким экваториальным или засушливым климатом. Главная причина улучшения сис­темы регуляции состоит в том, что потовые железы ста­новятся более чувствительными к тепловому раздраже­нию, их реакция ускоряется и потоотделение усиливается. . Это означает, что площадь, с которой происходит испаре­ние, увлажняется гораздо быстрее и равномернее, а теп­лоотдача за счет испарения возрастает, как это и должно быть в случае, если необходимо свести к минимуму уве­личение температуры тела и накопление тепла.

Весь комплекс изменений, который обеспечивает фи­зиологическую акклиматизацию к высоким температурам, был подтвержден наблюдениями над людьми различных рас, живущими в странах с жарким климатом, — ниге­рийцами, китайцами, индусами, малайцами, бушменами в пустыне Калахари и южноафриканскими банту, а также над европейцами, живущими в тропиках и пустынях.