АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

V 1.5.1. Физиологические механизмы приспособления к холоду

В результате сужения кожных сосудов (кожной вазоконстрикции) уменьшается конвекционный (с кровью) перенос тепла от ядра тела к его поверхности. Так как сами по себе кожа и особенно подкожножировой слой плохо проводят тепло, вазо- констрикция может усиливать теплоизолирующую способность «оболочки» тела в 6 раз. Иначе говоря, в холодных условиях воз­растает толщина теплоизолирующей температурной «оболочки» тела и соответственно уменьшается размер температурного ядра тела.

Уменьшение переноса тепла от ядра тела к поверхности предот­вращает падение температуры ядра тела, но приводит к постепен­ному снижению кожной температуры. Последнее, в свою очередь, ведет к уменьшению разницы температур между поверхностью тела и окружающей средой, что уменьшает отдачу тепла телом.

Наиболее значительная кожная вазоконстрикция происходит в конечностях, особенно в пальцах рук и ног. Так, кровоток через пальцы рук может уменьшаться в 100 и более раз (со 120 до 0,2 мл/мин/100 г ткани). Поэтому температура тканей дистальных отделов конечностей может снижаться до температуры окружающей среды. Этим объясняется тот факт, что прежде всего пальцы рук и ног, а также ушные раковины являются частями тела, наиболее.уязвимыми для отморожения. Кровеносные сосуды головы значи­тельно меньше подвержены сужению' на холоде. Поэтому большое количество тепла (до 25% общей теплопродукции покоя) радиирует в окружающую среду от непокрытой головы.

Помимо кожной вазоконстрикции важную роль в уменьшении внутренней проводимости тепла в теле, а следовательно, в сохра­нении тепла играет то обстоятельство, что в холодных условиях кровь течет в основном по глубоким, а не поверхностным венам. Поскольку глубокие вены лежат рядом с артериями, между ними происходит теплообмен: возвращающаяся к ядру тела венозная кровь нагревается за счет артериальной крови. Таким образом предотвращается охлаждение ядра тела. Наоборот, текущая от сердца артериальная кровь, попадая в артерии конечностей, посте­пенно охлаждается и, достигая дистальных кожных участков, уже имеет более низкую температуру. Например, при внешней темпе­ратуре 9° кровь в сосудах кистей рук может снижаться до 21°, что уменьшает теплопотери в окружающую среду.

Другим важным механизмом адаптации к условиям холода яв­ляется усиление теплопродукции за счет возникнове­ния холодовой дрожи, т. е. непроизвольных мышечных сокращений. В условиях покоя у обнаженного человека при снижении внешней температуры с комфортного уровня (29°) до 22° не происходит роста метаболизма, а тепло тела консервируется за счет усиления кожной вазоконстрикции. Когда внешняя температура становится ниже 22°, усиливается метаболизм за счет холодовой дрожи.

При возникновении холодовой дрожи в нее постепенно вовле­каются все новые и новые мышечные группы — начиная с мышц шеи, живота, грудных мышц и кончая мышцами конечностей. Ха­рактер и степень холодовой дрожи неодинаковы у разных людей. Холодовая дрожь носит перемежающий характер — она то появля­ется, то исчезает вне связи с изменениями температуры ядра и поверхности тела. Только при крайне низкой температуре у обна­женного человека дрожь длится непрерывно. Чем интенсивнее хо­лодовая дрожь, тем выше мышечная теплопродукция. С пониже­нием внешней температуры, а также пропорционально скорости движения воздуха (ветра) вклад холодовой дрожи в защиту тела от теплопотерь повышается.

У пожилых и старых людей холодовая дрожь выражена слабее, чем у молодых, теплопродукция.в холодных условиях повышается мало и температура тела снижайг.ся больше. Вообще пожилые люди мало или вовсе нечувствительны к локальным холодовым воздей­ствиям.

Теплопродукция может повышаться и за счет усиления метабо­лических процессов, не связанных с холодовой дрожью (неметабо­лический термогенез).

В холодных условиях потребление 0₂ в покое повышается. Ве­личина этого повышения зависит от окружающей температуры, относительного содержания жира (толщины подкожножирового слоя), характера одежды, а также от длительности пребывания на холоде. Скорость потребления 0₂ повышается параллельно с увеличением сердечного выброса (без заметного изменения систем­ной АВР-0₂). Так, при температуре воздуха 5° скорость потребле­ния 0₂ и сердечный выброс у обнаженного человека увеличиваются- вдвое. Однако при холодовой экспозиции ЧСС остается неизменной, следовательно, сердечный выброс возрастает только за счет увели­чения систолического объема.

В этом отношении реакция сердца на холод отличается ог таковой в условиях мышечной деятельности. В последнем случае увеличение сердечного выброса обес­печивается главным образом за счет повышения ЧСС, вплоть до скорости потреб­ления О_а 1 л/мин. В холодных условиях усиливается выброс катехоламинов в кровь, что и вызывает, вероятно, повышение систолического объема. Однако в этих усло­виях заметно уменьшается объем циркулирующей плазмы, что может вести к некоторому снижению систолического объема. Сужение кожных кровеносных сосудов (повышение сосудистого периферического сопротивления) и увеличение сердечного выброса вызывают повышепие АД. В результате усиливается активность сосудис­тых барорецепторов, а это ведет к таким рефлекторным влияниям на сердце, что ЧСС остается неизменной, несмотря на усиление потребления 0₂.

V 1.5.2. Физическая работоспособность и холодных

Условиях

Во время мышечной работы в холодных условиях теплоизоля­ция тела существенно снижается и усиливаются потери тепла (про­ведением с конвекцией). Это означает, что для поддержания тепло­вого баланса необходимо большее теплообразование, чем в условиях покоя. По мере снижения внешней температуры, т. е. увеличе­ния температурного градиента между телом и окружающей средой, теплопродукция во время мышечной работы должна возрастать. Если мышечная деятельность недостаточно интенсивна, чтобы обеспечить дополнительное теплообразование, температура тела падает ниже нормальной (гипотермия).

При нагрузках небольшой мощности (с потреблением О_г Д° 1,2—1,4 л/мин) скорость потребления 0₂-в условиях пониженной температуры воздуха выше, чем в комфортных температурных ус­ловиях. При более высоких нагрузках (потребление 0₂ выше 1,4 л/мин) скорость потребления 0₂ не зависит от внешней темпе­ратуры. При одинаковой скорости потребления 0₂ работа в холод­ных условиях вызывает некоторое понижение ЧСС и повышение систолического объема по сравнению с такой же работой в термо­нейтральных условиях.

Повышенные энергетические расходы (более высокая скорость потребления 0₂) при работе относительно небольшой мощности ^в холодных условиях связаны с холодовой дрожью, которая исче­зает с увеличением нагрузок до значительных. При легких нагруз­ках ректальная температура снижается, а при тяжелых остается практически на таком же уровне, что и в комфортных условия*- Таким образом, начиная о. некоторой мощности физической нагруз­ки (скорость потребления 0₂ около 2 л/мин), когда достигается критический уровень теплопродукции, который соответствует тепл⁰' потерям, исчезает холодовая дрожь и стабилизируется регуляция рабочей температуры тела.

При нормальной или повышенной (в результате мышечной дея­тельности) температуре тела МПК и максимальная ЧСС остаются практически неизменными в холодных условиях, однако легочная вентиляция несколько усиливается, а предельное время бега на уровне МПК снижается. Гипотермия, ведет к снижению МПК: при температуре ядра тела ниже 37,5° оно уменьшается на 5—6% с каждым градусом падения температуры тела. В основе такого сни­жения МПК лежит уменьшение сердечного выброса из-за падения максимальной ЧСС. В условиях гипотермии выносливость человека снижается: уменьшается предельное время выполнения работы постоянной аэробной мощности, хотя субъективная оценка тяжести нагрузки не зависит от температуры тела.

Максимальная динамическая сила в известных пределах прямо связана с мышечной температурой. Поэтому в упражнениях, тре­бующих проявления большой динамической силы (спринт, прыж­ки), результаты снижаются в холодных условиях среды, вызы­вающих падение мышечной температуры.

Тренировочные занятия и соревнования в ряде видов спорта (конькобежном, лыжном и др.) часто проходят в холодную погоду. Однако за исключением сильных морозов и ветра холодные усло­вия не представляют обычно серьезной проблемы для регуляции температуры тела и работоспособности спортсмена, прежде всего благодаря интенсивной мышечной деятельности, при которой в теле спортсмена образуется очень большое количество метаболического тепла. За счет этого тепла возможно значительное нагревание тела и поддержание его повышенной рабочей температуры даже в холодных условиях. Так, если непроизвольная холодовая дрожь может увеличить основной обмен максимально в 2—5 раз, то напря­женная мышечная деятельность — в 20—30 раз. Отдача тепла в- атмосферу в холодных условиях легко происходит за счет проведе­ния с конвекцией и радиации, а при потоотделении — за счет испарения пота. Более того, в условиях пониженно'й (но не мороз­ной) температуры окружающей среды облегченные условия для теплоотдачи создают предпосылки для большей работоспособ­ности в упражнениях на выносливость, чем при работе в жарких условиях. Например, у спортсмена после марафонского бега, про­ходившего при температуре воздуха около 12°, ректальная тем­пература была даже ниже, чем до бега (соответственно 37 и 37,3°).

Определенные проблемы возникают лишь в начале пребывания на холоде или когда в этих условиях выполняется повторная работа с чередованием периодов высокой мышечной активности и отдыха. В этих случаях важное значение имеет спортивная одежда, предот­вращающая охлаждение тела из-за быстрых теплопотерь. Лишь в исключительно холодных условиях количество теряемого тепла может превышать продуцируемое при мышечной деятельности с развитием состояния гипотермии.

Дата добавления: 2015-11-02 | Просмотры: 969 | Нарушение авторских прав