Фото - Луганский центр стоматологической имплантации

Людина і спека: фізіологічна адаптація людського організму до високих температур

  1. Що таке температура тіла?
  2. Тепловий удар
  3. центральний термостат
  4. Головний терморегуляціонний орган
  5. Втрати рідини і солі
  6. Суха і волога спека
  7. межі термостойкости
  8. охолодження вітром
  9. Правила виживання в жаркому кліматі

09/07/2015

Температура тіла, що перевищує 43 ° С, є для людини смертельною. Зміни властивостей білків і незворотні пошкодження клітин починаються вже при 41 ° С, а вплив температури вище 50 ° С протягом декількох хвилин призводить до загибелі всіх клітин. Як же люди виживають після саун, де температура зашкалює за 100 ° С, або в жаркому кліматі, коли пекучі промені сонця доводять температуру навколишнього середовища до 60 ° С?

Що таке температура тіла?

Так звана температура тіла - це температура глибинних тканин організму. Зазвичай вона становить 37 ° С, відхиляючись протягом доби приблизно на півградуса - найвища ввечері, найнижча перед світанком. У жінок на внутрішню температуру впливає менструальний цикл: перед овуляцією вона підвищується і тримається з 15-го по 25-й день протягом 28-денного циклу. Температура поверхні тіла може значно відрізнятися від внутрішньої.

У голої людини в холодній кімнаті температура шкіри може знизитися до 20 ° С. І навпаки, після інтенсивного фізичного навантаження температура в натруджених м'язах зросте до 41 ° С, хоча внутрішня - підвищиться всього на 1-2 градуси. Зниження температури тіла називають гіпотермії, а підвищення - гіпертермією. При температурі вище 42 ° С настає смерть від теплового удару.

Тепловий удар

Тепловий удар трапляється, коли внутрішня температура переходить кордон 41 ° С і порушується система терморегуляції організму. Перші тривожні ознаки - палаюче обличчя, гаряча суха шкіра, головний біль, запаморочення, занепад сил і підвищена дратівливість. Далі наступають сплутаність свідомості і порушення координації. Якщо температура продовжує Тепловий удар трапляється, коли внутрішня температура переходить кордон 41 ° С і порушується система терморегуляції організму підвищуватися, а потовиділення припиняється, то після 42 ° С може наступити смерть. Без невідкладної медичної допомоги людина вмирає перш за все від пошкоджень головного мозку, викликаних високою температурою. Але навіть серед отримали своєчасну допомогу смертність становить 30%.

Кращий спосіб забезпечити охолодження потерпілого - обмити його теплою водою. Випарне охолодження знизить поверхневу температуру ефективніше, ніж занурення в холодну ванну, яка викличе загальне скорочення судин і відтік крові від поверхні шкіри, перешкоджаючи тепловіддачі. У самих крайніх випадках можна прикладати лід в місця неглибокого розташування великих кровоносних судин - на шиї, під пахвами і в паху.

центральний термостат

Наш мозок особливо чутливий до спеки, і коли внутрішня температура перевищує допустиму межу, він гине першим. Головний регулятор температури знаходиться в гіпоталамусі. У нормі термостат гіпоталамуса людину встановлено на 37 ° С, однак при лихоманці він може переключитися на 2-3 градуси вище і температура з тієї ж чутливістю буде регулюватися за новою позначці. Сигнали від теплових і холодових датчиків шкіри викликають місцеву реакцію. Перша група рецепторів реагує на спеку, викликаючи больові реакції, друга - на температуру від 13 до 35 ° С, а максимальна чутливість цих рецепторів спостерігається при 28 ° С.

Рецептори посилають сигнали в мозок, де на основі інформації, зіставленої з даними центральних терморецепторів в гіпоталамусі, регулюється загальна теплопродукція і тепловіддача організму. Поверхня шкіри охолоджується до температури значно нижче навколишнього повітря за рахунок потовиділення, яким керує гормон адреналін, викидають в кров при підвищенні температури тіла. В організмі людини існує близько 3 млн потових залоз, половина з яких розташована на грудях і на спині, а також значна кількість на лобі і долонях.

Читайте також: Людина і холод

Головний терморегуляціонний орган

Основну роль в терморегуляції відіграє шкіра. Тепло, що виробляється м'язами і внутрішніми органами, переноситься за допомогою крові до шкірних покривів. Тут віддача тепла в навколишнє середовище регулюється шляхом варіювання об'єму крові, що протікає через мережу тонких кровоносних судин, що підходять близько до зовнішнього шару. При підвищенні температури тіла ці судини розширюються і кров надходить ближче до поверхні, збільшуючи тепловіддачу.

Тепловіддача через шкіру здійснюється в ході чотирьох процесів - випромінювання, теплопровідності, конвекції і потовиділення. У спокої при нерухомому повітрі 60% тепловіддачі доводиться на випромінювання, а на конвекцію і теплопровідність залишається лише по 20% (більше, ніж при вітрі). Поки температура шкіри не піднімається вище внутрішньої, випромінювання, конвекції і теплопровідності для охолодження досить. Вони дозволяють підтримувати стабільну внутрішню температуру при температурі нерухомого повітря нижче 32 ° С.

Втрати рідини і солі

Коли температура повітря перевищує температуру тіла, єдиним способом віддати тепло залишається потовиділення. На випаровування 1 мл води з поверхні шкіри необхідно близько 2400 кал. Більша частина цього тепла виділяється самим тілом, тому потовиділення охолоджує шкіру. Відповідно охолоджується кров, що протікає через шкірні покриви, і, переміщаючись в процесі кровообігу до тепліших внутрішнім органам, допомагає знизити температуру тіла.

Потовиділення може збільшити віддачу тепла майже в 20 разів, але при цьому відбувається значна втрата рідини (близько 3 л / год). Зрозуміло, таке інтенсивне потовиділення не може тривати довго, тому людина, що працює на спеці, втрачає за день близько 10-12 л води. А разом з потом з організму йде і сіль. У жаркому кліматі її втрати можуть скласти до 12 г в день, тобто 3 чайні ложки солі. Брак солі в поєднанні з великим фізичним навантаженням призводить до хворобливих м'язових спазмів рук і ніг. При низькій фізичної активності недолік солі відчувається у вигляді млявості, сонливості, головного болю і нудоти. В таких умовах єдиний вихід - споживати більше солі.

Жителі пустелі для поповнення запасів солі в організмі їдять солоний верблюжий сир, висушений у вигляді круглих «цукерок- драже». У менш екстремальних умовах може допомогти і мінеральна вода, що містить достатню кількість солей. При рясному потовиділенні, пов'язаному з теплової або фізичним навантаженням, іноді призначають препарати електролітів з вуглеводами, які зберігають і відновлює водно-лужний баланс. Крім того, ці кошти знадобляться при поширених шлунково-кишкових отруєннях. Блювота і діарея загрожує втратою електролітів, а інфекційні захворювання можуть порушити рН крові, тому такий препарат завжди повинен бути під рукою в літню пору

Суха і волога спека

У сухому повітрі пустелі піт може випаровуватися настільки швидко, що шкіра здається сухою. Навіть якщо ви не відчуваєте спеки, випарне охолодження все одно буде відбуватися зі швидкістю 0,8 л води в день. Люди можуть цілком комфортно переносити високі температури за умови достатньої сухості повітря. Якщо вологість виявиться вище 75%, піт струмуватиме по шкірі не випаровуючись. В таких умовах випаровування призводить тільки до зневоднення і охолоджуючий ефект втрачається. Саме тому нам так важко переносити «вологу» спеку.

Вперше потрапляючи в тропіки, людина зазвичай дуже слабне. Однак десь через тиждень відбувається акліматизація за рахунок значного збільшення обсягу потовиділення з одночасним обессоливанием виділяється поту.

Читайте також: Людина і висота

межі термостойкости

Незважаючи на те, що при нагріванні вище 50 ° С протягом декількох хвилин клітини ссавців гинуть, нетривалий час людина здатна витримувати і більш високу температуру. Більшості людей важко переносити температуру 50 ° С при підвищеній вологості, проте в сухий 90-градусній спеці людині деякий час цілком комфортно. Рятує все той же потовиділення.

Сухе повітря температурою до 127 ° С можна витримати до 20 хв, а для деяких навіть це не межа. Температура в лазні завжди нижче, ніж в сауні, хоча обидві сприймаються однаково гарячими. Однак подібна витривалість не нескінченна. Клітини мозку вкрай чутливі до спеку, їх межа - 42 ° С, тому підвищення температури тіла всього на кілька градусів має великий вплив на роботу мозку.

Слід звернути увагу, що потовиділення ніяк не впливає на тепловіддачу, якщо тіло занурене у воду. Занадто довге перебування в глибокій ванні, де вода значно гарячіша тіла, може бути смертельно небезпечно.

охолодження вітром

На відкритому повітрі зустрічний вітер, який створюється стрімким рухом вперед, швидко зганяє шар повітря, дотичний зі шкірою, значно посилюючи випарне охолодження. Коли велосипедист або бігун різко перестає бігти або крутити педалі, раптовий спад випарного охолодження може викликати тепловий удар.

Різке зникнення повітряного потоку, що омиває тіло, настільки зменшує віддачу тепла, що температура тіла відразу ж підвищується. Тому не можна відразу зупинятися, а бажано поступово сповільнювати рух. Під час тренування в спортивному залі на тренажерах подібної конвекції не відбувається, тому тепловіддача значно зменшується і спортсмен швидко втомлюється.

Правила виживання в жаркому кліматі

Всі живі істоти намагаються зменшити вплив спеки, знижуючи активність і ховаючись в тіні. Зменшується споживання їжі, оскільки при метаболізмі виробляється тепло і підвищується тяга до продуктів, що містять багато рідини - морозиво, фрукти, огірки і всілякі напої - ось найпопулярніша дієта в спеку. Основною умовою для виживання в жаркому кліматі є вода.

М'язова активність теж призводить до вироблення тепла, тому люди намагаються поменше рухатися. Примітно, що при великому фізичному навантаженні слабкість від нестачі вологи не обов'язково супроводжується невгамовним жагою. Тому при активній діяльності на спеці необхідно пити воду, навіть не відчуваючи спраги. Якщо запас води обмежений, краще зменшити навантаження і посидіти в тіні.

До жаркого клімату людина пристосовує манеру одягатися і конструкцію житла. У пустелі аборигени закутують з голови до ніг в кілька шарів вільно драпірується одягу. Такий одяг відмінно захищає від палючих променів, створюючи ізоляційний шар і овіваючи спітнілу шкіру прохолодою.

Тетяна Кривомаз, канд. біол. наук

За матеріалами книги професора фізіології Оксфордського університету Френсіс Ешкрофт «На межі можливого: наука виживання»

"Фармацевт Практик" # 7-8 '2015

Поділіться ЦІМ з друзями!

Вам такоже буде цікаво це:

Що таке температура тіла?
Як же люди виживають після саун, де температура зашкалює за 100 ° С, або в жаркому кліматі, коли пекучі промені сонця доводять температуру навколишнього середовища до 60 ° С?
Що таке температура тіла?

  • Зуботехническая лаборатория

    Детали
  • Лечение, отбеливание и удаление зубов

    Детали
  • Исправление прикуса. Детская стоматология

    Детали