Тепловое состояние и водно-солевой обмен при высоких температурах окружающей среды.

У человека и высокоразвитых млекопитающих животных температура тела поддерживается на постоянном уровне благодаря деятельности механизмов терморегуляции, что обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма. Повышение температуры тела ведет к существенным сдвигам метаболизма и функционального состояния органов и систем. При повышении температуры всего на 2° уже отмечаются существенные нарушения функций сердечно-сосудистой системы и заметное снижение работоспособности.  Повышение же ее на 4 - 5° и более несовместимо с жизнедеятельностью организма.  

Несомненный интерес представляет зависимость температуры тела от изменений температуры окружающей среды. В экспериментах, проводившихся нами в 1967 - 1982 гг. в утренние относительно прохладные часы (температура воздуха 18 - 23°), температура тела у испытуемых удерживалась в пределах 36,0 - 36,2°. В дневные часы наблюдалось повышение ее на 1,5 - 2° с максимумом, совпадающим с <пиком> температуры воздуха в 14 - 15 часов.  Затем она постепенно начинала снижаться, возвращаясь к исходной утренней. Наиболее значительные ее цифры были зарегистрированы в дни, когда температура воздуха в тени достигала 44 - 48°.  У некоторых испытуемых температура тела под языком поднималась до 39,0 - 39,3°.  Одновременно увеличивалась частота пульса, превысив 100 ударов в минуту. На ЭКГ отмечались изменения, характеризующие появление обменных нарушений в миокарде. Объективные изменения показателей физиологических функций сопровождались резким ухудшением самочувствия испытуемых: отмечались спутанность сознания, общая слабость, одышка, головокружение, неприятные ощущения в области сердца.  В совокупности эти симптомы характеризовались нами как предвестники развития теплового удара и служили сигналом к прекращению экспериментов. Результаты исследований показали, что нарушение процессов теплообмена при автономном существовании в пустыне в условиях воздействия высоких внешних температур (45 - 49° в тени) может привести к развитию явлений теплового удара даже у лиц, устойчивых к воздействию высокой температуры на фоне незначительного общего обезвоживания (при потере массы тела не более 4 - 5% от исходной величины). 

Критерием переносимости тепловой нагрузки обычно служит температура тела.  Предельно допустимая температура тела (под языком) у испытуемых в экспериментах, проводившихся нами в пустыне, составляла 38,9°. Следует учесть, что в условиях значительного перегревания на фоне стабилизации температуры тела на высоком уровне (38,5-39,0°) резкое ухудшение самочувствия и дальнейшее увеличение температуры тела могут наступить внезапно, при этом они быстро прогрессируют. Вероятно, для более полной оценки теплового состояния помимо фиксированной величины температуры тела следует учитывать и временные показатели гипертермии. 

По данным отечественных и зарубежных авторов, критической температурой для организма человека, подвергшегося тепловому воздействию, можно считать 38,4 - 38,9° и даже 39,2-39,4°.

Характеризовать уровень гипертермии может и величина избытка теплосодержания в организме, отнесенная к поверхности тела человека. Предельно допустимая величина теплонакопления в организме испытуемых во время экспериментов в пустыне составляла 70 - 75 ккал/кв. м. При дальнейшем увеличении теплосодержания мы наблюдали появление предвестников теплового удара. По данным некоторых зарубежных исследователей, предельно переносимый уровень накопления избыточного тепла колеблется в пределах 65 - 85 ккал/кв. м и даже 89 - 100 ккал/кв. м.

К аналогичным выводам пришли Кричагин (1966), А.Н.Ажаев (1979), А. А. Дородницына, Е. Я. Шепелев (1961), проводившие исследования в термокамере при температуре окружающей среды 45-75° .  С. М. Городинский с сотрудниками установил, что предельно допустимое накопление тепла в покое составляет 89 + 9 ккал/кв. м, при физической работе средней тяжести - 84 + 9 ккал/кв. м, а при тяжелой - 113 + 6 ккал/кв. м. 

Столь значительное различие в определении критических цифр теплонакопления различными авторами связано, видимо, с тем, что переносимость тепловой нагрузки не только носит индивидуальный характер, но и может колебаться у одного и того же человека в зависимости от состояния здоровья, нарушений режима труда и отдыха, физической нагрузки и т. д. Так, например, прием небольшой дозы алкоголя накануне эксперимента почти в 2 раза снижал устойчивость испытуемого к теплу.

Совершенно очевидно, что все излишнее тепло, грозящее нарушить температурный гомеостаз, требует немедленного удаления.  В обычных условиях этот процесс идет несколькими путями: 28% тепла - конвекционным, 37%-лучеиспусканием, 11%-испарением воды через легкие, 2% -теплопроводностью, 4%-при нагревании принимаемой пищи и вдыхаемого воздуха, 4% - с выдыхаемым воздухом и 14% -испарением воды через кожу (перспирацией). Однако с повышением температуры воздуха роль потоотделения в теплорегуляции значительно возрастает. Если при температуре воздуха 15,5° из общего количества потерянной жидкости (1,40 л/сутки) испарением организм теряет 0,94 л, то при 32,2° из 2,994 л на долю пота приходится 2,444 л.  При температуре воздуха 33° поддержание теплового баланса осуществляется фактически лишь испарением пота, поскольку другие пути оказываются закрытыми. Таким образом, в условиях пустыни только он, спасительный пот, может избавить организм от перегрева, унося с каждым испарившимся граммом 585 калорий тепла. 

Потери воды с потом при температуре внешней среды 37,8° достигают 300 г/час и с дальнейшим повышением температуры на каждые полградуса увеличиваются на 20 г/час.  При тяжелой физической нагрузке общие потери жидкости за сутки могут превысить 10-12 л. 

Правда, по мере уменьшения запасов жидкости в организме потоотделение несколько замедляется, т. е. существует определенная зависимость между уровнем потоотделения и степенью дегидратации. Так, по данным С.Робинзона, потоотделение снижается на 15 - 20% уже при дегидратации 3-4%.  Наблюдая за динамикой потоотделения у испытуемых - участников исследований в пустыне, мы также отмечали некоторое его снижение от первого к третьему дню эксперимента, что, по-видимому, свидетельствовало о торможении функции потовых желез, вызванном развивающимся обезвоживанием.

Изучение структуры водопотерь показало, что при потере массы тела до 4,0 - 4,5% обезвоживание происходит за счет внесосу-дистой экстрацеллюлярной жидкости, при дефиците от 4,5 до 6,0% объем циркулирующей плазмы (ОЦП) уменьшается на 15 - 20%. В дальнейшем при потере массы тела до 8 - 10% уменьшение ОЦП и внеклеточной жидкости хотя в целом и не прогрессировало, но происходило уменьшение внутриклеточной воды.