Охлаждение организма

Различают общее и местное охлаждение (отморожение), однако на практике общее охлаждение часто сочетается с местным, а местное воздействие холода может вызвать выраженные явления общего охлаждения. Под общим охлаждением понимают воздействие холода, не сопровождающееся снижением температуры тела ниже нормальной (для человека – не ниже 36°С). Падение температуры тела ниже этого уровня (гипотермия), если оно вызвано воздействием холода как повреждающего фактора окружающей среды, свидетельствует о том, что компенсаторные механизмы терморегуляции не справляются с его разрушающим действием. В этом случае говорят о переохлаждении организма. Под замерзанием организма понимают патологическую гипотермию, сопровождающуюся опасным расстройством функций организма вплоть до его гибели. Термин «замерзание» в отношении целостного организма является условным, так как смерть наступает при температуре тела, значительно превышающей 0°С, когда истинное замерзание с образованием льда невозможно. Так, для человека снижение температуры в прямой кишке до 17-18°С обычно смертельно, до 20°С – почти необратимо, до 25°С – весьма опасно.

Холод как вредный фактор окружающей среды оказывает неблагоприятное влияние на организм и производственную деятельность человека. Следует учитывать, что переохлаждение и замерзание человека возможны не только в экстремальных климатических условиях, но и в зонах с умеренным и теплым климатом, в том числе и при плюсовой температуре, когда повышенной теплоотдаче способствуют высокие скорости ветра и влажности воздуха.

Скорость и глубина охлаждения, помимо силы и времени воздействия холодового фактора, зависит от состояния организма и условий, в которых он находится. Устойчивость организма к охлаждению снижается при физическом утомлении человека, голодании, алкогольном опьянении, кровопотере, шоке, травмах и заболеваниях. У стариков и детей сопротивляемость к охлаждению снижена. Переохлаждение быстрее наступает при повышенной влажности воздуха и сильном ветре, особенно, если человек находится в легкой, тесной или промокшей одежде. Эти факторы в значительной степени увеличивают теплоотдачу.

Охлаждение организма является следствием нарушения теплового баланса и развивается в тех случаях, когда в организме теплоотдача превышает теплопродукцию. Холод – сильный раздражитель, поэтому охлаждение теплокровного организма сопровождается выраженными функциональными, метаболическими и биофизическими изменениями.

В процессе охлаждения организма различают фазы компенсации и декомпенсации терморегуляции. В фазе компенсации терморегуляторные реакции организма имеют рефлекторный, приспособительный, защитный характер и направлены на предупреждение снижения температуры тела, с одной стороны, путем уменьшения теплоотдачи, а с другой – увеличения теплопродукции. Уменьшение теплоотдачи достигается прекращением потоотделения, спазмом кровеносных сосудов кожи и мышц, уменьшением кровотока в них. Теплопродукция усиливается за счет повышения обмена веществ (рисунок 1). Важным фактором термогенеза является холодовая мышечная дрожь и повышение тонуса мышц. В этой же фазе увеличивается число сердечных сокращений, повышается артериальное давление, возрастает минутный объем сердца и дыхания, концентрация глюкозы и свободных жирных кислот в крови, снижается содержание гликогена в печеночных клетках и мышцах. Потребление кислорода увеличивается в 5-6 раз. Таким образом, для компенсаторной фазы охлаждения организма характерно повышение функциональной активности основных систем организма.

В фазе декомпенсации терморегуляции равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей нарушается, преобладает теплоотдача, и поэтому развивается состояние патологической гипотермии. При этом четко прослеживается тенденция к угнетению функциональной активности организма и снижению интенсивности обмена веществ. Наблюдаются изменения, противоположные указанным выше в фазе компенсации. Наступает дискоординация функций организма и систем. По мере углубления гипотермии наступает торможение функций коры головного мозга, а затем подкорковых и бульбарных центров. Быстро возникающая сонливость лишает замерзающего возможности активно бороться с дальнейшим охлаждением.

При патологической гипотермии развивается гипоксия в результате расстройства дыхания и кровообращения. Тканевая гипоксия усугубляется также нарушением микроциркуляции вследствие снижения тонуса сосудов, замедления кровотока и ухудшения реологических свойств крови (сгущение, повышение вязкости, увеличение числа форменных элементов и концентрации гемоглобина). В то же время потребность тканей в кислороде в значительной мере уменьшается в связи со снижением интенсивности обмена веществ по мере развития гипотермии.

Степень функциональных и метаболических нарушений при переохлаждении находится в прямой зависимости от силы холодового фактора и длительности его воздействия. При быстром охлаждении меньше истощаются энергетические резервы организма, короче продолжительность кислородного голодания тканей, однако более выражены расстройства сердечно-сосудистой системы. Медленное переохлаждение может сопровождаться гипогликемией, являющейся признаком истощения углеводных ресурсов организма.

Охлаждение и переохлаждение организма в связи с резким снижением иммунобиологической реактивности организма способствует развитию различных воспалительных заболеваний – пневмонии, плеврита, острых респираторных заболеваний и др. Кроме того, могут нарушаться функции других органов и систем, в связи с чем нередко возникают астенизация, психозы, трофические нарушения, имеет место снижение работоспособности, точности работы (рисунок 8).

Рис. 8. Снижение ловкости рук при холодовой экспозиции

1 — работа на ручном динамометре. 2 — закручивание больших гаек.

3 - закручивание маленьких винтиков.