Организм человека — это сложная система, способная регулировать свою температуру в широком диапазоне условий окружающей среды. Оптимальными метеорологическими условиями для человека являются температура воздуха 18-21 градус по Цельсию при относительной влажности 40-60% и скорости движения воздуха 0,5-1 м/сек. Когда организм подвергается воздействию холода, включаются сложные внутренние механизмы, направленные на сохранение оптимальной терморегуляции. В этой статье мы подробно разберем, как именно холод работает на человека, какие физиологические реакции вызывает и как его можно использовать во благо или во вред.
Механизмы теплоотдачи и терморегуляции
Тело человека может отдавать тепло в окружающую среду за счет трех основных механизмов:
- Излучение (радиация) — отдача тепла в виде инфракрасных лучей.
- Проведение (конвекция) — передача тепла при контакте с более холодным воздухом или водой. Стоит отметить, что охлаждающее действие проточной воды за счет конвекции в 50-100 раз сильнее, чем воздуха.
- Испарение — охлаждение за счет испарения пота с поверхности кожи.
Удержание постоянной температуры тела в физиологической фазе общего охлаждения является результатом, с одной стороны, уменьшения отдачи тепла наружу (сужение периферических сосудов), с другой — повышения его продукции путем интенсификации биохимических процессов (дрожь). Если организм подвергается воздействию холода, его внутренние механизмы могут оказаться не в состоянии восполнять потери тепла. Защитные реакции организма дремлют, идет интенсивная потеря тепла, органы и ткани охлаждаются чрезмерно.
Стадии общего переохлаждения (гипотермии)
ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ — это снижение внутренней температуры тела до 35С и ниже в результате преобладания теплоотдачи над теплопродукцией. Снижение ректальной температуры имеет четкие стадии:
- 33-32С и ниже: вызывает сонливость, помрачение сознания.
- 30С и ниже: вызывает снижение основного обмена, гипотонию, брадикардию (замедление пульса), брадипноэ (замедление дыхания), потерю сознания.
- 25С и ниже: представляет прямую угрозу жизнедеятельности.
- 23-20С и ниже: необратимо, наступает клиническая смерть.
- 17-18С: биологическая смерть.
15 способов и вариантов воздействия холода на человека
В зависимости от интенсивности, длительности и локализации воздействия, холод может оказывать как благоприятное (закаливание, лечение), так и вредное действие. Рассмотрим 15 основных способов и вариантов влияния холода на наш организм.
Положительное и лечебное воздействие
- Закаливание организма
Кратковременное охлаждение кожных покровов (влажные обтирания или обливания) способствует закаливанию. Ученые отмечают, что при адаптации к новым климатическим условиям пульс при физической работе снижается на 20-30 ударов в минуту, а температура тела — на 0,5-1 C по сравнению с первыми днями. Закаливание повышает возможности адаптационных реакций организма к низким температурам.
- Холодный душ: стимуляция ЦНС
Механизмы воздействия холода на центральную нервную систему обуславливают возбуждение, прилив энергии и чувство невесомости. Холодный душ улучшает кровоснабжение мозга, обеспечивая его большим количеством кислорода и питательных веществ.
- Лечебное местное охлаждение (криотерапия)
При местном охлаждении возможно снижение температуры глубоко лежащих тканей. На этом основано лечебное применение холода для борьбы с гипертермической реакцией и для быстрого снижения температуры головного мозга (например, при нейротравмах).
- Охлаждение при термических ожогах
Немедленное охлаждение обожженной поверхности сокращает время перегревания тканей, препятствуя распространению действия термического агента на глубжележащие ткани. Порядок действий: охладить место ожога (струя холодной воды в течение 10-15 мин или приложить холод на 20-30 мин), накрыть повреждение сухой чистой тканью.
- Сужение сосудов для снятия отеков
Локальное охлаждение вызывает сужение кровеносных сосудов, что эффективно уменьшает отеки и воспалительные реакции при травмах (ушибах, растяжениях).
- Активация обмена веществ
При легком переохлаждении (1-я степень) механизмы теплообразования и симпатическая нервная система активируются. Сузившиеся кровеносные сосуды затем расширяются обратно, чтобы не дать коже охладиться слишком сильно, а организм начинает активно высвобождать энергию из своих запасов (жиров и углеводов).
- Борьба с перегревом
При перегревании или активной физической работе в жару охлаждение организма (естественное потоотделение или искусственное охлаждение водой) критически важно для предотвращения теплового удара и обеспечения нормального функционирования органов.
Негативное и разрушительное воздействие (рассорка с теплом, отворот от жизни)
- Холодовая аллергия
Механизм развития холодовой аллергии до конца не ясен, но часто появление симптомов (крапивница, зуд, отек) связывают с резким повышением уровня гистамина в ответ на контакт с холодом.
- Реакция на охлажденные растворы (внутривенное охлаждение)
Охлажденный раствор для капельницы может привести к аллергической реакции и сильной боли в конечности, через которую он вводится, если человек страдает от аллергии на холод или имеет повышенную чувствительность сосудов.
- Угнетение сердечно-сосудистой системы
При длительном нахождении на холоде происходит резкий спазм периферических сосудов. Это повышает артериальное давление, увеличивая нагрузку на сердце, что может привести к инфаркту или инсульту, особенно у людей с патологиями.
- Местное переохлаждение (обморожение)
В зависимости от интенсивности и длительности локального воздействия холода, может произойти замерзание тканей. Чаще всего страдают открытые участки (пальцы, нос, уши), где нарушается кровоток и образуются кристаллы льда в клетках.
- Угнетение иммунитета и простуда
Длительное пребывание на холоде без должной защиты приводит к тому, что защитные реакции организма «дремлют», ресурсы истощаются, и как итог, простуда и болезнь, так как ослабленный организм не может противостоять инфекциям.
- Хроническое отравление тканей (холодовая интоксикация)
При сильном и длительном общем охлаждении организм через кожу теряет тепло, а нарушенный кровоток приводит к накоплению недоокисленных продуктов обмена в тканях. Это вызывает своеобразное хроническое отравление организма с поражением жизненно-важных органов: сосудов, почек, нервной системы.
- Брадикардия и остановка дыхания
При падении внутренней температуры до 30С и ниже развивается критическое снижение основного обмена, гипотония, брадикардия (пульс становится реже) и брадипноэ. Это своеобразный «отворот» организма от активной жизни — процессы замедляются, готовясь к клинической смерти.
- Необратимая гипотермия и смерть
Достижение пределов адаптации практически совпадает с пределом выживаемости. При температуре 23-20С и ниже наступает клиническая смерть, а при 17-18С — биологическая смерть. Холод окончательно разрушает клеточные структуры, делая оживление невозможным.
Холод — мощный фактор, который может быть как лекарством, так и ядом. Ученые Института биофизики Минздрава России проводили опыт, когда одновременно одну половину человеческого тела нагревали, а другую охлаждали — это доказывает невероятные адаптационные возможности нашей терморегуляции. Однако важно помнить грань: кратковременное охлаждение закаляет и лечит (как при ожогах или воспалениях), а длительное — разрушает сосуды, нервы и приводит к гибели. Умение правильно использовать холод — ключ к здоровью и безопасности.