Как холод действует на человека: механизмы терморегуляции, стадии переохлаждения и 15 способов воздействия

Замерзнешь — не пропадешь! Узнай, как хитрая терморегуляция спасает нас от холода и какие скрытые резервы включает организм.

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:

  1. 33-32С и ниже: вызывает сонливость, помрачение сознания.
  2. 30С и ниже: вызывает снижение основного обмена, гипотонию, брадикардию (замедление пульса), брадипноэ (замедление дыхания), потерю сознания.
  3. 25С и ниже: представляет прямую угрозу жизнедеятельности.
  4. 23-20С и ниже: необратимо, наступает клиническая смерть.
  5. 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

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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).

  4. 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.

  5. Сужение сосудов для снятия отеков

    Локальное охлаждение вызывает сужение кровеносных сосудов, что эффективно уменьшает отеки и воспалительные реакции при травмах (ушибах, растяжениях).

  6. 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).

  7. 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)

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.

  4. 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.

  5. 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.

  6. 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.

  7. 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.

  8. 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.