Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях

Мы уже видим, что условия окружающей среды и физическая активность, очевидно, играют большую роль. В термонейтральной зоне отдачу и образование тепла можно поддерживать в равновесии только за счет кровообращения в коже с помощью вазомоторных реакций. Изменения кровообращения в коже за счет активности гладкой мускулатуры сосудистых стенок практически не требует энергетических затрат. При воздействии холода происходит сужение кровеносных сосудов кожи, а при повышении температуры – их расширение. Регуляция активности сосудистой мускулатуры осуществляется преимущественно симпатическими нервами, воздействующими на так называемые альфа-адренергические рецепторы. За пределами термонейтральной зоны энергетический обмен быстро возрастает как при повышении, так и при понижении температуры окружающей среды. Этот тип терморегуляции при воздействии тепла, расширение кровеносных сосудов кожи, называют сухой отдачей тепла, в отличие от потоотделения, влажной отдачи тепла. Как и во всех химических реакциях, температура оказывает решающее воздействие на процессы обмена веществ в организме. Интуитивно можно предположить, что при дополнительной тепловой нагрузке выше термонейтральной зоны энергетический обмен снизится, но это не так. При повышении температуры тела организм должен запустить механизмы, препятствующие дальнейшему повышению температуры, а это имеет свою энергетическую цену. Эту задачу берут на себя, главным образом, система кровообращения и потовые железы.

Нагрузка на сердечно-сосудистую систему повышается, потому что производимое мышцами тепло – например, при тяжелой физической работе – для того, чтобы быть отданным, должно переместиться к поверхности тела. Это перемещение тепла от внутренних органов (головного мозга, легких, сердца, печени) к покровам тела (коже и мышцам) с помощью разветвленной сосудистой системы называют внутренним транспортом тепла. Если внутри тела в результате физической работы производится больше тепла или оно нагревается из-за повышения температуры окружающей среды, то изменяется соотношение между внутренностью тела и его покровами. При прохладной температуре окружающего воздуха (10 °C) доля объема тела, в которой температура тканей поддерживается на уровне 37 °C, составляет около 30 %, а доля периферических тканей, где температура ниже, составляет 70 %. При теплых условиях окружающей среды (30 °C) эта область внутри тела увеличивается, и одновременно расширяются кровеносные сосуды кожи.

Независимо от этой системной регуляции кровоснабжения включаются также местные механизмы регуляции просвета кровеносных сосудов. При тяжелой физической работе дополнительно расширяются кожные кровеносные сосуды грудной клетки. Эта реакция опосредуется действием гормона брадикинина – веществом-мессенджером, которое выделяется вместе с потом и действует подобно гистамину, известному из болезненного опыта при укусе осы. В последнем случае дело доходит до экстремального расширения сосудов, а вследствие повышения их проницаемости развивается болезненный отек на месте укуса. Помимо этого, усиливается теплоотдача в области головы и конечностей; на конечностях это кисти и стопы, а на голове уши. Все эти области обладают большой поверхностью относительно их объема, а это облегчает теплоотдачу в окружающую среду.