На грани возможного: Наука выживания

Прежде чем выяснять, как человеческому организму удается справиться с экстремальной жарой, следует пояснить, что такое температура тела и как она регулируется в нормальных условиях. Не во всех участках тела поддерживается одинаковая температура, поэтому так называемая «температура тела» – это на самом деле температура внутренняя, температура глубинных тканей грудной клетки и брюшной полости. Она обычно составляет около 37° С, отклоняясь в течение суток примерно на полградуса – выше всего вечером, ниже всего перед рассветом. У женщин на внутреннюю температуру дополнительно влияет менструальный цикл: перед овуляцией температура повышается и держится с 15-го по 25-й день 28-дневного цикла. Эти изменения позволяют женщине определить наиболее подходящие для зачатия дни, поэтому на их основе строится календарный (ритмический) метод контрацепции.

Как наглядно демонстрируют тепловизионные снимки, температура поверхности тела может сильно отличаться от внутренней. У обнаженного человека в холодной комнате температура кожи может понизиться до 20° С, и температура конечностей также будет ниже внутренней. И наоборот, после интенсивной физической нагрузки температура в потрудившихся мышцах возрастет до 41° С, хотя внутренняя температура повысится всего на один-два градуса. Участки с повышенным кровотоком тоже всегда горячие – именно поэтому у нас «горит лицо», когда мы краснеем.

Норма внутренней температуры лежит в пределах 36–38° С; ниже 35° С наступает гипотермия, выше 40° С – гипертермия, если пользоваться медицинской терминологией. При подъеме внутренней температуры выше 42° С наступает смерть от теплового удара. Поэтому, в отличие от переохлаждения, которое человек при определенных условиях может пережить (см. гл. 4), перегрев с увеличением внутренней температуры на каких-нибудь пять градусов является смертельным. Особенно чувствительна к повышениям температуры сперма, поэтому у млекопитающих тестикулы вынесены для охлаждения за пределы тела. Как ни сексуально выглядят обтягивающие брюки, они понижают мужскую фертильность, препятствуя отдаче тепла и уменьшая выработку спермы.

Чувствуя жар

Вопрос о том, как ощущает организм свою внутреннюю температуру, занимал ученых годами. Субъективно нам всем понятно, что чувство тепла или холода возникает благодаря нервным окончаниям в коже. Однако, если задуматься, мы поймем, что для выживания важна не температура поверхностных покровов, а температура мозга. Таким образом, организму логичнее ориентироваться на температуру мозга, а не кожи – подобно тому, как система отопления контролируется центральным термостатом, а не датчиками с наружных стен.

Аналогичный «термостат» в животном организме был обнаружен Э. Ааронзоном и Ю. Заксом в 1885 г. Он находится в гипоталамусе – отделе мозга, расположенном у основания черепа. И все равно долгое время после его обнаружения не утихали бурные споры о том, что важнее для температурного контроля – кожа или мозг. Окончательный ответ был получен благодаря одному ученому, который позволил вживить себе в мозг температурный датчик и проследить, чем определяется реакция его тела на холод – температурой кожи или мозга. Чтобы охладить кровь, поступающую в мозг, но при этом не дать ей добраться до кожи, испытуемый ел мороженое. Последовавшая в результате типичная реакция организма на холод поставила окончательную точку в спорах: главный регулятор температуры тела находится в мозге.

Однако мозгом чувствительность к температурному воздействию не ограничивается. Хлебнув слишком горячего кофе и от неожиданности опрокинув чашку на себя, вы наверняка подскочите от боли, убеждаясь заодно, что кожа, язык, ротовая полость и горло тоже снабжены тепловыми «датчиками». Они воспринимают не температуру окружающей среды, а, скорее, температуру кожи, в которой расположены. Именно поэтому воздух из электрической сушилки для рук кажется прохладным, пока руки еще влажные, но когда руки высыхают, становится обжигающе горячим.

Температурные рецепторы кожи делятся на две разновидности. Первые реагируют на температуру от 13 до 35° С, сигнализируя об уровне холода или тепла. Их называют холодовыми рецепторами, поскольку интенсивность сигналов, посылаемых ими к мозгу, возрастает с понижением температуры. Наибольшая их чувствительность наблюдается при 28° С – вероятно, именно при такой средней температуре развивался человеческий организм.