Вопросы о погоде

3.17. Каков механизм терморегуляции у человека?

Температура тела человека поддерживается на постоянном уровне путем регулирования теплоотдачи тела в зависимости от внешних условий и характера деятельности человека в данный момент.

При снижении температуры наружного воздуха и росте теплоотдачи поступившая в организм пища начинает интенсивно сгорать, что компенсирует теплопотери. Одновременно для уменьшения теплоотдачи сокращаются сосуды в кожном покрове, уменьшается частота дыхания и число ударов сердца в минуту, организм начинает экономнее расходовать энергию.

Повышение температуры наружного воздуха вызывает другие процессы: ускоряется пульс, усиливается поступление крови к кожному покрову, возрастает теплоотдача. Если этого недостаточно, начинается потовыделение, и избыток накопившегося в организме тепла удаляется с потом.

Следует иметь в виду, что теплоотдача организма зависит не только от температуры, но и от влажности наружного воздуха, ветра, радиационного режима, то есть от общей интенсивности процесса охлаждения, а также других факторов, действие которых изучено еще недостаточно (например, от психологического состояния человека, эмоциональных нагрузок и т. п.).

3.18. Может ли меняться температура тела у здорового человека?

Температура тела здорового человека непроизвольно изменяется в течение суток, она может колебаться в зависимости от режима питания, мышечной нагрузки и условий внешней среды (особенно когда последние становятся аномальными). Обычные колебания температуры тела у здорового человека при нормальных условиях внешней среды составляют доли градуса, но у отдельных людей могут достигать нескольких градусов.

3.19. До каких пределов может опускаться температура тела человека при охлаждении?

Температура поверхности кожи у человека, за исключением нескольких наиболее чувствительных ее участков, обычно на 2-5°C ниже, чем внутри тела, то есть находится в пределах 31-35°C. Если при длительном охлаждении температура кожи становится ниже 29°C, появляется дрожь, при которой организм выделяет тепла больше обычного. При понижении температуры кожи до 27°C у большинства людей наступает кома. Некоторые люди, как правило это северяне, переносят охлаждение тела до 25 и даже до 24°C. Сердце человека способно работать и при температуре несколько ниже 24°C. Смерть обычно наступает при понижении температуры до 21°C. Но известны случаи, когда люди с температурой тела 28°C были в состоянии ходить и разговаривать; осмысленная речь у отдельных индивидуумов отмечалась при температуре 26-24°C.

3.20. Что такое летальная температура?

Это предельные значения температуры тела животных; когда температура выходит за эти пределы, животные погибают. Разность между верхней и нижней летальной температурой для большинства млекопитающих и птиц составляет 15-25°C. Для человека нижняя летальная температура считается равной 24-25°C, а верхняя – 43-44°C. Могут, однако, наблюдаться отдельные случаи выживания человека после достижения указанных летальных температур, но для этого необходимы исключительные условия. Такие случаи крайне редки, но все же описаны в литературе.

Медицине известны достоверные случаи выздоровления людей после повышения температуры до 43,5°C (а по другим источникам – даже до 45°C). В Лондоне в 1875 году больной выжил якобы даже после повышения температуры до 46°C. Однако, как правило, повышение температуры тела до 42-43°C заканчивается смертью больного.

В Чикаго в 1951 году молодая женщина, температура тела которой была всего 18 С, выжила, хотя ей и пришлось ампутировать обе ноги. Но этот исключительный случай – в известной мере загадка медицинской практики.

3.21. К каким заболеваниям приводит перегрев организма?

Избыточное тепло внешней среды может привести к тепловому истощению либо к тепловому удару. Последствия теплового истощения менее опасны, чем теплового удара, но оба заболевания следует считать серьезными, требующими врачебной помощи. Перегрев организма влечет за собой нарушение работы механизма терморегуляции, а это ведет к нарушению функций кровообращения и некоторых центров головного мозга. Чем скорее будут восстановлены эти функции, тем менее опасны будут последствия заболеваний.

3.22. Что представляет собой тепловой баланс тела человека?

Известно, что температура поверхности тела человека в зависимости от внешних условий и его состояния может меняться в значительных пределах, превышающих 20°C. Соответственно меняется теплоощущение.

Экспериментальным путем установлено, что при температуре поверхности тела ниже 29°C подавляющее большинство людей начинает ощущать холод, а при температуре выше 34,5°C – чрезмерное тепло. Наиболее комфортная температура поверхности тела – 33°C.

При стабильной температуре поверхности тела тепло-ощущение человека остается неизменным, приток и расход тепла в организме оказываются сбалансированными. Тепловой баланс тела человека можно выразить в виде уравнения; составляющими его членами будут: радиационный баланс поверхности тела Р, теплопродуктивность организма М (определяемая в среднем количеством и калорийностью пищи, усвоенной в данный момент времени), затраты тепла на испарение И, турбулентный поток тепла от поверхности тела Т. Таким образом: Р + М = И + Т.

Это упрощенное выражение уравнения теплового баланса не учитывает такие относительно малые члены, как, например, потеря тепла при дыхании. Она приобретает сколь-либо существенное значение только при низких температурах воздуха. Кроме того, тепловой баланс тела человека в одежде будет определяться также теплоизолирующим влиянием одежды и его выражение приобретет более сложный вид.

3.23. Как изменяются в течение года отдельные составляющие теплового баланса человеческого тела?

По данным исследований М. И. Будыко, в условиях умеренной зоны Европейской части страны летом главным источником тепла для человека является приход коротковолновой радиации. Основные затраты тепла в условиях теплой летней погоды составляют затраты на испарение, которые могут составить до 75-80% всех затрат тепла. Зимой, в условиях низких температур наружного воздуха, резко возрастает роль турбулентной теплоотдачи. Последняя может составить до 50-60% общих затрат тепла. В этом случае на долю испарения останется менее половины затрат, а при сильных морозах – и того меньше: до 20-25%.

3.24. Как велика зона благоприятного для человека теплового режима в Европейской части нашей страны?

Летом эта зона, по данным М. И. Будыко, очень обширна – она простирается от южного побережья Белого моря до западных отрогов Кавказского хребта и южной оконечности Уральских гор на юго-востоке. Границами этой зоны являются изолинии 29°C и 34,5°C, представляющие средние температуры поверхности тела одетого человека в июле (жирные сплошные линии на рис. 9). Для неодетого человека северная граница зоны благоприятного термического режима проходит приблизительно вдоль 60-й параллели, от Ленинграда на восток, то есть на 400-500 км южнее, чем для легко одетого человека. На том же рисунке она показана пунктирной линией.