Потоотделению предшествует
расширение сосудов. Местное расширение
периферических сосудов связывают
с ослаблением сосудосуживающего
тонуса, активным холинергическим механизмом
и автономными реакциями. Они
вызываются как из центра в ответ
на небольшое общее повышение температуры
тела, так и через спинальную дугу от терморецепторов
кожи.
Увеличение объема русла
периферических сосудов компенсируется
уменьшением кровотока во внутренних
органах.
Реакцией организма на
значительное расширение сосудистого
русла является увеличение объема циркулирующей
жидкости. Механизм этого явления
мало изучен. Известно, что сначала
происходит освобождение запасов крови
из внутренних органов. Возможно, в
этом случае стимулируются объемные
рецепторы, а эндокринные изменения
вызывают увеличение задержания воды
и натрия с последующим расширением
объемов внеклеточной и циркулирующей
жидкости. При нагревании возрастает
секреция АДГ, при этом освобождается
альдостерон, что подтверждает данные
о разжижении крови в тепле. Объем
плазмы увеличивается больше, чем
объем циркулирующих эритроцитов,
поэтому величины гематокрита снижаются.
В связи с изменениями
объема крови происходят сдвиги и
в ее распределении.
У неадаптированного человека
в тропиках отмечается падение артериального
давления, увеличение частоты сердечных
сокращений. Возрастание пульса, связанное
с повышением температуры тела, приводит
к значительному увеличению минутного
объема крови.
Система дыхания реагирует
на тропические условия непроизвольной
гипервентиляцией и сопутствующей
ей гипокапнией. В результате в организме
развивается дыхательный алкалоз.
Функция органов пищеварения
теснейшим образом связана с
состоянием теплового баланса. В
связи с этим в тропиках существенно
изменяются секреторная, всасывательная
и моторно-эвакуаторная деятельность
желудочно-кишечного тракта. Действительно,
широко известно, что у людей, впервые
прибывших из европейских стран
в тропики, ухудшается аппетит, пропадает
желание принимать пищу животного
происхождения. Это явление связывают
либо со снижением секреции соляной
кислоты и пепсина желудочными
железами, либо с уменьшением потребности
организма в высококалорийных продуктах
из-за снижения обмена веществ. Считают
также, что в условиях тропиков наблюдается
атония двигательного аппарата желудочно-кишечного
тракта, которая также приводит к
ухудшению аппетита. Кроме того,
происходит значительное перераспределение
крови, в результате часть крови
переходит к подкожным сосудам,
а кровоснабжение внутренних органов
резко снижается. Все это приводит
к уменьшению секреции желудочного
и панкреатического соков и желчи.
Многочисленные исследования
показали, что у человека в условиях
тропиков основной и энергетический
обмен понижен. Уровень основного
обмена в значительной степени зависит
от условий питания, в частности
от потребления белков. Полагают, что
адаптивные изменения основного
и энергетического обмена обусловлены
гормональными сдвигами, преимущественно
снижением активности щитовидной железы.
Морфофункциональные
особенности коренных жителей тропиков. Население тропического пояса
разнообразно в расовом, этническом и
культурном отношениях. К коренному населению
тропиков относятся жители Центральной
Америки, Антильских островов, Африки,
Индии, Большого Никобара, Новой Гвинеи.
Комплекс морфофункциональных
черт тропических популяций, выделенных
в тропический адаптивный
тип, во многих отношениях специфичен.
Это проявляется как в строении тела, так
и в характеристике внутренней среды организма,
включая глубинные механизмы обмена веществ.
По мнению Т. И. Алексеевой
(1998) [6], этот морфофункциональный комплекс
возник в результате длительного, наследственно
закрепленного приспособления к высоким
температурам и влажности окружающей
среды, к условиям белковой недостаточности
и избытку углеводов в диете, к некоторым
эндемическим заболеваниям.
Специфическая удлиненная форма
тела с повышенной относительной
поверхностью испарения, увеличение количества
потовых желез на 1 см2, интенсивность
потоотделения, специфика регуляции водно-солевого
обмена, понижение уровня метаболизма,
достигаемое уменьшением мышечной массы
тела, редукцией синтеза эндогенных жиров
и понижением концентрации АТФ, – характерные
черты тропических аборигенов. Если к
этому добавить темный цвет кожи, курчавые
волосы, удлиненную и высокую форму головы,
сильное развитие слизистых оболочек
носа и губ, то адаптивный характер морфо-функционального
комплекса коренного населения тропиков
не будет вызывать сомнения. Наследственная
природа этого комплекса, по-видимому,
также бесспорна. Перечислим также концентрацию
медленно мигрирующих трансферинов, связанных
с уменьшением интенсивности основного
обмена в тропической зоне, пониженную
чувствительность периферических тканей
к гормону роста у пигмеев, редукцию синтеза
холестерина у масаев, лактозную непереносимость
у арабов и некоторых других групп тропического
пояса. Непереносимость лактозы, в основе
которой лежит недостаточная ферментативная
активность, может быть, следует интерпретировать
как наличие избирательной способности
в отношении пищи. В свете такой интерпретации
становится понятным приспособление к
диете с избытком углеводов и резким дефицитом
белков.
Таким образом, несмотря на
жесткие климатические условия
тропиков, у их жителей выработались
приспособления, позволившие им успешно
адаптироваться к жизни в этой
среде.
Акклиматизация
прибывающих в зоны жаркого климата
Вопросы акклиматизации к
условиям жаркого климата имеют
большое практическое значение, связанное
с миграцией населения Советского
Союза в субтропические районы и
освоением сухих пустынь, а также
ввиду расширения международных
связей и задач оказания помощи развивающимся
странам. При переезде на временное
или постоянное местожительство
в районы жаркого климата человек
испытывает его влияние на все
физиологические функции. От того, насколько
успешно организм приспособится
к этим условиям, зависит его здоровье
и работоспособность. Поэтому знание
закономерностей и свойств перестроек
основных функций в процессе акклиматизации
имеет важное значение для облегчения
и создания оптимальных условий труда
и быта. Изучение динамики приспособительных
изменений функций организма человека,
оказавшегося в сухой жаркой пустыне,
позволило выделить четыре фазы процесса
акклиматизации (А. Д. Слоним, 1980). Первая
фаза сверхкомпенсации характеризуется
бурной реакцией дыхания, кровообращения,
потоотделения и других функций и несет
в себе элементы неспецифического напряжения
— стресса. Во второй фазе происходит
перестройка функций применительно к
новым условиям путем сокращения избыточных
реакций до уровня, требуемого новым состоянием
гомеостаза. В третьей, которую именуют
фазой энергетической адаптации, организм
приспосабливается к более экономному
способу функционирования, ограничению
потерь воды и солей с потом, уменьшению
трат энергии на мышечную работу и т. д.
Наконец, четвертая фаза завершает процесс
акклиматизации стабилизацией новых гомеостатических
параметров на основе перестроенных нервных
и гуморальных регуляций применительно
к условиям жаркого климата. Продолжительность
течения этих фаз чрезвычайно варьирует
как индивидуально, так и в отношении разных
функций. Описаны случаи, когда все показатели
теплообмена и гемодинамики людей, прибывших
из Подмосковья в Среднюю Азию, уже через
20 — 30 дней перестроились на уровень, близкий
к показателям местных жителей (П. А. Соломко,
1960). Наряду с этим отмечались и гораздо
более длительные сроки акклиматизации,
особенно по показателям обмена веществ,
отдельные из которых стабилизируются
на новом уровне лишь через несколько
месяцев (Ф. Сульман, Н. Гиршман, И. Пфейфер,
1962). Изучение механизмов наступающих
при этом изменений показало, что в начальной
стадии акклиматизации срочно развиваются
неснецифические реакции, использующие
гуморальные механизмы, с образованием
симпатических аминов и кортикостероидов,
снижающие чувствительность тканей к
температуре и вызывающие общее повышение
устойчивости организма. Затем наступает
стадия развития специфических терморегуляторных
реакций, а срочные неспецифические, дорого
обходящиеся организму, идут на убыль
(Ф. Ф. Султанов, 1986). Скорость акклиматизации
зависит и от того, в условиях какого климата
приезжие жили раньше. Так, пребывание
на солнце в день приезда в Ташкент вызвало
потоотделение у приехавших из северных
областей Советского Союза в 10 раз, а у
прибывших из средней полосы в 4 раза большее,
чем у местных жителей, но после двух лет
акклиматизации количество выделяемого
пота у всех стало одинаковым (А. Ю. Юнусов,
Ф. М. Исмангалиева, 1972). Одно из важных
проявлений акклиматизации состоит в
повышении эффективности отдачи тепла.
Например, в течение 30 дней приспособления
к работе в пустыне увеличивалось количество
пота (в первые дни — 6,25 л, на 30-й день —
7,09 л), ускорялось начало его выделения
(на лбу: в первые дни — через 7,2 мин, на
22-й день — через 3,0 мин), уменьшалась доля
избыточного бесполезно стекающего пота
(в первые дни — 80%, на 24-й день — 40%) (А. Ю.
Тилис, П. А. Соломко, 1968). Такое усиление
теплоотдачи за счет повышения эффективности
потоотделения позволяет уменьшить нагревание
тела при интенсивной физической нагрузке
в пустыне (ректальная температура в первые
дни — 39,4° С, в последние дни — 38,2° С). Потоотделение
при адаптации к жаре возрастает главным
образом за счет увеличения количества
работающих желез, а не усиления секреции
каждой из них (В. Ладелл, 1957). При акклиматизации
происходит перераспределение зон
интенсивного потоотделения в сторону
конечностей, более выгодных для теплоотдачи
по отношению массы к поверхности
и наличию своеобразных артериовенозных
теплообменников. В результате 18—35-дневной
адаптации к теплу доля потоотделения
на конечностях возрастает от 28—42%
до 34—54% общего количества
выделенного пота (В. Хёфлер, 1968).
Изменениям потоотделения всегда
предшествуют сосудистые реакции (И. Родди,
Дж. Шефард, Р. Уилен, 1957). В процессе акклиматизации
уменьшаются потери солей с потом. Так,
в первые два дня пребывания в жарком сухом
климате нот содержал 0,63% хлоридов, а к
концу месяца только 0,21%; общая суточная
потеря хлоридов с потом
составила в первый день 40,0
г, а к концу месяца — 15,6 г (А. Ю. Тилис,
П. А. Соломко, 1968). Через 2
года жизни в условиях
жаркого сухого климата водносолевой
обмен приезжих практически сравнивается
с таковым у местных жителей (Ф. Ф.
Султанов, А. X. Бабаева, А. И. Фрейнк,
1976). В процессе акклиматизации перестройка
системы кровообращения прежде всего
направлена на увеличение переноса тепла,
образующегося в теле, к его кожной поверхности.
Это достигается возрастанием объема
циркулирующей крови и расширением русла
сосудов кожи. Однако, как уже отмечалось,
в первой фазе акклиматизации возникают
избыточные реакции, и дальнейшая их динамика
часто принимает фазный характер (табл.
8). У 20 мужчин в возрасте 18 — 21 года,
впервые приехавших в жаркие районы
Средней Азии, артериальное давление в
первые три дня после приезда колебалось
в пределах 115 —120 мм рт. ст. (максимальное)
и 70—80 мм (минимальное); через 7 дней
у 15 из них давление снизилось до 100 и 65
мм ртутного столба соответственно,
и только через 4 — 5 месяцев
у всех обследуемых давление
стабилизировалось на уровне 110 и 70 мм,
свойственном местным жителям (Ф.
Ф. Султанова, А. С. Данешвар,
1969). Наблюдения за акклиматизацией приезжающих
в Ташкент показали, что снижение максимального
и минимального артериального
В первые дни акклиматизации
у приезжих из средней полосы возникает
учащение сердечных сокращений. Такая
тахикардия наблюдается у 360 человек, прибывших
из Московской области для работы и пустыне
Каракумы (С. И. Сперанский, 1955), и у молодых
здоровых людей, приехавших в Туркмению
(П. А. Соломко, 1960). Однако по мере акклиматизации
частота сокращений сердца возвращается
к исходным средним значениям. Это обстоятельство,
а также отсутствие тахикардии при постепенном
переходе от умеренного к жаркому климату,
наблюдавшиеся, например, при путешествии
из Германии в Центральную Америку, приводят
к заключению, что учащение сердечных
сокращений возникает как временная реакция
на острое воздействие высокой температуры.
В условиях влажного тропического климата
тахикардия и резкое падение кровяного
давления могут вызвать у человека, не
успевшего акклиматизироваться, тяжелое
состояние с потерей сознания (К. Уайндхем,
1951). Акклиматизация жителей умеренного
климата, оказавшихся в условиях тропиков,
отражается и на составе крови. Так, у европейцев,
проживших 22 — 36 месяцев в тропической
Африке (Гвинея), было значительно снижено
образование эритроцитов и уменьшено
содержание гемоглобина, как и у аборигенов-африканцев
(И. Захаров, И. Дзиковски, 1977). Потеря большого
количества солей при интенсивном потоотделении
нарушает солевой состав крови. Однако
в процессе акклиматизации складываются
регуляторные механизмы, устраняющие
эти нарушения и обеспечивающие осматические
свойства и ионный баланс крови, необходимые
для жизни в новых условиях. Об эффективности
этих регуляций говорят результаты опытов
с двухчасовым пребыванием на солнце людей,
в разной степени приспособленных к жаре.
У местных жителей значительных изменений
в электролитном составе крови не отмечалось,
у приезжих из средней полосы содержание
натрия в крови возросло на 22,1%, а у прибывших
из северных районов — на 70%, содержание
калия уменьшилось соответственно на
19,7 и 23% (А. Ю. Юнусов, 1971). В сложном вопросе
о физиологических механизмах акклиматизации
остается еще много неясностей, нет единого
мнения об их природе и приспособительном
значении. Некоторые исследователи рассматривают
развивающиеся при адаптации реакции
как проявление неспецифического адаптивного
синдрома (Г. Сельё, 1949). Однако их взаимосвязанность
и последовательность развития имеют
специфический характер механизма определенной
целенаправленности, осуществляющего
поддержание постоянства внутренней среды
организма в условиях жаркого климата
(Ф. Ф. Султанов, А. X. Бабаева, А. И. Фрейнк,
1976). Эти условия характеризуются затрудненным
выведением избытка эндогенного тепла,
к которому добавляется значительное
количество экзогенного, в связи с чем
встает основная гомеостатическая задача
поддержания постоянства температуры
тела путем усиления теплоотдачи. Прежде
всего возникают реакции кровообращения,
выносящие эндогенное тепло на поверхность.
Однако они не в состоянии
решить эту задачу. Тогда приводится
в действие главный способ усиления
теплоотдачи путем испарения
больших масс нота. Возникающая при
этом потеря значительного количества
воды и солей в свою очередь
ставит новую гомеостатическую задачу
поддержания постоянства изотонии
и изотонии внутренней среды. В процесс
решения задач гомеостаза вовлекается
все больше функций организма, сдвиги
параметров которых ставят все новые
задачи поддержания их постоянства.
Таким образом, складывается сложная
цепь взаимосвязанных приспособительных
реакций, которые организуются нейрогуморальными
механизмами управления, перестроенными
на поддержание иного уровня гомеостаза
адекватно новым климатическим
условиям. Перестройка происходит главным
образом в нервных центрах
теплорегуляции, сосудодвигательном,
сердечной деятельности, потоотделительном
и эндокринной системе гипофиза, надпочечников,
щитовидной железы, которые связаны между
собой через гипоталамус и его нейросекреторные
структуры. Поскольку форсированный вынос
тепла кровью из глубины тела в кожные
сосуды начинается до повышения его температуры,
можно предположить, что механизм этих
реакций кровообращения связан с рефлексами
от терморецепторов кожи при измененной
возбудимости центров регуляции просвета
сосудов и сердечной деятельности. В процессе
акклиматизации неизбежно формируется
и условно-рефлекторный механизм приведения
в действие реакций расширения кожных
сосудов и увеличения минутного объема
крови, перекачиваемой сердцем. При хорошем
функциональном состоянии сердца минутный
объем увеличивается за счет возрастания
систолической отдачи, а при относительной
слабости миокарда — за счет учащения
систол. Отсутствие сезонных колебаний
минутного объема может свидетельствовать
> завершении процесса акклиматизации
к сухому жаркому климату (А. Д. Слоним,
1949). Эти перестройки кровообращения через
рецепторы сосудов и гипоталамические
центры вызывают реакции гуморальных
регуляторов, в первую очередь гормонов
гипофиза и надпочечников. Потоотделение
также может начинаться условно-рефлекторно,
по различным сигналам внешней среды (Н.
В. Данилов, А. Ю. Юнусов, 1948), но после появления
реакции кровообращения. Затем вступают
в действие базовые рефлексы от терморецепторов
кожи, внутренних органов и центров гипоталамуса.
Последние имеют особое значение в начале
акклиматизации, когда потоотделение
вызывается лишь повышением температуры
тела (В. Ладелл, 951). Высказывались также
предположения, что местное нагрешив кожи
путем прямого действия тепла или освобождения
медиаторов в окончаниях потоотделительных
нервов может возбуждать деятельность
потовых желез. В процессе адаптации потоотделения
к условиям жаркого климата важную роль
играют гормональные механизмы регуляции,
в частности деятельность коры надпочечников
(Г. Конн, 1949). Нарастающая в результате
усиленного потоотделения потеря воды
и солей вызывает интенсивное выделение
альдостерона, который ограничивает выведение
натрия с мочой и, возможно, влияет на состав
пота, уменьшая в нем концентрацию солей
(Н. А. Юдаев, 1955). Однако существует мнение,
что последнее нельзя считать доказанным
(Ф. Ф. Султанов, 1973). С точки зрения некоторых
ученых, изменения солевого состава пота
определяются водно-электролитным состоянием
кожи (А. Ю. Юнусов, М. Г. Мирзакаримова,
1971). Оценка деятельности коры надпочечников
по экскреции 17-оксикортикостероидов
с мочой показала их возможное участие
в механизме адаптации к жаркому климату.
Было установлено, что после трех месяцев
акклиматизации фракция гидрокортизона
выросла в 3 раза, а активность П-дегидрогеназы
и редуктаз печени снизилась (Г. Н. Иванова,
1973). Однако автор отмечает, что через 15
месяцев происходит восстановление этих
показателей. Функциональная проба нагрузкой
адренокортикотропным гормоном показала
снижение глюкокортикоидной и андрогенной
функций надпочечников. Вопрос о роли
щитовидной железы в механизме адаптации
к высокой внешней температуре осложняется
ввиду отсутствия сезонных изменений
тиреоидной активности по белково-связанному
коду (Ф. Ф. Султанов, Г. М. Клочкова, 1972).
Поэтому было высказано предположение,
что ее влияние на обмен осуществляется
опосредованно в условиях измененной
чувствительности энергетических процессов
в митохондриях (Ф. Ф. Султанов, А. X. Бабаева,
А. И. Фрейнк, 1976). Определенное отношение
к механизму акклиматизации имеет влияние
адреногломерулотопического гормона
эпифиза, который вместе с альдостероном
осуществляет «консервацию» воды и солей
в организме (Р. Кении, 1963). Видимо, в этом
механизме участвуют и тучные клетки,
связанные с такими гуморальными регуляторами
метаболизма, как гистамин, серотонин,
гепарин и другие, поскольку в экспериментах
на животных адаптация к высокой внешней
температуре выражалась снижением их
стрессовых реакций (Ф. Ф. Султанов, 1973).
Наблюдения за реакциями обмена веществ
у испытуемых, находящихся в термокамере
при 34 — 36° С и относительной влажности
80%, показали, что при низкокалорийном
суточном рационе питания (1800 калорий)
глюкокортикоидные функции коры надпочечников
и траты энергии снижаются, а при высококалорийном
рационе (4000 калорий) они повышаются. Эти
результаты могут быть основанием для
рекомендаций ограничивать калорийность
пищи как одно из средств облегчения адаптации
к жаркому климату. Хотя механизмы акклиматизационных
перестроек физиологических функций человека,
оказавшегося в условиях жаркого климата,
до конца не изучены, имеющиеся сведения
и народный опыт дают основания для рекомендаций,
способствующих более быстрой и эффективной
акклиматизации. Прежде всего следует
вначале избегать больших тепловых нагрузок,
которые могут вызвать тепловой удар и
необратимый срыв системы адаптивной
терморегуляции. Акклиматизация происходит
наиболее эффективно при постепенном
наращивании таких нагрузок. Необходимо
помнить об аналогичных реакциях организма
на высокую внешнюю температуру и на мышечную
работу. Поэтому, с одной стороны, при физической
работе в жару организм испытывает опасную
двойную нагрузку, а с другой стороны,
практика показала, что наиболее эффективная
акклиматизация достигается при сочетании
действии постепенно повышаемой температуры
и уме- ренных физических нагрузок (Ф. Ф.
Султанов, Л. X. Бабаева, А. И. Фрейнн, 1976).
Некоторые исследователи считают, что
женщины по ряду причин труднее, чем мужчины,
акклиматизируются в жарких зонах (Р. Фоке,
Р. Голдсмит, Д. Ридд и др.. 1963). Об особенностях
жилищ и одежды, распорядка дня и питания
на юге было сказано выше. К этому можно
добавить, что для успешной акклиматизации
необходимо также облегчать теплоотдачу
гигиеническим уходом за кожей, прохладными
обмываниями под душем, защищать глаза
дымчатыми очками и закрывать голову от
прямых солнечных лучей.