Акклиматизация к высокой температуре (t) состоит из адаптации, смягчающей физиологическую деформацию термического напряжения, которая улучшает тепловой комфорт и способность упражнения. Адаптация вызвана повторным экспонированием высокой t, которое достаточно напряжено, чтобы повысить внутреннюю t и t кожи, а также стимулировать активное потоотделение и частоту сердечных сокращений (ЧСС) [2].
М.А. Уколова и Е.Б. Квакина в 1975 г. установили, что помимо стресса, развивающегося на сильные раздражители, организм отвечает еще рядом адаптационно-приспособительных реакций в ответ на раздражители, разные по силе. При этом на адекватное раздражение возникает реакция тренировки [1].
Адаптация к резким изменениям t важна для организма, особенно в период межсезонья или смены места жительства, когда организм приспосабливается к новым для него условиям. Высокая t воздействует на человека также при разных ситуациях: на производстве, при пожаре, в боевых и аварийных условиях, в бане и сауне. Механизмы адаптации направлены на увеличение теплоотдачи и снижение – теплопродукции. В результате t тела остаётся в пределах верхней границы нормального диапазона. Появления гипертермии, в значительной мере, определяется t окружающей среды. При этом изменяются пороги термозащитных реакций, что может свидетельствовать об изменении регуляторных характеристик системы температурного гомеостаза [3,6].
Известно, что состояние здоровья определяется адаптационными возможностями человека. Адаптация студентов младших курсов к целому комплексу новых факторов, сопровождается значительным напряжением компенсаторно-приспособительных механизмов организма [5]. Поэтому исследование реакций адаптации к различным условиям окружающей среды актуально в настоящее время.
Цель исследования. Изучить изменение некоторых параметров адаптации студентов к высоким температурам.
Материалы и методы исследования
В исследовании участвовали 42 студента 1-го – 2-го курсов 17 – 28 лет. Среди них 22 человека жители северных регионов (Сахалин, Камчатка, Якутия, Магадан), и 20 – родившихся в южных (Корея, Китай, Армения, Израиль) странах. Родители студентов являются коренными жителями данных областей и стран.
В качестве раздражителя использовали горячую воду 60 ºC. Испытуемые в течение 2 минут держали правую руку в емкости с водой 60 ºС, после чего у них измеряли следующие параметры: артериальное давление (АД), пульс (PS), t в области лба, запястья и ротовой полости. Все данные фиксировались в таблицах, а изменение параметров в графиках. АД измеряли электронным тонометром, t лба и запястья – электронными термометрами, а t полости рта – ртутным. Температуру, давление и пульс определяли до теплового воздействия на руку, через 2 минуты после воздействия, а также на 5, 8, 11 и 14 минутах, когда организм студента восстанавливался после термического раздражения.
Результаты исследования и их обсуждение
В сердечно-сосудистой системе из-за резкого расширения периферических кровеносных сосудов происходит компенсаторное увеличение сердечного выброса, преимущественно за счёт нарастания ЧСС. АД падает в силу того, что расширение сосудов не успевает компенсироваться увеличением объёма циркулирующей крови. Падение АД может усиливаться в результате рабочей гемоконцентрации или гемоконцентрации, вызванной усиленным потоотделением.
Потоотделение – наиболее важный сдвиг, возникающий в ходе тепловой адаптации. Изменение интенсивности потоотделения может возрастать в два раза и у хорошо тренированных людей и составлять 1-2 л/ч. Выделение пота начинается при более низкой средней кожной и внутренней температурах, следовательно, снижается температурный порог активации регуляторных механизмов [2].
Адаптация в нашем исследовании относится именно к этой фазе, поскольку мы не воздействовали на организм студентов t в течение долгого времени, а данные проявления адаптации полностью совпадают.
В данном исследовании выявляли реакцию центра терморегуляции и вегетативной нервной системы на интенсивное тепловое раздражение одной руки при помощи горячей воды с t 60 ºC. При этом для поддержания постоянства внутренней t тела должна увеличиваться теплоотдача. На воздействие высокой t наиболее быстро реагирует сосудистая система: сосуды кожи расширяются, потоотделение повышается. При повышении внешней t до +30 – 31 ºС происходит расширение артерий кожи и усиление в ней кровотока, увеличивается t поверхностных тканей. Эти изменения направлены на отдачу организмом избытка тепла путём конвекции, теплопроведения и радиации, но по мере нарастания t окружающей среды эффективность этих механизмов теплоотдачи снижается и повышение параметров достигает своего определенного пика, после которого возрастание параметров приравнивается почти к нулю. При внешней t +32 – 33 º и выше прекращаются конвекция и радиация. Ведущее значение приобретает теплоотдача путём потоотделения и испарения влаги с поверхности тела и дыхательных путей. Так, с 1 мл пота теряется примерно 0,6 ккал тепла. В связи с активацией симпатоадреналовой системы увеличивается ЧСС и минутный выброс сердца. Происходит перераспределение кровотока с развитием его централизации. Отмечается тенденция к повышению АД. В дальнейшем приспособление идёт за счёт снижения теплопродукции и формирования стойкого перераспределения кровенаполнения сосудов. Избыточное потоотделение превращается в адекватное при высокой температуре [2, 4].
Рис. 1. Результаты изменения АД, PS, и t полости рта у северян и южан после экспозиции с водой
Рис. 2. Динамика PS после экспозиции с водой
Рис. 3. Динамика t лба после экспозиции с водой
Величина биологической адаптации, вызванной акклиматизацией к высокой t, зависит в значительной степени от интенсивности, продолжительности, частоты и числа экспонирования высокой t.
Результаты нашей работы показали, что в среднем у северян пульс повысился на 10,02 % (7,18 ± 0,24 уд/мин), и затем восстановился на 7,55 % (5,54± 0,2 уд/мин), в то время как у южан пульс повысился всего лишь на 4,67 % (3,65 ± 0,12 уд/мин) и восстановился на 5,69 % (4,4± 0,125 уд/мин). АД у северян понизилось более интенсивно на 8,47 % (7,59± 0,24 мм рт. ст.), чем у южан на 6,33 % (5,95± 0,19 мм. рт. ст.). Восстановление АД у северян на 5,84 % (5,23 ± 0,145 мм. рт. ст.), а у южан на 6,3 % (5,89 ± 0,16 мм. рт. ст.). Резкого изменения t полости рта мы не выявили у испытуемых обеих групп. Она повысилась у северян с 36,85 ºC до 37,02 ºC ±0,0041, а у южан с 36,64 ºC до 36,81 ºC ± 0,003. Но восстановление t произошло эффективней у жителей южных районов с 36,81 ºC до 36,63 ºC ± 0,0035, чем у северян с 37,02 ºC до 36,87 ºС ± 0,0033.
Выводы. Приспособление человека к жаркому климату, а также к длительным физическим нагрузкам сопровождается значительным напряжением системы терморегуляции. Наблюдаемые нами изменения температурной чувствительности при адаптации организма к высоким t внешней среды могут быть связаны и с различной степенью активации симпатоадреналовой системы в этих условиях [4].
На основе проведенных исследований выяснили, что жители северных регионов хуже адаптируются к высоким t, чем жители южных районов, о чем говорит резкое повышение параметров АД, PS и t у северян и активное восстановление АД, PS и t у испытуемых из южных районов.