Холодовое воздействие

В ответ на охлаждение происходит возбуждение Холодовых рецепторов кожи, импульсация от них поступает в центры гипо­таламуса. От центра терморегуляции идут сигналы к эффекторам, в результате прежде всего уменьшается потоотделение, изменя­ется поза, происходит снижение притока крови на периферию посредством сужения сосудов. При воздействии холода сосуды кожи, главным образом артериолы, суживаются, поэтому боль­шая часть крови поступает в сосуды внутренних областей тела. В поверхностных слоях кожи циркулирует меньшее количество крови, кожа охлаждается, поэтому уменьшается излучение и про­ведение тепла в окружающую среду. У человека по мере прохож­дения крови по крупным артериям рук и ног ее температура зна­чительно снижается. Прохладная венозная кровь, возвращаясь внутрь тела по сосудам, расположенным близ артерий, получает большую долю тепла, отдаваемого артериальной кровью (противоточный теплообмен), что способствует возвращению части теп­ла к внутренним областям тела. При температуре воздуха, близ­кой к нулю, такая система не выгодна, так как в результате интен­сивного обмена тепла между артериальной и венозной кровью температура конечностей может упасть ниже точки замерзания (отморожение).

При более интенсивном холодовом воздействии, когда, не­смотря на сужение поверхностных сосудов и минимальное пото­отделение, уровень средней температуры становится ниже, чем величина установочной температуры, активизируются процессы теплопродукции. Это может происходить за счет механизмов теплопродукции:

1. сократительного термогенеза — продукции тепла в результате сокращения скелетных мышц (произвольная активность локомоторного аппарата; терморегуляционный тонус; холодовая мышечная дрожь);

2. несократительного (недрожательного) термогенеза — продукции тепла за счет активации гликолиза, гликогенолиза и липолиза в скелетных мышцах, печени, в буром жире.

При охлаждении происходит увеличение притока афферент­ных нервных импульсов от Холодовых рецепторов кожи в гипота­ламус. В результате его нейроны возбуждаются и посылают через ядра среднего и продолговатого мозга поток эфферентных нерв­ных импульсов к мотонейронам спинного мозга, которые усили­вают ритмическую импульсацию, идущую к скелетным мышцам шеи, туловища и конечностей. Первоначально это проявляется в росте тонического напряжения мышцы, сокращений она при этом не совершает. При сравнительно слабом охлаждении в мыш­цах при их видимом покое возникают одиночные сокращения от­дельных волокон, что позволяет повысить общую теплопродук­цию на 20 — 40%. В терморегуляционный тонус последовательно вовлекаются мышцы подбородка, шеи, верхнего плечевого пояса, туловища, сгибатели конечностей. Этим объясняется принятие определенной позы, уменьшающей площадь поверхности тела, контактирующей с внешней средой. При дальнейшем охлажде­нии, когда начинается снижение внутренней температуры орга­низма, возникают непроизвольные периодические сокращения скелетной мускулатуры (холодовая дрожь). В этом случае совер­шается минимальная механическая работа, и почти вся метаболи­ческая энергия в мышце освобождается в виде тепла. Теплопродукция организма человека при холодовой мышечной дрожи уве­личивается в 2 — 3 раза и более.

Одновременно через симпатический отдел вегетативной нервной системы и железы внутренней секреции происходит стимуляция обмена веществ, т.е. несократительного термогенеза. При действии холода нарастает выработка тропных гормонов ги­пофиза, происходит выброс катехоламинов из надпочечников и тироксина из щитовидной железы. Эти гормоны активируют ферменты, катализирующие гликогенолиз в скелетных мышцах и печени, а также липолиз в жировой ткани. В кровоток выделяют­ся и в последующем окисляются с образованием большого коли­чества тепла свободные жирные кислоты и глюкозофосфаты. Под влиянием гормонов происходит разобщение процессов окисле­ния и фосфорилирования, поэтому большая часть энергии пре­вращается в тепло. Норадреналин и адреналин вызывают быст­рое, но непродолжительное повышение теплопродукции. Более продолжительное усиление обменных процессов достигается под влиянием гормонов щитовидной железы — тироксина и трийодтиронина.

За счет сократительного и несократительного термогенеза теплообразование может возрастать в 3 — 5 раз по сравнению с теплообразованием в условиях относительного покоя.