Виталий Волович - С природой один на один (Человек в условиях автономного существования)
По данным отечественных и зарубежных авторов, критической температурой для организма человека, подвергшегося тепловому воздействию, можно считать 38,4-38,9 и даже 39,2-39,4 °C. Характеризовать уровень гипертермии может и величина избытка теплосодержания в организме, отнесенная к поверхности тела человека. Предельно допустимая величина теплонакопления в организме испытателей во время экспериментов в пустыне составляла 70–75 ккал/м2. При дальнейшем увеличении теплосодержания мы наблюдали появление предвестников теплового удара. По данным некоторых зарубежных исследователей, предельно переносимый уровень накопления избыточного тепла колеблется в пределах 65–85 ккал/м2. и даже 89-100 ккал/м2.
К аналогичным выводам пришли В.И. Кричагин (1966), А.Н. Ажаев (1979), А.А. Дородницына, Е.Я. Шепелев (1961), проводившие исследования в термокамере при температуре окружающей среды 45–75 °C. С.М. Городинский с сотрудниками установил, что предельно допустимое накопление тепла в покое составляет 89 +-9 ккал/м2, при физической работе средней тяжести — 84 +-9 ккал/м2, а при тяжелой — 113 +-6 ккал/м2. Столь значительное различие в определении критических цифр теплонакопления различными авторами связано, видимо, с тем, что переносимость тепловой нагрузки не только носит индивидуальный характер, но и может колебаться у одного и того же человека в зависимости от состояния здоровья, нарушений режима труда и отдыха, физической нагрузки и т. д. Так, например, прием небольшой дозы алкоголя накануне эксперимента почти в два раза снижал устойчивость испытателя к теплу.
С повышением температуры окружающей среды роль потоотделения в регуляции теплообмена организма значительно возрастает. Если при температурах воздуха 15,5 °C из общего количества потерянной жидкости (1,4 л/сут) испарением организм теряет 0,94 л, то при 32,2 °C из 2,994 л на долю пота приходится 2,444 л. При температуре воздуха 33 °C поддержание теплового баланса осуществляется фактически лишь испарением пота, поскольку другие пути оказываются закрытыми. Таким образом, в условиях пустыни только он, спасительный пот, может избавить организм от перегрева, унося с каждым испарившимся граммом 580 калорий тепла.
Потери воды с потом при температуре внешней среды 37,8 °C достигают 300 г/ч и с дальнейшим повышением температуры на каждые полградуса увеличиваются на 20 г/ч. При тяжелой физической нагрузке общие потери жидкости за сутки могут превысить 10-12л.
Правда, по мере уменьшения запасов жидкости в организме потоотделение несколько замедляется, т. е. существует определенная зависимость между уровнем потоотделения и степенью дегидратации. Так, по данным С. Робинзона, потоотделение снижается на 15–20 % уже при дегидратации 3–4%.
Наблюдая за динамикой потоотделения у испытателей — участников исследований в пустыне, и мы также отмечали некоторое его снижение от первого к третьему дню эксперимента, что, по- видимому, свидетельствовало о торможении функции потовых желез, вызванном развивающимся обезвоживанием.
Для компенсации водопотерь, вызванных усиленным потоотделением, возникает необходимость в увеличении суточной нормы воды. При этом водопотребление возрастает тем больше, чем менее адаптирован человек к условиям высоких температур. А.Ю. Юнусов, изучая водопотребление у различных групп людей — жителей Средней Азии (1 группа), лиц, прибывших в район с жарким климатом из средней полосы (2 группа) и с Крайнего Севера (3группа), установил, что водопотребление 1 группой составляло в сутки 2550+-112,7 мл; лица, входившие во 2 группу, выпивали за сутки 3870+-54,3 мл.
Среднесуточное водопотребление в 3 группе было наибольшим — 4670+-294 мл. В наших исследованиях испытатели в течение недельного подготовительно периода после прибытия в район пустыни выпивали в среднем 4250+-265,0 мл жидкости в сутки. При этом у всех отмечалось хорошее самочувствие, а температура тела удерживалась на обычном уровне (36,4-36,6 градусов). Однако в условиях автономного существования в пустыне при ограничении водопотребления до 1–1,5л в сутки организм, чтобы удалить избыточное тепло, вынужден расходовать на производство пота свои внутренние запасы жидкости.
По нашим данным, испытатели в условиях пустыни при температурах воздуха до 42 °C при норме водопотребления 1,5 л в сутки уже к исходу третьих суток теряли, главным образом за счет эндогенной (внутреннего происхождения) жидкости, в среднем 8,4+-0,3 % от первоначальной массы тела.
Сгущение, а следовательно, уменьшение общего объема циркулирующей крови ведет к нарушению сердечнососудистой деятельности — снижению скорости кровотока, уменьшению ударного объема сердца.
Чтобы удержать минутный объем крови и артериальное давление на уровне, близком к нормальному, сердце вынуждено сокращаться чаще. Учащение пульса связано также с изменением функционального состояния экстракардиальных центров вегетативной нервной системы под влиянием импульсов с периферических терморецептроров и в результате прямого воздействия нагретой крови на эти центры.
В тесной связи с изменениями водного обмена находятся наблюдающиеся в пустыне нарушения электролитного равновесия. Недостаток солей в аварийном рационе, большие потери электролитов с потом и мочой приводят к отрицательному балансу таких элементов, как калий, натрий, хлор.
В умеренном климате при небольшом потоотделении организм помимо 12–15 г хлоридов натрия и калия, которые выводятся через почки с мочой, теряет с потом не более 2–6 г. В условиях пустыни, когда потоотделение от воздействия жары увеличивается до 10 л (и более) в сутки, организм теряет с потом 20–40 г солей. В результате в тканях может возникнуть дефицит электролитов — натрия, калия, что вызовет серьезные расстройства функций многих органов и систем. Эти нарушения остаются даже тогда, когда удается полностью устранить обезвоживание организма.
Стараясь защититься от угрожающего обессоливания, и в первую очередь от потерь натрия, организм пускает в ход свои защитные механизмы. Так, например, содержание в поте хлористого натрия снижается с 0,2–0,4 % до 0,1–0,15 %. Усиливается реабсорбция (обратное всасывание) натрия, выделяемого с мочой, и в результате уменьшается его содержание в моче. Даже так называемая тепловая олигурия, т. е. уменьшение мочеотделения до пределов, необходимых лишь для удаления из организма продуктов обмена веществ, как полагают, не что иное, как своеобразная реакция, направленная не столько на сохранение воды в клетках и тканях, сколько на сбережение натрия, основная масса которого выводится с мочой.
Так, американские физиологи, проводя тепловые эксперименты в термокамере, установили, что у испытателей при температуре воздуха 27 °C содержание натрия в моче снизилось за 3 ч с 25 до 14 ммоль/ч. При повышении температуры до 46 °C, а затем до 55 °C количество натрия снизилось до 8,4 и 7,6 ммоль/ч соответственно. В наших экспериментах в пустыне при ограничении водопотребления до 1–1,5 л при температуре окружающей среды 42–44 °C диурез (процесс образования и выделения мочи) падал с 1000–1100 мл до 300–400 мл уже на вторые сутки. Содержание натрия в моче уменьшалось со 145 до 15–20 ммоль/сут, а калия — с 70 до 20–30 ммоль/сут.
И все же, несмотря на увеличение потерь хлоридов с потом, необходимость восполнения (особенно натрия) в условиях автономного существования в пустыне весьма спорна. При ограниченном запасе воды соли, содержащиеся в аварийном пищевом рационе, полностью покрывают потребности организма.
Поэтому дополнительное потребление соли при ограничении водопотребления может вызвать нежелательные осложнения, привести к гипертермии, внутриклеточной дегидратации, возникновению калиевого истощения, что повышает вероятность тепловых поражений. По нашим наблюдениям, дефицит натрия за трое суток эксперимента в пустыне не превышает 5 % от общего количества его обменоспособной фракции. Следовательно, солевая добавка необходима лишь в строго определенных случаях: при появлении симптомов солевого изнурения, для предотвращения солевого дефицита, вызванного избыточным питьем воды, при оказании помощи людям в состоянии тяжелой дегидратации.
Особенно тяжелые последствия могут быть вызваны дефицитом калия, механизмы удержания которого в организме весьма маломощны. Дефицит калия снижает тепловую устойчивость, обостряет гипотонию (понижение артериального давления или тонуса тканей), ослабляет вазоконстрикцию (прохождение нервных импульсов по нервным волокнам), действие катехоламинов, вызывает значительные нарушения в энергетическом обеспечении физической деятельности.
Как показали исследования, выраженный терапевтический эффект в этих условиях дают калийсодержащие препараты. Так, например, ежесуточный прием панангина (три раза по два драже, содержащих 36,2 мг калия каждое) в комплексе с метандростенолоном (30 мг/сут) не только поддерживал концентрацию калия в крови на постоянном уровне, но, главное, способствовал предупреждению нарушений электрической активности миокарда.
