Влияние температуры на кровообращение человека

Страница 36 из 53

Уже упоминалось, что влияние местного охлаждения на ток крови в кисти может сильно меняться в результате согревания или охлаждения всего тела. Бэйдер и Мид [16, 41] изучали это явление более детально и показали, что кровоснабжение пальца не уменьшается даже при погружении его в ледяную воду, если испытуемый находится в среде с температурой 32°. Когда испытуемый подвергался охлаждению, сидя в камере при температуре 0° с кистями рук, погруженными в теплую воду, ток крови оставался ослабленным. Рапапорт и сотрудники [17], используя вентилируемую одежду, при помощи которой можно было сообщать телу желаемое количество тепла, показали, что если поддерживать тепловой баланс, то обнаженные руки остаются теплыми, даже если они подвергаются воздействию воздуха при —35°. Однако, если количество тепла, сообщаемое организму, сокращалось хотя бы на 15%, кисти и ступни быстро охлаждались (фиг. 42).
В связи с проблемой конструирования одежды практическое значение зависимости местного кровообращения от общей температуры тела очевидно [18, 19, 42]. Было показано, что если тело охлаждается, то обогревание кистей при помощи электрогрелки бесполезно и может быть даже опасным: важнее обеспечить доступ тепла к телу, чем к конечностям. Это положение имеет свои физиологические ограничения; так, отраженное расширение сосудов в предплечье в ответ на согревание ног не может быть выявлено, если предплечье не находится в умеренно теплой ванне. При 30° ток крови в предплечье замедляется, и отмечается лишь слабая реакция на согревание ног (иногда она совсем отсутствует); но если рука погружена в воду с температурой 34°, то можно легко обнаружить отраженное расширение сосудов (фиг. 43). Местные температурные воздействия и сосудодвигательные реакции стремятся уравновесить друг друга. Сосудистая регуляция кровотока в кисти, в частности в сосудах пальца, более совершенна, чем в сосудах мышц, поэтому на последних сильнее сказываются местные изменения температуры [20].
Отраженное расширение периферических сосудов, вызываемое нагреванием различных участков тела, зависит не только от температуры среды, но также от температуры того участка организма, который подвергается нагреванию. 

Фиг. 42. Влияние отогревания тела на температуру кисти и стопы [17].
Испытуемый сидит в камере при —18° в вентилируемой одежде, легких перчатках и теплой обуви.
А. В течение первых 45 мин. теплый воздух не поступает, и температура кисти и стопы понижается. Поскольку обувь обладает лучшей теплоизоляцией, чем перчатки, стопа охлаждается медленнее, чем кисть. Б. В течение следующих 95 мин. в вентилируемую одежду подается теплый воздух, в результате чего общая теплоотдача уменьшается до 15 ккал/час. Температура кисти быстро повышается, но стопа продолжает охлаждаться. В. Поступление теплого воздуха усиливается, вследствие чего теплоотдача составляет всего 6 ккал/час; температура стопы также повышается.
/ — кисть; // — стопа.

Бэйдер и Махт [21] обнаружили, что согревание лица гораздо сильнее влияет на повышение температуры кожи и усиление кровотока в кистях, чем такое же согревание груди или ног. Если испытуемых помещали в комнату с температурой 15°, то кожная температура кистей падала до 16—20°. При нагревании груди инфракрасными лучами (в результате чего температура нагреваемого участка кожи повышалась до 42—44°) не
наблюдалось усиления кровотока или повышения кожной температуры в кистях рук, тогда как обогревание лица (хотя площадь обогрева была меньше) повышало кожную температуру кистей рук на 10° и усиливало кровоток примерно в 4 раза.

Фиг. 43. Влияние местного изменения температуры на сосудистую реакцию при согревании ног [20].
Ток крови в предплечье измерялся, когда рука была погружена в воду при 35, 32 и 30°. Стрелка указывает момент погружения стопы и голени в воду при 43,5—44° Степень последующего расширения сосудов предплечья зависит от температуры водяной ванны.

Бартон и Тэйлор [22], измеряя колебания объема пальца и частоту сокращений сосудов, выявили влияние общего теплового состояния организма на периферическое кровообращение. Они показали, что в пальце наблюдаются регулярно наступающие серии сокращений сосудов, причем частота их зависит от температуры среды. Если испытуемый находится в условиях слишком высокой температуры, колебания объема пальца значительны, а сокращения сосудов редки. При охлаждении человека частота сокращений сосудов резко возрастает. Ток крови в пальце в среднем находится на уровне, соответствующем необходимому выделению тепла, но не путем поддержания постоянства сосудистого тонуса, а при помощи ритмического чередования периодов сужения и расширения сосудов (фиг. 44).
Базетт и сотрудники [23, 43, 44] изучали роль кровообращения в регуляции температуры с другой точки
зрения. Артерии конечностей окружены венозным сплетением, образованным сопутствующими венами. Это анатомическое образование представляет собой совершенный механизм регуляции теплового обмена между артериальной и венозной кровью (так называемый «противоток»).

Фиг. 44. А. Изменение средней длительности цикла между двумя сокращениями сосудов в пальце в зависимости от температуры среды. Б. Колебание объема пальцев одного и того же испытуемого, от охлаждения (I) до сильного нагрева (V) [22].
Обратить внимание на ритм периодических сокращений сосудов. Точки над плетизмограммой показывают периодические ускорения ритма сердечных сокращений, выявляемых путем измерения интервалов между сердечными толчками.

Базетт и другие показали, что при погружении кисти в холодную воду венозная кровь, оттекающая по сопутствующим венам, охлаждает артериальную кровь, так что между температурой крови в плечевой и лучевой артериях может наблюдаться разница в несколько градусов (фиг. 45).

Фиг. 45. Внутриартериальная температура в плечевой и лучевой артериях [46].
Расстояние между двумя точками показано на абсциссе. Испытуемый сидел при температуре, указанной на кривой, в течение 1—2 час. до начала измерения; наклон линий указывает на градиент изменения температуры по ходу артерии. Результаты, показанные пунктиром, были получены при погружении кисти в холодную воду.
По их мнению, возможно, имеется рефлекторная регуляция венозного кровообращения: когда конечности согреваются, обратный ток крови идет через поверхностные кожные вены. При охлаждении же венозная кровь идет через глубокие венозные сплетения, окружающие крупные артерии, и тем самым понижает температуру крови в них (своего рода теплообменник). Такое приспособление обеспечивает сохранение тепла в условиях низкой температуры и увеличивает теплоотдачу при высокой температуре.  При расширении сосудов, вызванном холодом, это может оказаться неблагоприятным, так как отмечалось, что вены предплечья, приносящие кровь из кисти, набухают. Температурный градиент по ходу этих вен от кисти до локтя невелик, что заставляет предполагать наличие значительной скорости кровотока [24]. Необходимо изучить соотношение между объемами крови, протекающей через поверхностные и глубокие вены, чтобы проверить правильность гипотезы Базетта. Базетт отмечает также, что в результате предварительного охлаждения создается температурный градиент вдоль всей, конечности (осевой), а не только по направлению от кожи к подлежащим тканям (поперечный). Вдоль конечности может создаваться такой большой температурный градиент, что это обеспечивает значительную экономию в расходовании тепла.

 Когда все тело подвергается действию низкой температуры, происходит общее сокращение кожных сосудов и ослабление кровотока в тканях, расположенных на периферии. Охлаждение какой-либо одной части поверхности тела приводит к ослаблению кровотока также и в других частях. Это обусловлено тем, что вазомоторная иннервация при этом не повреждается. Подобные явления можно наблюдать также на слизистой носа [25, 35]. При охлаждении тела вначале наблюдается повышение ректальной температуры вследствие того, что ослабление периферического кровотока приводит к понижению температуры кожи и увеличению температурного градиента между глубоко расположенными тканями и поверхностью тела.  В результате этого теплоотдача от глубоких слоев тела к поверхностно расположенным тканям сокращается, и температура сердцевины повышается. Этот на первый взгляд парадоксальный эффект будет более подробно разобран в гл. XI. Другие изменения кровообращения при охлаждении тела освещаются в гл. X.