Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях - Ханнс-Кристиан Гунга
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Причины таких субъективно различных тепловых впечатлений заключаются в индивидуальных различиях равновесия между теплообразованием и теплоотдачей, которое определяется многочисленными факторами, такими как возраст, рост и масса тела, телосложение и уровень гормонов. Если этот диапазон термонейтральной температуры с индивидуальными колебаниями относительно широк, то высокая температура окружающей среды, особенно в сочетании с тяжелой физической работой, может быстро сделать ситуацию опасной для жизни. В этом случае речь идет не о приятных ощущениях, а о выживании. Причина – в ограниченности средств, за счет которых автономная нервная система может возвращать к норме температуру тела. Это станет более наглядным, если мы внимательно присмотримся к водно-солевому балансу и возможным заболеваниям, возникающим при перегревании из-за потери воды в результате потоотделения. Несвоевременное возмещение потери адекватным приемом жидкости может привести к смерти в течение какой-нибудь пары часов. Самим физиологам до сих пор трудно понять, почему ощущение жажды слабо развито у человека, хотя, казалось бы, оно играет центральную роль в поддержании жизненно важных процессов. На самом деле жажда проявляется только после потери около полутора литров жидкости.
Для того чтобы должным образом классифицировать эту величину, нам придется подробнее рассмотреть, как сохраняется в организме вода. Доля воды в массе тела колеблется в зависимости от возраста, пола и уровня физической подготовки. У тренированного, спортивного двадцатилетнего мужчины весом 70 кг в организме содержится в среднем 42 л воды, у женщины такого же возраста весом 65 кг в организме содержится 36 л воды, а в организме ребенка весом 30 кг – 21 л. Из этих 42 л воды в организме мужчины около трех литров находится в плазме крови, это самая водянистая часть крови. Всего у человека приблизительно пять литров крови; остальные два литра состоят из клеток (преимущественно из красных кровяных клеток – эритроцитов). При потоотделении жидкость пота в первую очередь берется из плазмы крови. Как следствие, содержание воды в крови уменьшается, так как вода идет на обеспечение жидкостью потовых желез. В результате в кровеносных сосудах повышается концентрация клеток. Кровь становится более вязкой, что увеличивает нагрузку на сердце. Поэтому потерянную жидкость надо немедленно восполнять. В самом благоприятном случае это происходит за счет питья. За 15 минут через кишечник может всосаться в кровь около 250 мл воды. Приблизительно столько нетренированный человек теряет с потом в течение 15 минут. Основываясь на этом расчете, устроители марафонов устанавливают пункты для питья на расстоянии, которое в среднем бегуны преодолевают за 15 минут. Если адекватное поступление воды в организм невозможно или объем восполнения недостаточен, то потовые железы начинают извлекать воду из пространств между органами, тканями и клетками – так называемого интерстициального пространства. В нем содержится около 9 литров воды. При исчерпании и этого резерва вода частично поступает уже из тканей. Недостающую воду теперь можно брать только из этого объема, который составляет около 30 л, однако этот резервуар хорошо защищен, и поэтому мобилизация воды из него затруднена.
Потеря процента веса тела с потом (700 мл) уже приводит к заметному снижению когнитивных способностей. Рассеивается внимание, нарастают усталость и апатия. Происходит высвобождение в кровь вазопрессина, иначе называемого антидиуретическим гормоном. Под действием этого гормона почки начинают выделять меньше мочи. Она становится в двадцать раз более концентрированной и приобретает более темный цвет. Одновременно этот гормон приводит к повышению артериального давления крови и усиливает агрессивность, особенно у мужчин. Поэтому неудивительно, что именно в жаркую погоду чаще всего случаются волнения и беспорядки. При потере от трех до четырех литров наблюдают нарушения походки. Потеря больше 10 л воды, как правило, приводит к смертельному исходу. Взаимодействие температуры тела, деятельности сердечно-сосудистой системы, потерь жидкости с потом, количества выпитой воды, объема всасываемой в кишечнике воды и перемещения жидкости между тканями тела отличается невероятной сложностью.
Если мы будем помнить о следующих физиологических величинах, то очень скоро поймем, почему воздействие жары может очень быстро стать смертельно опасным. В покое сердце прокачивает в сосудистую систему за 1 минуту около пяти литров крови, 300 л за 1 час, а за сутки – более 7000 л. При прохладной температуре окружающей среды (10 °C) из пяти литров крови, выбрасываемой сердцем за минуту, около одного литра проходит по сосудам кожи. В жару (40 °C) минутный объем кровотока возрастает до 13 л, 800 л в час и более 20 000 л в сутки. Из этих 13 л минутного объема через кожу протекают теперь восемь литров, что позволяет уберечь от перегрева жизненно важные органы: головной мозг, сердце, легкие, печень и почки. Чем выше температура воздуха и его влажность, тем больше нагрузка на систему кровообращения. При высокой температуре воздуха на фоне выполнения физической работы человек может за час потерять с потом много литров воды. Рассмотрим простейший пример: в жаркий день, при температуре воздуха 38 °C, человек идет по дороге со скоростью 5 км/ч, как упомянутая французская семья в национальном парке Уайт-Сэнд в Нью-Мексико. В этом случае каждому взрослому человеку для прохождения 40 км потребуется по меньшей мере шесть литров жидкости. Если человеку предстоит пройти 160 км, то он должен будет тащить с собой около 40 литров. Столько весят два ящика пива по 20 бутылок емкостью 0,5 л, так как полная поллитровая бутылка весит около 900 г, а сам ящик – примерно 2 кг.
Однако нам совсем не обязательно ехать в Уайт-Сэнд или в Долину Смерти, чтобы попасть в такую жаркую обстановку. Во время волн жары, которые накрывали Германию и Европу в 2003, 2010, 2013, 2015, 2017 и 2019 годах, температура воздуха была сильно выше 40 °C. Рекорды била не только температура; рекордным во многих местах стало и число жарких дней, в течение которых она поднималась выше 35 °C. Так, в 2015 году в Вене температура держалась выше этой отметки 18 дней. Если эти длительные волны жары сочетаются с высокими ночными температурами, то есть температура воздуха ночью не опускается ниже 20 °C, то создается весьма опасная ситуация для людей, страдающих различными заболеваниями, в чем мы убедились по результатам исследований, проведенных в то время. Пожилые люди с атеросклерозом, артериальной гипертонией, сахарным диабетом или хронической обструктивной болезнью легких оказались в наиболее уязвимом положении. Но… внимание! Жара не щадит и здоровых. Нарушается качество сна, и именно в фазе изменения погоды и установления жары здоровый человек, как правило, отрицает, что ситуация тяжелая, а «прекрасная
