Особенности адаптации человека к работе в жаркой среде

Потребление кислорода и температура «ядра» тела закономерно нарастают во время работы возрастающей мощности. Так, работа мощностью до 50 % от величины максимального потребления кислорода (МПК), производимая в комфортной температурной среде, увеличивает температуру ядра до 37,4 °С, а работа с 75 % потреблением кислорода от величины МПК повышает ее до 38,5 °С.

Температура кожи при этом остается относительно неизменной, что обеспечивает эффективную отдачу тепла. Однако при наличии внешней тепловой нагрузки тепло, образующееся в работающих мышцах, может еще более увеличивать температуру тела, если нарушится эффективность охлаждающего испарительного механизма и обеспечивающих его сосудистых компенсаторных реакций. Работа человека на жаре требует от системы кровообращения выполнения двух задач: 1) обеспечить мышцы кислородом, чтобы поддержать в них возросший расход энергии; 2) обеспечить перенос кровью метаболического тепла от глубоких тканей к оболочке тела. При этом кровоток в мышцах повышается до 13 л/мин, кожный — до 2,2 л/мин, а сердечный выброс — до 18 л/мин (см. рис. 23.3), что обеспечивается за счет уменьшения кровотока в висцеральных органах. Например, в желудочно-кишечном тракте и почках кровоток снижается в этом случае соответственно до 300 и 450 мл/мин. Вазоконстрикция в висцеральных органах повышает общее периферическое сопротивление сосудов, что поддерживает на оптимальном уровне артериальное давление крови во время работы на жаре, обеспечивает достаточную перфузию сосудов головного мозга, препятствует развитию церебральной ишемии и артериальной гипотензии. Коронарный кровоток при работе на жаре может возрастать в четыре раза по сравнению с покоем.
Физическая нагрузка, даже хорошо переносимая в жару, выполняется с нарастанием доли анаэробного метаболизма во внутренних органах, что приводит к быстрому уменьшению запасов гликогена в этих тканях, нарастанию в них молочной кислоты. Этому способствует сниженная экстракция кислорода из крови в мышцах, так как, несмотря на возрастающий в них кровоток, большое количество крови из мышц шунтируется, не отдав кислород, к сосудам оболочки тела для рассеивания тепла. Росту уровня молочной кислоты в крови способствует и сниженное поступление крови в печень из-за значительного уменьшения печеночного кровотока. Накапливающиеся в крови кислые метаболиты истощают буферные основания, создавая условия для развития метаболического ацидоза.
Потери воды при работе в жару, например при очень жаркой погоде в пустыне, могут достигать 8—12 л/сут с потом, при этом интенсивное потоотделение в течение нескольких часов может привести к «усталости» потовых желез, вызванной истощением их секреторной функции. Это резко нарушает способность регулировать температуру «ядра» тела. Потери жидкости при потоотделении не столь эффективно охлаждают кожу во время работы в жару при высокой влажности, когда испарительное охлаждение кожи снижено высоким давлением водяных паров в окружающем воздухе. Поэтому интенсивное потоотделение в этих условиях хотя и приводит к большим потерям жидкости, но сопровождается минимальным испарением и охлаждением поверхности тела, повышая риск перегревания организма.
Значительная потеря жидкости с потом уменьшает объем плазмы и циркулирующей крови, что снижает величины конечного диастолического объема желудочков и систолического объема сердца, уменьшает кровоток в коже и, следовательно, потоотделение.

Минутный объем не уменьшается вследствие компенсаторно нарастающего числа сердечных сокращений. В результате снижения эффективности механизмов, обеспечивающих выведение тепла из организма, увеличивается температура «ядра» тела. Следовательно, дегидратация организма уменьшает возможность систем кровообращения и терморегуляции компенсировать тепловой стресс при физической нагрузке. Поэтому поддержание на оптимальном уровне объемов плазмы и внеклеточной жидкости у человека в условиях работы на жаре сохраняет функции кровообращения и продукцию пота. А это, в свою очередь, достигается сбалансированием потери и восполнения воды. У человека, получающего достаточное количество жидкости, работоспособность в жару сохраняется на более высоком уровне, чем у работающего в состоянии дегидратации. Употребление дополнительно 400—600 мл воды за 10— 20 мин до мышечной работы на жаре, задерживает развитие дегидратации, увеличивает потоотделение во время работы и препятствует значительному повышению температуры «ядра» трла.
Для рабочего, выполняющего работу средней тяжести на открытом воздухе в условиях Средней Азии, «норма» выпиваемой воды за смену составляет 4—4,5 л. Большинство людей устойчивы к потерям 3—4 % воды (от массы тела). При потере же ее 5—8 % возникает чувство усталости в положении «сидя», сонливость, апатия. Потеря свыше 10 % воды вызывает у человека физические и психические нарушения. При тяжелой дегидратации необходимы срочные врачебные меры: вводят внутривенно 5 % раствор глюкозы, изотонический раствор хлорида натрия (до 1 л/ч в начале лечения), но не более 4 л в сутки.
Потери пота при работе на жаре могут истощать солевой запас организма на 13—15 г/сут (2,3—3,4 г/л пота), у неакклиматизированных людей потери солей могут быть больше. Это значительно превышает их величину в ежедневном рационе, поэтому необходима добавка в пищу соли ('/3 чайной ложки поваренной соли на литр воды). Потери калия, кальция и магния при выделении пота невелики и могут быть восполнены богатой ими диетой. Например, стакан томатного сока возмещает почти весь калий, кальций и магний, содержащиеся в 2—3 л пота. При значительных потерях натрия внутривенно вводят изотонический раствор хлорида натрия. При интенсивных потерях жидкости, связанных с жарой, возникает гиповитаминоз водорастворимых витаминов С и В,.
Повышение устойчивости организма к действию тепла называется тепловой акклиматизацией. Обычно акклиматизация организма заканчивается к концу второй недели теплового воздействия. Для этого требуется от 2 до 4 ч ежедневных тепловых экспозиций. Однако первые тепловые воздействия должны быть тренирующими, продолжительностью около 15—20 мин. Их продолжительность и интенсивность должны возрастать постепенно. Акклиматизация достигается легче, если человек во время работы на жаре имеет возможность полностью покрывать потребность в воде. Адаптированные к жаре люди легче переносят ее воздействие, сохраняют большую работоспособность, другие виды социальной активности.

<< | >>

↑

Источник: Ткаченко Б.И. Нормальная физиология человека. 2005

Еще по теме Особенности адаптации человека к работе в жаркой среде:

- Кардиология - Физиология человека - Философия здоровья -