Общие терморегуляторные изменения в организме при различных метеорологических условиях на производстве

Терморегуляция является одним из наиболее важных физиологических механизмов, с помощью которых поддерживается относительное динамическое постоянство функций организма при различных метеорологических условиях и разной тяжести выполняемой работы. Оно обеспечивается установлением определенного соотношения между теплообразованием (химическая терморегуляция) и теплоотдачей (физическая терморегуляция).

Анализируя тепловое состояние организма в зависимости от метеорологических условий окружающей среды, можно отметить несколько наиболее характерных зон термического воздействия на организм и в связи с этим соотношение теплообразования и теплоотдачи.

Схематически изменения теплообразования (судя по потреблению кислорода) могут быть представлены в следующем виде (рис. 8).

Наиболее высокий уровень потребления кислорода соответствует зоне низких температур окружающей среды от —15 до —20°. При температуре окружающей среды от 0 до 15° и при постоянной (или близкой к ней) температуре тела потребление кислорода снижается. При температуре окружающей среды от 15 до 25° наблюдается постоянный уровень потребления кислорода (зона безразличия). При таких температурных условиях устойчивое тепловое состояние организма обеспечивается главным образом физической терморегуляцией. Интервалу между 25° и 35° соответствует зона пониженного потребления кислорода. И, наконец, при еще более высокой температуре окружающей среды (35—45°) снова наблюдается повышенное теплообразование и наряду с ним повышение температуры тела. В главе II было показано, что мышечная деятельность изменяет реактивность организма, в частности, к термическим раздражителям. Отсюда и различные терморегуляторные реакции на метеорологические условия при работе и в покое (рис. 9).

Сложный процесс теплообмена регулируется центральными терморегуляторными образованиями, корой головного мозга.

Современные представления о центральном нервном механизме терморегуляции основываются на признании существования гипоталамических, таламических, стриарных и корковых центров терморегуляции. Особое место в ряду их принадлежит гипоталамической области, где, по данным многих исследователей, осуществляется основная регуляция теплопродукции или теплоотдачи при различных метеорологических условиях.

При высокой температуре окружающей среды механизм теплоотдачи связан с расширением периферических сосудов, понижением теплопродукции, усилением потоотделения. При низкой температуре участие гипоталамической области в терморегуляции проявляется в сужении сосудов, повышении обмена веществ, использовании углеводных ресурсов и др.

Корковые центры терморегуляции играют существенно важную роль в обеспечении тонкого приспособления организма к метеорологическим условиям окружающей среды. Многими исследованиями установлен условнорефлекторный механизм терморегуляции у человека в производственных условиях. После ряда сочетаний с термическим раздражителем сами по себе производственная обстановка, время исследования вызывают изменения, соответствующие действовавшим ранее сочетаниям с термическим раздражителем.

Среди физиологических механизмов, с помощью которых устанавливается соответствующее соотношение химической и физической терморегуляции, большую роль играет симпатическая нервная система. По симпатическим нервным волокнам импульсы от центральной нервной системы передаются мускулатуре и печени, участвующим в процессе химической регуляции. С деятельностью симпатической нервной системы связаны также характер и интенсивность теплоотдачи с поверхности кожи, и в этом особенно велика роль сосудистой реакции на тепловое и холодовое раздражение. В зависимости от действия тепла или холода значительно меняется просвет периферических сосудов и тем самым кровоснабжение отдельных сосудистых областей, а следовательно, и условия для теплоотдачи организмом, для теплообмена с окружающей средой. По данным ряда исследователей, кровоснабжение, например, кисти и предплечья при низкой температуре окружающей среды может уменьшиться в 4 раза, а при высокой температуре — увеличиться в 5 раз.

обмен веществ в организме при различной температуре воздуха
Рис. 8. Обмен веществ в организме при различной температуре воздуха (по М. Е. Маршаку).

теплообразование у человека
Рис. 9. Теплообразование у человека при различной температуре среды в покое и при мышечной работе (Lefevre, Auget): по оси абсцисс — температура воздуха (градусы); по оси ординат — теплообразование (ккал/час).