- •Н. А. Агаджанян, л. 3. Тель, в. И. Циркин, с. А. Чеснокова физиология человека
- •Предисловие ко второму изданию
- •Список использованных сокращений
- •Транспорт веществ. Электрогенез. Возбудимые ткани
- •Транспорт вещества через биологические мембраны
- •Возбудимые ткани и их общие свойства
- •Свойства возбудимых тканей и показатели, их характеризующие: Свойства
- •Мембранный потенциал и его происхождение
- •Потенциал действия
- •Законы раздражения возбудимых тканей
- •Глава 2 физиология мышц
- •Суммированные сокращения
- •Глава 3
- •Свойства химических синапсов
- •Глава 4
- •Глава 5
- •(Центральной нервной системы)
- •Глава б роль цнс в регуляции соматических функций
- •Глава 7
- •Симпатическая система
- •Глава 8 сенсорные системы мозга
- •Обонятельный анализатор
- •Глава 9
- •Условные рефлексы второго, третьего и т. Д. Порядков
- •Бодрствование, сознание, сон
- •Глава 10 общая физиология желез внутренней секреции (общая эндокринология)
- •1. Механизм действия стероидных гормонов.
- •2. Механизм действия тиреоидных гормонов.
- •3. Механизм действия белковых гормонов, катехоламниов, серотонина, гистамина.
- •Глава 11 частная физиология желез внутренней секреции и биологически активных веществ (частная эндокринология)
- •Адг (вазопрессин). Окситоцин
- •Гормоны надпочечников. Катехоламины
- •Глава 12
- •5) Приводят к изменению слизистой матки — вызывают процесс пролиферации эндометрия.
- •Глава 13
- •Физиология эритроцита
- •4) Клетки, тормозящие начало и осуществляющие прерывание, окончание иммунной реакции организма, их называют супрессоры;
- •Глава 14
- •Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз
- •Глава 15 физиология сердца. Гемодинамика
- •1. Систола желудочков — 0,33 с
- •2. Диастола желудочков — 0,47 с
- •Сократимость миокарда
- •Глава 16
- •Электрокардиография
- •О природе экг
- •Глава 17
- •Общие замечания
- •2. Гетерометрический и гомеометрические механизмы саморегуляции деятельности сердца.
- •Глава 18
- •Глава 19 физиология дыхания
- •Глава 20 регуляция дыхания. Газообмен и транспорт газов
- •Глава 21 биоэнергетика. Основной и общий обмен
- •Глава 22
- •Сократительный термогенез
- •Глава 23
- •Сущность процессов, происходящих
- •Глава 24 моторика и секреция в пищеварительном тракте
- •Глава 25 пищеварение в различных отделах пищеварительного тракта
- •Кишечный сок
- •Образование и состав желчи
- •4. Оценка гидролиза и всасывания
- •Глава 26
- •4. Вещества, проявляющие антиканцерогенные эффекты:
- •1) Рацион питания студентов, в г/сутки (см. Таблицу 18).
- •2) Особенности пищевых рационов для работников умственного труда.
- •Глава 27 выделение. Физиология почки
- •Нефроны
- •Регуляция кислотно-щелочного равновесия
- •Глава 28
- •Факторы, связанные с трудовой деятельностью человека
- •Глава 29
- •Особенности адаптации человека
- •Глава 30
- •Глава 31
- •Глава 32
- •Глава 33 экология и продолжительность жизни
- •Глава 34 возрастная физиология*
- •Глава 35 физиология старения* старение как биологический процесс. Теории старения
- •Глава 1.........................................................................................………………………………………………5
- •Глава 2...............................................................................................................................................……………18
- •Глава 3
- •Глава 4.....................................................................................................…………………………………….34
- •Глава 5
- •Глава 6…………………………………............................................................................................................. 50
- •Глава 7.......................................................................................................................……………....................... 62
- •Глава 8. ..............................................................................................................................……………............... 76
- •Глава 9.............................................................……………………………….................................................... 103
- •Глава 10............................................................................................................................................................... 123
- •Глава 11...........................................................................................................................................………….... 131
- •Глава 12..........................................................................................................................………………………. 161
- •Глава 13 ……………………………………………………………………………………………………..….173
- •Глава 14………………………………………………………………………………………………………194
- •Глава 15...........................................................................................................................................………….... 204
- •Глава 16.......................................................................................................................................…………….. 224
- •Глава 17…………………………...................................................................................................................... 244
- •Глава 18......................................................................................................................................……………..... 259
- •Глава 19.......................................................................…………….................................................................... 271
- •Глава 20 ..............................................................................……………………………………….................... 279
- •Глава 21.......……………………………............................................................................................................294
- •Глава 22 ....................................................………………………..................................................................... 302
- •Глава 23....................................................................................................…………………………………....... 317
- •Глава 24 ..............................……………............................................................................................................ 329
- •Глава 25.....................................................................................................................................……………….. 340
- •Глава 26...............................................................................................................................………………........ 354
- •Глава 27..........................................................................................................................................……………. 370
- •Глава 28…………............................................................................................................................................... 388
- •Глава 29........................................................................................................................................……………... 396
- •Глава 30..........................................................................................................................................……………. 407
- •Глава 31..........................................................................................................................................…………..... 418
- •Глава 32................................................................ ……………..........................................................................438
- •Глава 33 ................…………………………………………………………………………………………….. 450
- •Глава 34.......................................... .....................………………………………………………........................458
- •Глава 35................……………...........................................................................................................................500
Сократительный термогенез
При сокращении мышц возрастает гидролиз АТФ, и поэтому возрастает поток вторичной теплоты, идущей на согревание тела. Произвольная мышечная активность, в основном, юникает под влиянием коры больших полушарий. Опыт человека показывает, что в условиях низкой температуры среды необходимо движение. Поэтому реализуются условнорефлекторные акты, возрастает произвольная двигательная активность. Чем она выше, тем вышс теплопродукция. Возможно повышение ее в 3—5 раз по сравнению с величиной основного обмена. Обычно при снижении температуры среды и температуры крови первой реакцией является увеличение терморегуляционного тонуса. Впервые его выявили в 1937 г. животных, а в 1952 г. — у человека. С помощью метода электромиографии показано, что при повышении тонуса мышц, вызванного переохлаждением, повышается электрическая акгивность мышц. С точки зрения механики сокращения, терморегуляционный тонус представляет собой микровибрацию. В среднем, при его появлении, теплопродукция возрастает 120—45% от исходного уровня. При более значительном переохлаждении терморегуляционный тонус переходит в мышечную холодовую дрожь. Терморегуляционный тонус экономнее, чем мышечная дрожь. Обычно в его создании участвуют мышцы головы и шеи.
Дрожь, или холодовая мышечная дрожь, представляет собой непроизвольную ритмическую активность поверхностно расположенных мышц, в результате которой теплопродукция возрастает по сравнению с исходным уровнем в 2—3 раза. Обычно вначале возникает дрожь в мышцах головы и шеи, затем — туловища и, наконец, конечностей. Считается, что эффективность теплопродукции при дрожи в 2,5 раза выше, чем при произвольной деятельности.
Напомним, что сигналы от нейронов гипоталамуса идут через «центральный дрожательный путь» (тектум и красное ядро) к альфа-мотонейронам спинного мозга, откуда сигналы
309
идут к соответствующим мышцам, вызывая их активность. Курареподобные вещества (миорелаксанты) за счет блокады Н-холинорецепторов блокируют развитие терморегуляторного тонуса и холодовой дрожи. Это используется для создания искусственной гипотермии, а также учитывается при проведении оперативных вмешательств, при которых применяются миорелаксанты.
НЕСОКРАТИТЕЛЬНЫЙ ТЕРМОГЕНЕЗ
Он осуществляется путем повышения процессов окисления и снижения эффективности сопряжения окислительного фосфорилирования. Основным местом продукции тепла являются скелетные мышцы, печень, бурый жир. За счет этого вида термогенеза теплопродукция может возрасти в 3 раза.
В скелетных мышцах повышение несократительного термогенеза связано с уменьшением эффективности окислительного фосфорилирования за счет разобщения окисления и фосфорилирования, в печени — в основном, путем активации гликогенолиза и последующим окисления глюкозы. Бурый жир повышает теплопродукцию за счет липолиза (под влиянием симпатических воздействий и адреналина). Бурый жир расположен в затылочной области, между лопатками, в средостении по ходу крупных сосудов, в подмышечных впадинах. В условиях покоя около 10% тепла образуется в буром жире. При охлаждении роль бурого жира резко повышается. При холодовой адаптации (жители арктических зон) возрастает масса бурого жира и ее вклад в общую теплопродукцию.
Регуляция процессов несократительного термогенеза осуществляется путем активации
симпатической системы и про-дукции гормонов щитовидной железы (они разобщают окислительное фосфорилирова-ние) и мозгового слоя надпочечников.
МЕХАНИЗМЫ ТЕПЛООТДАЧИ
Основная масса тепла образуется во внутренних органах. Поэтому внутренний поток тепла для удаления из организма должен подойти к коже. Перенос тепла от внутренних органов осущест-вляется за счет теплопроведения (таким способом переносится менее 50% тепла) и конвекции, т. е. тепломассапереноса. Кровь в силу своей высокой теплоемкости является хорошим проводником тепла.
Второй поток тепла — это поток, направленный от кожи в среду. Его называют наружным потоком. Рассматривая механиз-мы теплоотдачи, обычно имеют ввиду именно этот поток.
Отдача тепла в среду осуществляется с помощью 4 основных механизмов: 1) испарения, 2) теплопроведения, 3) теплоизлучения, 4) кон-
310
векции. Вклад каждого механизма в теплоотдачу определяется состоянием среды и скоростью продукции тепла в организме. В условиях температурного комфорта основная масса тепла отдается за счет теплопроведения, теплоизлучения и конвекции и лишь 19—20% — с помощью испарения. При высокой температуре среды до 75—90% тепла отдается за счет испарения.
Теплопроведение — это способ отдачи тепла телу, которое непосредственно контактирует с телом человека. Чем ниже температура этого тела, чем выше температурный градиент, тем выше скорость потери тепла за счет этого механизма. Обычно этот способ отдачи тепла ограничен одеждой и воздушной прослойкой, которые являются хорошими изоляторами тепла, а также подкожным жировым слоем. Чем толще этот слой, тем меньше вероятность передачи тепла к холодному телу.
Теплоизлучение — отдача тепла с участков кожи, не прикрытых одеждой. Происходит путем длинноволнового инфракрасного излучения, поэтому такой вид теплоотдачи еще называют радиационной теплоотдачей. В условиях температурного комфорта за счет этого механизма отдается до 60% тепла. Эффективность теплоизлучения зависит от градиента температуры (чем он выше, тем больше тепла отдается), от площади, с которой происходит излучение, от числа объектов, находящихся в среде, которые поглощают инфракрасные лучи.
Конвекция. Воздух, соприкасающийся с кожей, нагревается и поднимается, его место занимает «холодная» порция воздуха и т. д. Таким способом —- за счет тепломассапереноса отдается в условиях температурного комфорта до 15% тепла.
Во всех перечисленных механизмах большую роль играет кожный кровоток: когда его интенсивность возрастает за счет снижения тонуса ГМК артериол и закрытия артериовенозных шунтов — отдача тепла существенно возрастает. Этому также способствует увеличение объема циркулирующей крови: чем больше ОЦК, тем выше возможность переноса тепла в среду. На холоде происходят противоположные процессы — уменьшается кожный кровоток, в том числе за счет прямого переброса артериальной крови из артерий в вены, минуя капилляры, уменьшается ОЦК, меняется и поведенческая реакция: человек или животное инстинктивно занимает позу «калачиком», т. к. в этом случае площадь отдачи тепла уменьшается на 35%, у животных к этому добавляется и реакция — «гусиная кожа» — подъем волос кожи (пилоэрекция), что повышает ячеистость накожного покрова и снижает возможность отдачи тепла.
На долю кистей рук приходится небольшая часть поверхности тела — всего 6%, но их кожей отдается до 60% тепла при помощи механизма сухой теплоотдачи (теплоизлучение, конвекция).
ИСПАРЕНИЕ
Отдача тепла происходит за счет траты энергии (0,58 ккал на 1 мл воды) на испарение воды. Различают два вида испарения, или перспирации; неощушаемую и ощущаемую перспирацию.
Неощущаемая перспирация — это испарение воды со слизистых дыхательных путей и воды, которая просачивается через эпителий кожного покрова (тканевой жидкости). За сутки через дыхательные пути испаряется в норме до 400 мл воды, т. е. отдается 400х0,58 ккал =232 ккал/сутки. При необходимости эта величина может быть увеличена за счет так называемой тепловой одышки, которая обусловлена влиянием нейронов центра теплоотдачи на дыхательные нейроны ствола мозга.
В среднем за сутки через эпидермис просачивается около 240 мл воды. Следовательно, за счет этого отдается 240 х 0,58 ккал = 139 ккал/сутки. Эта величина, как правило, не зависит от процессов регуляции и различных факторов среды.
Оба вида неощущаемой перспирации за сутки позволяют отдать (400 + 240) х 0,58 = 371 ккал.
Ощущаемая перспирация, или отдача тепла путем испарения пота. В среднем за сутки при комфортной температуре среды выделяется 400—500 мл пота, следовательно, отдается до 300 ккал. Однако при необходимости объем потоотделения может возрасти до 12 л/сут-
311
ки, т. е. путем потоотделения можно отдать почти 7000 ккал в сутки. За час потовые железы могут продуцировать до 1,5 л, а по некоторым источникам — до 3 л пота.
Эффективность испарения во многом зависит от среды: чем выше температура и ниже влажность воздуха (насыщенность воздуха водяными парами), тем выше эффективное потоотделения как механизма отдачи тепла. При 100% насыщения воздуха парами воды испарение невозможно.
Потовые железы состоят из концевой части, или тела, и потового протока, который открывается наружу потовой порой. По характеру секреции потовые железы делятся на эк- криновые (мерокриновые) и апокриновые. Апокриновые железы локализуются, главным образом, в подмышечной впадине, в лобковой области, а также в области половых органов, промежности, околососковом круге молочной железы. Апокриновые железы секретируют жирное вещество, богатое органическими соединениями. Вопрос об их иннервации дискутируется — одни утверждают, что она адренергическая симпатическая, другие считают, что она вообще отсутствует и продукция секрета зависит от гормонов мозгового вещества надпочечников (адреналина и норадреналина).
Видоизмененными апокриновыми железами являются ресничные железы, расположснные в веках у ресниц, а также железы, продуцирующие ушную серу в наружном слуховом проходе, и железы носа (преддверные железы). В испарении, однако, апокриновые железы не участвуют. Эккриновые, или мерокриновые, потовые железы расположены в коже почти всех областей тела. Всего их более 2 млн. (хотя есть люди, у которых они почти полностью отсутствуют). Больше всего потовых желез на ладонях и подошвах (свыше 400 на 1 см2 ) и на коже лобка (около 300 на 1см2). Скорость потообразования, также как и включение в активность потовых желез, в разных участках тела очень широко варьирует.
По химическому составу пот — это гипотонический раствор: он содержит 0,3% хлористого натрия (в крови — почти 0,9%), мочевину, глюкозу, аминокислоты, аммоний, малые количества молочной кислоты. рН пота варьирует от 4,2 до 7, в среднем рН = 6. Удельный вес -1,001—1,006. Так как пот — это гипотоническая среда, то при обильном потоотделении больше теряется воды, чем солей, и в крови может происходить повышение осмотического давления. Таким образом, обильное потоотделение чревато изменением водно-солевого обмена.
Потовые железы иннервируются симпатическими холинергическими волокнами — в их окончаниях выделяется ацетилхолин, который взаимодействует с М-холинорецепторами, повышая продукцию пота. Преганглионарные нейроны расположены в боковых столбах спинного мозга на уровне Тh2—L2, а постганглионарные нейроны — в симпатическом стволе.
При необходимости повышения теплоотдачи путем потоиспарения происходит активация нейронов коры, лимбической системы и, главным образом, гипоталамуса. От гипоталамических нейронов сигналы идут к нейронам спинного мозга и постепенно вовлекают различные участки кожи в процесс потоотделения: вначале лицо, лоб, шею, потом — туловище и конечности.
Существуют различные способы активного воздействия на процесс потоотделения. Например, многие жаропонижающие средства, или антипиретики: аспирин и другие салицилаты — повышают потообразование и, тем самым, снижают температуру тела (происходит усиленная теплоотдача путем испарения). Потогонным эффектом обладают также соцвевтия липы, ягоды малины, листья мать-и-мачехи.
Расстройства потоотделения. Различают ангидроз — полное отсутствие выделения пота, гипогидроз — частичное снижение потообразования и гипергидроз — чрезмерное образование пота.
Методы исследования потоотделения. Необходимость исследования потоотделения возникает при жалобах на повышенную потливость, на гипергидроз или, наоборот, на гипо- и ангидроз, а также при диагностике нарушений функции спинного мозга. В физиологических методиках оно применяется с целью определения кожно-гальванического рефлекса.
Имеется ряд методов исследования потоотделения: 1) визуальный метод, 2) электроме- трические методы — по изменению электропроводности кожи судят об интенсивности по- тоотделения, 3) калориметрические, или цветовые методы, в том числе проба В. Л. Минора
312
и метод Моберга. Проба В. Л. Минора была предложена автором в 1928 г. (йод-крахмальный метод). Она заключается в том, что кожа смазывается смесью спирта, йода и касторового масла, а после высыхания присыпается крахмалом. При выделении пота крахмал под действием йода темнеет. Топография зон с измененной окраской и выраженность потемнения кожи дают возможность определить локализацию и интенсивность нарушения потоотделения.
Бани. Это гигиеническая процедура, принимаемая с целью тренировки терморегулирующих механизмов (закаливания) и с лечебной целью. На Руси они применялись с Х века (паровые бани, или бани по-черному). Но уже в XVIII веке появились в Москве, Петербурге врачебные бани (бедерские бани). Ведущим моментом в общем влиянии бань на организм человека как гипертермического раздражителя является их действие на терморегуляционные механизмы: действие очень высоких температур на всю поверхность кожи и органы дыхания.
Все бани, в том числе русские, японские, римские, финские, можно условно разделить на 2 типа:
1) паровые бани, например, русская баня. Иногда их называют «парильнями» (температура 45—60°С, влажность — 90—100%);
2) суховоздушные бани, например, финская баня или сауна (температура среды 90— 120°С, влажность — 10—15%).
В целом оба типа бань — это большая нагрузка на терморегуляционные механизмы.
Деятельность терморегуляционных механизмов у человека в парильне (русская баня) протекает в сложных условиях — потоотделение очень интенсивно, но оно практически неэффективно как способ отдачи тепла, поэтому происходит задержка тепла в организме, обезвоживание, уменьшение содержания хлоридов, сгущение и повышение вязкости крови, резкое увеличение нагрузки на сердечно-сосудистую систему. В сауне эффективность отдачи тепла за счет потоотделения достаточно высокая. Особенно она возрастает при длительном многократном употреблении сауны в результате адаптации к этому виду воздействия. Есть данные о том, что в сауне происходит расширение коронарных сосудов, что может благоприятно сказаться на деятельности сердца. За один прием сауны теряется 200—1200 мл пота. Это полезно при наличии отеков, при ожирении. Вдыхание горячего воздуха значительно усиливает кровоснабжение слизистых верхних дыхательных путей и расслабляет гладкие мышцы бронхов, снижает эластическое сопротивление легочной ткани, что в целом улучшает процесс внешнего дыхания. Улучшается и способность гемоглобина отдавать кислород тканям. Сауна положительно влияет на тонус вегетативной нервной системы: наблюдается «игра» тонуса — повышается тонус то симпатической системы, то парасимпатической.
Однако, ряд физиологов и клиницистов утверждает, что сауна более пагубно действует на сердечно-сосудистую систему, чем это принято считать. Косвенно об этом свидетельствует тот факт, что средняя продолжительность жизни финского населения значительно ниже, чем в странах такого же климата, использующих другие виды бань.
Таким образом, очевидно, что парильни и потельни — это мощный фактор воздействия на организм человека, все позитивные и негативные моменты которого требуют дальнейших исследований.
ЗАКАЛИВАНИЕ
Закаливание — это система процедур, приводящих к повышенной устойчивости организма к переохлаждению, т. е. вариант адаптации организма к неблагоприятным метеорологическим факторам, в частности, к микроклимату. Для закаливания используется действие естественных факторов: воздуха, воды, солнца.
Сущность закаливания заключается в том, что за счет постепенного воздействия терморегуляционные механизмы организма повышают свои возможности в поддержании температуры тела на постоянном уровне при различных холодовых воздействиях на человека. Закаливание позволяет миновать эмоциональный температурный стресс, каким является
313
переохлаждение. Закаливание расширяет возможности адаптации организма к низким темпера-турам или, наоборот, к высоким. Итак, закаливание — это умелое использование адаптационных механизмов организма.
Принципы закаливания — это систематичность, постепенность, последовательность, учет индивидуальных возможностей и состояния здоровья, комплексность использования закаливающих процедур.
Так, если закаливание проводилось в течение 2—3 месяцев, а затем прекращалось, то уже через 3—4 недели закаленность организма исчезает, т. к. механизмы адаптации нарушаются. У детей перерыв на 5—7 дней уже приводит к подобному эффекту.
Устойчивость организма к холодовому воздействию возникает только в той части тела, которая подвергается воздействию закаливающей процедуры.
Закаливание воздухом. В этом случае на организм действует комплекс факторов: температура, влажность, подвижность. Различают следующие виды воздушных ванн: горячие (свыше 30°), теплые (22—33°), индифферентные (21—22°), прохладные (17—21°), умеренно холодные (13—17°), холодные (4—13°) и очень холодные (ниже 4°). В результате закаливания тренируется подвижность сосудистых реакций.
Солнечные ванны начинают с 3—5 минут, доводят постепенно до 1 часа, к концу лета общая продолжительность достигает 1,5—2 часов.
Закаливание водой — это наиболее эффективное средство закаливания. Здесь термический, механический и физико-химические факторы действуют в комплексе. Теплоемкость воды очень большая, а теплопроводность в 28 раз выше, чем у воздуха. Например, при +13—15° воздух кажется человеку прохладным, а вода — холодной, при +22° воздух индифферентный, а вода кажется прохладной. При +33° — воздух теплый, а вода индифферентная. При закаливании водой главный фактор — это температура воды. По температурному ощущению водные процедуры делят на горячие (свыше 40°), теплые (35—40°), индифферентные (33—35°), прохладные (20—33°) и холодные (ниже 20°). Интенсивное растирание кожи докрасна после водных процедур снижает эффективность закаливания.
Водные процедуры лучше делать утром. Различают общие и местные процедуры. Местные — обтирание отдельных участков, ванны для рук, полоскание горла. Общие — обливание, душ, купание.
Купание — одно из самых мощных воздействий. Длительность купания определяется температурой воды. В первые дни — продолжительность купания не более 4—5 минут, затем доводится до 15—20 минут, а для закаленных — 25—30 минут.
МЫШЕЧНАЯ РАБОТА И ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ
Согласно данным Я. М. Коца (1982), при физической нагрузке разной мощности (при умеренной нагрузке теплопродукция возрастает до 300 ккал/час, при более интенсивной работе — до 600—900 ккал/час, против 60—85 ккал/час в условиях покоя) температура ядра тела на протяжении первых 15—30 минут длительной работы довольно быстро повышается до некоторого относительно стационарного уровня, а затем сохраняется на этом уровне или продолжает медленно возрастать. Даже в комфортных условиях окружающей среды температура ядра тела может достигать 41°, например, при марафонском беге ректальная температура поднимается до 41°. Хотя при мышечной работе срабатывают различные механизмы теплоотдачи, например, увеличивается потоотделение, повышается кожный кровоток (умеренно), отток крови от мышц идет через вены, расположенные над работающей мышцей, однако все-таки имеет место рабочая гипертермия. Природа ее остается неясной. Возможно, снижается установка гипоталамического уровня регуляции.
ИСКУССТВЕННАЯ ГИПОТЕРМИЯ
Гипотермия — это переохлаждение, при котором температура тела становится ниже 35°. В клинической практике с целью уменьшения метаболизма тканей, например, при прове-
314
дении операции на сердце, используется искусственная гипотермия. Различают умеренную гипотермию— снижение до 32—28°, и глубокую — снижение до 20—15° и ниже. В практической медицине, в основном, используется умеренная гипотермия, так как при глубокой гипотермии часто нарушается работа сердца. При гипотермии снижается метаболизм и потребление кислорода. С понижением на каждый градус примерно на 5—6% снижается потребность в кислороде. При умеренной гипотермии потребление кислорода снижается примерно на 50%. Это позволяет выключить сердце из кровообращения на 6—10 минут. При глубокой гипотермии сердце может быть выключено на 60 минут при 12,5°, на 80 минут при б". Однако при понижении температуры ниже 28° имеется риск фибрилляции сердца.
Методика проведения искусственной гипотермии заключается в том, что первоначально, до охлаждения выключаются механизмы, направленные на поддержание температуры тела (механизмы теплопродукции). Наиболее удобным является применение поверхностного наркоза в сочетании с глубокой кураризацией (введением миорелаксантов, блокирующих терморегуляционный тонус и холодовую дрожь). Затем совершается охлаждение, например, обкладывание тела пузырями со льдом, обдувание охлажденным воздухом, или, что наиболее эффективно, погружение примерно 50% тела в воду при температуре 8—10°. Иногда используется аппарат искусственного кровообращения, в котором носителем является охлажденная кровь.
В ряде случаев применяют вариант локальной гипотермии, например, при операциях на сердце, для уменьшения повреждающего действия оперативного вмешательства используют холодовую кардиоплегию (защиту), с этой целью поверхность сердца охлаждают стерильным снегом или перфузируют коронарные сосуды охлажденным раствором.
ГИПЕРТЕРМИЯ
Различают экзогенные и эндогенные гипертермии.
Экзогенные гипертермии возникают в тех случаях, когда температура в среде очень высокая, влажность тоже, а возможность для отдачи тепла резко ограничена. В этом случае, несмотря на попытки повысить отдачу тепла (гиперемия кожных покровов, максимально возможное потоотделение, максимальное увеличение ОЦК), теплопродукция преобладает, и температура тела возрастает. Такое состояние часто называют тепловым или солнечным ударом. В нем различают 3 стадии: 1) стадию компенсации, при которой температура тела еще не поднялась, но напряжение терморегуляционных механизмов уже существует; 2) стадию возбуждения: она характеризуется максимальным повышением теплоотдачи, повышением активности всех жизненно важных систем, значительным ростом дыхательных движений (это приводит к гипокапнии, алкалозу, нарушению функции дыхания и, в конечном итоге, к уменьшению процессов торможения в ЦНС); 3) стадию параличей — стадию торможения — возникает паралич дыхательного центра, нарушается функция сосудодвигательного центра, происходит падение артериального давления, возникает острая почечная недостаточность, сгущение крови, снижение ОЦК. Все это и проявляется в синдроме «тепловой удар».
ЛИХОРАДОЧНАЯ РЕАКЦИЯ
Лихорадка, или пирексия (жар, горячка), представляет собой реакцию организма на действие пирогенного фактора и проявляется повышением температуры ядра тела. Эта реакция является защитным механизмом, направленным против вирусов, микроорганизмов. По степени подъема температуры различают:
— субфсбрильную лихорадку (повышение температуры тела до 38°), умеренную (38—39°) и чрезмерную (выше 41°).
Факторы, вызывающие лихорадку, — это пирогенные факторы. К ним относят: полисахариды дрожжей, липотейхоевую кислоту грамм-положительных микробов (кокков), раз-
315
личные компоненты вирусов, экзотоксины микробов белкового происхождения, туберкулин и другие аллергены, трансплантированные органы, продукты распада собственных тканей после их поступления в кровь, лектины (содержащиеся в продуктах растительного происхождения), продукты активации комплемента, комплексы «антиген-антитело». Все эти факторы сами по себе не способны вызывать лихорадку. Поэтому их называют экзогенными пирогенами. Попав в кровь, они активируют фагоциты, в результате чего происходит высвобождение из фагоцита эндогенного пирогена, или, как его назвали, лейкоцитарного пирогена. Скорее всего, таким эндогенным фактором является интерлейкин (ИЛ). Этот эндогенный пироген оказывает свое влияние на центры терморегуляции: наиболее вероятно, что в результате этого воздействия меняется термоустановочная точка, или, как говорится в кибернетике, — меняется уставка (уровень регулируемой величины). В результате — организм вынужден вести себя как при охлаждении: резко повышается теплопродукция и одновременно снижается теплоотдача, вследствие чего температура ядра тела возрастает до нового значения. Существует, однако, и иная точка зрения на причину повышения температуры — полагают, в частности, что эндогенный пироген, например, ИЛ, меняет чувствительность сенсорных нейронов терморегулирующих центров к потокам импульсов, идущих от терморецепторов.
Дискуссионным является вопрос о конкретном механизме действия эндогенного пирогена. Возможно, что пирогенный фактор за счет взаимодействия с рецепторами нейронных центров терморегуляции повышает внутриклеточную концентрацию цАМФ, что и приводит к изменению термоустановочной точки. Не исключается возможность, что эндогенный пироген повышает продукцию простагландинов ПГЕ, которые воздействуют на нейроны и вызывают в них (вторично) повышение уровня цАМФ. Предполагают также, что оба эти механизма могут «сосуществовать», реализовываясь одновременно. Причастность ПГЕ к пирогенным реакциям (к лихорадке) доказывается тем, что вещества, блокирующие синтез ПГЕ, одновременно являются жаропонижающим, т. е. обладают антипирогенными свойствами.
Наработка эндогенного пирогена происходит как в микрофагах — в гранулоцитах (ней- трофилах, эозинофилах), так и в макрофагах — моноцитах, клетках Купфера, гистиоцитов.
Эндогенный пироген интерлейкин обладает широким спектром действия. Помимо пирогенных свойств он способен: 1) активировать гипоталамус, и гипофиз, запуская стрессовую реакцию, 2) повышать резистентность организма к боли, т. е. обладает болеутоляющим эффектом, 3) регулировать кооперацию иммунокомпетентных клеток в ходе иммунологических реакций, 4) усиливать регенерацию тканей, 5) активировать в печени синтез белков острой фазы воспаления — фибронектина и С-реактивного белка, фактора, усиливающей фагоцитарный процесс (опсонин) и т. д. Предполагается, что интерлейкин в будущем станет ценным лекарственным средством.