Что такое терморегуляция, как она работает и для чего нужна

В поисках равновесия

Близятся теплые деньки — время, когда в офисах, квартирах и общественном транспорте обостряются баталии между теми, кому дышать нечем, и противниками открытых окон. Причин, по которым человечество делится на две непримиримые группы мерзнущих и потеющих, ученые называют как минимум три: психология (проще говоря, нервы надо лечить), проблемы со здоровьем (например, низкий уровень гемоглобина) и разная реакция организма на температуру окружающей среды.

Сам себе паровоз

По мере того как наука изучает наше тело, она все больше убеждается в его уникальности и универсальности. Многие процессы имеют замкнутый цикл, обеспечивая бесперебойную работу органов и систем, их техническое обслуживание в любых условиях. Избитый пример ТО — ночная работа мозга, когда он проводит перекличку состояния рук, ног, сердца и прочих «запчастей», контролирует очистку крови, архивирует события дня в кратковременную и долговременную память и так далее.

Образцом быстрой адаптации к внешним факторам служит ситуация падения в воду: внешние рецепторы подают сигнал мозгу, который за доли секунды проводит перенастройку — сосуды сужаются, мышцы напрягаются, выделяется гормон стресса кортизол, запускающий острую стрессовую реакцию «бей или беги». Вы начинаете барахтаться, всяческими способами пытаетесь избежать смерти. Любопытно, что ситуация является буквальным воплощением на практике известного ироничного высказывания «спасение утопающих — дело рук самих утопающих». Естественно, в открытом море мы долго не продержимся. Но если ситуация в целом благоприятствует, выживем. Вот и получается, что спасение тела — заслуга нейронов, которые защищают свою «квартиру».

Не менее интересны и повседневные рутинные процессы, непрерывно происходящие внутри нас. Один из них — терморегуляция. В грубом изложении речь о том, что организм работает по принципу индивидуальной котельной и сам себя отапливает или своевременно охлаждает, чтобы мы чувствовали себя комфортно. Но как это происходит?

Норма относительности

Начнем с того, что люди — гомойотермные (теплокровные) организмы, основной характеристикой которых является поддержание стабильной температуры тела (канонические 36,6 °C). Но есть ряд нюансов. Во-первых, норма не является обязательной. У некоторых она ниже — от 35,5 до 36 °C. И если это не обусловлено заболеванием (эндокринная патология, анемия и так далее), то относится к индивидуальным особенностям терморегуляции. Раньше считалось, что таких людей только 3 %, но данные нуждаются в корректировке. Наверняка каждый может вспомнить знакомого с такой изюминкой.

Второй момент: в жизни человека есть период, когда он относится к теплокровным весьма условно. Организм новорожденного поначалу является пойкилотермным — его температура нестабильна и зависит от окружающей среды. Так сказать, большой привет от эволюции — наследство беспозвоночных, рыб, амфибий и рептилий. Но поскольку в отличие от них маленький Homo sapiens не способен применять холоднокровность на практике, до 1,5—2 месяцев, пока не созреет гипоталамус (отдел мозга, регулирующий температурный баланс), ему нельзя ни переохлаждаться, ни перегреваться.

Слагаемые градуса

Чисто технически тело человека делится на ядро (внутренние органы) и оболочку (кожные покровы, жировая прослойка и мышцы на глубину примерно 2,5 см). Каждый из внутренних органов имеет свою температуру. Например, у печени она 37,8—38 °С, у мозга — 36,9—37,8 °С. Итоговая наружная температура тела формируется и поддерживается благодаря балансу между теплопродукцией (производством энергии внутренними органами и за счет расщепления пищи) и теплоотдачей — количеством тепла, рассеиваемого в окружающую среду. Кстати, «фоним» мы неравномерно. В среднем на 34 °С, а руки и ноги (особенно пальцы) так и вовсе на 24 °С и ниже. Именно по этой причине градусник ставят всего в трех местах, где показатели средние, — в подмышечной впадине, а также орально или ректально.

Ощущения от погодных условий у всех разные. Этим и объясняется деление людей на холодоустойчивых и мерзляков. Выделить одну причину сложно, их несколько. Начнем с того, что у нас примерно 150 тысяч холодовых и 16 тысяч тепловых рецепторов, которые располагаются в кожных покровах, дыхательных путях, скелетных мышцах, внутренних органах и ЦНС. И было бы опрометчиво думать, что они у всех работают одинаково. Далее различают три главных продуцента тепла: мускулы, печень и бурую жировую ткань (хоть на что-то жир сгодился). Если они работают по-стахановски, внутреннего тепла в избытке, человеку жара не нравится — ему комфортно при прохладной температуре. То же самое касается и людей с лишним весом. Что до тех, кто обожает тепло и не любит открытые окна, то если человек здоров, скорее всего, у него слишком интенсивно идет теплоотдача — организму нужен приток внешнего тепла, чтобы это компенсировать.

В любом случае главная задача терморегуляции — сохранить неизменной температуру органов, чтобы обеспечить их работоспособность. Например, на холоде сосуды сужаются, уменьшая кровоток, температура поверхности тела падает — теплоотдача оболочки блокируется, запирая тепло внутри. Как говорится, все для внутреннего потребления организма. И чтобы он был здоров.

КСТАТИ

Согреть любой ценой

Функции распределения тепла в организме выполняет кровь, которая прогревается, проходя через систему органов, температура которых (например, печени), как мы помним, достигает рекордных 38 °С. И по логике именно кровь — тот ресурс, который должен греть нас на морозе. Но сосуды сужаются, уменьшая приток крови к конечностям, отчего начинают мерзнуть руки и ноги. Мозг проявляет себя как прагматик и циник — согласен отморозить часть оболочки, чтобы сохранить внутренности. Причем эта схема работает одинаково независимо от того, серьезный на улице мороз или слабый — кровоток практически перекрывается, и все. Какой вывод из этого можно сделать? Да хотя бы тот, что разминать и растирать пальцы на холоде (как мы часто делаем) не имеет смысла. Организм зациклило, и сосуды не расширятся, пока температура воздуха вокруг низкая. Единственный выход — согреть руки или ноги самостоятельно, погрузив их в теплую среду. Например, надев варежки, сунув руки в карманы или под теплую воду. В этом случае сосуды расширятся автоматически, кровь получит дополнительный обогрев и ощущение холода уйдет. Ценный лайфхак для тех, кто озяб в прохладной квартире или офисе.

В ТЕМУ

Тайна Золотого мальчика

Хрестоматийным примером печальных последствий нарушения естественной терморегуляции организма стал случай, произошедший в 1496 году в Милане. На празднествах, куратором которых был Леонардо да Винчи, маленького сына местного пекаря, изображавшего аллегорическую фигуру «золотого века» (якобы наступившего при правлении герцога Лодовико Моро), покрыли золотой краской. Но герцогине внезапно стало плохо, и праздник свернули. Малыша, о котором все забыли, обнаружили в пустом парадном зале утром. Ребенок был без сознания, холодный, как лед. Через три дня он умер от воспаления легких.

Да Винчи сразу предположил, что причина в краске. Современные исследования подтвердили версию. Золотое покрытие нарушило теплообмен. Произошел внутренний перегрев, сосуды расширились, пытаясь охладить тело и выводя наружу максимальное количество тепла. Если бы мальчик находился в натопленном помещении, ничего страшного не произошло бы. Но он провел ночь в холоде, да еще и неодетый. Результат — переохлаждение, вызвавшее критическое снижение защитных функций организма.


Коллаж Ольги Александровой
Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter