11.3.9. Тепловая и холодовая адаптация

Механизмы тепловой адаптации наиболее совершенны в организме человека, поскольку только он обладает развитой системой потоотделения. Представление о том, что адаптированный к жаркому климату человек потеет меньше, неверно. В сухом жарком климате максимальное увеличение испарения - единственный способ поддержания постоянства температуры тела. Адаптированный к этим условиям человек совершает более экономные движения, держится в тени, переносит большую часть работы на прохладное время суток, но при выполнении стандартной нагрузки выделяет пота столько же (в расчете на единицу массы тела), сколько и неадаптированный индивид, но прирост потоотделения у него происходит быстрее, чем у неадаптированиого.  К безусловному рефлексу добавляется и условный рефлекс; система потоотделения активируется сразу же вслед за возбуждением терморецепторов кожи и слизистых оболочек, т. е. до того, как к гипоталамическим центрам начнет притекать кровь с повышенной температурой.

Система потоотделения у человека, длительно проживающего в условиях жаркого климата, сохраняет резервы для акклиматизации к еще более высокой температуре среды: объем плазмы увеличен, в потовых железах усилена реабсорбция натрия, что позволяет организму более экономно его расходовать. В результате акклиматизированный человек теряет с потом натрия в несколько раз меньше, чем неакклиматизированный. Поэтому потребность в дополнительных количествах поваренной соли в рационе возникает только при исключительно высоких и длительных нагрузках на систему потоотделения (например, во время пешего перехода по пустыне). Во всех других ситуациях дефицит этого вещества в организме не возникает (современный человек потребляет соль в избыточных количествах). При одинаковом уровне потоотделения акклиматизированный человек испытывает более сильную жажду: он теряет с потом меньшие количества натрия, вследствие чего осмотическое давление его крови выше, чем у неакклиматизированного индивида.

Как было показано выше, сочетание температуры воздуха +35 °С и относительной влажности 100% ставит предел возможностям организма теплокровного поддерживать состояние гомеотермии. Истинная адаптация к таким условиям невозможна. Единственный выход - максимально ограничить двигательную активность и ожидать снижения температуры внешней среды. Человек решает эту проблему еще и созданием искусственной микросреды в помещениях с кондиционируемым воздухом.

Длительное воздействие холода вызывает в организме животного характерные признаки акклиматизации: отрастает мех, в межлопаточной области развивается бурая жировая ткань (что позволяет усилить несократительный термогенез), активируется щитовидная железа (гормоны которой усиливают катаболизм и, соответственно, образование тепла), снижается коэффициент полезного действия мышечного сокращения, порог холодовой дрожи смещается в область более низких температур и др. В эксперименте подобные изменения наступают у белых крыс после 3-4 недель пребывания при температуре +6 оС.

Вопрос о механизмах холодовой адаптации человека сильно осложняется тем, что человек практически никогда в ней не нуждается. В странах с умеренным и холодным климатом человек 90-95% своего времени проводит в искусственной среде, создаваемой микроклиматом жилых и производственных помещений, транспорта и т. п. Исследования рыбаков залива Св. Лаврентия (Канада) и гренландских эскимосов показали, что одежда этих жителей Крайнего Севера настолько совершенна (теплоизолирующие ее свойства оцениваются в 6 кло (кло - от англ. do (thing) - одежда - внесистемная единица теплоизоляционных свойств одежды; 1 кло соответствует теплоизоляции, обеспечиваемой мужским костюмом (пиджак, брюки, рубашка, белье)), что полностью предохраняет тело от охлаждения. Таким образом, жители Крайнего Севера всю жизнь проводят в субтропическом микроклимате своей одежды. Признаки локальной холодовой адаптации у них обнаружены только в сосудистых реакциях тканей кистей и лица: при действии холода эти люди испытывают менее сильные болевые ощущения.

Изменения, наблюдаемые в организме человека, переехавшего из зоны умеренного климата на Север, обусловлены воздействием не столько холода, сколько всего комплекса природных и социальных факторов (полярная ночь, иной состав пищи и многое другое).

Тем не менее, есть немногочисленные группы обитателей Земли, у которых присутствуют признаки общей холодовой адаптации. Это бушмены пустыни Калахари, аборигены Австралии, индейцы Огненной Земли и, до недавнего времени, ама - женщины-ловцы жемчуга в дальневосточных морях. Главный механизм холодовой адаптации в этих случаях состоит в снижении коэффициента полезного действия мышечного сокращения, что яри выполнении физической работы приводит к образованию большего количества тепла. Коренные австралийцы, помимо этого, вырабатывают у себя привычку не просыпаться от холодовой дрожи. Такой же навык удавалось выработать и у европейских добровольцев.

Подводя итог, можно сказать, что человек обладает значительными возможностями к тепловой и к холодовой адаптации, хотя последняя используется им крайне редко. Гомойотермные животные обладают большими возможностями адаптации к холоду, но в условиях жаркого климата из-за отсутствия у них развитой системы потоотделения вынуждены ограничиваться поведенческой адаптацией.