درجة الحرارة المحيطة القصوى المسموح بها. تكيف الجسم مع درجة حرارة البيئة. عوامل الطقس التي تسبب تقلبات في درجة حرارة الهواء

درجة الحرارة هي عامل بيئي مهم وغالباً ما يكون مقيداً. يعتمد توزيع الأنواع المختلفة وعدد السكان بشكل كبير على درجة الحرارة. بماذا ترتبط وما هي أسباب هذا الاعتماد؟

نطاق درجات الحرارة المسجلة في الكون يساوي ألف درجة ، لكن حدود موائل الكائنات الحية على الأرض أضيق بكثير: غالبًا من - 200 درجة مئوية إلى + 100 درجة مئوية. تمتلك معظم الكائنات الحية نطاقًا أضيق بكثير من درجات الحرارة ، حيث تمتلك الكائنات الدقيقة الأقل تنظيمًا ، ولا سيما البكتيريا ، النطاق الأكبر. للبكتيريا القدرة على العيش في ظروف حيث تموت الكائنات الحية الأخرى. لذلك ، توجد في الينابيع الساخنة عند درجة حرارة حوالي 90 درجة مئوية وحتى 250 درجة مئوية ، بينما تموت أكثر الحشرات مقاومة إذا تجاوزت درجة الحرارة المحيطة 50 درجة مئوية. يتم ضمان وجود البكتيريا في نطاق درجات حرارة واسع من خلال قدرتها على التحول إلى أشكال مثل الأبواغ ، التي لها جدران خلوية قوية يمكنها تحمل الظروف البيئية المعاكسة.

نطاق التحمل في الحيوانات الأرضية أكبر بشكل عام منه في الحيوانات المائية (باستثناء الكائنات الحية الدقيقة). تقلب درجة الحرارة ، الزماني والمكاني ، هو عامل بيئي قوي. تتكيف الكائنات الحية مع ظروف درجات الحرارة المختلفة ؛ يمكن للبعض أن يعيش في درجة حرارة ثابتة أو ثابتة نسبيًا ، والبعض الآخر يتكيف بشكل أفضل مع تقلبات درجات الحرارة.

يتم تقليل تأثير عامل درجة الحرارة على الكائنات الحية لتأثيره على معدل التمثيل الغذائي. بناءً على قاعدة Van't Hoff للتفاعلات الكيميائية ، يجب أن نستنتج أن الزيادة في درجة الحرارة ستؤدي إلى زيادة متناسبة في معدل عمليات التمثيل الغذائي البيوكيميائية. ومع ذلك ، في الكائنات الحية ، يعتمد معدل التفاعلات على نشاط الإنزيمات ، التي لها درجة حرارة خاصة بها. معدل التفاعلات الأنزيمية يعتمد على درجة الحرارة غير الخطية. مع الأخذ في الاعتبار جميع التفاعلات الأنزيمية المتنوعة في الكائنات الحية ، يجب أن نستنتج أن الوضع في الأنظمة الحية يختلف اختلافًا كبيرًا عن التفاعلات الكيميائية البسيطة نسبيًا (التي تحدث في الأنظمة غير الحية).

عند تحليل العلاقة بين الكائنات الحية ودرجة الحرارة المحيطة ، يتم تقسيم جميع الكائنات الحية إلى نوعين: متماثل الحرارة ومتسم بالحرارة. ينطبق هذا التقسيم على مملكة الحيوان. في بعض الأحيان تنقسم الحيوانات إلى من ذوات الدم الحار وذات الدم البارد.

تتمتع الكائنات الحية المتجانسة بدرجة حرارة ثابتة وتحافظ عليها على الرغم من التغيرات في درجة الحرارة في البيئة. في المقابل ، لا تستهلك الكائنات الحية المتغيرة الحرارة الطاقة للحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة ، وتتغير تبعًا لدرجة الحرارة المحيطة.

هذا التقسيم تعسفي إلى حد ما ، لأن العديد من الكائنات الحية ليست شديدة الحرارة أو متجانسة الحرارة. يمكن للعديد من الزواحف والأسماك والحشرات (النحل ، والفراشات ، واليعسوب) تنظيم درجة حرارة أجسامهم لفترة معينة ، وكذلك الثدييات درجات الحرارة المنخفضةالفأس يضعف أو يعلق التنظيم الماص للحرارة لدرجة حرارة الجسم. لذلك ، حتى في مثل هذه الحيوانات "الكلاسيكية" مثل الثدييات ، أثناء السبات ، تنخفض درجة حرارة الجسم.

على الرغم من الاتفاقية المعروفة لتقسيم جميع الكائنات الحية التي تعيش على الأرض إلى هاتين المجموعتين الكبيرتين ، إلا أنها تُظهر أن هناك خيارين استراتيجيين للتكيف مع ظروف درجة الحرارة البيئية. لقد تطورت أثناء التطور وتختلف بشكل كبير في عدد من الخصائص الأساسية: في مستوى واستقرار درجة حرارة الجسم ، في مصادر الطاقة الحرارية ، وفي آليات التنظيم الحراري.

الحيوانات Poikilothermic هي حرارة خارجية ، ولديها نسبيًا مستوى منخفضالتمثيل الغذائي. تعتمد درجة حرارة الجسم ومعدل العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية والنشاط الكلي بشكل مباشر على درجة حرارة البيئة. تحدث التكيفات (التعويضات) في الكائنات الحية المتغيرة الحرارة على مستوى عمليات التمثيل الغذائي: يتوافق النشاط الأمثل للإنزيمات مع نظام درجة الحرارة.

تكمن استراتيجية تبكل الحرارة في حقيقة أن الكائنات الحية لا تنفق الطاقة على التنظيم الحراري النشط وتوفر الاستقرار في نطاق متوسط ​​درجات الحرارة التي تستمر لفترة طويلة. عندما تتجاوز معلمات درجة الحرارة حدودًا معينة ، تتوقف الكائنات الحية عن نشاطها. تعتبر عمليات التكيف مع درجات الحرارة المتغيرة في هذه الحيوانات ذات طبيعة خاصة.

تمتلك الكائنات الحية المتجانسة مجموعة من التكيفات مع ظروف درجة الحرارة البيئية المتغيرة. ترتبط التكيفات مع درجة الحرارة بالحفاظ على مستوى ثابت من درجة حرارة الجسم و. ينزل للحصول على الطاقة لتوفيرها مستوى عالالتمثيل الغذائي. شدة الأخير هو 1-2 مرات من حيث الحجم أعلى من شدة الحرارة. تستمر عملياتهم الفسيولوجية والكيميائية الحيوية في ظل ظروف درجة الحرارة المثلى. يعتمد توازن الحرارة على استخدام إنتاجهم للحرارة ، لذلك يتم تصنيفهم على أنهم كائنات ماصة للحرارة. يلعب الجهاز العصبي دورًا تنظيميًا في الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم.

ترتبط إستراتيجية الحرارة المنزلية بارتفاع تكاليف الطاقة للحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم. الحرارة المتجانسة هي سمة من سمات الكائنات الحية الأعلى. وهي تشمل فئتين من الفقاريات العليا: الطيور والثدييات. كان تطور هذه المجموعات يهدف إلى تقليل الاعتماد على العوامل البيئية الخارجية من خلال زيادة دور الآليات التنظيمية المركزية ، على وجه الخصوص ، الجهاز العصبي. معظم أنواع الكائنات الحية لها درجة حرارة عالية. يتم توزيعها على نطاق واسع على الأرض وتحتل مجالات بيئية متنوعة.

تفاعل نوع معين مع درجة الحرارة ليس ثابتًا وقد يختلف اعتمادًا على وقت التعرض لدرجة الحرارة المحيطة وعدد من الظروف الأخرى. بمعنى آخر ، يمكن أن يتكيف الجسم مع التغيرات في درجة الحرارة. إذا تم تسجيل مثل هذا الجهاز في المختبر ، فعادة ما يتم استدعاء العملية تأقلمإذا كان طبيعيا التأقلم.ومع ذلك ، فإن الاختلاف بين هذه المصطلحات لا يكمن في مكان تسجيل التفاعل ، ولكن في جوهره: في الحالة الأولى ، نتحدث عن ما يسمى النمط الظاهري ، وفي الحالة الثانية - التكيف الوراثي ، أي التكيف عند المستوى الجيني. في حالة عدم قدرة الجسم على التكيف مع تغير في درجة الحرارة ، فإنه يموت. سبب وفاة الجسم في درجات حرارة عالية هو انتهاك التوازن ومعدل التمثيل الغذائي ، وتمسخ البروتينات وتعطيل الإنزيمات والجفاف. يحدث تلف لا رجعة فيه لبنية البروتينات عند درجة حرارة حوالي 60 درجة مئوية. هذا هو بالضبط عتبة "الموت الحراري" في عدد من الأوليات وبعض الكائنات متعددة الخلايا الأدنى. يتم التعبير عن التكيف مع التغيرات في درجات الحرارة فيها في تكوين أشكال من الوجود مثل الخراجات والجراثيم والبذور. يحدث "الموت الحراري" في الحيوانات قبل حدوث تمسخ البروتين بسبب الاضطرابات في نشاط الجهاز العصبي والآليات التنظيمية الأخرى.

في درجات الحرارة المنخفضة ، يتباطأ التمثيل الغذائي أو يتوقف ، وتتشكل بلورات الجليد داخل الخلايا ، مما يؤدي إلى تدميرها ، وزيادة تركيز الملح داخل الخلايا ، واختلال التوازن التناضحي وتمسخ البروتين. النباتات المقاومة للصقيع تتحمل التجميد الشتوي الكامل بسبب إعادة ترتيب البنية التحتية التي تهدف إلى تجفيف الخلايا. البذور تتحمل درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق.

فسيولوجيا التنظيم الحراري البشري

من أجل الأداء الطبيعي لجسم الإنسان ، تبلغ درجة حرارة أعضائه الداخلية ودمه حوالي 37 درجة مئوية ، ويجب ألا تتجاوز تقلبات درجات الحرارة 1.5 درجة مئوية. يعتمد عمل نظام التنظيم الحراري إلى حد كبير على عمل المستقبلات الحرارية - تكوينات الأعصاب الحساسة بشكل خاص للتغيرات في درجة الحرارة المحيطة.

توجد المستقبلات الحرارية في البشربشكل رئيسي في جلد الجسم والأغشية المخاطية للفم والجهاز التنفسي العلوي. توجد أيضًا في جدران الأوردة الصافنة والأغشية المخاطية للأعضاء الداخلية. توجد معظم المستقبلات الحرارية في جلد الوجه ، أقل على الجذع وحتى أقل على الساقين. تخصيص المستقبلات الحرارية "الحرارية" و "الباردة".

دعونا نفكر في تشغيل أجهزة الاستقبال الحراري "الحرارية". إذا كانت درجة الحرارة المحيطة متوافقة مع حياة الكائن الحي ، فإن نبضات ثابتة تدخل إلى الجهاز العصبي المركزي من المستقبلات الحرارية على طول المسارات الموصلة ، مما يؤثر على التنظيم الحراري. مع زيادة درجة الحرارة المحيطة ، أو التأثير المباشر للإشعاع الحراري أو زيادة إنتاج حرارة الجسم (عمل العضلات) ، يتم إجراء التنظيم الحراري باستخدام تفاعلات نقل الحرارة. أهم جزء منه هو تنظيم الأوعية الدموية ، والذي يتمثل في تغيير تدفق الدم إلى الجلد ومعدل تدفق الدم الحجمي عبر الجلد عن طريق تغيير لون أوعيته. في البشر ، يؤدي التمدد الأقصى للأوعية الجلدية من حالة الانقباض القصوى إلى تقليل القيمة الإجمالية للعزل الحراري للجلد بمعدل 6 مرات. تشارك مناطق مختلفة من الجلد في التنظيم الحراري بطرق مختلفة. لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن إزالة ما يصل إلى 60٪ من إنتاج الحرارة لعملية التمثيل الغذائي الرئيسية من اليدين ، على الرغم من أن مساحة اليدين تمثل فقط حوالي 6٪ من سطح الجلد بالكامل. مع زيادة عمل العضلات ، تصبح مناطق الجلد على العضلات العاملة ذات أهمية خاصة. يندفع جزء من الدم منها مباشرة إلى أوردة المناطق المقابلة من الجلد ، مما يسهل بشكل كبير نقل الحرارة من العضلات عن طريق العرف.

بالإضافة إلى مكون الأوعية الدموية ، يلعب العرق دورًا مهمًا في نظام التنظيم الحراري. تسمى عملية تسرب الماء عبر الظهارة والتبخر اللاحق عرق غير محسوسويمتص ما يقرب من 20٪ من إنتاج الحرارة الأيضية القاعدية. لا يتم تنظيم التعرق غير المحسوس ويعتمد قليلاً على درجة الحرارة المحيطة. تفرز الغدد العرقية الموجودة في الجلد العرق. مع خطر ارتفاع درجة حرارة الجسم ، يحفز الجهاز العصبي الودي الغدد العرقية التي تفرز ما يصل إلى 1.5 لتر من العرق في الساعة أو أكثر أثناء العمل المكثف.

تتم إدارة جميع ردود الفعل للحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة في ظل ظروف مختلفة من قبل مراكز الأعصاب الخاصة الموجودة في الدماغ. تتلقى هذه المراكز معلومات على طول المسارات من الخلايا العصبية الحساسة للحرارة الموجودة في أجزاء مختلفة من الجهاز العصبي المركزي ومن المستقبلات الحرارية الطرفية.

من المفترض أن يستجيب نظام التنظيم الحراري للتغير في مجموع درجات حرارة النقاط المركزية والمحيطية للجسم والهدف الرئيسي من تنظيمه هو متوسط ​​درجة الحرارة ، والذي يتم الحفاظ عليه بدقة عالية. في الشخص الذي يعيش في منطقة درجة الحرارة المريحة (28-30 درجة مئوية للشخص العاري) ، يتطور تفاعل الأوعية الدموية للتنظيم الحراري عندما يتغير متوسط ​​درجة حرارة الجسم بمقدار 0.1 درجة مئوية فقط أو أقل. في الوقت نفسه ، فإن أي ظروف تعوق نقل الحرارة (الرطوبة العالية وثبات الهواء) أو تزيد من إنتاج الحرارة (الإجهاد البدني ، التغذية المحسنة) هي عوامل تساهم في ارتفاع درجة الحرارة.

ارتفاع درجة حرارة الجسم (ارتفاع الحرارة) هي حالة تتميز بانتهاك التوازن الحراري ، وزيادة المحتوى الحراري للجسم. الطريقة الرئيسية لانتقال الحرارة في ارتفاع حرارة الإنسان هي تبخر الرطوبة من سطح الجسم وعبر الجهاز التنفسي. وتجدر الإشارة إلى أن ارتفاع درجة الحرارة لا يرتبط بانتهاك أساسي لوظيفة التنظيم الحراري.

لوحظ ارتفاع درجة حرارة جسم الإنسان في الصناعات ذات درجة الحرارة المحيطة المرتفعة أو في الظروف التي تعيق انتقال الحرارة من سطح الجسم ، وكذلك في المناطق ذات المناخ الحار. في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة ، يتم تسهيل ارتفاع درجة حرارة الجسم من خلال زيادة إنتاج الحرارة التي تحدث أثناء العمل العضلي ، وخاصة في الملابس المقاومة لبخار الماء والرطوبة العالية وسكون الهواء. في ظروف انتقال الحرارة الصعبة ، يسخن الأطفال بسهولة عمر مبكرحيث لا يتم تشكيل نظام التنظيم الحراري بشكل كاف ، وكذلك البالغين الذين يعانون من ضعف التعرق.

إن الدراسات التي أجريت حول تأثير درجات الحرارة المرتفعة على جسم الإنسان من حيث طبيعة التغيرات في التبادل الحراري ، وجهاز القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي جعلت من الممكن تحديد أربع درجات من ارتفاع درجة حرارة الجسم (بحسب أ.ن. أزهايف):

أنا درجة (ثابت ثابت)- درجة الحرارة المحيطة حوالي 40 درجة مئوية. يتم نقل الحرارة عن طريق تبخر الرطوبة من سطح الجسم ومن الجهاز التنفسي. نقل الحرارة يساوي الحمل الحراري ولا ترتفع درجة حرارة الجسم. الحالة العامة مرضية ، والشكاوى تنخفض إلى شعور بالدفء ، وغالبًا ما يكون هناك خمول ونعاس ، وعدم الرغبة في العمل والحركة.

الدرجة الثانية (تناسب جزئي)- درجة الحرارة المحيطة حوالي 50 درجة مئوية. لا يتم تعويض الحمل الحراري بتبخر الرطوبة ، وتتراكم الحرارة في الجسم. يمكن أن تصل درجة حرارة الجسم إلى 38.5 درجة مئوية. يرتفع الضغط الانقباضي بمقدار 5-15 ملم زئبق. الفن ، والانبساطي ينخفض ​​بمقدار 10-20 ملم زئبق. فن. يزداد الحجم الدقيق والانقباضي للقلب والتهوية الرئوية وكمية الأكسجين الممتص وثاني أكسيد الكربون المنطلق. يتسارع النبض بمعدل 40-60 نبضة في الدقيقة. هناك احتقان حاد في الجلد ، تعرق غزير. الإحساس بالحرارة مميز.

الدرجة الثالثة (فشل الجهاز)- عند التعرض لدرجات حرارة 60 درجة مئوية وما فوق. يمكن أن تصل درجة حرارة الجسم إلى 39.5-40 درجة مئوية. يرتفع الضغط الانقباضي بمقدار 20-30 ملم زئبق. الفن ، والانبساطي ينخفض ​​بمقدار 30-40 ملم زئبق. الفن ، يمكن سماع تأثير "النغمة اللانهائية" (الضغط الانبساطي الصفري). يزيد عدد دقات القلب إلى 160 نبضة في الدقيقة ، لكن الحجم الانقباضي للقلب ينخفض. عن طريق زيادة التهوية الرئوية ، تزداد كمية الأكسجين الممتص وثاني أكسيد الكربون المنطلق. الجلد شديد فرط الدم. العرق يتساقط. يشكو المرضى من تدهور الحالة الصحية والشعور بالحرارة الشديدة والخفقان والضغط في الصدغ والصداع. قد يكون هناك هياج وأرق.

الدرجة الرابعة (نقص في التجهيزات)- هذه ، في الواقع ، هي ضربة شمس ، عندما يكون هناك انتهاك جسيم لنشاط الجهاز القلبي الوعائي والجهاز العصبي المركزي.

وتجدر الإشارة إلى أن شدة ارتفاع درجة حرارة الجسم لا تعتمد فقط على حجم درجة الحرارة المحيطة ، ولكن أيضًا على مدة تأثيرها على جسم الإنسان.

في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة ، تظهر أربع متلازمات إكلينيكية:
1) تقلصات حرارية
2) استنفاد الحرارة
3) الإصابة بالحرارة تحت الضغط
4) ضربة الشمس

يمكن تمييز كل حالة من هذه الحالات على أساس المظاهر السريرية المختلفة ، ولكن هناك الكثير من القواسم المشتركة بينها ويمكن اعتبار هذه الحالات على أنها أنواع من المتلازمات من نفس الأصل.

يتطور مجمع أعراض الإصابة الحرارية في درجات حرارة عالية (أكثر من 32 درجة مئوية) ورطوبة نسبية عالية (أكثر من 60٪).

الأكثر ضعفا:
كبار السن
الأشخاص الذين يعانون من مرض عقلي
الأشخاص الذين يعانون من إدمان الكحول
الأشخاص الذين يتناولون الأدوية المضادة للذهان ، ومدر للبول ، ومضادات الكولين
الناس في غرف ذات تهوية سيئة

تتطور العديد من متلازمات الحرارة بشكل خاص في الأيام الأولى من الحرارة ، قبل حدوث التأقلم.

التأقلم

عادة ما يستمر التأقلم من 4-7 أيام.

1. التأقلم لا يرفع العتبة التعرقوهي الطريقة الطبيعية الأكثر فاعلية للتعامل مع الأحمال الحرارية ويمكن أن تحدث مع تغيرات طفيفة وأحيانًا حتى في حالة عدم حدوث تغيرات في درجة حرارة الأجزاء الوسطى من الجسم. وطالما استمر التعرق ، يمكن للشخص أن يتحمل ارتفاعًا ملحوظًا في درجة الحرارة ، مما يضمن استعادة الماء وكلوريد الصوديوم في الجسم ، وهما أهم المكونات الفسيولوجية للعرق. تتمثل الآلية الرئيسية للاحتفاظ بالملح في الطقس الحار في القدرة على إفراز العرق الذي يحتوي على نسبة منخفضة جدًا من كلوريد الصوديوم.

2. هناك طريقة أخرى لتكييف الجسم مع درجات الحرارة المرتفعة توسيع الأوعية الدموية الطرفيةمما يساعد في تبديد الحرارة.

تشمل التغييرات الأخرى:
انخفاض في إجمالي حجم الدم المنتشر
انخفاض في تدفق الدم الكلوي
زيادة مستويات الهرمون المضاد لإدرار البول (ADH) والألدوستيرون
انخفاض الصوديوم في البول
زيادة في معدل التنفس ومعدل ضربات القلب

فرط الألدوستيرونيةيؤدي إلى فقدان البوتاسيوم ، والذي يمكن أن يتفاقم عن طريق استبدال فقدان الصوديوم دون تجديد مناسب للبوتاسيوم. في البداية ، لوحظ زيادة في النتاج القلبي ، ولكن مثل الحمل الحرارييبقى ، ينخفض ​​العائد الوريدي ، مما قد يؤدي إلى تطور قصور القلب. إذا تجاوزت درجة الحرارة المحيطة درجة حرارة الجسم لفترة طويلة ، يتم الاحتفاظ بالحرارة ويتطور فرط الحمى.

تشنجات حرارية

التشنجات التي تحدث عندما تكون العضلات متوترة في ظروف ارتفاع درجة الحرارة ، أو ما يسمى تشنجات عامل منجم أو تشنجات رجل إطفاء ، هي من بين أكثر الآفات الحرارية حميدة.

تتميز النوبات بتشنجات مؤلمة في العضلات الإرادية والتي تحدث عادةً أثناء التمرينات الشاقة. كقاعدة عامة ، تتطور هذه المتلازمة فقط في الأشخاص المدربين.

درجة الحرارة المحيطةقد لا تتعدى درجة حرارة الجسم ، كما لا داعي للتعرض لأشعة الشمس لفترات طويلة. درجة حرارة الجسملا ترتفع. تحدث تقلصات العضلات عادة بعد التعرق الغزير ويمكن أن تتطور لدى الأشخاص غير المدربين الذين يرتدون ملابس ضيقة مع زيادة المجهود البدني ، حتى في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة. أثناء العمل البدني ، يقع الحمل الرئيسي على عضلات الأطراف ، لذا فهي أكثر عرضة لتطور النوبات. في فترة النشباتالفحص البدني لا يكشف عن أي تغييرات.

في فحوصات الدمعادة ما يلاحظ زيادة في تركيز العناصر المكونة وانخفاض في محتوى كلوريد الصوديوم. السمة المميزة هيانخفض إفراز البول الصوديوم.

علاج او معاملةنفذت مع كلوريد الصوديوم. يشير التوقف شبه الفوري للتشنجات مع كلوريد الصوديوم والماء إلى أن سبب التشنجات هو انخفاض في مستويات الجسم من هذه الإلكتروليتات الأساسية.

في بعض الأحيان تشارك العضلات أيضًا في التشنجات. جدار البطن، والتي قد تشبه صورة البطن الحاد. قد يقوم هؤلاء المرضى بإجراء عملية جراحية عن طريق الخطأ ، مما يؤدي غالبًا إلى نتائج غير مواتية للغاية. في مثل هذه الحالات ، يمكن للإعطاء الأولي للمحلول الملحي أن يمنع الجراحة غير الضرورية.

الإنهاك الحراري

الإنهاك الحراري (الصدمة الحرارية ، الإرهاق) هو حالة تحدث مع التعرض لفترات طويلة (لعدة ساعات) لدرجات حرارة محيطة عالية.

الإنهاك الحراريهي واحدة من أكثر متلازمات الحرارة شيوعًا. الصدمة الحرارية بالتساوي يطورسواء أثناء التمرين أو أثناء الراحة. بدايةعادة ما تكون مفاجئة ، المدة الزمنيةالصدمة قصيرة.

يحدث هذا بسبب عدم استجابة الأوعية القلبية غير الكافية لدرجات الحرارة المرتفعة للغاية وغالبًا ما يحدث عند كبار السن الذين يتناولون الأدوية المدرة للبول.

يمكن أيضًا أن يكون سبب الإرهاق الحراري هو فقدان السوائل المفرط من خلال التعرق المفرط ، والذي يؤدي بدوره إلى الإرهاق وانخفاض ضغط الدم والانهيار في بعض الأحيان. يمكن أن يؤدي التعرض للحرارة إلى فقدان الكثير من السوائل من خلال العرق ، خاصة أثناء العمل البدني الشاق أو ممارسه الرياضه. مع السوائل ، تُفقد الأملاح (الإلكتروليت) أيضًا ، وهذا يؤدي إلى تفاقم انتهاك الدورة الدموية ووظائف الدماغ. نتيجة لذلك ، قد يتطور الإنهاك الحراري. في الوقت نفسه ، تثير حالة الإنسان القلق ، لكنها نادرًا ما تؤدي إلى عواقب وخيمة.

الأعراض والتشخيص

يحدث الإرهاق الحراري (الإرهاق) بسبب الجفاف عندما يفقد الجسم الكثير من السوائل (من خلال العرق وهواء الزفير وما إلى ذلك) دون استبدال كافٍ.

يتسبب نقص الماء الذي يزيد عن 2.5٪ من وزن الجسم في حدوث اضطرابات أولية
مع عجز في الماء بنسبة 5.5-6.5 ٪ ، تتطور اضطرابات شديدة
يؤدي نقص المياه بنسبة 7-14٪ إلى حالة خطيرة
نقص المياه بنسبة 15-25٪ يؤدي إلى الوفاة

يمكن أن تسبق الصدمة:
ضعف
دوخة
صداع الراس
فقدان الشهية
الغثيان والقيء
نحث على التبرز
إغماء

مع الإرهاق الحراري بسبب الجفاف ، تشعر الضحية بالعطش. الوجه رمادي شاحب ، والشفاه جافة ، والعينان غائرتان ، والجلد والأغشية المخاطية جافة ، ويفقد الجلد مرونته ويصبح أحيانًا مغطى بطفح جلدي يشبه الدخن. درجة حرارة الجسم مرتفعة بشكل معتدل (تصل إلى 37.5-38 درجة مئوية). ينخفض ​​إنتاج البول أو يتوقف تمامًا. اللعاب غائب ، والتعبير عن الكلام مضطرب ، والبلع ينزعج لاحقًا. يتم تقليل الضغط الشرياني. في الحالات الشديدة ، هناك اضطرابات واضحة في وظائف المخ - الصداع ، ورنين في الأذنين ، واضطرابات التنسيق ، وتشنجات مجموعات العضلات الفردية ، وتنمل (فقدان الحساسية) ، والقلق ، والهلوسة ، وفقدان الوعي. يتطور الإرهاق الحراري (الإرهاق) بسبب فقدان الأملاح (الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم ، إلخ) مع التعرق الغزير والقيء وأيضًا إذا تم استخدام الماء غير المملح لإرواء العطش. تزداد المظاهر تدريجياً. يظهر التعب والضعف والنعاس والصداع والدوخة. لا يعبر عن العطش. الجلد شاحب ورطب ، دون فقدان المرونة ، والأغشية المخاطية رطبة أيضًا. لا يتم إزعاج فصل البول أو تقليله إلى حد ما. غالبًا ما يكون هناك غثيان ، في كثير من الأحيان - قيء. مياه الشرب سيئة التحمل. درجة حرارة الجسم طبيعية أو مرتفعة قليلاً. النبض المتكرر وانخفاض ضغط الدم والاضطرابات التقويمية الواضحة هي سمات مميزة: عند الانتقال إلى الوضع الرأسي ، غالبًا ما يحدث رفع الرأس أو الإغماء أو الانهيار. في الحالات الشديدة ، من الممكن حدوث تشنجات وفقدان للوعي.

من السهل تشخيص الإرهاق الحراري بناءً على هذه الأعراض.

خلال الحادةالمرحلة ، يكتسب جلد المريض لونًا رماديًا ، ويصبح باردًا ورطبًا عند اللمس ، ويتوسع التلاميذ. قد يكون ضغط الدم منخفضًا مع ارتفاع ضغط النبض. نظرًا لأن الضعف الشديد يتطور بسرعة كبيرة ، تظل درجة حرارة الجسم طبيعية أو حتى تنخفض قليلاً. تحدد مدة الحمل الحراري وحجم السائل المفقود مع العرق شدة تركيز الدم.

علاج او معاملة

يتم نقل المريض إلى غرفة باردة وترتيبها في وضعية الانبطاح. عادة ما يكون هناك انتعاش تلقائي للوعي.

العلاج هو في الأساس لتجديد فقدان السوائل والأملاح. في حالة الإرهاق الحراري بسبب فقدان السوائل ، يتم إجراء تبريد معتدل للضحية (المستحضرات الباردة على الرأس ، ولفها بورقة رطبة ، والانتقال إلى غرفة مكيفة الهواء ، وما إلى ذلك). يتم وصف شراب وفير لأولئك القادرين على الشرب - 1-2 لتر لمدة 15 دقيقة ، ثم في رشفات. في غضون ساعة ، يمكن أن تصل كمية السائل (الماء ، الشاي المثلج ، عصائر الفاكهة) إلى 3-5 لترات يوميًا - 6-8 لترات. إذا لم يستطع الضحية الشرب بمفرده ، يتم إعطاء السائل (محلول الجلوكوز 5 ٪) عن طريق الوريد أو تحت الجلد أو في حقنة شرجية (1-1.5 لتر). بعد استعادة القدرة على الشرب ، مجانا نظام الماء، ويجب التوقف عن الإعطاء القسري للسوائل ، حيث يمكن أن يؤدي ذلك إلى تسمم الماء (النفور من الماء ، آلام في البطن ، صعوبة في التنفس ، إلخ).

يجب وضع الضحية التي تعاني من الإرهاق الحراري بسبب فقدان الأملاح بحيث تكون الأرجل في وضع مرتفع. إذا كان الشخص قادرًا على الشرب ولا يتقيأ ، يتم إعطاؤه ماء مملح أو ، ويفضل ، محلول من التركيبة التالية: 1.17 جرام من كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) ، 0.84 جرام من بيكربونات الصوديوم (صودا الخبز) و 0.3 جرام من كلوريد البوتاسيوم لكل 1 لتر من الماء. إذا لم يكن الشرب ممكنًا ، فسيتم تقديم المحاليل الملحية مثل Ringer و Butler و lactasol وما إلى ذلك.

مع انخفاض ضغط الدم في جميع أشكال الإنهاك الحراري ، إلى جانب تجديد فقدان السوائل ، يتم إعطاء الأدوية التي تحفز توتر الأوعية الدموية ، مثل السلفوكامفوكايين والميزاتون وما إلى ذلك. للقضاء على النوبات ، يتم استخدام الأدوية مثل سيبازون ، ريلانيوم ، إلخ. تستخدم. المستشفى.

إصابة الحرارة تحت الضغط

تحدث هذه المتلازمة مع إجهاد بدني كبير في ظروف ارتفاع درجة الحرارة المحيطة (حوالي 26.7 درجة مئوية) مع رطوبة نسبية عالية. في أغلب الأحيان ، تتطور هذه المتلازمة عند المتسابقين المشاركين في المسابقات دون تأقلم مناسب ، في ظروف غير ملائمة ، أو مع ترطيب غير لائق قبل وأثناء السباق.

العوامل المؤهبة هي:
بدانة
سن
تاريخ ضربة الشمس

على عكس ضربة الشمس الكلاسيكية ، فإن الإصابة الحرارية الناجمة عن الإجهاد تترافق مع تعرق غزير وانخفاض درجة حرارة الجسم (39-40 درجة مئوية مقارنة بـ 41.4 درجة مئوية أو أعلى في ضربة الشمس).

سريريا ، هذا يتجلىصداع ، قشعريرة في الصدر وحزام الكتف العلوي ، قشعريرة ، تنفس سريع ، غثيان ، قيء ، تقلصات عضلية ، ترنح ، مشية غير مستقرة ، كلام غير متماسك ، في بعض الحالات يمكن فقدان الوعي.

في الامتحانتكشف عن عدم انتظام دقات القلب ، وانخفاض ضغط الدم ، وانخفاض المقاومة المحيطية.

بيانات من الدراسات المختبريةتشير إلى تركيز الدم ، فرط صوديوم الدم ، التغيرات في إنزيمات الكبد والعضلات ، نقص كلس الدم ، نقص فوسفات الدم ، وفي بعض الحالات ، نقص السكر في الدم. من حين لآخر ، يحدث نقص الصفيحات ، وانحلال الدم ، والتخثر المنتشر داخل الأوعية ، وانحلال الربيدات ، والبيلة العضلية ، والنخر الأنبوبي الحاد.

أضرار جسيمة في بطانة الأوعية الدموية ، أي من الأعضاء الداخلية يمكن أن يؤدي إلى قصورها. هؤلاء مضاعفات خطيرةيمكن تجنبها عن طريق وصف العلاج الصحيح ، والذي يتمثل في لف المريض بغطاء بارد مبلل لتقليل درجة حرارة الأجزاء الوسطى من الجسم إلى 38 درجة مئوية ، وتدليك الأطراف لتحسين تدفق الدم من المركز إلى المحيط ، وكذلك إدخال السوائل التي تحتوي على محلول منخفض التوتر من الجلوكوز والملح. يجب دخول المرضى إلى المستشفى ومراقبتهم لمدة 36 ساعة.

يمكن منع إصابة الإجهاد الحراري من خلال:
الجري في الصباح (قبل الساعة 8 صباحًا) ، عندما تكون درجة الحرارة والرطوبة غير مرتفعة
تأكد من شرب الماء الكافي للرياضي قبل بدء السباق ، حيث يجب أن تشرب 300 مل من الماء قبل 10 دقائق من البداية و 250 مل كل 3-4 كم (يجب تجنب السوائل المالحة أو الحلوة)
تنظيم محطات الإسعافات الأولية كل 5 كيلومترات من الطريق
حذر المتسابقين من زيادة وتيرتهم بعد الانتهاء من معظم الدورة
تجنب شرب الكحول قبل وقت قصير من السباق

ضربة شمس

فرط بيركسيا الحراريتحدث ضربة الشمس أو ضربة الشمس بشكل شائع عند كبار السن المصابين بأمراض مزمنة مثل تصلب الشرايين وفشل القلب الاحتقاني ، خاصة في المرضى الذين يتلقون مدرات البول.
العوامل المؤهبة الأخرى داء السكري، إدمان الكحول ، استخدام الأدوية المضادة للكولين ، الآفات الجلدية التي تعيق انتقال الحرارة ، مثل خلل التنسج الأديم الظاهر ، الغياب الخلقي للغدد العرقية ، تصلب الجلد الشديد.

غالبًا ما تتطور ضربة الشمس في المجندين المحاربين خلال جلسات التدريب الأولى ، وأحيانًا في العدائين مسافات طويلة.

آلية التطويرضربة الشمس غير معروفة. يتوقف معظم المرضى عن التعرق ، لكن البعض يستمر. يمنع تضيق الأوعية الذي يحدث مع ضربة الشمس تبريد الجزء الأوسط ، ولكن ليس من الواضح ما إذا كان هذا هو السبب أو النتيجة. التعرض لأشعة الشمس ليس شرطا أساسيا لتطور ضربة الشمس.

الفترة البادريةقد تظهر مع عدة أعراض. في بعض الأحيان تكون العلامة الأولى هي فقدان الوعي. بالإضافة إلى الصداع ، والدوخة ، والإغماء ، واضطرابات الجهاز الهضمي ، والارتباك ، وضيق التنفس. في الحالات الشديدة ، قد تتطور حالة الهذيان.

في الامتحانيلفت الانتباه إلى احتقان الدم والضعف العام الشديد. تتجاوز درجة حرارة المستقيم عادة 41.1 درجة مئوية ، ودرجة حرارة الجسم الأساسية 44.4 درجة مئوية. الجلد ساخن وجاف الملمس ، والعرق غائب في معظم الحالات. عدد دقات القلب يزداد ، والتنفس سريع ، وضحل ، وضغط الدم عادة ما يكون منخفضًا. العضلات مترهلة ، وقد تنخفض ردود أفعال الأوتار. اعتمادًا على شدة الحالة ، يلاحظ النعاس أو الذهول أو الغيبوبة. الصدمة تسبق الموت.

تم العثور على تغييرات مختلفة في دراسة الدم والبول:
كقاعدة عامة ، هذه هي تركيز الدم ، زيادة عدد الكريات البيضاء ، البيلة البروتينية ، البيلة الأسطوانية ، زيادة نيتروجين اليوريا في الدم.
عادة ما يتم ملاحظة القلاء التنفسي يليه الحماض الأيضي ، الحماض اللبني.
عادة ما يكون محتوى البوتاسيوم في بلازما الدم ضمن النطاق الطبيعي أو منخفضًا بشكل طفيف ، ويلاحظ أيضًا نقص كالسيوم الدم ونقص فوسفات الدم.
قد يكون هناك أيضًاقلة الصفيحات ، زيادة زمن البروثرومبين ، وقت التخثر والنزيف ، إفبرينوجين الدم وانحلال الفبرين ، التخثر المنتشر داخل الأوعية.
كل هذه العوامل يمكن أن تؤدي إلى نزيف منتشر. غالبًا ما يتأثر الكبد. يحدث هذا عادة في غضون 24-36 ساعة ويتجلى في اليرقان ، وكذلك التغيرات في إنزيمات الكبد. يعد الفشل الكلوي من المضاعفات الشائعة لضربة الشمس.

مع تخطيط القلبالكشف عن عدم انتظام دقات القلب ، وعدم انتظام ضربات القلب ، والتسطيح والانعكاس اللاحق للموجة T ، والاكتئاب في الجزء ST. يصف الأدب نخر منتشر في عضلة القلب مع وجود علامات احتشاء عضلة القلب على مخطط كهربية القلب.

الموت بسبب ضربة الشمس، الذي يسببه الفشل الكلوي ومضاعفات أخرى ، يمكن أن يحدث في غضون ساعات قليلة. ومع ذلك ، يموت المرضى في معظم الحالات بعد أسابيع قليلة من ضربة الشمس بسبب احتشاء عضلة القلب وفشل القلب والفشل الكلوي والالتهاب الرئوي القصبي وتجرثم الدم.

في تشريح الجثة وجدواأضرار جسيمة لحمة الأعضاء الداخلية المختلفة ، إما نتيجة فرط الحمى على هذا النحو ، أو بسبب نزيف نمري في الدماغ أو القلب أو الكلى أو الكبد.

تتطلب ضربة الشمس علاجًا فوريًا مكثفًا. للوقت أهمية قصوى.

يجب وضع المريض في مكان بارد وجيد التهوية.

اخلع معظم ملابسك.

منذ توقف العرق ، يجب استخدام طرق خارجية لتبديد الحرارة.

يجب أن يوضع المريض في حمام من الماء المثلج - هذا هو العلاج الأكثر فعالية.

لا يساهم الماء المثلج في حدوث صدمة أو تضيق شديد للأوعية في الجلد.

يجب تنفيذ هذا الإجراء في أسرع وقت ممكن التواريخ المبكرة.

يجب أن يكون المريض تحت إشراف الطبيب باستمرار ، ومن الضروري مراقبة درجة حرارة المستقيم.

تتوقف إجراءات المياه عندما تنخفض درجة الحرارة إلى 38.3 درجة مئوية ، ولكن تتكرر عندما تستأنف حالة الحمى.

العلاجات الأخرى أقل فعاليةومع ذلك ، إذا لم يكن من الممكن توفير حمام ، فيجب أن يتم لف المريض بملاءة مبللة باردة ويجب أن تكون الغرفة جيدة التهوية.

بعد الاستحمام ، يجب وضع المريض في غرفة باردة جيدة التهوية. بالتزامن مع التبريد ، من الضروري تدليك الجلد ، لأن هذا يحفز تدفق الدم من سطح الجسم إلى الحرارة الزائدة. اعضاء داخليةوالدماغ ويساهم في تسريع انتقال الحرارة.

يظهر الترطيب بمحلول بلوري منخفض التوتر. يمكن استخدام الفينوثيازين للتخفيف من قشعريرة. المنشطات مثل الادرينالين والمخدرات هي بطلان. يجب وضع قسطرة بولية ومراقبة إخراج البول.
التبريد السريع في الماء المثلج ، وتدليك الأطراف ، والترطيب القوي ، والتهوية المناسبة ، والوقاية من الطموح ، وعلاج الغيبوبة والتشنجات ، والوقاية من عدم انتظام ضربات القلب - كل هذه التلاعبات تؤدي إلى حقيقة أن معظم المرضى ، وخاصة الشباب والأصحاء ، يعيشون.

لسوء الحظ ، في المرضى المصابين بالوهن وكبار السن ، الذين يتم تشخيص ضربة الشمس ، كقاعدة عامة ، بعد عدة ساعات من فرط الحموضة ، تكون النتيجة أقل ملاءمة.

يجب الخوف من الجفاف وتطور قصور القلب. في حالات النزيف ، يجب نقل الدم الطازج ، وفي وجود تخثر منتشر داخل الأوعية الدموية ، يجب إعطاء الهيبارين (7500 وحدة دولية / ساعة). قلة البول لفترات طويلة هو مؤشر لغسيل الكلى المبكر.

الوقاية من ضربة الشمس

يتم تحديده في كل حالة فردية من خلال حالة معينة. على سبيل المثال ، يوصى بإجراء انتقالات طويلة في فترة حارة في ساعات أكثر برودة من اليوم في ملابس خفيفة مسامية ، وفي كثير من الأحيان لترتيب التوقفات في الأماكن المظللة ذات التهوية. من الضروري مراعاة قاعدة نظام الشرب ، والتي بفضلها يمكن تصحيح استقلاب الماء والملح في الجسم. بدلاً من الماء ، يمكنك استخدام الشاي المحمض أو المحلى البارد أو الأرز أو مرق الكرز أو الخبز كفاس. ينصح بتناول كميات أكبر من الكربوهيدرات ومنتجات الألبان مع تقييد المنتجات التي تحتوي على الجذور الحمضية (الحبوب ، إلخ).

تجعل درجة الحرارة المحيطة المرتفعة من الضروري نقل الوجبة الرئيسية إلى ساعات المساء مع تناول الإفطار - 35٪ ، للغداء - 25٪ للعشاء - 40٪ من النظام الغذائي اليومي.

في المتاجر الساخنة ، يتم تثبيت أجهزة لتبريد الهواء عن طريق رش الماء ، وتستخدم إجراءات المياه (الاستحمام ، الدوش ، وما إلى ذلك) على نطاق واسع ، ويتم تحديد فترات راحة العمل ، ويحد من تناول البروتين والأطعمة الدهنية.

في الوقاية من ضربة الشمس ، يعد التدريب المسبق أمرًا مهمًا ، حيث يمكن من خلاله تحقيق زيادة في التكيف مع عمل العوامل الحرارية.

درجة حرارة الهواء هي إحدى خصائصه ، معبراً عنها بعدد أقسام المقياس المقابل. تعتمد هذه الخاصية على سرعة جزيئات الهواء في الغلاف الجوي. كلما زادت السرعة ، ارتفعت درجة الحرارة.

لقياس هذه المعلمة ، يتم استخدام مقاييس مختلفة ، والتي يوجد بها حوالي 12 نوعًا. لكن الأكثر شيوعًا هي ثلاثة مقاييس:

1. مئوية (درجة مئوية) ، والتي أصبحت جزءًا من النظام المتري للقياس (SI). درجة الصفر (0 درجة مئوية) هي درجة حرارة انصهار الجليد. وتكون درجة غليان الماء بمثابة علامة مائة درجة (100 درجة مئوية). مائة (1/100) من الفرق بين درجات الحرارة هذه تساوي درجة واحدة (1 درجة مئوية).
2. يستخدم مقياس فهرنهايت (درجة فهرنهايت) على نطاق واسع في الولايات المتحدة وبعض البلدان الأخرى. درجة واحدة (1 درجة فهرنهايت) تساوي تقريبًا 1/180 من فرق درجة الحرارة بين ذوبان الجليد (+ 32 درجة فهرنهايت) والماء المغلي (+ 212 درجة فهرنهايت).
3. درجات كلفن (درجة كلفن) ، يشيع استخدامها في الأرصاد الجوية. في هذا المقياس ، يتم أخذ درجة حرارة الصفر المطلق على أنها صفر ، عندما تتوقف حركة الجزيئات (-273.15 درجة مئوية). لذلك ، كل درجات الحرارة موجبة.

بالإضافة إلى هذه المقاييس ، هناك مقاييس أخرى ، على سبيل المثال ، درجات رومر ، رانكين ، ديليسل أو هوك. ومع ذلك ، فإن هذه المقاييس قديمة أو لها غرض خاص ، لذا فهي غير مستخدمة على نطاق واسع.

كيف تؤثر درجة حرارة الهواء على الطقس

يتشكل الطقس تحت تأثير عوامل كثيرة. تؤثر درجة حرارة الهواء على تغير الارتفاع في الضغط. أي ، في الهواء الدافئ ، تكون تغيرات الارتفاع في الضغط أقل وضوحًا ، وتنخفض بشكل أبطأ. وبالتالي ، فإن مناطق الهواء الدافئ هي مناطق ذات ضغط جوي مرتفع ، والعكس صحيح - تتميز المناطق الباردة بضغط جوي منخفض.

بناءً على ما سبق ، تؤثر درجة حرارة الهواء بشكل غير مباشر على تكوين الرياح ، لأن الرياح هي حركة الكتل الهوائية بين مناطق ذات ضغوط مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يعتمد بعض هطول الأمطار أيضًا على درجة حرارة الهواء. في درجات الحرارة المنخفضة ، يتساقط المطر على شكل ثلج.

تعمل درجة حرارة الهواء المحيط ، جنبًا إلى جنب مع تواتر وكمية هطول الأمطار ، كواحد من العوامل التي تؤثر على الرطوبة النسبية للهواء. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت الرطوبة. كما أن وجود أمطار ثابتة وغزيرة يزيد من محتوى الرطوبة في الهواء عند درجات الحرارة المرتفعة. مثال على هذه الظاهرة هي المناطق المناخية الاستوائية.

ما هي درجة حرارة الهواء التي تعتبر مريحة

تتراوح درجة حرارة الهواء المريحة لشخص يرتدي ملابس خفيفة من 20 إلى 22 درجة مئوية. تفسر هذه الحالة بخصائص التبادل الحراري بين جسم الإنسان والبيئة. الجسد في حالة الراحة يخسر طاقة حراريةبثلاث طرق:

1. إشعاع أو إشعاع حراري مباشر (69٪ من إجمالي انتقال الحرارة) ؛
2. الحمل الحراري أو استبدال الهواء الساخن حول الجسم بهواء بارد من البيئة (حوالي 15٪) ؛
3. تبخر الماء (19٪).

درجة الحرارة الهواء المحيطيؤثر على معدل الحمل. لذلك ، كلما انخفضت درجة حرارة الهواء ، كلما ارتفعت درجة حرارة الهواء المحيط بالجسم وزادت سرعة استبدال الهواء الساخن بالهواء البارد والعكس صحيح. بفضل تباطؤ الحمل الحراري ، تظل الملابس دافئة.

عوامل الطقس التي تسبب تقلبات في درجة حرارة الهواء

تميل درجة حرارة الهواء المحيط إلى التغير اعتمادًا على تأثير العوامل الجوية المختلفة. من المهم أن نفهم هنا أن تسخين الهواء الجوي يحدث بسبب الحرارة المنبعثة من سطح الأرض.

وبالتالي ، فإن للغيوم التأثير الأكبر على درجة حرارة الهواء. طبقة كثيفة من السحب تمنع تسخين التربة وبالتالي تسخين الهواء. في الأيام الصافية ، تقوم الشمس بتسخين سطح الأرض بقوة أكبر ، وهذا بدوره يسخن الهواء.

يتم إنفاق ما يقرب من 75٪ من حرارة الجسم على الإشعاع في البيئة ويتم نقله بعيدًا عن طريق الهواء المتحرك. حوالي 22٪ يذهب إلى التبخر ويفقد مع الإفرازات. ويتم إنفاق حوالي 2-3٪ فقط على تسخين الطعام والهواء المستهلك.

في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة ، يزيد الجسم من إنتاج الحرارة ويقلل من انتقال الحرارة. يحدث هذا من خلال الآليات التالية. بعد تهيج مستقبلات الجلد عند إشارة الجهاز العصبي المركزي ، يحدث تضيق الأوعية في الجلد والأنسجة تحت الجلد والأغشية المخاطية. تذكر كيف يبدو الشخص الذي يشعر بالبرد في البرد. شفتاه زرقاء ، ووجهه شاحب ، وعلى جسده "قشعريرة" - علامة على تقلص لا إرادي في عضلاتها. ولكن بمجرد الإحماء ، يتحول لون خديك وشفتيك إلى اللون الوردي - يحدث توسع في الشعيرات الدموية.

بسبب تقلص الشعيرات الدموية في البرد ، يتباطأ تدفق الدم في الأنسجة السطحية للجسم ويقل حجم الجسم. هذا يؤدي إلى انخفاض في الإشعاع - أهم مادة استهلاك الحرارة. فقط بسبب تنظيم تدفق الدم إلى أوعية الجلد والأغشية المخاطية ، من الممكن تقليل (أو زيادة) فقدان حرارة الجسم بنسبة 70٪.

قد لا تكون أنظمة تنظيم الحرارة قادرة على التعامل مع مهامهم في الأشخاص المرضى وغير المجهدين. لذلك ، في الأشخاص الضعفاء وغير المدربين (خاصة الأطفال) ، يؤدي حتى التبريد الطفيف إلى تدهور الرفاهية ونزلات البرد والأمراض المزمنة. نعم و الأشخاص الأصحاءغالبًا ما ينتهي التبريد المفاجئ ، خاصةً مع الرطوبة العالية وحركة الهواء (المسودة) ، بسيلان الأنف أو حتى بأمراض أكثر خطورة (أو مضاعفاتها).

أثناء الحرارة ، تتمدد أوعية الجلد بشكل انعكاسي ، ويصبح التنفس والنبض أكثر تواترًا ، وغالبًا ما ينخفض ​​ضغط الدم. ترتفع درجة حرارة الجلد ، مما يؤدي إلى المزيد من فقدان الحرارة بسبب الإشعاع. لكن الآلية الرئيسية للتنظيم في حالة ارتفاع درجة الحرارة هي التعرق. تعتمد شدة التبريد على حجم ومعدل تبخر العرق من سطح الجسم. يُعتقد أنه في سكان المنطقة الساخنة ، تكون الغدد الدهنية والعرقية للجلد أكثر تطوراً من الأشخاص الذين يعيشون في الشمال. تساهم المواد الدهنية التي تفرزها الغدد الدهنية أيضًا في تبخر العرق بشكل أسرع.

في درجات الحرارة المحيطة العالية ، تتدهور رفاهية الشخص بشكل حاد. إن الجمع بين درجة الحرارة المرتفعة والرطوبة العالية أمر غير موات بشكل خاص. على سبيل المثال ، عند درجة حرارة 40 درجة مئوية و 30٪ رطوبة نسبية ، قد تشعر بنفس الشعور عند 30 درجة مئوية و 80٪ رطوبة. مع القيم المرتفعة لهذه العناصر ، فإن رفاهية الناس ، كقاعدة عامة ، تعاني بشكل كبير.

فقدان الرطوبة للإنسان في يوم حار أثناء عمل بدني متوسط ​​الصعوبة في الهواء الطلق يتراوح من 2 إلى 4-6 لترات. على سبيل المثال ، إذا قمت بحفر حديقة في الشمس ، فإنك تفقد حوالي 2-4 لترات من الرطوبة ، ويمكن للسائحين في يوم حار أن "يفقد" ما يصل إلى 6 كجم بسبب فقدان الرطوبة. مع مجهود بدني كبير وفي الطقس الحار ، يجب عليك مراقبة نظام الشرب بشكل خاص والحذر من ضربة الشمس.

حتى في الطقس العادي غير المشمس جدًا ، على الشاطئ في مكان ما بالقرب من خزان Rublevsky أو ​​Klyazma أو على حافة الغابة ، يمكن أن يصل فقدان الرطوبة إلى 100-200 جم في الساعة. عند درجة حرارة هواء معتدلة - حوالي 15 درجة مئوية - وفي حالة الراحة ، يطلق الشخص ما معدله 1 غرام من العرق في الدقيقة الواحدة.

عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 30 درجة مئوية ، يزيد التعرق 4-5 مرات. يتم ملاحظة نفس التأثير عندما يبدأ الشخص في العمل أو يبدأ في التحرك. لذلك ، حتى عند المشي على طريق سريع مفتوح ، يزيد التعرق بمقدار 2-3 مرات ، وعند الجري - 4-6 مرات مقارنة بحالة الهدوء.

يجب أن تؤخذ تكاليف الطاقة وفقدان الرطوبة في الاعتبار عند تنظيم العمل البدني ، والمشي لمسافات طويلة ، وجرعات الحمل أثناء الألعاب الرياضية، وكذلك في الحياة اليومية. هذا ينطبق بشكل خاص على المرضى وكبار السن.

في الممر الأوسطفي الجزء الأوروبي من بلدنا ، ولا سيما في منطقة موسكو ، يكون امتصاص الجسم للحرارة أقل من استهلاكه. لذلك ، من أجل الحفاظ على ثبات البيئة الداخلية ، نلبس ثوبًا أو آخر ونحافظ على درجة حرارة معينة في منزلنا. يتم تقييم خصائص تنظيم درجة حرارة الملابس في وحدات خاصة - “klo” (من الملابس الإنجليزية - الملابس).

لذلك ، تختلف أشكال ودرجة تأثير درجة الحرارة على الشخص باختلاف المواسم ، باختلاف الظروف المنزلية والصناعية.

يعتمد هذا التأثير على حجم وعلامة انحرافات القيم المرصودة فعليًا لعوامل الأرصاد الجوية ، على بعض التوليفات المثلى منها ، والتي يطلق عليها عادة "مريحة". الحقيقة هي أن الإحساس بالحرارة لا يتأثر بوصول الحرارة فحسب ، بل يتأثر أيضًا بالرطوبة وشدة حركة الهواء. لذلك ، منطقة الراحة ، أي معايير البيئة الخارجية التي يشعر بها الشخص أفضل طريقة(بدون التعرض للحرارة ، والانسداد ، والبرودة ، والرطوبة ، وما إلى ذلك) ، يتم تحديدها من خلال عدد من الظروف - ليس فقط الطقس ، ولكن أيضًا عوامل أخرى مصاحبة للحياة البشرية.

الإحساس بالبرودة أو الحرارة ، من بين أمور أخرى ، يعتمد على طبيعة الجهاز العصبي ، وحجم ووزن الجسم ، والحالة الصحية العامة ، وبالطبع تصلب الشخص. كيف يفاجئنا الناس أحيانًا يرتدون ملابس خفيفة في طقس بارد. وهم لا يشعرون بأسوأ مما نشعر به ، ملفوفين في معاطف وأوشحة من الفرو ، وفقًا لميزان الحرارة. يتم تحديد الكثير أيضًا من خلال طريقة الحياة والتقاليد اليومية للناس. على سبيل المثال ، الفنان العظيم إي. ريبين على مدار السنةينام بنوافذ مفتوحة ، حتى القواعد الأكثر صرامة التي التزمت بها المسافرين القطبيين المشهورين (نانسن ، أموندسن ، بيري).

تعتبر درجة حرارة الهواء المريحة لظروف موسكو حوالي 23 درجة مئوية ، وفي المناطق القطبية - 17 درجة مئوية ، وفي جنوب البلاد - 25 درجة مئوية. لا يعتمد تقدير درجة الحرارة على المكان فحسب ، بل يعتمد أيضًا على وقت الملاحظات. لذلك ، في منطقة موسكو ، تعتبر درجة الحرارة التي تزيد عن 4-6 درجات مئوية في شهر مارس دافئة ، ولكن بالفعل في منتصف شهر مايو ، سنعتبرها باردة.

على شواطئ المنتجع ، يمكنك العثور على لوحات توفر تقييمًا شاملاً لأحاسيس حرارة الشخص مع العمل المتزامن لعدة عوامل - درجة حرارة الهواء والرطوبة والضغط الجوي والرياح ، فضلاً عن الإشعاع الشمسي. هذه هي درجة الحرارة الفعالة المكافئة (EET) أو درجة الحرارة الفعالة المكافئة للإشعاع (REET). هذا الأخير ، بالإضافة إلى التأثير المشترك لدرجة الحرارة والرطوبة ، يميز أيضًا تأثير الإشعاع الشمسي.

اعتمادًا على قيم عناصر الأرصاد الجوية ، يمكن لكل منها إضعاف أو تعزيز تأثير الآخر على الكائن الحي. وبالتالي ، فإن الرطوبة العالية تعزز التأثير على الجسم في درجات الحرارة العالية والمنخفضة. تساهم الرياح القوية المصحوبة بدرجات حرارة مرتفعة أو منخفضة في بعض الحالات في ارتفاع درجة الحرارة ، وفي حالات أخرى إلى انخفاض درجة حرارة الجسم. تعتبر الرياح المعتدلة في الطقس الحار عاملاً مفيدًا في مكافحة ارتفاع درجة الحرارة. تعتبر درجة الحرارة الأكثر ملاءمة في حدود 18-20 درجة مئوية مع رطوبة نسبية 40-60٪ ورياح خفيفة.

الإنسان ، كما تعلم ، ينتمي إلى كائنات حية متجانسة الحرارة أو ذوات الدم الحار. فهل يعني هذا أن درجة حرارة جسمه ثابتة ، أي؟ لا يستجيب الجسم للتغيرات في درجة حرارة البيئة؟ يتفاعل ، وحتى بحساسية شديدة. في الواقع ، إن ثبات درجة حرارة الجسم هو نتيجة تفاعلات تحدث باستمرار في الجسم تحافظ على توازنه الحراري دون تغيير.

من وجهة نظر عمليات التمثيل الغذائي ، فإن توليد الحرارة هو اعراض جانبيةالتفاعلات الكيميائية للأكسدة البيولوجية ، والتي تدخل خلالها العناصر الغذائية التي تدخل الجسم - الدهون والبروتينات والكربوهيدرات - تخضع لتحولات تنتهي بتكوين الماء وثاني أكسيد الكربون. تحدث نفس التفاعلات مع إطلاق الطاقة الحرارية أيضًا في الكائنات الحية ذات الحرارة المنخفضة ، أو الحيوانات ذوات الدم البارد ، ولكن نظرًا لانخفاض شدتها بشكل ملحوظ ، فإن درجة حرارة الجسم للحيوانات المتغيرة الحرارة تتجاوز بدرجة طفيفة درجة الحرارة المحيطة وتتغير وفقًا لـ أخير.

تعتمد جميع التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائن الحي على درجة الحرارة. وفي الحيوانات ذات الحرارة المنخفضة ، تزداد كثافة عمليات تحويل الطاقة ، وفقًا لقاعدة فانت هوف * ، بما يتناسب مع درجة الحرارة الخارجية. في الحيوانات ذات الحرارة المتجانسة ، يتم إخفاء هذا الاعتماد من خلال تأثيرات أخرى. إذا تم تبريد الكائن المتماثل للحرارة تحت درجة حرارة محيطة مريحة ، تزداد شدة عمليات التمثيل الغذائي ، وبالتالي إنتاج الحرارة فيه ، مما يمنع انخفاض درجة حرارة الجسم. إذا تم حظر التنظيم الحراري في هذه الحيوانات (على سبيل المثال ، أثناء التخدير أو تلف أجزاء معينة من الجهاز العصبي المركزي) ، فسيكون منحنى إنتاج الحرارة مقابل درجة الحرارة هو نفسه بالنسبة للكائنات المسببة للحرارة. ولكن حتى في هذه الحالة ، لا تزال هناك اختلافات كمية كبيرة بين عمليات التمثيل الغذائي في الحيوانات شديدة الحرارة ومتجانسة الحرارة: عند درجة حرارة جسم معينة ، تكون كثافة تبادل الطاقة لكل وحدة من كتلة الجسم في الكائنات المتجانسة الحرارة أعلى بثلاث مرات على الأقل من كثافة التمثيل الغذائي في الحرارة المتغيرة. الكائنات الحية.

العديد من الحيوانات غير الثديية وغير الطيور قادرة على تغيير درجة حرارة أجسامها إلى حد ما من خلال "التنظيم الحراري السلوكي" (على سبيل المثال ، يمكن للأسماك أن تسبح في المزيد ماء دافئوالسحالي والثعابين - خذ حمامات الشمس). يمكن للكائنات الحية المتجانسة حقًا استخدام كل من الأساليب السلوكية والمستقلة للتنظيم الحراري ، على وجه الخصوص ، يمكنها إنتاج حرارة إضافية إذا لزم الأمر بسبب تنشيط التمثيل الغذائي ، بينما تضطر الكائنات الحية الأخرى إلى التركيز على مصادر الحرارة الخارجية.

تتراوح درجة حرارة معظم الثدييات ذوات الدم الحار من 36 إلى 40 درجة مئوية ، على الرغم من الاختلافات الكبيرة في حجم الجسم. في الوقت نفسه ، تعتمد شدة التمثيل الغذائي (M) على وزن الجسم (م) كوظيفة أسية: M = k x m 0.75 ، أي قيمة M / m 0.75 هي نفسها بالنسبة للفأر والفيل ، على الرغم من أن معدل التمثيل الغذائي لكل 1 كجم من وزن الجسم في الفأر أعلى بكثير من معدل الأيض للفيل. هذا ما يسمى بقانون تقليل كثافة التمثيل الغذائي اعتمادًا على وزن الجسم يعكس حقيقة أن إنتاج الحرارة يتوافق مع شدة انتقال الحرارة إلى الفضاء المحيط. بالنسبة لاختلاف معين في درجة الحرارة بين البيئة الداخلية للجسم والبيئة ، يزداد فقدان الحرارة لكل وحدة من كتلة الجسم ، وكلما زادت النسبة بين سطح الجسم وحجمه ، وتناقصت النسبة الأخيرة مع زيادة حجم الجسم .

درجة حرارة الجسم وتوازن الحرارة

عند الحاجة إلى حرارة إضافية للحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة ، يمكن توليدها من خلال:

1) النشاط الحركي الطوعي ؛
2) النشاط العضلي الإيقاعي اللاإرادي (الارتعاش الناجم عن البرد) ؛
3) تسريع عمليات التمثيل الغذائي غير المصاحبة لانقباض العضلات.

عند البالغين ، يعتبر الارتعاش أهم آلية لا إرادية لتوليد الحرارة. يحدث "التولد الحراري غير المرتجف" عند حديثي الولادة والأطفال ، وكذلك في الحيوانات الصغيرة المتكيفة مع البرودة والحيوانات في فترة السبات. المصدر الرئيسي لـ "التوليد الحراري غير المرتجف" هو ما يسمى بالدهن البني - وهو نسيج يتميز بوجود فائض من الميتوكوندريا وتوزيع "متعدد الحويصلات" للدهون (العديد من قطرات الدهون الصغيرة التي تحيط بها الميتوكوندريا). يوجد هذا النسيج بين لوحي الكتف والإبط وفي بعض الأماكن الأخرى.

ولكي لا تتغير درجة حرارة الجسم ، يجب أن يتساوى إنتاج الحرارة مع فقدان الحرارة. وفقًا لقانون التبريد لنيوتن ، فإن الحرارة المنبعثة من الجسم (مطروحًا منها الخسائر المرتبطة بالتبخر) تتناسب طرديًا مع اختلاف درجة الحرارة بين داخل الجسم والفضاء المحيط به. عند البشر ، يكون انتقال الحرارة صفراً عند درجة حرارة محيطة تبلغ 37 درجة مئوية ، وعندما تنخفض درجة الحرارة ، تزداد. يعتمد انتقال الحرارة أيضًا على توصيل الحرارة داخل الجسم وتدفق الدم المحيطي.

تتم موازنة التوليد الحراري المرتبط بعملية التمثيل الغذائي أثناء الراحة (الشكل 1) بعمليات نقل الحرارة في منطقة درجة الحرارة المحيطة T 2 -ت 3 إذا انخفض تدفق الدم الجلدي تدريجيًا مع انخفاض درجة الحرارة من T 3 إلى T. 2 . في درجات حرارة أقل من T 2 لا يمكن الحفاظ على ثبات درجة حرارة الجسم إلا من خلال زيادة توليد الحرارة بما يتناسب مع فقدان الحرارة. يتوافق أعلى إنتاج للحرارة توفره هذه الآليات لدى البشر مع مستوى استقلابي أعلى من 3-5 مرات من كثافة التمثيل الغذائي الأساسي ويميز الحد الأدنى لنطاق التنظيم الحراري T 1 . إذا تم تجاوز هذا الحد ، يحدث انخفاض في درجة حرارة الجسم ، مما قد يؤدي إلى الوفاة بسبب انخفاض درجة حرارة الجسم.

عند درجة حرارة محيطة أعلى من T 3 يمكن الحفاظ على توازن درجة الحرارة عن طريق إضعاف كثافة عمليات التمثيل الغذائي. في الواقع ، يتم إنشاء توازن درجة الحرارة بسبب آلية نقل الحرارة الإضافية - تبخر العرق المنطلق. درجة الحرارة T 4 يتوافق مع الحد الأعلى لنطاق التنظيم الحراري ، والذي يتم تحديده من خلال الحد الأقصى لشدة التعرق. عند درجة حرارة متوسطة فوق T 4 يحدث ارتفاع الحرارة ، والذي يمكن أن يؤدي إلى الوفاة من ارتفاع درجة الحرارة. نطاق درجة الحرارة T 2 -ت 3 ، التي يمكن من خلالها الحفاظ على درجة حرارة الجسم عند مستوى ثابت دون مشاركة آليات إضافية لإنتاج الحرارة أو التعرق ، يسمى منطقة متعادلة الحرارة. في هذا النطاق ، تكون كثافة التمثيل الغذائي وإنتاج الحرارة ، بحكم التعريف ، ضئيلة.

درجة حرارة جسم الإنسان

الحرارة التي ينتجها الجسم في المعتاد (أي في ظل ظروف التوازن) تنبعث من الفضاء المحيط بواسطة سطح الجسم ، لذلك يجب أن تكون درجة حرارة أجزاء الجسم القريبة من سطحه أقل من درجة حرارة أجزائه المركزية. بسبب عدم انتظام الأشكال الهندسية للجسم ، فإن توزيع درجة الحرارة فيه يوصف بوظيفة معقدة. على سبيل المثال ، عندما يكون شخص بالغ يرتدي ملابس خفيفة في غرفة بدرجة حرارة هواء تبلغ 20 درجة مئوية ، تكون درجة حرارة عضلة الفخذ العميقة 35 درجة مئوية ، وتكون الطبقات العميقة لعضلة الساق 33 درجة مئوية ، ودرجة الحرارة في مركز القدم 27-28 درجة مئوية ، ودرجة حرارة المستقيم حوالي 37 درجة مئوية. تتجلى التقلبات في درجة حرارة الجسم الناتجة عن التغيرات في درجة الحرارة الخارجية بالقرب من سطح الجسم وعند نهايات الأطراف (الشكل 2).

أرز. 2. درجة حرارة مناطق مختلفة من جسم الإنسان في ظروف البرد (أ) والحرارة (ب)

درجة الحرارة الداخلية للجسم نفسه ليست ثابتة سواء في المكان أو في الزمان. في ظل ظروف متعادلة الحرارة ، تكون الاختلافات في درجات الحرارة في المناطق الداخلية من الجسم هي 0.2-1.2 درجة مئوية. حتى في الدماغ ، يصل فرق درجة الحرارة بين الأجزاء المركزية والخارجية إلى أكثر من 1 درجة مئوية. تُلاحظ أعلى درجة حرارة في المستقيم ، وليس في الكبد ، كما كان يُعتقد سابقًا. من الناحية العملية ، عادة ما تكون التغيرات في درجات الحرارة بمرور الوقت ذات أهمية ، لذلك يتم قياسها في أي منطقة محددة.

للأغراض السريرية ، يفضل قياس درجة حرارة المستقيم (يتم إدخال الترمومتر من خلال فتحة الشرج إلى المستقيم بعمق قياسي يبلغ 10-15 سم). عن طريق الفم ، وبشكل أكثر دقة تحت اللسان ، عادة ما تكون درجة الحرارة 0.2-0.5 درجة مئوية أقل من المستقيم. يتأثر بدرجة حرارة الهواء المستنشق والطعام والشراب.

في أبحاث الطب الرياضي ، غالبًا ما يتم قياس درجة حرارة المريء (فوق مدخل المعدة) ، والتي يتم تسجيلها باستخدام أجهزة استشعار حرارية مرنة. تعكس هذه القياسات التغيرات في درجة حرارة الجسم بشكل أسرع من تسجيل درجة حرارة المستقيم.

يمكن أيضًا أن تكون درجة حرارة الإبط بمثابة مؤشر لدرجة حرارة الجسم الأساسية ، لأنه عندما يتم الضغط على الذراع بإحكام على الصدر ، تتغير تدرجات درجة الحرارة بحيث تصل حدود الطبقة الداخلية إلى الإبط. ومع ذلك ، هذا يستغرق بعض الوقت. خاصة بعد التعرض للبرد ، عندما يتم تبريد الأنسجة السطحية وحدث تضيق الأوعية فيها (هذا شائع بشكل خاص مع نزلات البرد). في هذه الحالة ، لتحقيق التوازن الحراري في هذه الأنسجة ، يجب أن يمر حوالي نصف ساعة.

في بعض الحالات ، يتم قياس درجة الحرارة الأساسية في القناة السمعية الخارجية. يتم ذلك باستخدام مستشعر مرن يوضع بالقرب من طبلة الأذن ويتم حمايته من تأثيرات درجات الحرارة الخارجية باستخدام قطعة قطن.

عادة ، يتم قياس درجة حرارة الجلد لتحديد درجة حرارة الطبقة السطحية للجسم. في هذه الحالة ، فإن القياس عند نقطة ما يعطي نتيجة غير كافية. لذلك ، من الناحية العملية ، يُقاس متوسط ​​درجة حرارة الجلد عادةً في الجبهة والصدر والبطن والكتف والساعد وظهر اليد والفخذ وأسفل الساق والسطح الظهري للقدم. عند الحساب ، يتم أخذ مساحة سطح الجسم المقابل في الاعتبار. إن "متوسط ​​درجة حرارة الجلد" الموجودة بهذه الطريقة في درجة حرارة محيطة مريحة هو حوالي 33-34 درجة مئوية.

تتقلب درجة حرارة جسم الإنسان أثناء النهار: فهي في حدها الأدنى في ساعات الصباح الباكر وأقصى حد (غالبًا مع ذروتين) في النهار (الشكل 3). تبلغ سعة التقلبات اليومية حوالي 1 درجة مئوية. في الحيوانات النشطة في الليل ، يتم ملاحظة درجة الحرارة القصوى في الليل. سيكون من الأسهل شرح هذه الحقائق بالقول إن الزيادة في درجة الحرارة تحدث نتيجة لزيادة النشاط البدني ، ولكن تبين أن هذا التفسير غير صحيح.

تقلبات درجات الحرارة هي واحدة من العديد من الإيقاعات اليومية. حتى لو استبعدنا جميع الإشارات الخارجية الموجهة (الضوء ، تغيرات درجة الحرارة ، الساعات وجبات)، درجة حرارة الجسم

يستمر في التقلب الإيقاعي ، لكن فترة التذبذب في هذه الحالة تتراوح من 24 إلى 25 ساعة. وبالتالي ، فإن التقلبات اليومية في درجة حرارة الجسم تعتمد على إيقاع داخلي ("ساعة بيولوجية") ، متزامن عادةً مع الإشارات الخارجية ، ولا سيما مع دوران الأرض. أثناء الرحلات المرتبطة بعبور خطوط الطول الأرضية ، عادة ما يستغرق إيقاع درجة الحرارة من أسبوع إلى أسبوعين حتى يتماشى مع نمط الحياة الذي يحدده التوقيت المحلي الجديد للجسم.

يتم فرض الإيقاعات ذات الفترات الأطول على إيقاع التغيرات اليومية في درجات الحرارة ، على سبيل المثال ، إيقاع درجة الحرارة المتزامن مع الدورة الشهرية.

أثناء المشي ، على سبيل المثال ، يكون إنتاج الحرارة 3-4 مرات ، وأثناء العمل البدني الشاق حتى 7-10 مرات أعلى من الراحة. كما أنه يزداد في الساعات الأولى بعد الأكل (بحوالي 10-20٪). يمكن أن تصل درجة حرارة المستقيم أثناء سباق الماراثون إلى 39-40 درجة مئوية ، وفي بعض الحالات ما يقرب من 41 درجة مئوية. ومع ذلك ، ينخفض ​​متوسط ​​درجة حرارة الجلد بسبب التعرق والتبخر الناتج عن التمرين. أثناء العمل دون الحد الأقصى ، طالما يحدث العرق ، فإن الزيادة في درجة الحرارة الأساسية تكون مستقلة تقريبًا عن درجة الحرارة المحيطة في نطاق 15-35 درجة مئوية. يؤدي جفاف الجسم إلى ارتفاع درجة الحرارة الداخلية ويقلل بشكل كبير من الأداء.

التشتت الحراري

كيف تتركه الحرارة التي نشأت في أحشاء الجسم؟ جزئيًا مع الإفرازات وهواء الزفير ، لكن دور المبرد الرئيسي يلعبه الدم. نظرًا لقدرته الحرارية العالية ، فإن الدم مناسب جدًا لهذا الغرض. تأخذ الحرارة من خلايا الأنسجة والأعضاء التي تغسلها وتحملها عبر الأوعية الدموية إلى الجلد والأغشية المخاطية. هذا هو المكان الذي يحدث فيه انتقال الحرارة. لذلك ، فإن الدم المتدفق من الجلد أبرد بحوالي 3 درجات مئوية من الدم المتدفق. إذا كان الجسم محرومًا من القدرة على إزالة الحرارة ، فعندئذٍ ترتفع درجة حرارته في غضون ساعتين فقط بمقدار 4 درجات مئوية ، كما أن ارتفاع درجة الحرارة إلى 43-44 درجة مئوية ، كقاعدة عامة ، لا يتوافق مع الحياة.

يتم تحديد انتقال الحرارة في الأطراف إلى حد ما من خلال حقيقة أن تدفق الدم هنا يحدث وفقًا لمبدأ التيار المعاكس. يتم ترتيب الأوعية الكبيرة العميقة للأطراف بالتوازي ، مما يجعل الدم الذي يتبع الشرايين إلى الأطراف يبعث حرارته إلى الأوردة القريبة. وبالتالي ، فإن الشعيرات الدموية الموجودة في نهايات الأطراف تتلقى دمًا مبردًا مسبقًا ، وبالتالي فإن أصابع اليدين والقدمين أكثر حساسية لدرجات الحرارة المنخفضة.

شروط نقل الحرارة هي: التوصيل الحراري H ص، الحمل الحراري H. إلى، إشعاع ح izlوالتبخر H. الأسبانية. يتم تحديد التدفق الحراري الكلي من خلال مجموع هذه المكونات:

ح سرير طوابق= ح ص+ ح إلى+ ح izl+ ح الأسبانية .

يحدث انتقال الحرارة عن طريق التوصيل عندما يكون الجسم على اتصال (سواء كان واقفًا أو جالسًا أو مستلقيًا) مع ركيزة كثيفة. يتم تحديد حجم التدفق الحراري من خلال درجة الحرارة والتوصيل الحراري للركيزة المجاورة.

إذا كان الجلد أكثر دفئًا من الهواء المحيط ، فإن طبقة الهواء المجاورة له ترتفع حرارتها وترتفع ويتم استبدالها بهواء أكثر برودة وكثافة. القوة الدافعة لهذا التدفق الحراري هي الفرق بين درجات حرارة الجسم والبيئة القريبة منه. كلما زادت الحركات التي تحدث في الهواء الخارجي ، أصبحت الطبقة الحدودية أرق (أقصى سمك 8 مم).

بالنسبة لنطاق درجات الحرارة البيولوجية ، يمكن وصف انتقال الحرارة الناتج عن الإشعاع H rad بدقة كافية باستخدام المعادلة:

ح izl= ح izlس (ت جلد- ت izl) × أ ،

اين جلد- متوسط ​​درجة حرارة الجلد ، T. izl- متوسط ​​درجة حرارة الإشعاع (درجة حرارة الأسطح المحيطة ، مثل جدران الغرفة) ،
أ هي مساحة سطح الجسم الفعالة و
ح izlهو معامل انتقال الحرارة بسبب الإشعاع.
معامل ح izlيأخذ في الاعتبار انبعاث الجلد ، والذي بالنسبة للأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة يكون تقريبًا 1 بغض النظر عن التصبغ ، أي يشع الجلد قدرًا من الطاقة تقريبًا مثل الجسم الأسود تمامًا.

حوالي 20٪ من انتقال الحرارة لجسم الإنسان تحت ظروف درجات الحرارة المحايدة يرجع إلى تبخر الماء من سطح الجلد أو من الأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي. يحدث انتقال الحرارة عن طريق التبخر حتى عند الرطوبة النسبية 100٪ للهواء المحيط. يحدث هذا طالما أن درجة حرارة الجلد أعلى من درجة الحرارة المحيطة ويكون الجلد رطبًا تمامًا بسبب التعرق الكافي.

عندما تتجاوز درجة الحرارة المحيطة درجة حرارة الجسم ، لا يمكن نقل الحرارة إلا عن طريق التبخر. كفاءة التبريد بسبب التعرق عالية جدًا: مع تبخر لتر واحد من الماء ، يمكن لجسم الإنسان أن يطلق ثلث إجمالي الحرارة المتولدة في ظروف الراحة طوال اليوم.

تأثير الملابس

ترجع فعالية الملابس كعازل للحرارة إلى أصغر حجم من الهواء في بنية القماش المنسوج أو في الوبر ، حيث لا تنشأ تيارات حمل ملحوظة. في هذه الحالة ، يتم نقل الحرارة فقط عن طريق التوصيل ، والهواء هو موصل ضعيف للحرارة.

العوامل البيئية والراحة الحرارية

يتم تحديد تأثير البيئة على النظام الحراري لجسم الإنسان من خلال أربعة عوامل فيزيائية على الأقل: درجة حرارة الهواء والرطوبة ودرجة حرارة الإشعاع وسرعة الهواء (الرياح). يعتمد على هذه العوامل ما إذا كان الموضوع يشعر "بالراحة الحرارية" ، سواء كان ساخنًا أو باردًا. شرط الراحة هو أن الجسم لا يحتاج إلى عمل آليات التنظيم الحراري ، أي. لن يحتاج إلى الارتعاش أو التعرق ، ويمكن أن يحافظ تدفق الدم في الأعضاء المحيطية على سرعة متوسطة. هذا الشرط يتوافق مع المنطقة الحرارية المذكورة أعلاه.

هذه العوامل الفيزيائية الأربعة قابلة للتبديل إلى حد ما من حيث الراحة والحاجة إلى التنظيم الحراري. بعبارة أخرى ، يمكن تخفيف الإحساس بالبرودة الناجم عن انخفاض درجة حرارة الهواء من خلال الزيادة المقابلة في درجة حرارة الإشعاع. إذا شعرت بالانسداد في الجو ، يمكن تخفيف الشعور عن طريق خفض الرطوبة أو درجة حرارة الهواء. إذا كانت درجة حرارة الإشعاع منخفضة (الجدران الباردة) ، يلزم زيادة درجة حرارة الهواء لتحقيق الراحة.

وفقًا للدراسات الحديثة ، تبلغ قيمة درجة الحرارة المريحة لمن يرتدون ملابس خفيفة (قميص ، سروال داخلي ، سراويل قطنية طويلة) حوالي 25-26 درجة مئوية عند 50٪ من رطوبة الهواء ودرجات حرارة متساوية للهواء والجدار. القيمة المقابلة لموضوع عارية هي 28 درجة مئوية. متوسط ​​درجة حرارة الجلد حوالي 34 درجة مئوية. أثناء العمل البدني ، حيث يبذل الشخص المزيد والمزيد من الجهد البدني ، تنخفض درجة الحرارة المريحة. على سبيل المثال ، بالنسبة للأعمال المكتبية الخفيفة ، تكون درجة حرارة الهواء المفضلة حوالي 22 درجة مئوية. ومن الغريب أن درجة حرارة الغرفة التي لا يحدث فيها التعرق تكون منخفضة للغاية أثناء العمل البدني الشاق.

الرسم في الشكل. يوضح الشكل 4 كيف ترتبط قيم درجة حرارة الراحة والرطوبة ودرجة حرارة الهواء المحيط أثناء العمل البدني الخفيف. يمكن ربط كل درجة من عدم الراحة بقيمة درجة حرارة واحدة - درجة الحرارة الفعالة (ET). يتم العثور على القيمة العددية لـ ET من خلال الإسقاط على المحور X النقطة التي يتقاطع عندها خط الانزعاج مع المنحنى المقابل للرطوبة النسبية بنسبة 50٪. على سبيل المثال ، تتوافق جميع مجموعات قيم درجة الحرارة والرطوبة في المنطقة الرمادية الداكنة (30 درجة مئوية عند 100٪ رطوبة نسبية أو 45 درجة مئوية عند 20٪ رطوبة نسبية ، إلخ) مع درجة حرارة فعالة تبلغ 37 درجة مئوية ، والتي بدورها يتوافق مع درجة معينة من عدم الراحة. في نطاق درجات الحرارة المنخفضة ، يكون تأثير الرطوبة أصغر (يكون منحدر خطوط الانزعاج أكثر حدة) ، لأنه في هذه الحالة تكون مساهمة التبخر في إجمالي نقل الحرارة غير ذات أهمية. يزداد الانزعاج مع زيادة متوسط ​​درجة الحرارة ومحتوى الرطوبة في الجلد. عندما يتم تجاوز قيم المعلمات التي تحدد الحد الأقصى لرطوبة الجلد (100٪) ، لا يمكن الحفاظ على توازن الحرارة. وبالتالي ، فإن الشخص قادر على تحمل الظروف خارج هذه الحدود لفترة قصيرة فقط ؛ يتدفق العرق في نفس الوقت في التدفقات ، حيث يتم إطلاقه أكثر مما يمكن أن يتبخر. تتغير خطوط الانزعاج ، بالطبع ، اعتمادًا على العزل الحراري الذي توفره الملابس وسرعة الرياح وطبيعة التمرين.

درجات حرارة مياه مريحة

يتمتع الماء بموصلية حرارية وقدرة حرارية أعلى بكثير من الهواء. عندما يكون الماء في حالة حركة ، فإن التدفق المضطرب الناتج بالقرب من سطح الجسم يزيل الحرارة بسرعة كبيرة لدرجة أنه عند درجة حرارة الماء 10 درجة مئوية ، حتى الإجهاد البدني القوي لا يسمح بالحفاظ على التوازن الحراري ، ويحدث انخفاض حرارة الجسم. إذا كان الجسم مستريحًا تمامًا ، لتحقيق الراحة الحرارية ، يجب أن تكون درجة حرارة الماء 35-36 درجة مئوية. اعتمادًا على سمك النسيج الدهني العازل ، تتراوح درجة الحرارة القصوى المريحة المنخفضة في الماء من 31 إلى 36 درجة مئوية.

يتبع

* وفقًا لقاعدة Van't Hoff ، عندما تتغير درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية (في النطاق من 20 إلى 40 درجة مئوية) ، يتغير استهلاك الأنسجة للأكسجين في نفس الاتجاه بمقدار 2-3 مرات.