Большое влияние на тепловой обмен оказывает температура окружающего воздуха: высокая температура ограничивает отдачу тепла, низкая — повышает ее. Но организм человека сохраняет свою температуру в одних и тех же пределах, независимо от внешних условий. Такое тепловое равновесие, то есть полное соответствие между поступлением тепла и его отдачей, обеспечивается особым центром терморегуляции — гипоталамусом.
При повышенной температуре окружающего воздуха (выше 25°) распад пищевых веществ в организме, являющихся источником тепловой потенциальной энергии, уменьшается, а при пониженной (ниже 153) увеличивается. Повышение распада при низких температурах происходит также в незначительной степени и за счет непроизвольного сокращения мускулатуры (мышечное дрожание). Все это так называемый химический вид терморегуляции.
При повышенной температуре окружающего воздуха кровеносные сосуды расширяются, приток крови к периферии увеличивается, температура кожи повышается и происходит усиленная отдача тепла. При пониженной температуре сосуды суживаются, кровь перемещается в глубоколежащие ткани, к, внутренним органам, предохраняя их от охлаждения. Температура кожи при этом понижается и разница между ней и температурой окружающего воздуха становится меньше, что снижает отдачу тепла. Это — физический вид терморегуляции.
За сутки организм человека при достаточно напряженной работе в условиях путешествия в горах вырабатывает в среднем 5 000 больших калорий. Очевидно, что именно столько тепла должно быть человеком отдано, иначе наступает либо перегревание организма (если отдано меньше), либо охлаждение (если отдано больше).
Организм человека теряет тепло на:
— нагревание поступающей в организм пищи и воды;
— нагревание вдыхаемого воздуха;
— испарение воды с поверхности кожи и слизистых оболочек, образуемой в результате деятельности потовых и некоторых других желез;
— проведение (нагревание воздуха, соприкасающегося с теплой кожей);
— излучение (потери тепла в направлении окружающих человека предметов — камней, палатки, почвы и т. п., имеющих более низкую температуру, чем кожа).
Если общее количество тепла, отдаваемого человеком за сутки, принять за 100%, то на нагревание потребляемой пищи н воды, а также вдыхаемого воздуха тратится около 15%, а остальные 85% отдаются с поверхности кожи. Так, при температуре +20°С человек теряет на нагревание воздуха, соприкасающегося с кожей (путем проведения), в среднем около 30%, путем излучения 45% и путем испарения 25% всего тепла, отдаваемого с кожи. Чем ниже температура окружающего воздуха, тем большая роль принадлежит проведению и излучению. При температуре среды, близкой к температуре кожи, увеличивается удельный вес испарения. Ниже показано соотношение отдельных способов теплоотдачи с поверхности кожи в зависимости от температуры окружающей среды (рис. 21).
Удельный вес теплоотдачи путем проведения и излучения особенно велик в условиях низкой температуры окружающей среды. Но это относится к состоянию покоя. При мышечной же работе даже в условиях низких температур резко возрастает удельный вес испарения. В отдельные дни напряженной работы в период путешествия у человека может испаряться до нескольких литров пота за день. Так, при прохождении сложных трасс на маршруте горнолыжного путешествия потери воды нередко достигают 5-7 л в сутки.
Таким образом, при путешествии в горах туристы встречаются с большими затратами тепла, связанными не только с проведением и излучением, но и с испарением.
Известно, что с высотой температура воздуха падает. Величина изменения температуры зависит от сезона, времени суток, характера атмосферных процессов, наличия ледников и снежного покрова, а в нижних слоях-главным образом от температуры поверхности земли. Так, летом при сильном прогревании приземного слоя воздуха падение температуры с высотой превышает даже 1° на каждые 100 м подъема. Зимой же при сильном охлаждении поверхности земли и приземного слоя воздуха вместо понижения температуры с высотой иногда наблюдается ее повышение. Характер изменения температуры (в среднем) выражается следующей таблицей (при температуре воздуха на уровне моря, принятой за + 15°С).
Рис. 21
Таблица 6
|
Высота над уровнем моря, м. |
Температура воздуха, град. |
Высота над уровнем моря, м |
Температура воздуха, град. |
|
0 |
+15.0 |
5000 |
-17,5 |
|
1000 |
+8.5 |
6000 |
-24,0 |
|
2000 |
+2,0 |
7000 |
-30,5 |
|
3000 |
-4.5 |
8000 |
-37,0 |
|
4000 |
-11,0 |
9000 |
-43,5 |
Из приведенной таблицы видно, что даже в летнее время уже на высоте около 3000 м туристы могут встретиться с отрицательными температурами. В горнолыжном же путешествии турист находится в условиях таких температур практически круглосуточно. Поэтому обморожение — опасность, которая угрожает участникам высокогорных походов в течение длительного времени.
Следует учесть, что на больших высотах у неакклиматизированных людей недостаточность кислорода подавляет деятельность центра терморегуляции, в результате снижается выработка тепла при чувстве холода и повышается потеря тепла через кожу. Такой турист подвержен обморожению в большей степени.
Длительные, а также сильные кратковременные воздействия низких температур нередко вызывают понижение температуры слизистой оболочки носа и горла, охлаждение периферических нервов, мышц и связочно-суставного аппарата. Эластичность и сократимость мышц и связок на холоде становится хуже. В период проведения высокогорных походов это увеличивает вероятность травматических повреждений.
В значительной мере снижаются и иммунобиологические свойства крови и тканей организма, из-за чего понижается его сопротивляемость к простудным и инфекционным заболеваниям.
Обморожению способствует и общее истощение организма, плохое питание, мышечное утомление, неподвижной состояние человека при организации страховки передвижения других участников, недостаточное кровообращение в конечностях из-за тесной шнуровки или резинок, недостаток теплых вещей.
Существенное значение играет и влажность воздуха. Дело в том, что с повышением влажности воздуха увеличивается и его теплопроводность — способность неравномерно нагретых тел передавать тепло внутри себя между непосредственно соприкасающимися частями. Так, теплопроводность воды в 28 раз выше теплопроводности сухого воздуха. Поэтому, если температура воздуха низкая, а влажность его высокая, то теплоотдача значительно возрастает и при этом увеличивается опасность переохлаждения. При особо неблагоприятных условиях обморожение здесь может наступить и при положительных температурах воздуха (+5-+7°С). Следует однако учесть, что влажность воздуха с высотой уменьшается. Так, почти 50% всего количества водяных паров, содержащихся в атмосфере, находится на высотах до 1 500 м, а до 5000 м — 90%, то есть на высотах более 5000 м в воздухе содержится всего 10% общего количества этих паров.
При движении по технически несложным участкам, когда все туристы движутся без длительных остановок, они достаточно разогреты движением и причин для замерзания нет. Но и здесь при ветре (в случае движения навстречу ему) обморожению могут подвергнуться открытые части лица. поэтому каждому участнику горного путешествия необходимо иметь шарф или ветрозащитную маску. Периодически, через каждые 5-10 минут (в зависимости от низкой температуры и силы ветра), необходимо осматривать друг Друга.
При подходе группы к технически сложному участку, преодоление которого требует организации страховки и занимает длительное время, часть туристов, в том числе и находящиеся на страховке, из-за ограниченной подвижности (например, при нахождении на крутом склоне или на узкой полке) могут подвергнуться обморожению. Поскольку движение в высокогорной зоне в течение многих дней совершается по раскисшему днем снегу, то ботинки бывают постоянно мокрыми.
Особую опасность представляет мокрая обувь в зимнем горнолыжном путешествии. Здесь обувь намокает за счет разности температур внутри ботинка и снаружи. Во время интенсивной работы тепло от ног передается коже ботинок, при этом снег, обволакивающий наружную поверхность обуви, тает. Тает снег на поверхности ботинок и за счет цвета обуви:
темная кожа быстрее нагревается от солнечных лучей. Мокрые ноги мерзнут быстрее всего. Статистика показывает, что 90% всех случаев обморожения связано с обморожением ног и только 5% — с обморожением рук.
Обморожение — повреждение тканей и органов, наступающее от воздействия низкой температуры. При обморожениях в первое время еще ощущается чувство холода, сменяющееся затем онемением, при котором исчезают сначала боли, а затем всякая чувствительность. Это делает незаметным продолжающееся воздействие низкой температуры, что чаще всего и является причиной тяжелых необратимых изменений.
По тяжести и глубине изменений в организме человека различают четыре степени обморожения. Установить степень можно лишь после отогревания пострадавшего, а иногда только через несколько дней.
I степень — обратимое повреждение, развивающееся в результате нарушения кровообращения кожи. Кожа имеет бледную окраску, несколько отечна, чувствительность резко снижена или отсутствует. После согревания кожа приобретает сине-красную окраску, отечность увеличивается, при этом ощущаются тупые боли. Все это держится несколько дней, затем постепенно проходит. Позже наблюдается зуд и шелушение кожи. Область обморожения часто остается очень чувствительной к холоду.
II степень характеризуется отмиранием поверхностного слоя кожи. При отогревании бледные кожные покровы приобретают багрово-синюю окраску, быстро развивается отек тканей, распространяющийся даже за пределы обморожения. Образуются пузыри, заполненные прозрачной или белого цвета жидкостью. Кровообращение в области повреждения восстанавливается медленно, длительно сохраняется нарушение чувствительности кожи, ощущаются значительные боли. Повышается температура тела, появляется озноб, ухудшается аппетит и сон. Через 15-30 дней происходит отторжение поверхностных (мертвых) слоев кожи и схождение ногтей. При этом наблюдается атрофия костей и ослабление пульса в районе обморожения. Новая кожа длительное время остается синюшной, со сниженной чувствительностью.
III степень характеризуется отмиранием всех слоев кожи и мягких тканей на различную глубину. Вокруг участков мертвой кожи развивается воспалительный вал. Боли — мучительные.
IV степень характеризуется омертвением всех слоев тканей, в том числе и костей. Кожа быстро покрывается пузырями, наполненными черной жидкостью. Поврежденная зона быстро темнеет и начинает высыхать (мумифицироваться).
Первая помощь при обморожениях I и II степени заключается в немедленном принятии всех мер к согреванию пострадавшего. Большое значение имеют мероприятия по общему согреванию пострадавшего. Его следует поместить в тепло, хорошо накормить, дать горячий чай, вино или водку. Особое внимание обратить на отогревание обмороженной части тела (к восстановлению в ней кровообращения). Лечение обморожений IV, III и иногда II степени производится амбулаторно.
При замерзании в период движения по маршруту для отогревания конечностей следует применять энергичные махи вперед-назад до отказа (для рук и для ног), а также энергичные вращательные движения (для рук). При этом уже через несколько минут восстанавливается нормальное кровообращение, появляется чувство тепла. Эффект приемов основан на центробежной силе, заставляющей кровь приливать к замерзающей конечности. По сравнению с растиранием этот прием для ног особенно удобен тем, что не требует снимать ботинки и кошки. Помимо указанных активных движений, согревающее действие оказывает прием горячей пищи. Так, горячий обед повышает температуру замерзающих конечностей на 5-6°.
Важными моментами профилактики обморожений являются: свободная обувь с толстыми войлочными стельками, достаточный запас теплых носков, наличие запасных теплых рукавиц и стелек (желательно стельки менять каждый день, свободный комплект высушивать либо на солнце, либо в спальном мешке), бахилы, которые создают дополнительную тепловую оболочку вокруг ботинка, предохраняют его от намокания, легко поддаются сушке.
Применять жиры и мази для смазывания кожи (особенно ног) в целях защиты от обморожения не следует. Исследованиями доказано, что мази не только не предупреждают обморожение, но, наоборот, облегчают его возникновение, так как ухудшают условия терморегуляции кожи. Еще в большей степени это относится к вазелину, теплопроводность которого близка к теплопроводности воды.
Отрицательное воздействие на организм оказывает и повышенная температура окружающей среды. Продолжительное пребывание в сильно нагретой атмосфере вызывает повышение температуры тела, учащение пульса, ослабление компенсаторной способности сердечно-сосудистой системы, ухудшение обмена веществ и особенно водно-солевого равновесия. В таких условиях человек быстро утомляется, его умственная и физическая работоспособность понижается. Организм ослабляется, становится более восприимчивым к инфекционным заболеваниям.
Высокая температура отрицательно влияет на такие функции высшей нервной деятельности, как внимание, точность и координация движений, скорость реакции, способность к переключению с одного вида работы на другой. Все это увеличивает возможность травматизма при преодолении сложных естественных препятствий.
При повышенной температуре окружающей среды особенно неблагоприятно воздействует на человека повышенная влажность воздуха. Как уже говорилось, при повышенной температуре воздуха организм отдает тепло преимущественно за счет испарения. Но высокая влажность окружающей среды препятствует испарению пота, то есть охлаждению организма, т. к. эта среда (воздух) может содержать только определенное количество водяных паров. Поэтому интенсивная работа, ведущая к повышенному теплопроизводству в условиях высокой температуры окружающего воздуха (порядка +30°) и влажности (более 75%), вызывает перегревание организма, что, в свою очередь, грозит тепловым ударом. Перегреванию организма способствует и отсутствие ветра.
Тепловой удар — болезненное состояние, вызывающее серьезные изменения в деятельности центральной нервной системы. Обычно тепловому удару предшествует обильное потоотделение, связанное с высоким темпом движения, большим весом рюкзака, сложностью маршрута. При этом ткани организма обедняются водой, а вязкость крови увеличивается. В результате этого затрудняется кровообращение и ткани организма (в том числе и мозга) получают недостаточное количество кислорода.
В первой стадии теплового удара турист ощущает усталость, головную боль. Появляется головокружение, слабость, боли в ногах и спине, иногда рвота. Затем появляется шум в ушах, потемнение в глазах, одышка, сердцебиение. Если в этот момент не принять соответствующих мер, то в дальнейшем состояние человека значительно ухудшится и может привести к частичному поражению центральной нервной системы: лицо сильно краснеет, губы синеют, частота дыхания становится чрезмерной — до 70 в минуту, пульс частый и слабый. Пострадавший теряет сознание, возможны бред и судороги мышц, температура тела повышается до 40° и выше.
При тепловом ударе в летнее время пострадавшего необходимо сразу же перенести в прохладное место, в тень, снять верхнюю одежду, уложить на спальный мешок (голова — в приподнятом положении) и производить постепенное, не резкое охлаждение головы и области сердца холодной водой или снегом. Если пострадавший в сознании, дать обильное питье. Для возбуждения дыхания дать понюхать нашатырный спирт. При нарушении дыхания — искусственное дыхание любыми способами.
Тепловой удар возможен и в холодную погоду в том случае, если чересчур теплая и плотная одежда туриста препятствует теплообмену организма.
