Работа 15.
Исследование реакций адаптации
организма
к высоким
температурам
Цель
работы: углубить знания студентов о механизмах
адаптации организма к действию высоких температур; выявить реакции адаптации к
высоким температурам у студентов, родившихся и выросших в разных климатических
условиях.
Оборудование: кристаллизатор с горячей водой, секундомер, тонометр.
Внутренняя температура тела регулируется центральной нервной
системой. В условиях жаркого климата терморегуляция в значительной мере
определяется скоростью теплоотдачи через кожу. Эта скорость зависит от
интенсивности кровотока в сосудах кожи и от импульсов, поступающих по нервным
волокнам к потовым железам. Значительного увеличения кровотока в условиях,
когда организму необходимо максимально повысить теплоотдачу (например, при
тепловом ударе), можно достигнуть только увеличением количества крови,
выбрасываемой сердцем в аорту. Поэтому даже при отсутствии двигательной
активности у человека при повышении температуры окружающей среды возрастает
частота сердечных сокращений и систолический объем крови.
В данном эксперименте выявляют реакцию центра терморегуляции
и вегетативной нервной системы на интенсивное тепловое раздражение одной руки.
При этом для поддержания постоянства внутренней температуры тела должна
увеличиться теплоотдача. Необходимые для этого приспособительные реакции
системы кровообращения оценивают, измеряя частоту сокращений сердца, кровоток в
руке и температуру кожи. В течение всего опыта измеряют внутреннюю температуру,
а также наблюдают за уровнем потоотделения и окраской кожи. В идеальном опыте
все эти показатели регистрируют и сопоставляют между собой, измерив их у одного
испытуемого. Разумеется, в течение какого-то периода необходимо проводить
контрольные наблюдения, чтобы установить исходные значения. Однако для такого
эксперимента требуется минимум 6 наблюдателей, и при проведении лабораторных
занятий лучше ограничиться регистрацией только некоторых параметров.
Порядок проведения работы. Перед
проведением опыта у 2–3 студентов из разных климатических зон в состоянии покоя
в течение нескольких минут на одной руке измеряют через каждую минуту
систолическое и диастолическое давление и пульс до тех пор, пока показания не
станут стабильными. Частоту пульса у запястья подсчитывают за 10 сек.,
полученный результат умножают на 6.
Затем другую руку испытуемого погружают до кисти на 1 мин в
кристаллизатор с горячей водой, t = 50–60 °C. Через 30–60 с после этого измеряют систолическое и
диастолическое давление. Кроме того, на ощупь или при помощи специального
прибора подсчитывают частоту пульса. После того, как руку вынут из воды, делают
измерения через каждую минуту до тех пор, пока все измеряемые величины не вернутся
к исходному уровню. Со слов испытуемого записывают, какие ощущения он
испытывал, насколько сильной была боль. У молодых людей систолическое давление
может повышаться на 20–30 мм рт. ст. Люди, привыкшие к жаркому климату,
проявляют менее значительную реакцию и испытывают менее сильную боль.
Температуру
кожи у испытуемого измеряют в течение
всего эксперимента. Для этого на лбу, на тыльной стороне руки и на кончике
пальца испытуемого рисуют чернилами по кружку. Через каждые 3 мин электрическим
термометром измеряют в этих точках температуру.
Температуру
тела измеряют при помощи медицинского
термометра в полости рта. Через каждые 2 мин записывают показания термометра,
стряхивают его и снова дают испытуемому. Наблюдая за кожей лица испытуемого,
отмечают момент начала и окончания потоотделения. Отмечают также изменения
цвета лица и рук испытуемого.
Пример. Исходная температура тела у студента, родившегося и
выросшего в условиях холодного климата, составляла 36,6 °C, частота пульса – 68
уд./мин, артериальное
давление – 120/ 70 мм рт. ст. У студента, родившегося и выросшего в условиях
жаркого климата, названные показатели имели следующие величины – 36,6 °C, 72
уд./мин. и 120/80 мм рт. ст. соответственно. После пребывания кисти руки в
горячей воде в течение 1 мин исследуемые показатели изменились. У первого
студента температура тела поднялась до 37,0 °C, частота пульса возросла до 82
уд./мин., величина
систолического давления до 135 мм рт. ст., у второго студента температура тела
увеличилась до 36,9 °C, частота пульса до 78 уд./мин, величина систолического
давления до 130 мм рт. ст. Динамика восстановления температуры тела и частоты
сердечных сокращений у студентов из разных климатических зон отражена
на рисунках 1 и 2.
Согласно полученным данным, жители северных областей дают
более выраженную реакцию со стороны температуры тела и сердечнососудистой
системы, чем жители южных областей. Снижение скорости восстановления изотермии
и частоты сердечных сокращений у студента, родившегося и выросшего в условиях
холодного климата, указывает на снижение скорости адаптации к высоким температурам
и более низкие адаптивные возможности их организма к данному фактору среды.
Рис. 1. Реакции на тепловое воздействие со стороны
температуры тела
