Тематические статьи

Система терморегуляции человека

Система терморегуляции человека

Диагноз

У практически здорового человека вдруг, ни с того ни с сего, начинает болеть голова. Болит, и все сильнее. Боль нарастает с каждым часом, но артериальное давление остается более или менее в норме, и никаких явных органических расстройств не заметно. К концу приступа боль становится такой сильной, что человек полностью теряет работоспособность.
В этих случаях часто ставят диагноз: приступ (криз) вегетососудистой дистонии (ВСД). Медики по-разному относятся к этому термину. Одни его не принимают, заявляя, что под ВСД можно понимать что угодно, другие все же считают его классификационной единицей, несмотря на разнообразие симптомов, предшествующих и сопутствующих приступу головной боли.
Реакции вегетативной нервной, эндокринной и кровеносной систем на стадии уже развившегося криза ВСД производят на исследователей впечатление хаотичности. В технике такое называют мрачным словом «срыв», или «потеря устойчивости». В результате потери устойчивости происходит катастрофический выход параметров системы за допустимые границы. Такое случается, когда в системе появляются положительные обратные связи, то есть когда она реагирует на изменение какого-то параметра так, что это изменение становится еще больше и отклонение нарастает лавинообразно.
Откуда же берутся положительные обратные связи внутри нас, как их изучать и как избегать последствий?

Стресс и температура

Согласно устоявшейся в медицинской литературе точке зрения, первопричина криза ВСД — стресс, то есть совокупность процессов в вегетативной нервной, эндокринной и кровеносной системах, подготавливающая организм к «борьбе или бегству». При стрессе активизируется сердечная деятельность (учащается пульс, увеличивается объем перекачиваемой крови), расширяются крупные артерии, снабжающие кровью мозг и скелетные мышцы, и суживаются мелкие — артериолы, питающие кожу, желудок и кишечник. Когда ни борьбы, ни бегства не происходит и, стало быть, тепловыделение не увеличивается, это приводит к охлаждению кожных покровов («ледяные руки»). А что и почему происходит с температурой остальных органов?
Система терморегуляции человека имеет принципиальный недостаток — она «измеряет» температуру не внешней среды, а только организма и его отдельных частей — крови или кожи. Поэтому при охлаждении кожи эта система не может определить — вызвано ли оно падением температуры внешней среды или какими-то внутренними причинами. Здесь и кроется принципиальная возможность сбоев в системе регуляции. На охлаждение артериальной крови — его «замечает» датчик-терморецептор, находящийся в аорте, — система терморегуляции дает стандартный ответ: включает режим экономии тепла, суживая артериолы, питающие кожу. Один этот терморецептор определяет состояние поверхностных артериол по всему телу (существуют еще и местные подкожные терморецепторы, но они на состояние артериол не влияют).
Если артериолы сузились и утечка тепла во внешнюю среду уменьшилась, что должно произойти с температурой внутри тела? Если выработка тепла осталась прежней, она должна была бы увеличиться. Но тогда увеличилась бы и температура артериальной крови, система терморегуляции вновь открыла бы поверхностные артериолы, чтобы воспрепятствовать перегреву, и охлаждения кожи не было бы. Поскольку оно все-таки наблюдается, то следует сделать вывод, при стрессе выделение тепла внутри организма уменьшается. Идет накопление энергоемких веществ на случай «борьбы или бегства», когда они потребуются. Организм начинает срочно запасать «соль, спички и сахар».
Итак, программа «стресс», запускаемая в головном мозге, приводит к сужению периферических артериол, что увеличивает снабжение кровью жизненно важных внутренних органов: сердца, мозга, печени, почек. Кроме того, программа «стресс» запускает процессы накопления энергии в организме, а это дополнительно усиливает сжатие артериол вследствие работы системы терморегуляции.

Ни борьбы, ни бегства

Эволюционно программа «стресс» рассчитана на то, что человек (или животное, у которого она работает примерно так же) вот-вот вступит в бой или пустится наутек. И в том, и в другом случае в организме выделяется большое количество тепла. Тогда система терморегуляции откроет артериолы, отведение тепла в атмосферу усилится, и организм будет защищен от перегрева.
Но что произойдет, если человек и в драку не ввязывается, и не бежит? Не просчитается ли мозг, подготовивший организм к «борьбе или бегству», не окажется ли сжатие сосудов чрезмерным? К сожалению, произойдет именно это.
Если человек в условиях стресса не бежит и не борется, возникает патогенная ситуация. Усиленная работа сердца при сжатых артериолах, а значит — при увеличенном гидродинамическом сопротивлении в них, приводит к возрастанию артериального давления. Рецепторы давления, расположенные в аорте и сонных артериях, выдают об этом сигнал в мозг. В ответ включаются шунты — мелкие сосуды, соединяющие артериолы с мелкими венами напрямую, минуя капилляры (это доказано наблюдениями за мелкими сосудами глазного яблока и глазного дна). Аварийное включение шунтов — это начало печальных последствий в организме.
Протекание крови в обход капилляров приводит к гипоксии — уменьшается поступление кислорода в кровь. Зато увеличивается венозное давление. Вены увеличиваются в размерах. При этом они начинают давить на окружающие ткани, в том числе и внутри черепа, — от этого и начинается головная боль. Гипоксия и боль, в свою очередь, вызывают дальнейшую реакцию нервной и эндокринной систем, которые пытаются исправить положение. Но эта реакция уже не может ничего исправить, так как исходит из неверной предпосылки — что человек ведет борьбу, и к тому же в условиях холода (так воспринимается теперь сжатие артериол), чего на самом деле нет. На этой стадии развития криза ВСД ответ системы регулирования становится хаотическим — наступает срыв регуляции.
А раз человек в стрессовой ситуации не бежит и не борется — это, видимо, означает, что он настигнут врагом! Тогда надо позаботиться об уменьшении кровотечения из ран. Тут вступает в действие новая подкорковая программа — она вызывает, среди прочего, повышение свертываемости крови и опять же сжатие периферических сосудов. И то и другое действительно наблюдается при кризах ВСД.
Таким образом, цепочку положительной обратной связи при развитии криза ВСД можно представить так: стресс — сжатие артериол и уменьшение тепловыделения внутри организма — дальнейшее сжатие артериол более «запланированного» системой терморегуляции — рост артериального давления — открытие шунтов — гипоксия и, как следствие, дальнейшее уменьшение тепловыделения — новое сжатие артериол системой терморегуляции...

Попробуем обобщить

Возникновение любого дефицита в организме (например, дефицита глюкозы в крови) требует перераспределения потока крови с целью преимущественного снабжения жизненно важных внутренних органов. А перераспределение потока крови достигается сужением периферических кровеносных сосудов. Поэтому первоначальное сужение артериол, приводящее к развитию криза ВСД, может вызвать любой дефицит. Например, недостаточность питания и переутомление — они могут приводить к кризам ВСД и без всяких эмоциональных стрессов. С другой стороны, недоедание, переутомление и плохое самочувствие сами по себе могут стать причиной эмоционального стресса. Так мы получаем еще одну цепочку положительной обратной связи, ведущей к срыву нервной регуляции.
Существует целый комплекс состояний, процессов и расстройств, которые взаимно усиливают друг друга: недоедание, переутомление, охлаждение, тревога, озабоченность или другие отрицательные эмоции, недостаточная физическая активность, вегетососудистая дистония, тромбозы, заболевания желудочно-кишечного тракта. Практики заметили это давно. Например, в одной из книг по альпинизму в качестве факторов, способствующих замерзанию, указаны: голод, гипоксия, страх замерзания. А это означает, что при встрече с любым из указанных расстройств следует подумать и о борьбе со всем комплексом в целом.

Термометрией по жизненным трудностям

Понимание механизма развития срыва в системе нервной регуляции сосудов позволяет сформулировать стратегию и тактику противодействия подобным процессам. Очевидны (и широко известны) такие рекомендации, как «философское» отношение к жизненным неприятностям, аутотренинг для вытеснения отрицательных эмоций положительными, нормальное питание и отдых, занятия спортом и тому подобное. Правда, следовать этим рекомендациям затруднительно при той напряженной жизни, которую ведет современный человек. Однако можно предложить метод контроля состояния сосудов, не требующий значительного времени. С его помощью может поддерживать хорошую форму и человек, напряженно работающий.
Чтобы определить состояние сосудов, надо измерять температуру поверхности кожи. Для подобных измерений подходит любой миниатюрный датчик температуры. Чтобы датчик, прижатый к коже, нагрелся до ее температуры, нужно позаботиться об уменьшении теплоотвода от него в атмосферу или к элементам конструкции. Автор применял термопару, спаянную из медной и константановой проволочек диаметром по 0,09 мм и наклеенную для прочности на тонкий деревянный стержень, на конце которого располагался спай. Сигнал термопары, усиленный дифференциальным усилителем на микросхеме К198УН1А примерно в 100 раз, поступал на индикатор — миниатюрный мультиметр, позволяющий измерять напряжение в диапазоне до 100 мВ. Измерительное устройство обеспечивало на выходе напряжение приблизительно 5 мВ на 1°С и точность не хуже 0,2°С.
Оказывается, разность температур различных точек кожной поверхности может достигать значительных величин: 10—15°С при комнатной температуре окружающего воздуха. При этом участки кожи, расположенные вблизи артерий, нагреты выше, чем соседние. В «точке пульса» — на запястье со стороны ладони ниже основания большого пальца — температура кожи у автора составляла 34°С, а на тыльной стороне запястья — на 2—4°С меньше. Самые низкие температуры — на подошве и на пальцах ног, иногда они близки к температуре окружающего воздуха. А вблизи щиколотки, где прощупывается пульс, температура на 5—7°С выше.
Различия температур зависят в первую очередь от состояния артериол, питающих кожу. Это было подтверждено экспериментально: если приложить к ступням грелку, то через 10—15 минут температура ступней и щиколоток приблизится к 36,6°С, то есть станет такой же, как под мышками. Это-то вполне естественно, но интересно, что и на тыльной стороне запястья температура станет такой же, как в точке пульса, — 34°С, то есть различие в температурах разных точек исчезнет.
Этот опыт согласуется с существующими представлениями о том, как работает система терморегуляции. Терморецептор, расположенный в аорте, обеспечивает постоянство температуры артериальной крови с точностью 0,1°С. При этом на повышение температуры артериальной крови система терморегуляции отвечает увеличением просвета периферических артериол. В результате согреваются и те конечности, которые мы не грели.
Таким образом, измерения температуры дают очень простой и дешевый способ определения состояния артериол и артерий. Проводя эти измерения на себе и знакомых, автор обнаружил следующие закономерности:

Согрей меня...

Мы видели, что существует большое число факторов, приводящих к сужению сосудов. При определенных условиях вследствие действия положительной обратной связи это приводит к дальнейшему сужению сосудов, которое в конце концов выходит из-под контроля, — с момента открытия шунтов и развития гипоксии сжатие сосудов может нарастать особенно резко из-за уменьшения внутреннего тепловыделения и работы системы терморегуляции. В результате могут развиваться состояния, угрожающие жизни человека.
Устранить или ослабить неустойчивость нервной регуляции можно, подключив к регулированию высшую нервную деятельность. Попросту говоря — начать действовать разумно. Для этого надо контролировать состояние сосудов, измеряя температуру кожи, и принимать меры для их расширения.
Итак, купив или сделав себе подходящий термометр, почаще измеряйте температуру в точке пульса и на тыльной стороне запястья. Обнаружив по разностям температур сжатие сосудов, приступайте к устранению его причин. Каковы эти причины — выяснится в ходе ваших попыток. Вариантов здесь не так много: согреться пятиминутной гимнастикой, у огня или грелкой, посетить туалет, подкрепиться, расслабиться и отдохнуть. Действуя таким образом, вы недели за две научитесь определять причины сжатия сосудов и устранять их до того, как они смогут, взаимно усиливаясь, приводить к кризам ВСД или иным серьезным ухудшениям вашего состояния. В этом и заключается основная идея предлагаемой методики — обнаруживать вредные факторы (вызывающие стресс или сужение сосудов) возможно раньше, а затем и устранять их, не позволяя сработать всем описанным выше положительным обратным связям. Это интересная исследовательская работа, в ходе которой вы научитесь лучше разбираться в своем организме. Заодно и голова болеть будет реже, и таблеток станете есть меньше.
И последнее. Положительные эмоции (например, при получении радостного известия) быстро уменьшают разность температур, если она была больше нормы. Так что просьба «согрей меня», оказывается, нетривиальна...


По материалам журнала «Химия и жизнь» № 4 за 1997 год

• 
  Эффект плацебо

• 
  Холестерин: семь точек зрения

• 
  Метеозависимость

• 
  Тетурам при лечении алкоголизма

• 
  Почему человек дрожит, когда ему холодно или страшно?

• 
  Обезвоживание (дегидратация)

• 
  Холестерин и другие причины атеросклероза

• 
  Эликсир Баха. Olive. Олива

• 
  Гипертоническая болезнь. Практика лечения растениями

• 
  Гипервитаминоз

• 
  Лихорадка. Повышенная температура

• 
  Стресс

• 
  Какое давление?

• 
  7 простых шагов к здоровью вашего сердца

• 
  Как лечиться лесом

• 
  Пора тренировать мозги

• 
  Шалит давление, шалит... Как же его нормализовать?

• 
  Болит голова

• 
  Витамин Д (эргокальциферол)

• 
  Победить гипертонию. Прозрение: причина не в спазмах сосудов!