УДК

612.55(592.1)

Сведения об авторах

Бочаров Михаил Иванович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии и спортивной медицины Ухтинского государственного технического университета. Автор 205 научных публикаций, в т. ч. одной монографии и 9 учебных пособий

Аннотация

В обзоре обобщены результаты экспериментальных и натурных исследований процессов физиологический терморегуляции при холодовых воздействиях на организм. Приведены данные о структуре периферического сосудистого ответа на холод, центральные и местные механизмы вазомоторных реакций. Описаны механизмы возникновения холодовой вазодилатации, ее физиологическое значение и адаптивные изменения. Рассматриваются вопросы об изменении чувствительности периферических холодовых рецепторов при адаптации к холоду. Повышение чувствительности периферических терморецепторов рассматривается как компенсаторно-адаптационный механизм, направленный на повышение точности управления систем регуляции и оптимизацию процессов терморегуляции на холоде. Понижение чувствительности к холоду является предпосылкой к развитию патологии. Предполагается, что недостаточность ресурса теплообразования при действии холода на организм компенсируется сократительным термогенезом в виде терморегуляторного тонуса и холодовой дрожи. Температурный порог возникновения холодовой дрожи определяется фенотипическими особенностями и адаптацией к холоду. Имеющиеся в литературе сведения указывают на возможное повышение теплопродукции и гипертермии при произвольной мышечной деятельности у человека после кратковременных мышечных тренировок на холоде. Показано, что реакции системной гемодинамики ослабевают при повторяющихся холодовых экспозициях, а в условиях развивающейся гипотермии организма происходит стойкое уменьшение производительности сердца и увеличение периферической вазоконстрикции. При адаптации к холоду изменения паттерна дыхательного акта направлены на уменьшение теплопотерь, связанных с согреванием вдыхаемого воздуха. Обсуждаются принципы регуляция теплового баланса организма, а также феноменологические понятия – «ощущение» температуры и оценка температурного «комфорта» или «дискомфорта».

Ключевые слова

терморегуляция организма человека, адаптация к холоду, чувствительность.

Список литературы

1. Ажаев А.Н. Физиолого-гигиенические аспекты действия высоких и низких температур. Проблемы космической биологии. М., 1979. Т. 38. 264 с. 
2. Баженов Ю.И. Термогенез и мышечная деятельность при адаптации к холоду. Л., 1981. 105 с. 
3. Бартон А., Эдхолм О. Человек в условиях холода. М., 1957. 333 с. 
4. Бочаров М.И. Физиологические проблемы защиты человека от холода. Сыктывкар, 2004. (Науч. докл.: сер. препринтов № 34-04). 40 с. 
5. Василевский Н.Н., Сороко С.И., Богословский М.М. Психофизиологические аспекты адаптации человека в Антарктиде. Л., 1978. 208 с. 
6. Деряпа Н.Р., Матусов А.Л., Рябинин И.Ф. Человек в Антарктиде. Л., 1975. 184 с. 
7. Иванов К.П. Мышечная система и химическая терморегуляция. М., 1965. 127 с. 
8. Иванов К.П. Основы энергетики организма // Современные проблемы, загадки и парадоксы регуляции энергетического баланса. СПб., 2001. Т. 3. 278 с. 
9. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск, 1980. 192 с. 
10. Кандрор И.С. Очерки по физиологии и гигиене человека на Крайнем Севере. М., 1968. 280 с. 
11. Койранский Б.Б. Охлаждение, переохлаждение и их профилактика. Л., 1966. 248 с. 
12. Кощеев В.С. Физиология и гигиена индивидуальной защиты человека от холода. М., 1981. 288 с. 
13. Куликов В.Ю., Ким Л.Б. Кислородный режим при адаптации человека на Крайнем Севере. Новосибирск, 1987. 159 с. 
14. Майстрах Е.В. Патологическая физиология охлаждения человека. Л., 1975. 216 с. 
15. Панин Л.Е. Энергетические аспекты адаптации. Л., 1978. 191 с. 
16. Пастухов Ю.Ф., Максимов А.Л., Хаскин В.В. Адаптация к холоду и условиям Субарктики: проблемы термофизиологии. Магадан, 2003. Т. 1. 373 с. 
17. Слоним А.Д. Экологическая физиология животных. М., 1971. 446 с. 
18. Слоним А.Д. Температура среды обитания // Экологическая физиология животных. Л., 1982. Ч. 3. С. 6–23. 
19. Слоним А.Д. Эволюция терморегуляции. Л., 1986. 76 с. 
20. Сороко С.И. Нейрофизиологические механизмы индивидуальной адаптации человека в Антарктиде. Л., 1984. 152 с. 
21. Хаскин В.В. Энергетика теплообразования и адаптация к холоду. Новосибирск, 1975. 199 с. 
22. Якименко М.А. Физиологические механизмы адаптации к холоду у человека и животных: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Л., 1981. 32 с. 
23. Brűck K., Zeisberger E. Adaptive Changes Thermoregulation and Their Neuropharmacological Basis // Pharmacol. Ther. 1987. Vol. 35, № 1-2. P. 163–215. 
24. Hensel H. Thermoreception and Temperature Regulation. London; N. Y., 1981. 321 p. 
25. LeBlanc J. Man in the Cold. Springfuld: Illinois, USA, 1975. 195 p. 
26. LeBlanc J. Factors Affecting Cold Acclimation and Thermogenesis in Man // Med. Scins. Sports a. Exercise. 1988. Vol. 20, № 5. Р. 193–196. 
27. Zachariassen K.E. Hypothermia and cellular physiology // Arctic Med. Res. 1991. Vol. 50, № 6. P. 13–17. 
28. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме. М., 1960. 252 с. 
29. Змановский Ю.Ф., Марченко Т.К., Хаммадов Д. Особенности контрастных температурных воздействий на периферическое кровообращение и микроциркуляцию // Физиология человека. 1996. Т. 22, № 3. С. 95–98. 
30. Иванова Т.Л. Теплообмен и функциональное состояние кистей при общем и локальном охлаждении человека // Гигиенические аспекты урбанизации северных и восточных районов СССР. М., 1980. С. 75–79. 
31. Daanen H.A.M., Ducharme M.B. Physiological Responses of the Human Extremities to Cold Water Immersion // Arctic Med. Res. 1991. Vol. 50, № 6. P. 115–121. 
32. Johns E.J., Marriott I., Marshall J.M. Vascular Responses Evoked in the Human Hand by the Cold Pressor Test and by Mental Arithmetic // J. Physiol. 1989. Vol. 413. P. 23. 
33. Tipton M.J., Golden F.St.C. The Influence of Regional Insulation on the Initial Responses to Cold Immersion // Aviat. Space. Environ. Med. 1987. Vol. 58, № 12. P. 1192–1196. 
34. Heath M.E., Downey J.A. Assessment of the Vagal-cardiac Pathway by Application of Cold Stimulus to the Face // FASEB J. 1989. Vol. 3, № 3. P. 395. 
35. Проссер Л. Сравнительная физиология животных. М., 1977. 160 с. 
36. Anderson E.A., Mark A.L. Flow-mediated and reflex changes in large peripheral artery tone in humans // Circulation. 1989. Vol. 79, № 1. P. 93–100. 
37. Зевеке А.В., Ефес Е.Д. Роль коллагена кожи в поддержании температурного гомеостаза // Молекулярные и клеточные основы кислотно-основного и температурного гомеостаза. Сыктывкар, 1991. С. 43. 
38. Козлов В.И., Попов М.В. Морфофункциональная перестройка сосудов микроциркуляторного русла под влиянием локального охлаждения // Физиология человека. 1983. Т. 9, № 4. С. 627–633. 
39. Медведев В.И., Косенков Н.И. Закономерности взаимодействия гормональных влияний и собственной активности клеток в процессе адаптации // Физиология человека. 1989. Т. 15, № 1. С. 121–130. 
40. Livingstone S.D., Nolan R.W., Keefe A.A. Effect of a 91-day Polar Ski Expedition on Cold Acclimatization: Proc. 8th Int. Congr. Circumpolar Health. Whitehorse, Yukon, May 20–25, 1990 / ed. by B.D. Postl et al. 1990. P. 486–488. 
41. Бочаров М.И., Сорокин А.А. Фазовый анализ сосудистых терморегуляторных реакций при прессорно- холодовой пробе // Физиология человека. 1992. Т. 18, № 2. С. 144–148. 
42. Бочаров М.И. Терморегуляция человека при длительной адаптации к высокогорью // Организм и среда / под ред. В.А. Труфакина, К.А. Шошенко. Новосибирск, 2003. С. 129–142. 
43. Lewis T. Observations upon the Reactions of the Vessels of the Human Skin to Cold // Heart. 1930. № 15. P. 177–208. 
44. Rusch N.J., Aarhus L.L., Shepherd J.T., Vanhoutte P.M. The effect of cold on adrenergic neurotransmission in canine saphenous arteries and veins // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1988. Vol. 187, № 4. P. 506–512. 
45. Tanaka N., Hori S., Yomada K., Senga Y. Digital Vascular Hunting Reaction and Changes in Concentrations of Plasma Catecholamines during Cold Exposure in Air // Int. J. Biometeor. 1986. Vol. 30, № 4. P. 373–374. 
46. Lang W.J., Bell C., Conway E.L., Padonyi R. Cutaneous and Muscular Vasodilation in the Canine Hindlimb Evoked by Central Stimulation // Circ. Res. 1976. Vol. 38, № 6. P. 560–566. 
47. Peter W., Riedel W. Neurogenic Non-adrenergic Cutaneous Vasodilatation Elicited by Hypothalamic Thermal Stimulation in Dogs // Pflugers. Arch. 1982. Vol. 395, № 2. Р. 115–120. 
48. Thauer R. The Circulation in Hypothermia of Non-hibernating Animals and Men: Circulatory Adjustments to Climatic Requirements // Handbook of Physiology, Sect. 2. Circulation. Washington, 1965. Vol. 3. P. 1899–1966. 
49. Синицкая Е.Ю., Прокопчук Н.Н. Температурная чувствительность у студентов-северян с разным уровнем тревожности // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Мед.-биол. науки. 2013. № 2. С. 64–70. 
50. Mathew L., Purkayastha S.S., Selvamurthy W., Malhotra M.S. Cold-induced Vasodilatation and Peripheral Blood Flow under Local Cold Stress in Man at Altitude // Aviat. Space Environ. Med. 1977. Vol. 48, № 6. P. 497–500. 
51. Райгородская Т.Г., Анисимов А.И. Исследование реакции сосудов кистей рук на непрямое охлаждение // Физиология человека. 1996. Т. 22, № 1. С. 138–139. 
52. Шумаков В.И. Моделирование физиологических систем организма. М., 1971. 352 с. 
53. Хаютин В.М. Сосудодвигательные рефлексы. М., 1964. 376 с. 
54. Физиология кровообращения: Физиология сосудистой системы / под ред. Б.И. Ткаченко. Л., 1984. 652 с. 
55. Минут-Сорохтина О.П. Термическая чувствительность // Физиология терморегуляции. Л., 1984. С. 29–77. 
56. Джонсон П.К. Периферическое кровообращение. М., 1982. 440 с. 
57. Бавро Г.В., Ландо Н.Г. Некоторые особенности формирования теплового состояния человека, подвергающегося экстремальному холодовому воздействию // Медицинские и технические проблемы индивидуальной защиты человека. Индивидуальная защита человека при деятельности в экстремальных условиях. М., 1987. С. 76–84. 
58. Койранский Б.Б., Уквальберг Л.Я., Дмитриев М.В. Использование методики определения функциональной мобильности холодовых рецепторов при субнормальных температурах воздуха // Методы исследования теплообмена и терморегуляции. Киев, 1968. С. 88–90. 
59. Орлов Г.А. Хроническое поражение холодом. Л., 1978. 168 с. 
60. Шабаев Р.Р., Кудряшов Ю.А. Адренергические механизмы сопряжения сосудистых функций кишечника при гипотермии организма // Патолог. физиология и эксперимент. терапия. 1987. № 4. С. 45–48. 
61. Granberg P.O. Human Physiology under Cold Exposure // Arctic Med. Res. 1991. Vol. 50, № 6. P. 23–27. 
62. Simon E. Regional Differentiation of Vasomotor Activity Underlying Thermoregulatory Adjustments of Blood Flow // Int. J. Biometeor. 1971. Vol. 15. P. 219–224. 
63. Jansky L., Hart J.S. Cardiac Output and Organ Blood Flow in Warm- and Cold-acclimated Rats Exposed to cold // Canad. J. Physiol. Pharmacol. 1968. Vol. 46(4). P. 653–659. 
64. LeBlanc J. Adaptation of Man to Cold // Strategies in Cold / ed. by L.C.H. Wang, J.W. Hudson. N.-Y., 1978. P. 965–715. 
65. Tveita T., Mortensen E., Hevrøy O., Ytrehus K., Refsum H. Hemodynamic and Metabolic Effects of Hypothermia and Rewarming // Arctic Med. Res. 1991. Vol. 50, № 6. P. 48–52. 
66. Ткаченко Б.И., Султанов Г.Ф. Изменения внешней температуры // Физиология кровообращения: Регуляция кровообращения. Л., 1986. С. 409–457. 
67. Шабаев Р.Р. Сердечно-сосудистая система при охлаждении организма. Уфа, 1987. 37 с. Деп. в ВИНИТИ 29.05.1987, № 32792. 
68. Yakimenko M.A. Thermoregulation in Man during Cold Adaptation // Proceedings of the 8th International Congress on Circumpolar Health, Whitehorse, Yukon, 20–25 May 1990 / ed. by B.D. Postl et al. 1990. P. 534–536. 
69. Cabanac M. Sensory Pleasure // Q. Rev. Biol. 1979. Vol. 54. P. 1–29. 
70. Симонова Т.Г. Адаптивные сдвиги в системе дыхания у человека в условиях холода: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Новосибирск, 1980. 20 с. 
71. Якименко М.А., Нешумова Т.В., Ткаченко Е.Я. Потребление кислорода и некоторые показатели внешнего дыхания при адаптации к холоду // Физиология человека. 1977. Т. 3, № 4. С. 717–719. 
72. Неверова Н.П., Андронова Т.И., Мочанова М.И. К вопросу о физиологических механизмах начального периода акклиматизации в Арктике // Адаптация человека. Л., 1972. С. 191–196. 
73. Авцын А.П., Марачев А.Г. Проявление адаптации и дизадаптации у жителей Крайнего Севера // Физиология человека. 1975. Т. 1, № 4. С. 587–601.