Замерзание - общее охлаждение организма - представляет собой нарушение теплового баланса в организме, приводящее к понижению температуры тела. По Е. В. Майстраху при этой патологии возникают три основных группы процессов:
1) нарушение теплового баланса;
2) нарушение температурного гомеостаза «ядра» (гипотермия);
3) специфические и неспецифические расстройства функций органов и систем организма. Это представлено на схеме:
Нарушение теплового баланса. Первые и наиболее значительные изменения показателей теплового обмена при общем охлаждении тела человека относятся к температуре кожи, которая в той или иной степени падает, а, следовательно, уменьшается теплосодержание покровных тканей тела. Кровенаполнение покровных тканей определяет их температуру, а от последней зависит величина теплоотдачи конвекцией, проведением, излучением и в определенной степени испарением.
В ответ на охлаждение непосредственной реакцией сосудов покровных тканей является их сужение. Затем наступает фаза расширения сосудов. В последующем сдвиги кровообращения носят волнообразный характер - спазм сменяется расширением, и наоборот. Эта флюктуация просвета сосудов при воздействии низких температур в известном смысле носит приспособительный характер.
Объяснение указанных сосудистых реакций сводят к следующим механизмам:
1. Раздражение холодовых рецепторов независимо от их локализации вызывает общее усиление тонуса симпатической нервной системы.
2. Реакции сосудов обусловлены аксон-рефлексом.
3. Не исключено прямое влияние низких температур на сократительные элементы сосудов («холодовой паралич»).
4. Возбуждение симпатического сосудосуживающего центра холодом.
5. Расширение сосудов носит центральный механизм.
6. В пораженном участке образуются физиологически активные сосудорасширяющие вещества.
В условиях холода ограничение теплоотдачи не сводится только к спазму сосудов.
Отмечаются также уменьшение потоотделения, у животных взъерошивается шерсть, т.е. волоски поднимаются и образуется теплоизолирующий слои воздуха (у человека эта реакция сохранилась в рудиментарном виде – «гусиная кожа» и, естественно, не имеет значения в поддержании температуры, хотя и свидетельствует о напряжении механизмов терморегуляции). Очень характерно изменение позы - животное на холоде «сворачивается в клубок». Типичным сдвигом теплообмена оболочки является уменьшение ее теплосодержания, изменения в покровных тканях обменно-энергетических процессов.
Нарушения температурного гомеостаза «ядра» (гипотермия). В процессе охлаждения между «оболочкой» и «ядром» могут устанавливаться следующие взаимоотношения:
1. Спазм периферических сосудов ограничивает теплоотдачу. При этом теплосодержание «оболочки» падает, но температура и теплосодержание «ядра» остаются на прежнем уровне.
2. Температура покровных тканей снижается менее значительно (например, у людей, адаптированных к действию низких температур). Тогда для поддержания температурного гомеостаза «ядра» тела необходимо интенсивное теплообразование в его тканях.
При замерзании же имеет место промежуточный вариант.
3. Наблюдается спазм (приведенные выше сосудистые реакции и прежде всего спазм) и уменьшается отдача тепла наружу. Кроме того, повышается продукция тепла путем интенсификации биохимических процессов. Повышение тонуса мышц и рефлекторная дрожь, повышение окислительных процессов во внутренних органах, особенно в печени, направлены на компенсаторное повышение теплообразования. Обмен веществ не только повышается, но и перестраивается. Дополнительный выход энергии в виде тепла обеспечивается как за счет усиления окислительных процессов, так и за счет разобщения окисления и сопряженного с ним фосфорилирования.