Оценка коэффициента теплопередачи кожи. Вазоконстрикция

Тщательное исследование на испытуемых провел Boutelier в 1973 г. Скорость движения воды в ванне без присутствия в ней человека была приблизительно равна 0,1 м/с. Однако автор полагал, что эта скорость относительно тела человека должна быть несколько ниже, чём 0,1 м/с. Найденное значение hw в воде нейтральной температуры (32,5—33,5°С) составило 62 ±2 Вт/(м2-°С). С понижением температуры воды коэффициент теплопередачи значительно возрастал, достигая максимальной величины 105+4 Вт/(м2*°С).

Мы допускаем, что температура кожи становится почти равной температуре воды. Тем не менее значение коэффициента теплопередачи hw значительно подвержено влиянию истинной разнице температур кожи и воды. Например, если находящийся в состоянии теплового равновесия испытуемый продуцирует 100 Вт/см2 и лежит в холодной воде, а температурная разница между водой и кожей составляет 1 °С, тогда hw равен 100 Вт/(м2*°С). Однако если температурная разница будет составлять 0,5 °С, то hw соответственно 200 Вт/(м2*°С).

Boutelier, используя тщательно отобранную измерительную аппаратуру, показал, что разность температур кожи и воды изменяется в зависимости от температуры последней. В термонейтральной воде температурная разница составляет 0,6 °С, а по мере понижения температуры воды эта разница возрастает приблизительно до 1,3 °С. Разброс результатов среди испытуемых в почти термонейтральной воде составил около 0,2 °С, а в более холодной воде — около 0,5 °С. Кроме того, локальные перепады температур на границе кожа — вода варьируют в зависимости от области тела человека. Вариабельность была наименьшей в воде нейтральной температуры и наибольшей в воде более низкой температуры.

При современном уровне информации, по-видимому, маловероятно надежно прогнозировать уровень теплопотерь у обнаженного человека для широкого диапазона температур и скорости движения воды.

Вазоконстрикция

Воздействие холодной воды немедленно увеличивает скорость потери тепла с поверхности тела, что вызывает снижение температуры кожи. Сужение кровеносных сосудов кожи — физиологическая реакция, ускоряющая снижение температуры поверхности тела. В результате этого сохраняется внутреннее тепло, поскольку температура кожи, понижаясь, приближается к значениям температуры вода, а это в свою очередь ведет к уменьшению температурной разницы между кожей и водой, а следовательно, снижению теплопотерь. Описываемое явление представляет собой главную и важную физиологическую реакцию на воздействие холода.

Вазоконстрикция опосредована работой симпатических нервов, которые выделяют норадреналин. Имеет место также и прямое влияние холода на поверхностные кровеносные сосуды, которое, по-видимому, также важно, как и влияние симпатических нервов. Кровоток в коже и мышцах регулируется раздельно. Однако если, например, мышцы предплечья находятся в состоянии покоя, то снижение кровотока в коже предплечья связано со снижением кровотока в мышцах этой области. Известно также, что суммарный кровоток в предплечье (кровоток в коже и мышцах) может изменяться от 0,5 до 17,6 мл/100 мл ткани в 1 мин (при полной вазодилатации). На рис. 74 представлены обобщенные данные нескольких исследований. Показано, что динамика кровотока кисти отличается от таковой на верхней и нижней конечностях. Считают, что максимальная вазоконстрикция, приводящая к минимальной теплопроводности тканей, а следовательно, и наибольшей теплоизоляции, наступает при температуре кожи ниже 30 С.

Общее тепловое состояние организма является основным фактором, изменяющим вазоконстрикторные реакции на конкретном участке тела. Известно, например, что логарифм величины кровотока прямо связан с температурой кисти. Но кровоток ее ниже при любой заданной температуре, если общее тепловое состояние человека свидетельствует о переохлаждении, а не о норме или перегреве.

Источник: http://meduniver.com