Специфика воздействия факторов среды

Температурный режим в тропических регионах отличается высокой стабильностью: среднемесячные температуры не выходят за пределы +24…+29°С, а межсезонные колебания температур составляют всего 1—6°С. Однако даже такие температуры в сочетании с чрезвычайно высокой влажностью и незначительной циркуляцией воздуха в нижних ярусах тропического леса оказываются субэкстремальными для организма человека и угнетающе влияют на клеточную и ферментативную активность.

Основным физиологическим фактором, определяющим особенности реакции организма человека в тропиках, является не столько высокая температура окружающей среды, сколько влажность.

Годовое количество осадков в тропиках очень велико — 1500— 2500 мм, причем в некоторых регионах (тераи— южные предгорья Гималаев) оно может достигать 10—12 тыс. мм. Это приводит к чрезвычайно высокой относительной влажности воздуха, до 80—90%. Коэффициент среднегодовой испаряемости на территориях, занятых влажными экваториальными и субэкваториальными лесами, колеблется в пределах от 35 до 110 мм.

В таких условиях теплоотдача организма за счет испарения (охлаждения при потоотделении и выделении влаги через легкие) затруднена и происходит в основном за счет конвекции и излучения. При влажности воздуха 85% состояние физиологического перегрева может наступить уже при температуре 30—31°С.

Интенсивность конвекционной теплоотдачи на единицу поверхности тела зависит от разности между температурой кожи человека и температурой окружающего воздуха, а также от скорости движения воздуха. И разность температур, и скорость движения воздуха в условиях тропического леса очень малы: скорость движения воздуха у поверхности земли в тропическом лесу не превышает 0,3—0,4 м/с. Из-за такой слабой циркуляции воздушных масс тепловая нагрузка на организм человека в тропическом лесу резко увеличивается.

Помимо возрастания тепловой нагрузки, слабая вентиляция в сочетании с постоянно протекающими в почве и на ее поверхности гнилостными процессами, приводит к избыточной концентрации в воздухе углекислого газа: она достигает 0,3—0,4%, что в 10 раз выше обычного для регионов с умеренным климатом. Такие высокие концентрации углекислого газа угнетающе действуют на центральную нервную систему. Именно поэтому у переселенцев в тропики иногда развиваются так называемые «тропические психозы», наиболее демонстративно проявляющиеся у мужчин.

Из-за сочетания сравнительно высокой температуры, чрезвычайно высокой влажности и почти полного отсутствия движения воздуха на уровне земли, человек в тропическом дождевом лесу постоянно подвергается опасности теплового удара.

Нормальная температура внутренних органов тела человека очень высока. Она колеблется в пределах 37,0—37,6°С, что близко к верхней летальной температуре. Этим термином обозначается температурный предел, при превышении которого в организме возникают многочисленные внутренние геморрагические кровоизлияния и начинаются необратимые изменения тканей, приводящие к гибели. В условиях теплового стресса организм должен поддерживать достаточно низкую температуру, при которой способны функционировать мозг, сердце, легкие, печень. Верхняя летальная температура внутренних органов человека колеблется в пределах 40—42°С, что примерно соответствует температуре кожных покровов, равной 44 °C.

Для предотвращения температурного стресса избыточное тепло необходимо отвести от внутренних органов. Эту работу выполняют кровеносные сосуды, которые должны эффективно доставлять кровь от расположенных в глубине тела органов к коже. Реакция сосудистой системы на повышение температуры окружающей среды протекает очень быстро. У человека, пребывающего в помещении с высокой температурой, даже в состоянии покоя через расположенные в кожных покровах сосуды прокачивается до 8 л крови в мин. В результате температура наружных покровов тела повышается, а это способствует потере тепла посредством конвекции и инфракрасного излучения. Поскольку поверхностная капиллярная сеть особенно густа в слизистых оболочках губ и носа, увеличение размеров слизистых облегчает адаптацию к жаркому климату.