Глава 8. Изменения терморегуляции при использовании сауны

Популярность и распространение сауны объясняются ее благотворным физиологическим влиянием и определенными традициями. О механизме ее положительного воздействия существовало много догадок. В настоящее время считают, что в основном он связан с влиянием тепла на организм и с применением контрастных температур. В сауне происходит комплексное воздействие на организм сухого теплого воздуха. Человек имеет постоянную температуру тела, поддерживаемую терморегуляционной системой. Это следует учитывать при использовании сауны для избежания неприятных последствий.

При изучении физиологических воздействий следует учитывать способы терморегуляции, функции органов терморегуляции, обмен тепла между организмом и внешней средой. У человека имеются 3 основных способа терморегуляции: поведенческий, химический и физический.

Поведенческая терморегуляция. Человек выбирает в сауне наиболее подходящий микроклимат. Этим индивидуально регулируется деятельность терморегуляционных механизмов и в значительной степени исключается появление патологических реакций.

Химическая терморегуляция. Обмен веществ в сауне изменяется незначительно, температура тела повышается несущественно и на короткое время, поэтому выраженной активации биохимических процессов не происходит. При охлаждении нельзя допускать появления озноба.

Физическая терморегуляция происходит вследствие изменения физических свойств поверхности тела и теплообмена между ней и внутренней средой организма. Вазомоторные и гемодинамические механизмы способствуют регуляции этих процессов. При повышении температуры к этим механизмам присоединяется охлаждение кожи в результате испарения пота.

Центры терморегуляции. Известны 2 гипоталамических терморегуляционных центра: передний и задний. Первый чувствителен к смене абсолютной температуры циркулирующей крови. При температуре 37,3°С включаются адренергические сосудосуживающие механизмы, расширяются сосуды кожи и начинается секреция пота. Интенсивность этих процессов регулируется сигналами с терморецепторов кожи. Это главный механизм терморегуляции при нормальных температурах. Задний центр реагирует на снижение температуры. Он активизируется при суммации Холодовых раздражений со значительной площади кожи. При этом возникает общая вазоконстрикция, снижается секреция пота, возникают озноб и мышечная дрожь, активируется химическая терморегуляция.

Терморегуляционные функции. Для поддержания постоянной температуры тела важное значение имеет механизм передачи тепла от внутренних органов тела (ядра) во внешнюю среду. Без него была бы невозможна отдача тепла, образующегося во внутренних органах, и оно аккумулировалось бы в организме. У гомойотермных организмов различают стабильную температуру внутренней среды и меняющуюся температуру пойкилотермной оболочки. Оболочка составляет примерно половину массы тела и включает в себя конечности и поверхностные слои туловища.

Она выполняет ряд терморегуляционных функций: служит в качестве теплового буфера изменяющегося теплового изолятора, накопителя жировой ткани, температурного рецептора, органа перспирационного охлаждения. Оболочка имеет значительную теплоемкость. В гипертермической фазе она аккумулирует тепло, уменьшая его доступ к ядру, а при охлаждении отдает его.

Оболочка отдает тепло во внешнюю среду путем кондукции и конвенкции. Кондукция уменьшается при вазоконстрикции вследствие охлаждения. При повышении температуры тепло переносится с током крови. Во время пребывания в парной оболочка уменьшает транспорт тедла к ядру вследствие активаций функции потовых желез. Подкожный жировой слой выполняет функцию теплового изолятора. Это сопровождается вазодилатацией. На холоде эта функция сохраняется, но сопровождается вазоконстрикцией.

В коже расположены специализированные температурные рецепторы, афферентные сигналы которых несут информацию о локализации, интенсивности и качестве температурных раздражителей из внешней среды. Сигналы о повышении или снижении температуры по соответствующим нервным путям поступают в центр терморегуляции.

Некоторые части тела обладают определенной автономностью характера терморегуляционного ответа (например: руки, ноги, голова, туловище).

В начале потения возникает рефлекторная вазодилатация. Она вызывается калликреином, количество которого уменьшается при повышении активности потовых желез. Калликреин отщепляется от α₂-глобулина брадикинина, обладающего мощным сосудорасширяющим свойством. Количество выделяемого пота может достигать до 1,5 л/ч.

Ядро является источником тепла, выделяемого при метаболизме. Для него характерны незначительные температурные различия и вазомоторные реакции между различными органами. Основной терморегуляционной функцией ядра является сти* муляция переднего гипоталамуса кровью, имеющей температуру свыше 37,3°С.

Обмен тепла между организмом и внешней средой осуществляется путем кондукции (проведения), конвекции, радиации и испарения пота.

Кондукция (наряду с конвекцией) является главным путем теплообмена в сауне и присходит в соответствии с законом Ома. Передача тепла организму тем больше, чем значительнее температурная разница и чем меньше тепловая защита организма.

Обмен тепла может осуществляться также путем внутренней конвекции (с током крови, циркулирующей между ядром и оболочкой) и наружной (через воздух или воду).

Величина теплообмена с помощью кондукции, конвекции и радиации зависит от размеров площадей теплообмена. При кондукции и конвекции величина геометрической площади имеет-меньшее значение, чем при радиации. Теплообмен путем радиации уменьшается при направлении инфракрасных лучей под слишком острым углом к поверхности тела. В положении сидя или стоя открыто примерно 80%, а лежа - около 60% поверхности тела. В среднем она равна 1,5-2,0 м².

Теплоотдача путем испарения происходит следующим образом. Для испарения 1 л пота при температуре 35°С требуется 2400 кДж тепловой энергии. В зависимости от температуры воздуха примерно 97% теплоотдачи осуществляется путем испарения, т. е. 2300 кДж. Значительное количество тепла отдается во внешнюю среду при дыхании. Обычно теплоотдача не превышает 35 кДж/ч (в привычных условиях).

Терморегуляция при изменениях кровообращения. При вазоконстрикции на холоде минутный объем кровотока мало влияет на терморегуляцию. При воздействии тепла возрастает транспорт тепла между ядром и кожей, увеличивается снабжение потовых желез водой из кровеносных сосудов. При высоких температурах минутный объем кровотока для повышения теплообмена возрастает в 4 раза без увеличения потребления кислорода. На холоде в покое обычный приток крови для метаболических потребностей 100 г тканей составляет 2,0 мл/мин. При высокой температуре кровоток в верхних конечностях достигает 60, а в кончиках пальцев - 150 мл/мин, т. е. увеличивается примерно в 70 раз.

Терморегуляция при вазомоторных изменениях. Под влиянием тепла или холода значительно изменяется периферическое сопротивление сосудов, что приводит к изменению нагрузки на сердце и сдвигам гемодинамики. При вазодилатации сосудов кожи артериальное давление изменяется незначительно, обычно несущественно снижается диастолическое давление. Несколько возрастает ЧСС. Работа сердца при увеличении минутного объема кровотока возрастает незначительно. Суммарная гидростатическая работа сердца, которая энергетически гораздо больше кинетической, несколько снижается. Противоположная ситуация возникает при резком охлаждении, что может привести к резкому повышению артериального давления и даже нарушению кровообращения.

Некоторые патофизиологические влияния сауны. Необходимо помнить, что в сауне нельзя перегревать маленьких детей, так как терморегуляционная система у них еще несовершенна. Следует соблюдать осторожность и лицам, которые раньше не посещали сауну. При плохой переносимости тепла период адаптации должен быть увеличен. При кратковременной и незначительной гипертермии в сауне потребление кислорода и катаболизм белков обычно повышаются несущественно. Возрастает ЧСС, но частота дыхания увеличивается незначительно. Ацидоз не наступает, обычно имеется легкий алкалоз. При включении терморегуляционных механизмов возникают циркуляторные реакции. При быстром повышении температуры может даже возникнуть коллапс. Одной из его причин является недостаточная рефлекторная вазоконстрикция в нижних конечностях. При чрезмерно длительном пребывании в парной значительно снижается масса тела в результате потения. Это приводит к сгущению крови вследствие уменьшения объема плазмы, к потере хлорида натрия и электролитным нарушениям, а также к снижению потоотделения.

Кратковременное повышение температуры ядра до 40,0-40,5°С не вызывает значительных нарушений функций, но сопровождается появлением слабости, головной боли, беспокойства. При быстром повышении внутренней температуры тела до 42°С и больше возникают признаки нарушения деятельности ЦНС, судороги, потеря сознания, рвота, расстройства дыхания; падает артериальное давление.

Быстрое охлаждение также может привести к нарушению деятельности ЦНС, однако значительные сосудистые изменения предохраняют организм от быстрой потери тепла. Чрезмерное повышение артериального давления может привести к расстройствам кровообращения. Желательно, чтобы при охлаждении не наступала активизация химической терморегуляции. Охлаждение необходимо только для установления теплового равновесия з организме, поэтому нельзя допускать его переохлаждения, первым признаком которого является, возникновение мышечной дрожи, приводящей к повышению теплопродукции.

Собственные экспериментальные результаты. Мы исследовали тепловой баланс и сердечно-сосудистые реакции организма в парной сауны с температурой в пределах 35-115°С. При изучении теплового баланса было установлено, что при постоянной температуре кожи 35°С к организму поступает около 1250 кДж/ч тепла, из них около 40% (500 кДж) путем радиации. Остальная часть тепла поступает путем кЬндукции и конвекции. При температуре 80°С поступление тепла достигает 2500-3300 кДж/ч, причем путем радиации около 830-1050 кДж/ч, т. е. до 30-35%. Это приблизительно соответствует охлаждающей способности организма с испарением пота 1 л/ч. Организм может переносить и более высокую температуру внешней среды до тех пор, пока он способен поддерживать температуру кожи на уровне температуры теплового ядра. Максимум охлаждающей способности обычно не превышает 50 кДж/мин/м². При превышении этого показателя организм перегревается.

При исследовании теплопередачи путем конвекции было отмечено, что при повышении температуры в парной до 50-60°С происходит усиленное поступление тепла в организм путем конвекции до тех пор, пока температура кожи не достигает критического уровня и не появляется ощущение жара. Однако, если организм имеет хорошую систему терморегуляции, то указанные явления возникают при гораздо более высокой температуре внешней среды.

При постепенном повышении температуры в парной сауны до 50-60°С возникает инверсия температур ядра и кожи, а циркуляция крови усиливает перегрев организма. С повышением температуры воздуха инверсия увеличивается. Можно предполагать, что расстройства кровообращения должны проявляться изменением динамики внутренней температуры тела.

Для достижения нужных вазомоторных, гемодинамических и диафоретических сдвигов достаточна гипертермия 38-39°С в течение 5-10 мин. Дальнейшее пребывание в парной может привести к перегрузке органов кровообращения и других систем организма, а также к утомлению.

Сауна представляет собой термоциркуляционную процедуру с вазомоторными, гемодинамическими и диафоретическими эффектами без значительной перегрузки системы кровообращения. Улучшение терморегуляционной реактивности способствует закаливанию. Пребывание в сауне вырабатывает адаптацию к среде с повышенной температурой. Значительный диафорез способствует выведению из организма продуктов обмена веществ через кожу. Общее седативное влияние сауны уменьшает склонность организма к гипертензивным реакциям. Прогревание организма увеличивает скорость сокращения мышц.

Показания и противопоказания к сауне. Мы не знаем ни одного показания, где сауна была бы методом первого выбора. Как вспомогательное терапевтическое средство ее можно рекомендовать при нарушениях кровообращения, колебаниях артериального давления.

Противопоказаниями являются все формы сердечной недостаточности (в том числе латентные), клинически выраженные нарушения ритма сердца, тяжелые формы гипертонической болезни (III стадия), ишемические заболевания нижних конечностей, все кардиопатии с повышенным легочным сопротивлением, применение лекарств, влияющих на деятельность сердца, водно-электролитные расстройства, воспалительные заболевания сердца и сосудов, расстройства метаболизма, кахексия, стенокардия. Больным с водителями ритма сердца также запрещается посещать саун-у. Она противопоказана и лицам с термосенсорными расстройствами, так как у них нарушен защитный механизм против тепловой перегрузки. Следует следить за тем, чтобы не возникали ощущения жара или переохлаждения, которые являются сигналами возникновения терморегуляционных нарушений.

Список литературы

1. Fritzsche L, Fritzsche W. Die wissenschafiliche Grundlagen des Saunabades. Sonderdruck aus Sauna-Archiv - Verlagsgesellschaft Janssen. Steinhagen, 1980.

2. Hasan J., Karvonen M. J., Piironen P. Special review. Part I, II. Physiological effects of extreme heat. - Am. J. Physiol., 1966, 45. 6, 296-314, 1967, 46, 2, 1226-1246.

3. Kaderdvek F., Mikolasek A. Termoregulac'ni deje v horkem prostredi sauny. - Fysiat, Vest.., 1967, 45, 1, 24-30.

4. Kaderdvek F., Mikolasek A. Vliv ovfvani na pruben termoregulacnich deju v horkem prostredi sauny. - Fysiat. Vest., 1967, 45, 3, 158-164.

5. Kaderdvek F. Zavereene slovo: 1. celostatni konference о saune. - Sbornik CSTV. Ostrava, 1968, 116-117.

6. Kaderdvek F. 3. saunologicke dny. - Prakt. Lek. (Praha), 1978, 58, 9, 349-352.

7. Kaderdvek F. Innerer Temperaturgradient als Indikator der Kreislaufkapazitat in heisser Umgebung des Saunabades. - Z. Physiother., 1980, 32, 4, 265-269.

8. Kaderdvek F. Principy termotherapie u kardiovaskularnich chorob. - Balneol. L., IX, Fysiat. Vest., 1981, 11, 177-181.

9. Kaderdvek F. Termoterapie a sauna se zamefenim na kardiovaskularnl system. - VI. celostatni saunologicke dny. Pfednaska. Theneanske Teplice, 14-15.05, 1981. - Vnitf. Lek.

10. Krysa I. Vliv tepla a chladu na kardiovaskularnl system. Souborny referat. - Fysiat. Vest., 1978, 56, 5, 289-299.

11. Matej M. et al. Pouzitie sauny v tretej fazi rehabilitate stavov po infarkte myokardu. - Fysiat. Vest., 1975, 53, 1, 48-53.

12. Mikolasek A. Sauna jako fyzikalni terapie. - Fysiat. Vest, 1965, 43, 3, 172-179.

13. Trdvnitek T. Obecna patologicka fysiologie. - SPN, Praha, 1973.

14. Wright S. KHnicka fysiologie. - SZN, Praha, 1967.