Переохлаждение (гипотермия). Причины, первая помощь, степени и возможные последствия

Переохлаждение (гипотермия). Причины, первая помощь, степени и возможные последствия

Содержание статьи:

• Как происходит регуляция температуры тела?

• Рецепторы
• Гипоталамус
• Механизмы теплообразования
• Механизмы теплопотери
• Причины переохлаждения
• Погодные условия
• Качество одежды и обуви
• Заболевания и патологические состояния организма
• Степени переохлаждения
• Симптомы переохлаждения
• Первая помощь при переохлаждении
• Лечение переохлаждения
• Профилактика переохлаждения

Переохлаждение – патологическое состояние человеческого организма, вызванное действием низких температур, превышающих по интенсивности внутренние резервы системы терморегуляции. При переохлаждении температура ядра организма (сосуды и органы брюшной полости) снижается ниже оптимальных величин. Скорость обмена веществ уменьшается, происходят сбои саморегуляции всех систем организма. При отсутствии своевременной и соразмерной помощи поражения прогрессируют и, в конечном итоге, могут привести к летальному исходу.

Интересные факты

 

• При снижении температуры тела ниже 33 градусов пострадавший перестает осознавать, что замерзает и не может оказать себе помощь.
• Резкое согревание переохлажденного пациента может привести к его гибели.
• При температуре кожи менее 10 градусов ее холодовые рецепторы блокируются и перестают оповещать мозг об опасности переохлаждения.
• По статистике каждый третий погибший от гипотермии находился в состоянии алкогольного опьянения.
• Любая работающая скелетная мышца разогревается на 2 – 2,5 градуса.
• Наиболее активные зоны головного мозга теплее пассивных, в среднем, на 0,3 – 0,5 градуса.
• Дрожь увеличивает теплообразование на 200%.
• «Точкой невозврата» считается температура тела менее 24 градусов, при которой вернуть пострадавшего от обморожения к жизни практически невозможно.
• У новорожденных детей центр терморегуляции развит недостаточно.

Рецепторы

Информация о низкой температуре окружающей среды воспринимается специальными холодовыми рецепторами. Существует два вида холодовых рецепторов - периферические (расположенные по всему телу) и центральные (расположенные в гипоталамусе).

Периферические рецепторы
В толще кожи находятся приблизительно 250 тысяч рецепторов. Приблизительно столько же рецепторов находятся и в остальных тканях организма - в печени, желчном пузыре, почках, кровеносных сосудах, плевре и др. Кожные рецепторы наиболее плотно располагаются на лице. При помощи периферических терморецепторов собирается информация о температуре среды, в которой они располагаются, а также предотвращается сдвиг температуры «ядра» тела.

Центральные рецепторы
Центральных рецепторов значительно меньше - порядка нескольких тысяч. Они располагаются исключительно в гипоталамусе и ответственны за измерение температуры притекающей к нему крови. При активации центральных рецепторов запускаются более интенсивные реакции теплообразования, чем при активации периферических рецепторов.

Как центральные, так и периферические рецепторы реагируют на изменение температуры среды в диапазоне от 10 до 41 градуса. При температуре, выходящей за данные лимиты, рецепторы блокируются и перестают функционировать. Температура среды равная 52 градусам приводит к разрушению рецепторов. Передача информации от рецепторов к гипоталамусу осуществляется по нервным волокнам. При снижении температуры среды возрастает частота посылаемых мозгу импульсов, а при повышении температуры – снижается.

 

Гипоталамус

Гипоталамус является относительно небольшим отделом головного мозга, но выполняющим исключительно важную роль в регуляции постоянства внутренней среды организма. Относительно его терморегуляторной функции следует сказать, что он условно разделяется на два отдела - передний и задний. Передний отдел гипоталамуса ответственен за активацию механизмов теплоотдачи, а задний – за активацию механизмов теплообразования. В гипоталамусе также существует специальная группа нервных клеток, которая суммирует все полученные сигналы терморецепторов и вычисляет силу необходимого воздействия на системы организма для поддержания необходимой температуры тела.

При переохлаждении гипоталамус активизирует реакции теплообразования и приостанавливает процессы теплопотери посредством следующих ниже механизмов.

 

Механизмы теплообразования

Теплообразование, в масштабах всего организма, подчиняется единому правилу - чем выше темпы обмена веществ в любом органе, тем больше тепла он производит. Соответственно, в целях увеличения теплообразования гипоталамус ускоряет работу всех органов и тканей. Так, работающая мышца разогревается на 2 – 2,5 градуса, околоушная железа - на 0,8 – 1 градус, а активно работающие зоны головного мозга - на 0,3 – 0,5 градуса. Ускорение обменных процессов осуществляется посредством воздействия на вегетативную нервную систему.

Различают следующие механизмы теплообразования:

 

• усиление работы мышц;
• увеличение основного обмена;
• специфическое динамическое действие пищи;
• ускорение печеночного метаболизма;
• увеличение частоты сердечных сокращений;
• увеличение объема циркулирующей крови;
• ускорение функционирования других органов и структур.

Усиление работы мышц
В состоянии покоя поперечнополосатые мышцы в среднем производят 800 – 1000 ккал в сутки, что составляет 65 – 70% тепла, вырабатываемого организмом. Реакцией организма на холод является дрожь или озноб, при котором мышцы непроизвольно сокращаются с высокой частотой и низкой амплитудой. Дрожь увеличивает теплообразование на 200%. Ходьба увеличивает теплообразование на 50 – 80%, а тяжелая физическая работа – на 400 – 500%.

Увеличение основного обмена
Основной обмен является величиной, соответствующей средней скорости протекания всех химических реакций организма. Реакцией организма на гипотермию служит увеличение основного обмена. Основной обмен не является синонимом обмена веществ, поскольку термин «обмен веществ» характерен для какой-то одной структуры или системы. При некоторых заболеваниях скорость основного обмена может снижаться, что в итоге приводит к снижению комфортной температуры тела. Темпы теплообразования у таких пациентов значительно ниже, чем у остальных людей, что делает их более подверженными переохлаждению.

Специфическое динамическое действие пищи
Употребление пищи и ее переваривание требуют от организма выделения некоторого дополнительного количества энергии. Ее часть преобразуется в тепловую энергию и включается в общий процесс теплообразования, хотя и незначительно.

Ускорение печеночного метаболизма
Печень сравнивается с химической фабрикой организма. В ней ежесекундно происходят тысячи реакций, сопровождающиеся выделением тепла. По этой причине печень является самым «горячим» внутренним органом. В сутки печенью производится в среднем 350 – 500 ккал тепла.

Увеличение частоты сердечных сокращений
Являясь мышечным органом, сердце, как и остальные мышцы тела, при работе выделяет тепло. В сутки оно производит 70 – 90 ккал тепла. При переохлаждении частота сердечных сокращений увеличивается, что сопровождается увеличением количества тепла, производимого сердцем до 130 – 150 ккал в сутки.

Увеличение объема циркулирующей крови
В человеческом организме циркулирует от 4 до 7 литров крови, в зависимости от массы тела. 65 – 70% крови постоянно находятся в движении, а оставшиеся 30 – 35% в, так называемых, депо крови (незадействованный резерв крови, необходимый в экстренных ситуациях, таких как тяжелая физическая работа, недостаток кислорода в воздухе, кровотечение и т.д.). Основными депо крови являются вены, селезенка, печень, кожа и легкие. При переохлаждении, как указано выше, увеличивается основной обмен. Увеличение основного обмена нуждается в большем количества кислорода и питательных веществ. Поскольку кровь является их переносчиком, то ее количество должно увеличиться соразмерно увеличению основного обмена. Таким образом, кровь из депо попадает в кровеносное русло, увеличивая его объем.

Ускорение функционирования других органов и структур
Почки производят в сутки 70 ккал тепла, головной мозг – 30 ккал. Дыхательные мышцы диафрагмы, работающие непрерывно, снабжают тело дополнительными 150 ккал тепла. При гипотермии частота дыхательных движений увеличивается от полутора до двух раз. Подобное увеличение приведет к росту количества выделенной дыхательными мышцами тепловой энергии до 250 – 300 ккал в сутки.

 

Механизмы теплопотери

В условиях низких температур приспособительной реакцией организма является максимальное уменьшение объемов теплопотери. Для осуществления этой задачи гипоталамус, как и в предыдущем случае, действует посредством влияния на вегетативную нервную систему.

Механизмы снижения теплопотери:

 

• централизация кровообращения;
• увеличение подкожно-жировой клетчатки;
• уменьшение открытой площади тела;
• уменьшение теплопотери испарением;
• реакция кожных мышц.

Централизация кровообращения
Тело условно разделено на «ядро» и «оболочку». «Ядром» тела являются все органы и сосуды брюшной полости. Температура ядра практически не изменяется, поскольку поддержание ее постоянства необходимо для корректной работы жизненно важных органов. «Оболочкой» называют ткани конечностей и всю покрывающую тело кожу. Проходя через «оболочку», кровь остывает, отдавая энергию тканям, через которые протекает. Чем дальше от «ядра» находится часть тела, тем она холоднее. Темпы теплопотери напрямую зависят от количества крови, проходящей через «оболочку». Соответственно, при гипотермии для уменьшения потери тепла организм уменьшает приток крови к «оболочке», направляя ее циркулировать только по «ядру». Например, при температуре 15 градусов, кровоток кисти уменьшается в 6 раз.

При дальнейшем охлаждении периферической ткани кровоток в ней может остановиться совсем, из-за спазма кровеносных сосудов. Данный рефлекс, безусловно, является выигрышным для организма в целом, так как направлен на сохранение жизни. Однако для частей тела, лишенных необходимого кровоснабжения, он отрицателен, поскольку при длительном спазме сосудов в совокупности с низкой температурой может наступить обморожение.

Увеличение подкожно-жировой клетчатки
При длительном пребывании в холодном климате человеческий организм перестраивается таким образом, чтобы уменьшить потерю тепла. Общая масса жировой ткани возрастает и перераспределяется по телу более равномерно. Основная ее часть откладывается под кожей, образуя слой толщиной 1,5 – 2 см. Меньшая часть распределяется по всему организму и оседает между мышечными фасциями в большом и малом сальниках и т.д. Суть этой перестановки заключается в том, что жировая ткань плохо проводит тепло, обеспечивая его сохранение внутри организма. Помимо этого жировая ткань не требует столь высоких затрат кислорода. Это обеспечивает ей преимущество перед другими тканями в условиях недостаточности кислорода из-за длительного спазма питающих ее сосудов.

Уменьшение открытой площади тела
Темпы потери тепла зависят от разницы температур и площади соприкосновения тела со средой. Если повлиять на разницу температур не представляется возможным, то изменить площадь соприкосновения можно, приняв более закрытую позу. Например, в холоде животные сворачиваются в клубок, уменьшая площадь контакта со средой, а в жаркую погоду – напротив, стремятся ее увеличить, максимально распрямляясь. Так же и человек, засыпая в холодном помещении, подсознательно притягивает колени к груди, принимая более экономную с точки зрения затрат энергии позу.

Уменьшение теплопотери испарением
Организм теряет тепло при испарении воды с поверхности кожи или слизистых. Учеными подсчитано, что испарение 1 мл воды с тела человека приводит к потере 0,58 ккал тепла. В сутки посредством испарения взрослый человек при обычной физической нагрузке теряет в среднем 1400 – 1800 мл влаги. Из них 400 – 500 мл испаряется через дыхательные пути, 700 – 800 мл посредством перспирации (неощутимое просачивание) и 300 – 500 мл - через пот. В условиях переохлаждения потообразование прекращается, дыхание урежается и парообразование в легких уменьшается. Таким образом, потеря тепла снижается на 10 – 15%.

Реакция кожных мышц (гусиная кожа)
В природе данный механизм встречается очень часто и заключается в напряжении мышц, поднимающих волосяные фолликулы. В результате подшерсток и ячеистость шерсти увеличиваются, а слой теплого воздуха вокруг тела утолщается. Это приводит к улучшенной термоизоляции, так как воздух является плохим проводником тепла. У человека в ходе эволюции эта реакция сохранилась в рудиментарном виде и не имеет практической ценности.

Причины переохлаждения

Факторы, влияющие на вероятность гипотермии:

 

• погодные условия;
• качество одежды и обуви;
• заболевания и патологические состояния организма.

Погодные условия

Параметрами, влияющими на скорость потери тепла организмом, являются:

 

• температура окружающей среды;
• влажность воздуха;
• сила ветра.

Температура окружающей среды
Температура окружающей среды является наиболее значимым фактором переохлаждения. В физике в разделе термодинамики существует закономерность, описывающая темпы падения температуры тела в зависимости от температуры среды. В сущности, она сводится к тому, что чем больше разница температур между телом и окружающей средой, тем интенсивнее происходит теплообмен. В контексте переохлаждения данное правило будет звучать так: скорость потери тепла организмом будет увеличиваться по мере уменьшения температуры окружающей среды. Однако вышеуказанное правило будет работать только в случае, если человек находится на морозе без одежды. Одежда многократно снижает потерю тепла организмом.

Влажность воздуха
Атмосферная влажность влияет на темпы теплопотери следующим образом. По мере увеличения влажности увеличиваются темпы теплопотери. Механизм данной закономерности заключается в том, что при высокой влажности на всех поверхностях образуется незаметный глазу слой воды. Скорость теплопотери в воде в 14 раз выше, чем в воздухе. Таким образом, вода, являясь более хорошим проводником тепла, чем сухой воздух, быстрее произведет передачу тепла организма окружающей среде.

Сила ветра
Ветер является ничем иным как однонаправленным движением воздуха. В безветренной среде вокруг тела человека образуется тонкий слой нагретого и относительно неподвижного воздуха. В таких условиях организм тратит минимум энергии на поддержание постоянной температуры данной воздушной оболочки. В условиях ветра воздух, едва нагревшись, отдаляется от кожи и заменяется на более холодный. Для поддержания оптимальной температуры тела организму приходится ускорить основной обмен, активировать дополнительные реакции теплообразования, что в итоге требует больших затрат энергии. При скорости ветра 5 метров в секунду темпы теплоотдачи увеличиваются приблизительно в два раза, при 10 метрах в секунду – в четыре раза. Дальнейший рост происходит в геометрической прогрессии.

 

Качество одежды и обуви

Как было указано выше, одежда способна многократно снизить потерю тепла организмом. Однако не вся одежда одинаково эффективно защищает от холода. Основное влияние на способность одежды задерживать тепло оказывают материал, из которого она выполнена, и правильный подбор размера вещи или обуви.

Наиболее предпочтительным материалом в холодный сезон года является натуральная шерсть и мех. На втором месте находятся их искусственные аналоги. Преимущество данных материалов заключается в том, что они обладают высокой ячеистостью, иными словами, содержат много воздуха. Являясь плохим проводником тепла, воздух препятствует лишней потере энергии. Разница между натуральным и искусственным мехом заключается в том, что ячеистость натурального материала в несколько раз выше за счет пористости самих волокон меха. Существенным недостатком синтетических материалов является то, что они способствуют скоплению влаги под одеждой. Как указывалось ранее, высокая влажность увеличивает темпы теплопотери, способствуя переохлаждению.

Размер обуви и одежды всегда должен соответствовать параметрам тела. Тесная одежда растягивается по телу и уменьшает толщину слоя теплого воздуха. Тесная обувь способствует сдавлению кровеносных сосудов, питающих кожу, приводя впоследствии к обморожению. Пациентам с отеками ног рекомендуется носить обувь из мягкого материала, способную растягиваться, не сдавливая конечности. Подошва должна быть толщиной не менее 1 см. Большие размеры одежды и обуви, напротив, недостаточно плотно прилегают к телу, образуют складки и щели, через которые уходит теплый воздух, не говоря о том, что их, попросту, неудобно носить.

 

Симптомы переохлаждения

В данной рубрике симптомы переохлаждения подобраны таким образом, чтобы пострадавший или лицо, оказывающее первую помощь, смогли без специализированной техники ориентировочно определить тяжесть гипотермии.

Лечение переохлаждения

Лечение переохлаждения является крайне сложной задачей, поскольку требует широкого подхода к патологии. При гипотермии происходят нарушения работы всех систем организма, и помощь должна оказываться комплексно, иначе лечение ни к чему не приведет. Также важно отметить, что лечение переохлаждения на дому допустимо только при первой (динамической) его стадии. При ступорозной и судорожной стадиях необходимо лечение в больнице в отделении интенсивной терапии.

Попытки лечения пациента с переохлаждением второй и третей стадии в домашних условиях заранее обречены на неудачу как минимум по трем причинам. Во-первых, в домашних условиях нет специальной аппаратуры и лаборатории для того, чтобы постоянно отслеживать динамику изменения жизненно важных показателей организма. Во-вторых, состояние таких пациентов требует интенсивной поддерживающей терапии, при отсутствии которой пациент не может идти на поправку силами только своего организма. В-третьих, состояние больного гипотермией имеет тенденцию к резкому ухудшению, что в отсутствии соответствующей помощи приведет к его скорой и неминуемой гибели.

Попадая в приемный покой больницы пострадавший от переохлаждения сразу направляется в отделение интенсивной терапии (реанимацию). Основные лечебные мероприятия подразделяются на два основных направления - согревание больного и коррекция жизненно важных показателей организма.

Согревание пострадавшего:

 

• Устранение контакта промерзшей одежды с телом пострадавшего.
• Укутывание пострадавшего в термоизоляционный материал, такой как специальное «космическое» одеяло, основным компонентом которого является фольга.
• Помещение пациента под лампу с дозированным инфракрасным излучением.
• Обкладывание пациента грелками с теплой водой. Температура воды в них не должна превышать температуру тела более чем на 10 – 12 градусов.
• Погружение в теплую ванну. Температура воды в начале процедуры на 2 – 3 градуса больше температуры тела. Впоследствии температура воды поднимается на 8 – 10 градусов в час.
• Прикладывание тепла на проекции крупных кровеносных сосудов.
• Внутривенное введение теплых инфузионных растворов, температура которых не должна превышать 40 – 42 градуса.
• Промывание желудка теплой водой (40 – 42 градуса). При спазме жевательных мышц и невозможности введения зонда через рот осуществляется инъекция диазепама в мышцы дна рта, а затем повторное введение зонда. При спазме жевательных мышц можно ввести зонд через нос (назогастральный зонд), однако с большой осторожностью, так как значительно повышается риск возникновения рвоты и попадания содержимого желудка в дыхательные пути.

Коррекция жизненно важных показателей:

 

• Оксигенация увлажненным кислородом. Процент кислорода во вдыхаемом воздухе должен подбираться таким образом, чтобы сатурация (насыщение) крови кислородом составляла более 95%.
• Поддержание артериального давления в пределах 80/60 – 120/80 мм ртутного столба. При низком артериальном давлении внутривенно вводится атропин 0,1% - 1 мл (в разведении на 10 – 20 мл физраствора); преднизолон 30 – 60 мг; дексаметазон 4 – 8 мг.
• Коррекция электролитного состава крови - раствор Рингер-Локка, Рингер-лактат, декстран-40, декстран-70 и др.
• Коррекция уровня глюкозы в крови - глюкоза 5, 10 и 40%; инсулин.
• Искусственная вентиляция легких используется при крайне тяжелых переохлаждениях, когда пострадавший не в состоянии дышать самостоятельно.
• Внешний кардиовертер и дефибриллятор используются при возникновении серьезных нарушений сердечного ритма. Кардиовертер искусственно вызывает сокращение сердечной мышцы при возникновении чрезмерно длинной паузы. Дефибриллятор используется при возникновении фибрилляции желудочков и тахикардии без пульса.
• Электрокардиограф используется в постоянном режиме для контроля сердечной деятельности.

При улучшении состояния пациента и исчезновении угрозы для жизни он переводится в отделение общей терапии или любое другое отделение на усмотрение лечащего врача для дальнейшего восстановления.

Профилактика переохлаждения

Практические рекомендации:

 

• Одежда должна быть теплой и сухой, желательно из натуральных материалов.
• Открытые части одежды необходимо затянуть как можно плотнее во избежание попадания воздуха под нее.
• Капюшон является крайне полезной деталью одежды, поскольку значительно улучшает защиту головы от ветра, дождя и снега.
• Необходимо найти естественное укрытие от ветра, например, утесы, пещеры, стены строений и подъезды. Хорошей защиты от ветра можно добиться, соорудив навес из веток, или просто зарывшись в кучу листьев или стог сена. Для того чтобы не задохнуться, необходимо предусмотреть небольшое отверстие для вентиляции.
• Обувь должна соответствовать размеру ноги. Подошва должна быть толщиной не менее 1 см.
• Активные движения, такие как приседания, бег на месте, увеличивают теплообразование и уменьшают шансы переохлаждения.
• По возможности, необходимо употребление горячих напитков как можно чаще.
• Алкоголь противопоказан для употребления на морозе, поскольку увеличивает теплоотдачу.
• В холодную погоду необходимо обеспечить рацион большим количеством жиров и углеводов, а также ввести в режим дня дополнительную трапезу.
• Внешний источник тепла, такой как, например, костер, значительно увеличивает шансы избежать переохлаждения.
• При случае необходимо просить о помощи прохожих и останавливать проезжающие автомобили.

 

Переохлаждение (гипотермия). Причины, первая помощь, степени и возможные последствия

Содержание статьи:

• Как происходит регуляция температуры тела?

• Рецепторы
• Гипоталамус
• Механизмы теплообразования
• Механизмы теплопотери
• Причины переохлаждения
• Погодные условия
• Качество одежды и обуви
• Заболевания и патологические состояния организма
• Степени переохлаждения
• Симптомы переохлаждения
• Первая помощь при переохлаждении
• Лечение переохлаждения
• Профилактика переохлаждения

Переохлаждение – патологическое состояние человеческого организма, вызванное действием низких температур, превышающих по интенсивности внутренние резервы системы терморегуляции. При переохлаждении температура ядра организма (сосуды и органы брюшной полости) снижается ниже оптимальных величин. Скорость обмена веществ уменьшается, происходят сбои саморегуляции всех систем организма. При отсутствии своевременной и соразмерной помощи поражения прогрессируют и, в конечном итоге, могут привести к летальному исходу.

Интересные факты