Гипотермия– нарушение теплового баланса, сопровождающееся понижением температуры тела. Оно может возникнуть в результате повышения теплоотдачи при снижении температуры окружающей среды, снижения теплопродукции или сочетания этих факторов. Гипотермия может возникнуть при длительном пребывании в среде, температура которой ниже температуры тела всего на 15, особенно при пребывании в воде. Переохлаждению способствует высокая влажность атмосферного воздуха, так как вода обладает большей теплопроводностью, а также высокая скорость движения воздуха.
Первый период гипотермии – стадия компенсации– характеризуется активацией адаптационных механизмов терморегуляции. Температурные рецепторы кожи воспринимают холодовое раздражение и посылают импульс в гипоталамус, где расположен центр терморегуляции, а также в высшие отделы центральной нервной системы. Отсюда по двигательным нервам поступают сигналы к скелетным мышцам, в которых развивается терморегуляторный тонус и дрожь. По симпатическим нервам возбуждение достигает мозгового вещества надпочечников, где усиливается секреция адреналина. Последний вызывает сужение периферических сосудов и снижение интенсивности потоотделения, что приводит к уменьшению теплоотдачи, а также стимулирует распад гликогена в печени и мышцах.
Важным фактором является включение в процессы терморегуляции гипофиза, а через его тропные гормоны – щитовидной железы и коры надпочечников. Глюкокортикоиды стимулируют глюконеогенез, мобилизируя тем самым пластический материал для покрытия повышающихся энергетических потребностей. Тиреоидные гормоны повышают обмен веществ, разобщают окисление и фосфорилирование, что приводит к повышению теплопродукции. Этот механизм способствует экстренному согреванию, однако, связан со снижением синтеза макроэргов, необходимых для осуществления различных функций. Следовательно, разобщение окислительного фосфорилирования не способно обеспечить длительную адаптацию к условиям холода.
Длительная адаптация к низким температурам достигается путем повышения мощности митохондриальной системы, повышения активности ферментов цикла трикарбоновых кислот. Биогенез митохондрий стимулируется воздействием тиреойдных гормонов и связан с активизацией генетического аппарата клетки, увеличением синтеза нуклеиновых кислот и белка.
В условиях продолжительного и интенсивного воздействия низких температур наблюдается истощение механизмов терморегуляции. Температура тела снижается, и наступает вторая стадия гипотермии – стадия декомпенсации. В этот период отмечается снижение скорости обменных процессов и потребления кислорода, угнетение жизненно важных функций. Нарушение дыхания и кровообращения приводит к развитию гипоксии, нарушению функции центральной нервной системы вплоть до развития гипотермической комы (см. Патофизиология экстремальных состояний). Угнетение функции центральной нервной системы является, в какой-то степени, защитным механизмом, так как снижается чувствительность нервных клеток к гипоксии и дальнейшему падению температуры тела. Снижение обмена веществ уменьшает потребность тканей в кислороде.
Интересен тот факт, что в состоянии гипотермии организм становится менее чувствительным к разнообразным патогенным воздействиям внешней среды – голоду, гипоксии, инфекции, ионизирующему излучению. На этом основано применение искусственной гипотермии (гибернации) с лечебной целью, например при операциях на сердце и крупных сосудах. В этих случаях температура тела поддерживается на низком уровне с помощью охлаждения и применения препаратов, тормозящих функцию терморегуляторных центров (наркотические препараты, ганглиоблокаторы).