Уменьшить поступление экзогенного тепла и теплопродукцию организма, повысить теплоотдачу – вот задача, с которой сталкивается экипаж с первых минут пребывания в пустыне. Решить ее можно тремя путями: постройкой солнцезащитного укрытия, ограничением физической деятельности, рациональным использованием имеющихся запасов воды. Поскольку основная часть экзогенного тепла поступает с прямым солнечным излучением (до 72%), простейший солнцезащитный тент может уменьшить его приток на 72-114 ккал/час. Кроме того, тент избавляет человека от поступления 100 ккал/час, которые он получал бы за счет проведения тепла от нагревающегося песка (Госселин, 1952).
Укрытие от солнца нетрудно построить, имея в своем распоряжении парашют и спасательную лодку, умело используя природные особенности местности – кустарник, скалы, ложбины, впадины.
Для этой цели купол парашюта расстилают на песке, обрезают стропы у места прикрепления к лямкам, а затем свободные концы строп тщательно привязывают к камням, колышкам, кустарнику или каким-либо травянистым растениям. Последние, благодаря своим корням, уходящим в песок на глубину 10-18 м, могут удержать тент даже при сильном ветре (Федорович, 1950; Бабаев, 1969). Если растительность отсутствует, тент крепят с помощью 6-8 песчаных якорей. Их изготавливают в виде мешочков, из кусков парашютной ткани размером 0,5x0,5 м, заполненных песком, а затем, привязав к стропам, закапывают в грунт на глубину 40-60 см. Теперь остается надуть лодку, подвести ее под центр полотнища, поставить набок, и укрытие готово.
В некоторых случаях, например при очень сильном ветре, для большей надежности сооружения лодку вкапывают примерно на 1/3 длины в песок, а затем парашют натягивают в виде односкатного или двухскатного навеса (Banky, 1971). При отсутствии в аварийном запасе лодки, центральную стойку можно изготовить из чехла НАЗа и гермошлема. Их заполняют песком и, поставив друг на друга, связывают кусками строп. Если стойка недостаточно высока и тент нависает над головой, пространство под ним углубляют, оставляя нетронутым песок вокруг стойки. Иногда временное жилище строят в виде неглубокой (0,5-0,8 м) траншеи, прикрытой сверху парашютной тканью, края которой закрепляют камнями. Тенты рекомендуется делать из двух кусков ткани, так чтобы между ними оставалась изолирующая воздушная прослойка.
При всем разнообразии укрытий, режим поведения в них всегда однозначен и направлен на уменьшение теплопродукции организма, ибо каждая лишняя калория тепла требует для своего удаления дополнительного расхода воды, а следовательно, будет способствовать дегидратации. Вот почему любая физическая деятельность в жаркое время суток должна ограничиваться до минимума (Волович, 1974; и др.). Все работы по благоустройству лагеря, поиск воды и пищи выполняются только ночью, в прохладные утренние или вечерние часы.
Важную роль в предохранении организма от внешнего теплового воздействия играет одежда. Она не только защищает кожные покровы от прямого поражения солнечными лучами, но, в значительной мере, препятствует высушивающему и перегревающему действию горячего воздуха. При температуре выше 40° ветер не только не охлаждает организм, но увеличивает конвективное поступление тепла. И хотя обнаженный человек чувствует себя более комфортно, чем одетый, так как испарение пота усиливается, процесс обезвоживания при этом значительно ускоряется (Госселин, 1952; Banky, 1971). Например, водопотери у обнаженных испытателей при температуре воздуха в термокамере 35-52° и скорости ветра 2,5 м/сек, составлявшие 515 г/час, снизились до 342 г/час после одевания бурнуса (Versuche uber Schutzkleidung, 1941). Но вместе с тем одежда должна хорошо вентилироваться. Чтобы тепло не накапливалось, в пододеждном пространстве, расстегиваются ворот и манжеты, распускается поясной ремень.
Некоторые вопросы водно-солевого обмена при высоких температурах
У человека и высокоразвитых млекопитающих животных температура тела поддерживается на постоянном уровне, благодаря деятельности механизмов терморегуляции. Поддержание ее на постоянном уровне определяет нормальную жизнедеятельность организма. Нарушение температурного гомеостаза приводит к существенным сдвигам метаболизма и функционального состояния органов и систем. При повышении температуры всего на 2-3° уже отмечаются существенные нарушения функций сердечно-сосудистой системы и заметное снижение работоспособности (Еремин и др., 1966). Повышение же ее на длительный срок на 4-5° и более не совместимо с жизнедеятельностью организма. Совершенно очевидно, что все излишнее тепло, грозящее нарушить температурный гомеостаз, требует немедленного удаления.
В обычных условиях этот процесс идет несколькими путями: 28% тепла – конвекционным, 37% – лучеиспусканием, 11% – испарением воды через легкие, 2% – теплопроводностью, 4% – при нагревании принимаемой пищи и вдыхаемого воздуха, 4% – при выдыхании воздуха и 14% – испарением воды через кожу (перспирацией). Однако с повышением температуры воздуха роль потоотделения в теплорегуляции значительно возрастает (Галанин, Глибин, 1950; Коллинс, Вейнер, 1965). Если при температуре воздуха 15,5° из общего количества потерянной жидкости 1,40 л/сутки на долю пота приходится лишь 0,94 л, то при 32,2° из 2,994 л – 2,444 л организм теряет с потом (Winslow et al., 1937). При температуре воздуха 33° поддержание теплового баланса осуществляется фактически лишь испарением пота, так как другие пути оказываются закрытыми (Ротштейн, Таубин, 1952; Гец, 1963). Величина перспирации зависит от многих причин: температуры воздуха и его относительной влажности, скорости ветра, прямой и отраженной солнечной радиации, размеров тела и его положения. Накопление тепла в организме происходит до какого-то критического предела, за которым начинаются постепенно нарастающие расстройства физиологических функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Критерием переносимости тепловой нагрузки может служить, с одной стороны, температура тела (оральная или ректальная), с другой – количество накопленного тепла, отнесенного к единице поверхности тела. По данным отечественных и зарубежных авторов, критической температурой для организма, подвергшегося тепловому воздействию, можно считать 38,4-38,9° (Смирнов, 1961; Афанасьева и др., 1970; Eichna et al., 1954; Bell et al., 1965; и др.) и даже 39,2-39,4° (Windham et al., 1965). Предельной величиной накопленного в организме тепла американские физиологи считают 55-77 ккал/м2 (Blockley et al., 1954; Crayg et al., 1954).
К аналогичным выводам пришли советские ученые А. А. Дородницына и Е. Я. Шепелев (1960), проводившие исследования в термокамере при температуре окружающей среды 45-75°. По данным некоторых зарубежных исследователей, накопление избыточного тепла возможно в пределах 65-85 ккал/м2 (Hall, Polte, 1960) и даже 89-100 ккал/мг (Webb, 1961; Kaufman, 1963).
В более поздних исследованиях С. М. Городинский с сотрудниками установили, что предельно допустимое накопление тепла в покое составляет 89±9 ккал/м2, при физической работе средней тяжести – 84±9 ккал/м2, а при тяжелой – 113±6 ккал/м2 (Городинский и др., 1968).
Столь значительное различие в определении критических цифр теплонакопления различными авторами связано, видимо, с тем, что переносимость тепловой нагрузки носит не только индивидуальный характер, но и может колебаться у одного и того же человека в зависимости от состояния здоровья, нарушений режима труда, отдыха, физической нагрузки, и т. д.
Например, прием небольшой дозы алкоголя накануне эксперимента почти в два раза снижал устойчивость испытуемого к теплу (Дородницына, Шепелев, 1960).
Потери жидкости с потом при температуре внешней среды 37,8° достигают 300 г/час и с дальнейшим повышением температуры на каждые полградуса увеличиваются на 20 г/час (Госселин, 1952; Арнольди, 1962). При тяжелой физической нагрузке общие потери жидкости за сутки могут превысить 10-12 л (Кассирский, 1935). При достаточном водопотреблении организм успешно справляется с тепловыми нагрузками, не испытывая водного дефицита (Lehman, 1939).
Однако в условиях автономного существования в пустыне, когда водный рацион ограничен до предела, а природные водоисточники отсутствуют и влагу, превратившуюся в пот, не удается восполнять, в ход рано или поздно пойдут внутренние резервы организма. При этом, в первую очередь, платит дань кровеносная система. При обезвоживании 1-11% от веса тела плазма теряет в 2,7 раза больше жидкости, чем весь организм в целом (Гинецинский, 1964; Marx, 1940; Hall, 1964), повышается вязкость крови (Маршак, 1931; Ladell et al., 1944; MacRhersor, 1960), увеличивается количество эритроцитов и гемоглобина (Хохлов, 1961).
Во время трехсуточных натурных экспериментов в пустыне при температуре воздуха 40-44° (по зачерненному термометру) мы наблюдали значительную (до 6-8% от первоначального веса тела) потерю веса за счет водопотерь потоотделением.
При этом отмечалось повышение вязкости крови на 25-30% и увеличение содержания гемоглобина в периферической крови на 10-15%. Эти исследования еще раз подтверждали тесную связь кровеносной системы с процессом дегидратации[4].
