Способность человека к физиологической адаптации к холоду минимальна. Этот недостаток может вызвать трудности, поскольку сезонные изменения в окружающей среде весьма заметны даже в зонах умеренного климата. Кожа играет важную роль в терморегуляции, кожное кровообращение и в итоге температура кожи могут сильно варьировать, что помогает сохранять внутреннюю температуру тела.

Реакция кожи на холодовое воздействие меняется под действием физиологических, поведенческих и экологических факторов.

а) Физиологические реакции на холод. Внутренняя температура тела поддерживается в пределах узкого диапазона с помощью механизмов терморегуляции, основанных на контроле кожного кровообращения. Артериовенозные анастомозы в большом количестве встречаются в дистальных отделах тела, они регулируют объем крови, проходящий через кожу. При охлаждении кожи обычно сразу сокращается количество крови, циркулирующей в поверхностных слоях. Эти события изменяют температуру, потерю тепла и цвет кожи. Реактивность кожи и анатомические структуры крови у новорожденных, взрослых и пожилых людей различаются. Например, для маленьких детей характерно появление сетчатого рисунка при охлаждении кожи.

Параллельное расположение крупных артерий и вен в конечностях обеспечивает противоточный теплообмен. Сужение сосудов, вызванное холодом, приводит к оттоку крови от поверхностной в глубокую венозную систему, при этом тепло переносится от артерий к венам. Таким образом, охлажденная кровь собирается в дистальных отделах конечностей, и в окружающую среду выделяется меньшее количество тепла. При такой терморегуляции тело может поддерживать постоянную внутреннюю температуру приблизительно на уровне 37 °С в диапазоне внешних температур от +15 °С до +54 °С.

Как правило, кожа в определенной степени адаптирована к более холодной окружающей среде, чем внутренние органы. Учитывая наличие многих холодовых ферментов, кожа, возможно, даже более эффективно функционирует, будучи слегка охлажденной. В подкожной жировой клетчатке мягкое долгосрочное холодовое воздействие может привести к постепенному улучшению изоляции. Участки кожи, чаще всего подверженные действию холода, также разрабатывают более эффективную систему для сбрасывания крови из поверхностных слоев. Эти адаптационные механизмы наиболее гибко работают в течение первого года жизни. Со временем ткани располагают меньшими возможностями для образования новых шунтов.

Эффект от купания в холодной воде после значительного согревания (например, после посещения сауны) сопоставим со случайным погружением в холодную воду. Последствия для организма существенно зависят от степени изоляции подкожной жировой клетчатки, так что люди с избыточным весом, а также те, кто тепло одет, могут дольше находиться в холодной воде.

При понижении температуры вязкость жидкости обычно увеличивается. Тем не менее кровь — неньюгоновская жидкость, и представляет собой тиксотропную среду, то есть она становится менее вязкой с увеличением скорости потока, зависящего от температуры. Этот эффект во многом зависит от гематокрита и плотности эритроцитов. Макрофаги также могут блокировать капилляры, когда они образуют ложноножки, что приводит к сокращению потока.

Сочетание медленного потока и конформационных изменений лейкоцитов представляет собой физиологический процесс, который позволяет клеткам мигрировать через стенки эндотелия.6 Другие факторы, влияющие на вязкость крови,— увеличение адгезии тромбоцитов, изменения концентрации белков и наличие аномальных белков. Очень большое значение имеет содержание фибриногена.

б) Терморегуляция и маятниковая реакция. Местная и системная терморегуляции имеют сложный механизм. Группы нейронов в гипоталамусе реагируют на температуру непосредственно. При понижении температуры расход тепла уменьшается. Из этой температурно-чувствительной области идут сигналы к различным другим частям гипоталамуса для контроля либо выработки тепла, либо его потери. Стимулы, которые влияют на вегетативную нервную систему, например болевые раздражители, психологический стресс, возбуждение и глубокое дыхание, могут привести в коже к вазоконстрикции при высокой температуре тела, но к вазодилатации при низкой.

Воздействие холода приводит к запуску массивной вазоконстрикции кожных сосудов, которая снижает температуру кожи. Это изменение направлено на поддержание температуры внутри тела, но за счет температуры кожи. И наоборот, холод-индуцированная вазодилатация представляет собой защитный механизм для предотвращения некроза кожи. Этот физиологический рефлекс, известный как маятниковая реакция Льюиса, состоит в преходящей циклической вазодилатации, вызванной открытием артериовенозных анастомозов.

Эффект охлаждения достигается с помощью специальных гидрогелиевых подушечек, которые перед применением помещают в холодильник. Эта биотермическая процедура обычно используется в лазерной терапии. Она обычно помогает обеспечить непрерывное удаление тепла от кожи и подлежащих тканей. Такая процедура вызывает отдельные гидродинамические изменения в коже и может облегчать боль.

в) Холод, ветер, влажность и высота. Работа на открытом воздухе и зимние виды спорта — частые ситуации риска для повреждения холодом. Холодная окружающая среда может представлять угрозу для кожи, что приводит в последующем к падению температуры тела. Много физиологических, поведенческих и экологических факторов предшествует глобальным последствиям холодовой травмы.

Заметное увеличение конвективной, проводящей или лучистой потери тепла вызывает немедленный эффект холодного воздействия. Например, при соприкосновении с холодными металлическими предметами, проводящее охлаждение значительно увеличивается. Другие предрасполагающие факторы к потере тепла и/или сокращению его производства и изоляции при помощи одежды делают людей особенно восприимчивыми к холоду.

Существует много доказательств того, что влияние низких температур на физиологию кожи зависит от влажности, скорости ветра и высоты. Конвективные потери тепла отражает индекс охлаждения ветром, которое влияет на градиенты температуры и содержания воды в роговом слое, что приводит к дисбалансу между внешним и глубже лежащими слоями эпидермиса. Большая высота, на которой снижается поступление кислорода к тканям, также способствует увеличению повреждения кожи, индуцированного холодом.

Трансэпидермальная потеря воды (ТЭПВ) играет важную роль в потерях тепла вследствие испарения. Температура кожи и относительная и абсолютная влажность окружающей среды являются ключевыми факторами, влияющими на холодовые травмы. Влажность окружающей среды указывает на количество водяного пара в единице объема воздуха. Точное представление о количестве влаги в воздухе в зависимости от температуры дает расчет точки росы, которая определяется как температура воздуха, при которой газообразная влага начинает конденсироваться, то есть температура, при которой относительная влажность достигает 100%.

Плохое утепление одеждой является распространенной причиной отморожения. Изоляция может быть недостаточной, когда одежда слишком светлая, мокрая, плотная, проницаемая для ветра или недостаточно длинная для закрытия чувствительных к холоду частей тела. Индивидуальные факторы, предрасполагающие к холодовым травмам, — физические травмы, худоба, низкий уровень физической подготовки, усталость, обезвоживание, предшествующее отморожение, болезни, травмы, плохое периферическое кровообращение, ношение плотно обтягивающей одежды и пожилой возраст.

Новорожденные, пожилые люди и лица с нарушениями умственных способностей наиболее уязвимыми. Повреждение часто усугубляется алкоголем, курением и психотропными препаратами.

Тяжелые отморожения имели историческое влияние на исход сражений и войн. Военные операции в мирное время также связаны с риском. Отморожения становятся все более распространенными и среди общей популяции. Многие случаи связаны с употреблением алкоголя, бездомностью в городских центрах или неполадках с автотранспортом.

Отморожения также распространены среди любителей, занимающихся зимними видами спорта, таких как лыжники и туристы, которые заблудились или попали в буран. Случайное воздействие сжиженного газа — еще одна причина тяжелых холодовых травм.

Адаптация к холоду защищает от неадекватных реакций, а умеренное охлаждение может способствовать оздоровлению организма, формируя быстро реагирующую и защищенную сосудистую систему. И наоборот, у лиц, которые перенесли тяжелые охлаждения, реакция Льюиса может не действовать или запускаться в глубоких тканях пострадавших конечностей.

Такие люди оказываются более восприимчивыми к повторным холодовым травмам, испытывая боль, гиперестезию или парастезию. Некоторые из них также имеют постоянно холодную кожу, возможно, это связано с функциональным дисбалансом в симпатической нервной системе в результате увеличившейся плотности α-адренергических рецепторов или аффинности рецепторов к норадреналину. Помимо этого, измененная после холодового воздействия структура сосудов может уменьшить их эластичность. В них также могут быть нарушены нормальные сосудистые рефлексы на различные раздражители, в том числе на глубокое дыхание, венозную окклюзию, охлаждение шеи и охлаждение ипсилатерального участка кожи.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Классификация холодовых повреждений кожи"

1. Физиологическая реакция кожи на холод. Холодовая адаптация кожи
2. Классификация холодовых повреждений кожи
3. Отморожение - профилактика, лечение, прогноз
4. Холодовое повреждение кожи без замораживания
5. Зимняя сухость кожи (ксероз) - причины, лечение
6. Акроцианоз - причины, лечение
7. Эритроцианоз - причины, лечение
8. Ознобление - причины, лечение
9. Крапивница на холод - причины, лечение
10. Отморожение подкожной жировой клетчатки (холодовой панникулит) - причины, лечение