Тело ребенка
обладает рядом геометрических и физиологических параметров, которые влияют на
его способность к терморегуляции.
Значение отношения
площадь— масса тела
Несмотря на то что
у ребенка абсолютное значение площади поверхности тела ниже, чем у взрослого,
его относительная площадь поверхности, рассчитанная относительно массы тела, в
среднем на 36% превышает тот же показатель у взрослого человека. А соответствующие
различия между 12-месячным младенцем и взрослым составляют 78%. Поскольку
поток тепла между двумя объектами определяется площадью их соприкосновения (или
в случае излучения эффективной площадью поверхности), интенсивность теплообмена
в расчете на килограмм массы тела будет у младенца выше, чем у ребенка, а у
ребенка — выше, чем у взрослого.
Чем больше градиент
температур между воздухом и кожными покровами, тем больше будут различия в
потоке тепла. С практической точки зрения, геометрические различия являются
преимуществом для ребенка, находящегося в мягких теплых условиях (пока
температура воздуха еще не превышает температуры кожных покровов). Они также
представляют собой преимущество при выполнении интенсивных физических
упражнений в прохладной воде, когда больший теплообмен является выгодным.
В то же время они
превращаются в недостаток в случае экстремально высоких или низких температур,
когда теплообмен необходимо свести до минимума.
Метаболическое теплообразование
Дети затрачивают
больше химической энергии на единицу массы тела по сравнению со взрослыми при
выполнении одинаковых тестов с ходьбой или бегом. В результате они
вырабатывают больше метаболического тепла на килограмм массы тела, которое во
время интенсивной или продолжительной двигательной активности подвергает их
систему терморегуляции более существенной нагрузке. Шестилетний ребенок, например,
генерирует на 15—20% больше тепла на килограмм массы тела, чем 16-летний юноша,
в случае если они бегут с одинаковой скоростью.
Сердечный выброс и изменения периферического кровотока
В идеале во время
занятий физическими упражнениями в жару для усиления передачи тепла от ядра
тела к периферии должно происходить увеличение и сердечного выброса, и
периферического кровообращения. Исследования, проводившиеся в термонейтральных
условиях, а также единственное исследование в условиях повышенной температуры,
свидетельствуют о том, что занимающиеся физическими упражнениями дети, по
сравнению со взрослыми, отличаются несколько более низким сердечным выбросом
при заданном потреблении кислорода. Несмотря на это у детей отмечается более
интенсивное периферическое кровообращение, о чем свидетельствуют результаты
измерения непосредственно после или во время выполнения физических упражнений.
В одном
исследовании подкожное кровообращение измеряли в нескольких местах. На спине и
груди у 10—11-летних мальчиков оно было выше, чем у молодых мужчин, а в области
предплечья — ниже. Максимальное подкожное кровообращение в области предплечья
у детей было более интенсивным по сравнению со взрослыми. После 20-минутного
занятия двигательной активностью при температуре воздуха 42°С у мальчиков
препубертатного возраста кровообращение в поверхностных сосудах кожи было более
интенсивным по сравнению с юношами в период полового созревания и после его
завершения.
Потенциальным
недостатком описанных выше особенностей детского организма является то, что
более интенсивное периферическое кровообращение в сочетании с большим
отношением площади поверхности к массе тела и сниженным сердечным выбросом
может приводить к нарушению кровоснабжения внутренних органов, включая головной
мозг. Это может быть одной из причин более низкой термотолерантности детей по
сравнению со взрослыми.
Непрямые
доказательства того, что у детей может происходить нарушение кровоснабжения
внутренних органов, были получены в ходе исследований, проводившихся в
Финляндии. Дети 2-х летнего возраста, старшего возраста и подростки находились
в течение 10 минут в условиях, имитирующих сауну (70°С, 20% относительной влажности
воздуха). После такого воздействия лишь в самой младшей возрастной группе (2—5
лет) не наблюдалось увеличения сердечного выброса; у двоих из самых младших
детей произошел вазовагальный обморок.
Механизм,
обеспечивающий более интенсивное периферическое кровообращение у детей,
остается неясным. Возможно, он связан с особенностями строения кровеносных
сосудов либо повышенной чувствительностью к вазоактивным пептидам.
Следует отметить,
что в холодном климате у детей наблюдается более эффективное сокращение
периферических кровеносных сосудов, чем у взрослых. Более подробно этот вопрос
будет обсуждаться в статье "Физические и физиологические реакции на
холод". Еще материалы по теме "Терморегуляция":
Тепловой стресс, терморегуляция и двигательная активность детей
Характер и интенсивность потоотделения. Потовые и апоэкзокринные железы
Глицерин
Google |