В центре внимания учёных были студенты, приехавшие из жарких регионов Земли. Они находятся под риском получения обморожений и других негативных последствий влияния низких температур, поскольку их чувствительность к холоду отличается от чувствительности коренных жителей Европейского Севера России.
Работу выполняли трое специалистов кафедры биологии человека и биотехнических систем САФУ: Алексей Медведев, Артём Кирьянов, Людмила Соколова. Получено свидетельство о государственной регистрации базы данных.
Учёные изучали тепловые изображения кистей рук студентов из жарких областей и местных студентов, анализируя распределение температуры кожи и температурные реакции на искусственное холодовое воздействие. С помощью тепловизора они сравнивали температуру кожи рук в помещении, затем – после одноминутного пребывания в холодной воде, и при восстановлении исходной температуры кисти. Для первичной обработки термограмм использовалось специализированное программное обеспечение.
Выяснилось, что у студентов, приехавших из стран тропического и субтропического климатического поясов изначально температура рук в помещении ниже, чем у жителей Арктической зоны. Поскольку их организмы нацелены на теплоотдачу, а не на сохранение тепла.
– Механизмы поддержания температурного гомеостаза у жителей Севера и уроженцев стран с тропическим климатом значительно различаются: для южан характерна более умеренная теплопродукция при более высокой теплоотдаче, что может приводить к переохлаждению и повышенном риску возникновения респираторных заболеваний при учёбе на севере, – объясняет Артем Кирьянов.
Эксперименты показали, что после холодовой пробы восстановление нормальной температуры у иностранцев происходит дольше: почти 29 минут у южан и около 15 минут у северян длится восстановление исходной температуры кожи кистей рук, после того как конечности подвергнутся одноминутному погружению в ледяную воду.
– В рамках моего диссертационного исследования изучалось влияние подкожной клетчатки и парасимпатической нервной системы на способность организма противостоять холодовому воздействию. В результате проведённых измерений существенных отличий между жителями севера и юга по этим параметрам обнаружено не было, поэтому мы считаем главной причиной замедленного восстановления температуры у южан сниженный тонус периферических сосудов и меньшую плотность холодовых рецепторов, – рассказывает выпускник аспирантуры САФУ Алексей Медведев.
В исследовании участвовали 33 студента, из них 15 – из подготовительного факультета САФУ, проживающие на Севере менее полугода. Их механизмы терморегуляции ещё не приспособились к новым климатическим условиям, а значит, эти студенты могут, сами того не ощущая, получить переохлаждение.
– В поддержании постоянной температуры тела участвуют два механизма: теплопродукция – повышение температуры тела с помощью сократительных (дрожь) и несократительных (расщепление углеводов, белков и жиров – катаболизм) механизмов; и теплоотдача – отведение тепла в окружающую среду наподобие радиатора, где теплоносителем выступает кровь в сосудах кожи, а также испарение влаги. Все эти процессы бессознательно, инстинктивно, контролируются мозгом, и для того, чтобы он понял, как нужно себя вести существуют особые нервные клетки - температурные рецепторы. Они реагируют на воздействие критичных температур и некоторых веществ, вызывая жгучее ощущение. Если температура слишком высокая или низкая к ощущению прибавится еще и боль. Мы решили проверить, как южане ощущают холодную температуру, – объяснил Артём Кирьянов.
Выяснилось, что северяне, держа руку в холодной воде, испытывали дискомфорт, в то время как гости города не испытывали болевых ощущений. В данном случае болевые ощущения, возникающие у коренных жителей Севера, являются важнейшим защитным механизмом от негативного влияния низких температур.
– Возможно вы замечали, что в нашем городе многие индийцы и африканцы зимой одеваются, на первый взгляд, недостаточно тепло: распахнутая куртка поверх футболки, легкие кроссовки. Это свидетельствует о том, что они не так чувствуют холод. В то же время, как показало наше исследование, их организм испытывает переохлаждение, – заметил учёный.
Специалисты САФУ выяснили, что восстановление кровообращения в тканях, подвергшихся холодовому воздействию, у студентов с юга идёт дольше и пропорционально продолжительности гипотермии конечности. Как считают учёные, это говорит о вероятности отсроченных холодовых травм и дисфункций.
– Сравнение разницы исходной и конечной температуры кистей в обеих группах может позволить оценить интенсивность ответа на холодовое воздействие. В научной литературе недостаточно информации об адаптации студентов из жарких городов в приполярных регионах. Но именно успешность их адаптации скажется на результате учебного процесса, – заключил Артём Кирьянов.
