В процессе развития млекопитающих, в частности у человека, выработалась способность сохранять постоянство температуры тела. Обеспечивается это тем, что организм постоянно вырабатывает тепло и беспрерывно его отдает окружающей среде. Таким образом устанавливается тепловой баланс, складывающийся из прихода и расхода тепла. Сложные процессы регуляции теплообразования и теплоотдачи называются терморегуляцией. Осуществляются они согласно учению И. П. Павлова под контролем высших отделов центральной нервной системы—ее корковыми и подкорковыми центрами. Если приход и расход тепла сбалансированы, то оно не накапливается в организме.

Источниками тепла в теле являются окислительные процессы, которые происходят непрерывно. Наибольшая часть тепла образуется в мышцах (2/3). Уровень окислительных процессов находится в зависимости от метеорологических условий. При высоких температурах воздуха он снижается, при низких — повышается. Происходит это рефлекторно — в результате раздражения Холодовых рецепторов. Так, при низких температурах воздуха рефлекторно возникает дрожание мышц и тем самым возрастает теплопродукция. Тепло образуется также в печени, почках и других органах, но в меньшей степени.

Процесс изменения интенсивности окислительных процессов, являющихся источниками энергии, называется химической терморегуляцией.

Роль химической терморегуляции в сохранении теплового ба-ланса невелика. Гораздо большее значение имеет регуляция теплоотдачи. Отдача выработанного телом тепла осуществляется через кожный покров — излучением, конвекцией и испарением пота с поверхности кожи. Этот вид терморегуляции получил на-звание физической.

В состоянии покоя или при легкой работе человек теряет в сутки с поверхности тела, на нагрев вдыхаемого воздуха и выделение мочи и кала (при температуре 15-20°) 2400— 2700 ккал. Излучением теряется 45%, конвекцией — 30% и испарением около 25%.

Отдача тепла с поверхности кожи увеличивается при низких температурах и большом движении воздуха, а также при наличии холодных поверхностей и уменьшается при высоких температурах воздуха, степ, оборудования и малом его движении.

В зависимости от метеорологических условий пути теплоотдачи могут изменяться. Так, потеря тепла излучением происходит только в том случае, если окружающие предметы, оборудование, стены, потолок имеют температуру ниже температуры кожного покрова. Если же температура их выше, то теплоотдача излучением не имеет места и осуществляется за счет конвекции и потоотделения. При высокой температуре воздуха поверхностные кровеносные сосуды рефлекторно расширяются, циркуляция крови усиливается, температура кожного покрова повышается и тем самым увеличивается теплоотдача конвекцией. Теплоотдача конвекцией имеет существенное значение только при температуре окружающего воздуха не выше 30°. Если температура воздуха повышается, то теплоотдача конвекцией снижается и большая часть тепла теряется при испарении пота. При температуре воздуха и окружающих предметов, близкой к 33°, последний путь теплоотдачи является единственным. При испарении 1 г пота отдается 0,6 ккал тепла. Кожный покров имеет большое количество потовых желез, деятельность которых происходит беспрерывно при любой температуре внешней среды. Потоотделение может достигать у рабочих горячих цехов нескольких литров за рабочий день. Чем тяжелее работа, тем больше потоотделение при одной и той же температуре воздуха. Так, при 20° и легкой работе влаговыделение составляет 90 г/ч, а при тяжелой — 390 г/ч. При температуре 25° оно уже при легкой работе достигает 130 г/ч, при тяжелой — 470 г/ч. При значительном потооделении теплоотдачи за счет испарения пота может и не быть, пот сплошным слоем покрывает кожу (профузный пот), не охлаждая ее. Только при невидимом потоотделении происходит полное его испарение и, следовательно, отдача выработанного организмом тепла. При низких температурах воздуха кровеносные сосуды кожи рефлекторно в результате раздражения холодовых рецепторов сокращаются, скорость кровотока уменьшается. Это приводит к снижению температуры кожного покрова и уменьшению теплоотдачи конвекцией. Одновременно с физической терморегуляцией выступает и химическая— главным образом в результате произвольных и непроизвольных мышечных сокращений («гусиная кожа», дрожь). При низких температурах в связи с повышенными энергетическими затратами увеличивается потребность в пище.

Терморегуляция организма в значительной степени зависит от влажности воздуха. Чем выше при одной и той же температуре влажность, тем ближе воздух к насыщению его водяными парами, тем труднее происходит испарение воды с поверхности кожи. Если же температура воздуха более 30° и воздух насыщен водяными парами более чем на 75%, то может наступить и перегревание организма.

На состояние терморегуляции оказывает влияние и движение воздуха. При наличии его теплоотдача с поверхности кожи конвекцией и испарением возрастает. Температура кожного покрова падает, однако до известного предела, связанного с температурой окружающего воздуха. При температуре воздуха 36° его движение может способствовать теплоотдаче только благодаря более эффективному испарению пота.

Если при высоких температурах движение воздуха является благоприятным фактором, то при низких оно способствует переохлаждению вследствие повышения теплоотдачи конвекцией. Низкие температуры воздуха легче переносятся при неподвижном воздухе. Терморегуляторные кортикальные механизмы человека позволяют ему приспособляться к широкому диапазону всех трех метеорологических компонентов и сохранять необходимый уровень теплового равновесия.

До тех пор пока механизмы терморегуляции справляются с избыточным теплом, организм не накапливает тепла, температура тела не повышается, хотя физиологические функции могут находиться в состоянии значительного напряжения. Когда же нарушается равновесие между образованием тепла в организме и теплоотдачей, то при несоответствии последней наступает перегревание. Верхней границей терморегуляции в покое является температура воздуха 30—31° при влажности 85% и 40° при влажности 30%. При мышечной работе эти границы снижаются (М. Е. Маршак и В. Г. Давыдов). Работа в условиях горячих и холодных цехов приводит к привыканию организма к имеющимся метеорологическим условиям (акклиматизация). В этом случае механизмы терморегуляции в результате рефлекторных воздействий работают быстро и совершенно и рабочие сравнительно легко переносят и высокие и низкие температуры. Центр терморегуляции располагается в промежуточном мозге, который находится под контролем коры больших полушарий. Под влиянием высоких и низких температур возбуждение с тепловых рецепторов кожи поступает в тепловой центр, откуда идут уже импульсы к исполнительным органам.

Объективными показателями акклиматизации организма являются уменьшение функциональных сдвигов и высокий уровень работоспособности. Однако акклиматизация не безгранична и при отсутствии надлежащих санитарно-гигиенических мероприятий, особенно в горячих цехах, в организме могут возникнуть патологические процессы.