Фрэнсис Эшкрофт - На грани возможного: Наука выживания Страница 28

Держи голову в холоде

Антилопам приходится нелегко. Они живут в засушливых африканских саваннах, где почти нет тени, а единственный способ спастись от хищника – бежать быстрее, чем он. Однако при беге в огромных количествах вырабатывается тепло – иногда в 40 раз больше, чем в состоянии покоя. Следовательно, бегущая антилопа рискует получить тепловой удар.

Мозг млекопитающих, как уже отмечалось, особенно чувствителен к жару, и, когда внутренняя температура превышает допустимый предел, погибает первым. Таким образом, один из способов борьбы с чрезмерной жарой – не допускать перегрева мозга, позволяя перегреваться остальным участкам тела. Именно этим способом пользуются сернобыки и газели, выдерживающие температуру тела до 45° С. У этих животных имеется особый сосудистый теплообменник, известный как rete mirabile (дословно – «чудесная сеть»), с помощью которого охлаждается кровь, поступающая в мозг. Не доходя до мозга, сонная артерия разветвляется на сеть из сотен более мелких сосудов. Они смешиваются с такой же сетью мельчайших вен, несущих прохладную кровь обратно к сердцу от носоглотки. Теплые артерии отдают жар в прохладные вены, и температура крови, поступающей в мозг, уменьшается, поэтому, даже если температура тела антилопы поднимется на целых четыре градуса или более, температура мозга изменится едва ли на градус. Так несущаяся галопом газель сохраняет «холодную голову», распределяя излишек жара по остальному организму, пока не закончится бешеная гонка. Избыток жара уходит из тела ночью с использованием теплопроводности и конвекции, а значит, подобный способ позволяет к тому же удержать влагу, поскольку уменьшает потребность в потоотделении.

Размеры и формы

Размер тела имеет большое значение для терморегуляции. Подобно тому как большая глыба льда тает медленнее, чем расколотая на куски, поскольку отношение площади поверхности к объему получается меньше, так и крупное животное теряет тепло медленнее, чем мелкое. У крошечных созданий, например, землероек или колибри, теплоотдача происходит так стремительно, что ночью им не удается поддерживать стабильную температуру тела. Крупным животным, наоборот, при большой физической нагрузке в жарком климате грозит перегрев, поэтому погоня в африканской саванне – это всегда короткий спринтерский рывок.

Этнологи и археологи давно подметили, что пропорции человеческого тела связаны с температурой среды, в которой развивался тот или иной народ. Наше тело сформировано естественным отбором, поэтому народы, приспособленные к холодному климату, – например, инуиты Арктики, – коренастые и невысокие, с короткими конечностями и пальцами. Такое строение помогает сберечь тепло, обеспечивая низкое значение отношения площади поверхности к объему. Представители народов, развивавшихся в сухом и жарком климате, например, в саваннах Экваториальной Африки, обычно высокие и худощавые, с длинными конечностями. Такое строение наблюдается не только у современных масаи и самбуру, но и у больших человекообразных обезьян, проживавших в древности в этих же районах Восточной Африки. Согласно красочному описанию Алана Уокера и Пат Шипман, у «турканского мальчика» (самый полный из обнаруженных на сегодняшний день скелет Homo erectus) конечности еще длиннее, чем у живущих ныне африканцев. Высокий рост облегчает теплоотдачу, обеспечивая пропорциональное увеличение площади поверхности для потоотделения, а теплопроводность из глубинных тканей повышается благодаря сокращению количества подкожного жира. Таким образом, для жаркого климата предпочтительнее быть высоким и поджарым, особенно если вы охотник и за добычей вам приходится гнаться. У животных в ходе эволюции тоже выработались свои способы увеличить площадь поверхности для усиления теплоотдачи. По большей части именно этой цели служат огромные уши слона и длинные голые ноги птиц.

Поскольку в пустыне нередки периоды бескормицы, и люди, и животные приспособились, отъедаясь в урожайные времена, запасать жир «на черный день». Однако жир – хороший изолятор и, откладываясь под кожей ровным слоем, может сильно затруднить теплоотдачу. Поэтому обитатели пустыни сосредоточивают запасы жира в одном месте. Этой цели служит, например, верблюжий горб (вопреки распространенному заблуждению, это вовсе не бурдюк с водой). У южноафриканских готтентотов жир откладывается в основном в ягодицах (такое явление называется «стеатопигия»), а конечности остаются длинными и худыми для облегчения теплоотдачи. Стеатопигия встречается в избытке и у тучных европейцев, и североамериканцев, но в их случае (сытого населения нежаркой страны) адаптационной функции не несет.

Тепловой удар

В Соединенных Штатах каждый год от теплового удара гибнут около 250 человек, а в особенно неблагоприятные годы число смертей может превысить и 1500. В июле 1998 г. температура на Среднем Западе подскочила до 38° С и не спадала даже по ночам 24 дня подряд. Жара унесла 150 жизней. На следующий год во время такой же изнурительной, но чуть менее продолжительной жары, за одну ночь только в Чикаго умерли 50 человек. В таких экстремальных условиях человек может лечь в постель вполне бодрым, а проснуться серьезно больным либо не проснуться вовсе. Закрывая окна на ночь из страха перед грабителями, мы тем самым увеличиваем риск теплового удара. Самую серьезную группу риска составляют старики, поскольку они меньше потеют, поэтому в 1998 г. пожилым и малоимущим советовали искать днем спасения в кондиционированной прохладе торговых центров. Детей старались не выпускать на улицу, а уличных рабочих перевели на ночные смены.

В начале XX в. тепловой удар считался сродни солнечному. Бытовало мнение, что солнце испускает вредные «фотохимические» лучи, проникающие сквозь череп в мозг и вызывающие солнечный удар. Это убеждение породило моду на шлемы и спинные накладки для защиты от проникновения солнечных лучей. Некоторые даже ратовали за то, чтобы приделывать к шляпам от солнца тонкие металлические пластинки. Элспет Хаксли в своей «Крапчатой ящерице» (The Mottled Lizard) – воспоминаниях о жизни в Кении после Первой мировой войны, пишет, что путешественники надевали «спинные накладки из простеганной ткани со вставками красной материи, которые пристегивались пуговицами к рубахе. Солнце по-прежнему считалось сродни опасному дикому зверю, который уложит вас одним ударом, если не остерегаться его ежеминутно с девяти утра до четырех дня».

Еще более диковинную картину представляет описание приезда кузена Хилари. Кузен скрывался под многочисленными слоями защитной одежды, включавшей «огромный тропический шлем с прикрепленным к нему длинным фиолетовым шарфом, струящимся по спине. Под шарфом виднелась обширная спинная накладка из шкуры конгони, подбитая красной фланелью. Лицо скрывали большие черные очки, а над всем этим возвышался огромный полосатый зонт от солнца. Сжимая зонт, он перебежал на тенистую веранду и там принялся осторожно разоблачаться. «Гофрированная жесть с соломой, – изрек он. – Вот шаг в правильном направлении, однако между жестью и соломой необходим двойной слой битумизированного фетра. Ну вот, кажется, можно надеть шлем полегче».

Кузен заботился не только о себе. Вот как он наставляет свою кузину, мать Элспет: «Разве можно выходить на веранду без шляпы? А эта блузка – очаровательная, очень тебе идет, но ведь она совсем не защищает от фотохимических лучей! Нельзя быть такой легкомысленной, Тилли, ты же знаешь, солнце поражает спинномозговую жидкость и разрушает ганглии. Разве ты хочешь лишиться рассудка?»

Кузен Хилари был не одинок в своем страхе перед коварными фотохимическими лучами. Британским войскам в Индии предписывалось носить пробковые шлемы в течение дня, не снимая, и неисполнение наказывалось весьма сурово – две недели казарменного ареста.

Только в 1917 г. стало понятно, что тепловой удар – это нарушение терморегуляции, а вовсе не результат прямого воздействия тропического солнца. Однако распространенная к тому времени боязнь фотохимических лучей изгладилась не сразу – даже спустя десять лет, в 1927 г., к ним по-прежнему относились с опаской. Сегодня солнечный удар считают разновидностью теплового.

Распространенной причиной теплового удара в жарком климате является физическая нагрузка. В число опасных факторов входят также слабая физическая подготовка, недостаточное потребление жидкости при длительной нагрузке и резкий финишный рывок. В группу риска попадают, таким образом, бегуны-любители на марафонских дистанциях, поэтому перед организаторами соревнований нередко встает вопрос, не отменить ли гонку ввиду чересчур хорошей погоды. Однако профессиональные спортсмены тоже не избавлены от опасности. В июне 1999 г. свалился от обезвоживания и теплового удара теннисист Джим Курье, выиграв второй по продолжительности матч за всю историю Уимблдона, длившийся 4 ч 27 мин. Из сотен зрителей, пришедших посмотреть состязания, никто не пострадал, поскольку английское лето редко бывает жарким и день не был особенно теплым. Спортсмену стало плохо исключительно из-за повышения температуры тела, вызванного напряженной борьбой за победу.