Как сужение сосудов сохраняет тепло?

Думайте о теле как о радиаторе. Мы можем выпускать тепло, используя обмен жидкости, а именно кровь и пот. Когда мы тренируемся, пот охлаждает нас за счет охлаждения испарением . Когда мы не тренируемся или в теплую погоду, мы, как правило, не потеем, но все же обмениваемся теплом с окружающей средой — в конце концов, метаболизм все еще активен, мы все еще «сжигаем энергию», и наша кожа никогда не достигает температуры воздуха, и наше ядро ​​​​не охлаждается до температуры нашей кожи (поэтому должен происходить какой- то теплообмен). Как это может быть, если нет очевидного механизма отвода нашего тепла, как в случае потоотделения?

Ответ на это лежит в основе вашего вопроса. Терморегуляция человека во многом осуществляется благодаря нашему кровотоку и расширению сосудов:

«Кровоток кожи при терморегуляции взрослого человека: как это работает, когда нет и почему». Чаркудян. N. Mayo Clin Proc. 2003.

Кожные симпатические сосудосуживающие и сосудорасширяющие системы также участвуют в барорефлекторном контроле артериального давления; это особенно важно во время теплового стресса, когда такой большой процент сердечного выброса направляется на кожу. Местный термоконтроль кожных кровеносных сосудов также играет важную роль — локальное нагревание кожи может вызвать максимальное расширение сосудов у здоровых людей и включает в себя роль как местных чувствительных нервов, так и оксида азота. Местное охлаждение кожи может снизить приток крови к коже до минимального уровня.

По сути, ваше тело «хочет» оставаться в тепле. Если воздух вокруг вашей кожи сравнительно теплее, кожные кровеносные сосуды будут расширяться, чтобы приспособиться к более высокой скорости потока, позволяя большему количеству крови участвовать в передаче тепла. Противоположное верно для сравнительно более холодного воздуха, и взаимосвязь между кожным кровотоком, потоотделением и локальным охлаждением кожи можно проверить экспериментально:

«Кожный кровоток и локальная температура независимо изменяют скорость потоотделения во время пассивного теплового стресса у людей». Винго и др. J Appl Physiol. 2010.

В протоколе I два участка получали норадреналин для уменьшения кожного кровотока, а два участка получали раствор Рингера (контроль). На всех участках поддерживали температуру 34°C. В протоколе II все участки получали 28 мМ нитропруссида натрия для выравнивания кожного кровотока между участками перед локальным охлаждением до 20°C (2 участка) или поддержанием при 34°C (2 участка). В обоих протоколах испытуемых затем пассивно нагревали, чтобы повысить внутреннюю температуру примерно на 1 °C. Как снижение кожного кровотока, так и снижение местной температуры уменьшали наклон отношения SR к средней температуре тела (2,0 ± 1,2 против 1,0 ± 0,7 мг·см-2·мин-1·°C-1 для эффекта снижения кожного кровотока). поток, P = 0,01, 1,2 ± 0,9 против 0,07 ± 0,05 мг·см-2·мин-1·°C-1 для эффекта пониженной локальной температуры, P = 0,02). Кроме того, локальное охлаждение задерживает начало потоотделения (средняя температура тела 37,5 ± 0,5°С). 4 против 37,6 ± 0,4°C, P = 0,03). Эти данные показывают, что местное охлаждение ослабляет потоотделение за счет независимых эффектов снижения кожного кровотока и снижения локальной температуры кожи.