Если коротко: на морозе щёки и нос краснеют не потому, что «кровь прилила от холода», а потому, что тело ведёт с холодом торг. Сначала оно перекрывает сосуды кожи, чтобы не терять тепло, — лицо бледнеет и стынет. Через несколько минут в остывших участках сосуды ненадолго распахиваются, и туда волной идёт тёплая кровь: это холодовая вазодилатация, или «реакция охотника». Она не даёт тканям замёрзнуть. Красный нос — значит, система работает. А вот белое онемевшее пятно — значит, она сдалась, и это уже признак отморожения.
Это канал «Спорт и здоровье», и зимой мы почти каждый выход на лыжню или пробежку начинаем с одной и той же картинки в зеркале: щёки пунцовые, нос как у Деда Мороза. Обычно это списывают на «хорошую циркуляцию» или «закалку». На самом деле за румянцем стоит довольно хитрый механизм, и если его понимать, то становится ясно, почему краснота на морозе — хороший знак, а внезапная бледность — плохой, и почему растирать замёрзший нос снегом — худшая из бабушкиных идей.
Первый ход тела: перекрыть кожу
Начнём с того, что тело делает в первые секунды на холоде. Кожа — огромный радиатор: через неё уходит большая часть тепла. Как только холодовые рецепторы и мозговой «термостат» в гипоталамусе фиксируют, что тепла теряется слишком много, симпатическая нервная система даёт команду мелким сосудам кожи сжаться. Тёплая кровь уходит вглубь, к сердцу, мозгу и внутренним органам, а поверхность остаётся на голодном пайке.
Снаружи это выглядит как бледность и «гусиная» кожа, изнутри ощущается как холод в пальцах, ушах и носу. Логика понятна: ядро тела дороже периферии. Но у этой стратегии есть очевидная цена. Ткань, в которую почти не поступает тёплая кровь, остывает до температуры окружающего воздуха. А на морозе и ветру это путь к тому, что вода в клетках начнёт замерзать. Если бы тело только сжимало сосуды и ничего больше, нос на зимней прогулке был бы обречён.
Подробнее о том, как тело делит тепло между ядром и периферией и почему пальцы мёрзнут даже в комнате, мы уже разбирали отдельно, здесь не будем повторяться. Нам важно другое: что происходит дальше, через несколько минут на холоде.
Ага-момент: сосуды распахиваются волнами
В 1930 году английский кардиолог Томас Льюис опускал пальцы добровольцев в ледяную воду и измерял температуру кожи. Он ожидал увидеть плавное остывание до температуры воды. Вместо этого кожа сначала остывала, а потом вдруг начинала теплеть, затем снова остывать и снова теплеть. Температура «гуляла» волнами. Это явление назвали холодовой вазодилатацией (англ. cold-induced vasodilation, CIVD), а в русской литературе его часто называют «реакцией охотника» или реакцией Льюиса.
По обзору физиолога Ханса Данена о холодовой вазодилатации, в кончиках пальцев она обычно включается через 5–10 минут после начала местного охлаждения, и считается, что именно она снижает риск местной холодовой травмы. Механизм, по мнению автора, такой: от холода нервные окончания, которые держат сосуды сжатыми, внезапно перестают выделять свой сигнальный медиатор, мышечная стенка сосудов расслабляется, и в остывшую ткань врывается тёплая кровь. Немного согрев её, нервы снова начинают работать, сосуды сжимаются, и цикл повторяется.
Масштаб у этих «вспышек» немаленький. В обзоре Стивена Чунга о реакции рук и ног на холод сказано, что во время такой волны температура кожи может подняться на величину до 10 °C, а падение и подъём могут повторяться циклически, раз за разом. Там же подчёркнуто, что точный механизм до сих пор обсуждается: одни данные указывают на местные рефлексы в самой коже, другие — на то, что мозг на время ослабляет сосудосуживающую команду. Сходятся в одном: «исполнители» реакции — особые сосудистые перемычки в коже, о которых ниже.
Вот, собственно, ответ на вопрос из заголовка. Щёки и нос на морозе краснеют, когда в них идёт очередная такая волна: сосуды кожи расширены, и кровь просвечивает сквозь тонкую кожу. Это компромисс: тело тратит немного тепла, чтобы ткань на периферии не замёрзла насовсем.
Почему краснеют именно щёки, нос и уши
Логичный вопрос: если реакция охотника есть по всему телу, почему горят именно лицо и уши, а не, скажем, живот под курткой? Тут сходятся три причины.
Они голые и на ветру
Под шапкой, шарфом и пуховиком кожа почти не мёрзнет, и спасать её не нужно. А щёки, нос и уши остаются открытыми, их обдувает ветер, и остывают они быстрее всего остального. Холодовая вазодилатация включается там, где кожа реально охладилась. Поэтому «загораются» именно открытые участки. Та же логика объясняет, почему эти места чаще всего и обмораживаются: по памятке МЧС России о первой помощи при отморожении, чаще всего страдают как раз уши, нос, щёки и кисти рук.
Тонкая кожа и густая сосудистая сеть
Кожа лица тонкая, а сеть мелких сосудов в ней густая и лежит близко к поверхности. Когда сосуды расширяются, прибавка крови сразу заметна как цвет. На спине или бёдрах та же реакция почти не видна: кожа толще, сосуды глубже. Кстати, именно поэтому лицо так заметно краснеет и от смущения, хотя механизм там другой, эмоциональный, про него у нас есть отдельный разбор.
В носу есть «краны»
Самые мощные регуляторы кожного кровотока — артериовенозные анастомозы: короткие толстостенные перемычки, по которым кровь идёт из мелкой артерии прямо в вену, минуя капилляры. Открыт такой «кран» — и через кожу идёт мощный тёплый поток. Надёжно они описаны в коже ладоней и стоп. А вот про лицо мнения расходились, и обзор норвежского физиолога Ларса Валлёэ приводит данные, что в коже носа анастомозы, по-видимому, есть: колебания кровотока в артерии, питающей нос, совпадали с колебаниями в руке. Для щёк и лба такой связи не нашли. Так что нос — особый случай: у него свои «краны», и краснеет он часто ярче щёк.
Что показали опыты с ледяным ветром
Большинство опытов с реакцией охотника ставят на пальцах, опущенных в ледяную воду. Но есть и исследования именно лица. Канадские физиологи Брайкович и Дюшарм посадили добровольцев под холодный ветер при температуре от −10 до +10 °C и скорости ветра 2, 5 и 8 метров в секунду и следили за температурой кожи лица.
Результаты хорошо объясняют бытовые наблюдения. При сухом воздухе +10 °C волн вазодилатации на лице не было ни у кого, ни при каком ветре: коже просто не было нужды спасаться. При 0 °C волны появлялись, а при −10 °C их было существенно больше. Мокрое лицо при +10 °C давало примерно ту же картину, что сухое при нуле: влага на коже испаряется и охлаждает её сильнее воздуха. Чем сильнее холод и ветер, тем равномернее реакция распределялась по разным участкам лица.
Ещё одна находка — для тех, кто зимой тренируется. Когда добровольцы не сидели, а занимались и температура тела у них поднималась, нос оставался заметно теплее, хотя остальное лицо остывало так же. Авторы делают вывод, что нос сильнее остального лица реагирует на общее тепловое состояние тела. Проще говоря, разогретому лыжнику организм охотнее «отапливает» нос — отсюда тот самый красный нос после хорошей тренировки.
Когда румянец сменяется бледностью: тревожный сигнал
Теперь главное практическое следствие. Реакция охотника — это роскошь, которую тело позволяет себе, пока в ядре достаточно тепла. По обзору Данена, при общем переохлаждении холодовая вазодилатация почти исчезает: когда на кону выживание всего организма, им жертвуют в пользу периферии. Тот же обзор отмечает, что на силу реакции влияют и другие факторы: алкоголь, стресс, возраст, питание, высота.
Поэтому смена цвета на лице — полезный сигнал. Пока щёки красные, щиплет и покалывает — сосуды работают, кровь в ткань поступает. Если же на щеке, носу или ухе появляется белое пятно, а боль и пощипывание сменяются онемением, значит, сосуды перестали открываться, и ткань начинает замерзать. МЧС России описывает признаки отморожения именно так: потеря чувствительности кожи и появление на ней белых безболезненных участков.
Коварство в том, что именно онемение мешает заметить беду: замёрзшая кожа не болит. Поэтому зимой на прогулке с друзьями или детьми полезно поглядывать друг другу на лица. Белое восковое пятно на щеке со стороны видно раньше, чем его почувствует хозяин.
Кстати, побледнение и дрожь в целом — разные истории: дрожь включается, когда тело уже не справляется сужением сосудов и начинает греться мышцами. Подробнее — в нашей статье про дрожь от холода.
Что делать при побелении — и почему снег вреден
Здесь мы не ставим диагнозов, а пересказываем, что советуют официальные памятки. Российская и британская практики в главном совпадают.
Что делать. По памятке МЧС, поражённые участки нужно сразу укрыть теплоизолирующим материалом (одеяло, одежда, вата), обездвижить, перевести человека в тёплое помещение и дать тёплое питьё. Логика в том, что согревание должно идти «изнутри», вместе с восстановлением кровотока. Национальная служба здравоохранения Великобритании (NHS) советует то же самое: уйти в тепло, снять тесное (перчатки, кольца), укутать, пить тёплое.
Чего НЕ делать. И МЧС, и NHS прямо запрещают растирать поражённое место. МЧС также запрещает массировать, смазывать чем-либо и активно греть, например опускать в горячую воду. NHS добавляет: не прикладывать к коже прямое тепло — костёр, батарею, грелку, не лезть в горячую ванну и не пить алкоголь.
Почему растирать снегом — миф
Совет «потри снегом» живёт десятилетиями, и понятно почему: после растирания кожа краснеет, и кажется, что кровь вернулась. Но если вспомнить механизм, картина обратная. Снег — это лёд, он охлаждает ещё сильнее и продлевает замерзание. А трение травмирует ткань, которая уже повреждена холодом и плохо чувствует боль. А онемевшая кожа не подскажет, что вы стёрли её до ссадины или обожгли у батареи. Нужно не «разгонять кровь» силой, а дать ткани спокойно отогреться в тепле, пока сосуды откроются сами.
Когда срочно к врачу
NHS советует сразу обращаться за неотложной помощью, если кожа твёрдая и замёрзшая, есть отёк с потерей чувствительности, появились пузыри с кровянистым содержимым, а также при признаках переохлаждения: невнятная речь, медленное дыхание, вялость и спутанность. МЧС описывает выраженное отморожение так: затруднены движения в суставах, а после согревания появляются боль, отёк, краснота с синюшным оттенком и пузыри. В таких случаях в России звонят 103 или 112. Любые лекарства и обработку пузырей назначает только врач.
А закалка поможет?
Есть популярная идея: если регулярно морозить руки или лицо, реакция охотника станет сильнее и обморожения не страшны. Основание у неё есть: у людей, чья работа связана с холодом, например у разделывающих рыбу, реакция действительно сильнее, это отмечает и обзор Данена. Но позже Чунг и Данен разобрали исследования именно на тренируемость и пришли к выводу, что повторное местное охлаждение кровообращение в пальцах систематически не меняет. Возможно, у работников холодных профессий это врождённая особенность или естественный отбор: в такие профессии просто идут и задерживаются те, кому холод даётся легче. Вывод авторов прямой: даже после долгой жизни в холоде человек остаётся уязвим для холодовых травм.
Так что зимой для лица работают простые вещи: закрывать нос и щёки от ветра шарфом или балаклавой, не выходить на мороз с мокрым лицом, держать тело в тепле (тёплое ядро — больше шансов, что тело будет «отапливать» периферию), не пить алкоголь для сугрева и следить за цветом кожи у себя и спутников.
Коротко
— На морозе тело сначала сужает сосуды кожи, чтобы сберечь тепло, — лицо бледнеет и стынет.
— Через 5–10 минут в остывших местах сосуды периодически распахиваются, и туда идёт тёплая кровь: это холодовая вазодилатация, или «реакция охотника». Она защищает ткани от замерзания.
— Краснеют щёки, нос и уши, потому что они открыты ветру, кожа там тонкая, а в носу, по данным исследований, есть свои артериовенозные «краны».
— При сильном общем переохлаждении реакция почти пропадает, и тогда кожа белеет и немеет — это признак отморожения.
— При побелении: в тепло, укрыть, тёплое питьё. Не растирать (особенно снегом), не греть у огня и в горячей воде, не пить алкоголь. Твёрдая кожа, пузыри, спутанность — за медпомощью.
Пока нет комментариев