при какой температуре замерзнет человек мгновенно

«Я заметил действительно странный горизонт, — говорит фотограф, — я видел эти невероятные волны, которые наполовину были замерзшими. Обычно на пляже слышен шум разбивающихся волн, однако вокруг было тихо, настолько тихо, как будто мои уши были заткнуты берушами».

Движение волн, по логике вещей, должно было разрушить кристаллы льда до того, как они сформируют замерзшую поверхность, покрывающую участок прибрежных вод Атлантического океана. Однако вопреки законам науки этого не произошло.

По мнению Джонатана, высота частично замерзших волн достигала от полуметра до метра.

Посмотрев на снимки, Хелен Фрикер, гляциолог из Института океанографии Скриппса в Ла-Хойя, специализирующаяся на динамике ледяных потоков в Анактиде, сказала, что у нее пока нет научного объяснения этого феномена.

Гляциолог Аляскинского университета в Фэрбенксе Эрин Петит сказала, что она никогда не видела ничего подобного. «Холодная, но спокойная вода обычно просто замерзает», — поясняет гляциолог.

На другой день погода была еще холоднее. Джонатан снова отправился на пляж, но вопреки ожиданиям никаких полузамерзших волн он там не обнаружил. В прибрежной зоне океан представлял собой сплошной ледяной покров без малейшего движения.

***
Так что не столь уж и фантастичны версии о «мгновенном» замерзании

Источник

Человек в условиях сверхнизких температур

Температуры воздуха ниже минус 70 °С отмечаются лишь в нескольких районах Земли. Несомненное лидерство здесь удерживает Антарктида, где на станции Восток зарегистрирована самая низкая температура воздуха на планете — минус 89,2 °С. В Северном полушарии такие морозы невозможны, а абсолютным минимумом считается температура минус 77,8 °С, наблюдавшаяся в районе Оймякона. Ниже минус 70 °С может опускаться температура воздуха и на некоторых ледниках Гренландии.
Разумеется, столь экстремальные значения температуры характерны в первую очередь для внутренних районов Антарктиды и в меньшей степени Гренландии, где условия резко континентального высокогорного климата сочетаются с продолжительной полярной ночью и постоянным оттоком тепла из этих районов. Интересно, что, например, в окрестностях станции Восток летом на каждый квадратный сантиметр поверхности поступает свыше 30 тыс. калорий солнечного тепла. Это почти вдвое больше, чем получает в июле Тбилиси. Но около 90%, а в отдельные дни до 98% всех поступающих на снежную поверхность солнечных лучей отражается от нее, как от зеркала. Во время полярной ночи Антарктида вовсе не получает солнечного тепла. Это значит, что в ее внутриматериковых районах происходит непрерывное охлаждение поверхностных слоев ледникового покрова. Беспредельное усиление морозов ограничивается притоком тепла из глубины Земли и непрерывным перемешиванием воздушных масс.

Каково же состояние человека в условиях сверхнизких температур? При температуре ниже минус 70 °С пребывание на открытом воздухе более 10-15 минут даже в специальной климатической одежде затруднено из-за опасности обморожения конечностей и дыхательных путей. Так, при температуре минус 70 °С и ветре 5 м/сек уже через 10-13 секунд обнаженные кисти рук начинают сильно болеть, а через 35-40 секунд наступает онемение и повеление пальцев. Теплопотери с поверхности органов дыхания возрастают в несколько раз за счет нагревания морозного воздуха и его увлажнения, поскольку в Центральной Антарктиде абсолютная влажность воздуха в зимний период приближается к нулю.
Расчеты показывают, что почти половина общей теплоотдачи организма происходит через органы дыхания. Теплоотдача настолько интенсивна, что может вызвать непосредственное переохлаждение и обморожение легких. После дыхания морозным (ниже минус 70 °С) воздухом появляются саднящие боли в груди и мучительный сухой кашель, который длится 2-5 часов, а иногда — спазмы голосовых связок.

B.C. Игнатов, начальник станции Восток в 1959-1960 гг. так описывает ощущения человека, побывавшего на морозе минус 85,7°С: «Стояла ясная погода. Над горизонтом стоял ослепительно яркий диск солнца. С северо-запада тянул ровный ветерок. Скорость его была невелика — всего 5 метров в секунду. Но даже при таком слабом ветре мороз лютовал невероятно, он обжигал, точно пламя, и дышал поистине космическим холодом. Несмотря на дымку, над горизонтом четко обозначился солнечный диск. В воздухе стояла темно-сиреневая стена морозного тумана. Уже через минуту влажный от дыхания шарф превратился в настоящий скафандр. Мороз пробирал до костей. Не спасала и теплая специальная одежда. Руки белели мгновенно, едва их вытянешь из рукавиц. Возьмешься за что-либо — мороз ударит по рукам, словно электрический ток. Суставы пальцев, даже спрятанные в рукавицы, нестерпимо болели, будто их сжали со страшной силой. Через 8 минут ноги, обутые в унты и теплые шерстяные носки, потеряли чувствительность. Начался неудержимый кашель: мертвящий все живое мороз пробрался к легким. Дальнейшие эксперименты становились опасны, и пришлось ретироваться. Возвратившись в дом, я еще долго кашлял, отхаркиваясь слизью ознобленных легких. Слегка кружилась голова, усилилась одышка, чувствовалась слабость, сухость во рту».

Сверхнизкие температуры влияют на состояние и структуру многих знакомых нам веществ и материалов. Так, весьма интересны результаты проводившихся на станции Восток опытов на истечение дизельного топлива и авиационного бензина при различных температурах воздуха. К двум бачкам емкостью по 15 литров каждый были припаяны 3-метровые горизонтальные трубки диаметром 10 миллиметров. В один из бачков заливалось 10 литров дизельного топлива, а в другой — такое же количество авиабензина и измерялось время полного истечения топлива. Результаты опытов приведены в таблице.

Влияние сверхнизких температур на некоторые вещества:

Зимовка на станции Восток, где сверхнизкие температуры воздуха — норма, становится для полярников настоящим испытанием. Несмотря на сравнительно небольшую высоту над уровнем моря, на которой находится станция, акклиматизация проходит очень тяжело и практически постоянно происходит истощение физиологических резервов организма. Вновь прибывшие вынуждены как можно меньше двигаться, иногда просто все время лежать. Словно огромная тяжесть давит на человека, не давая ему свободно вздохнуть. Те грузы, которые в Мирном легко поднимал один человек, на Востоке перетаскивают вдвоем-втроем.
Однажды на Восток привезли собаку. Пес по кличке Волосан поначалу резвился, изучал станцию, бегал, не зная, что на Востоке этого делать нельзя. Однако скоро он все понял — началась акклиматизация. Пес ничего не ел, его било мелкой дрожью. Целыми днями Волосан лежал в спальном мешке, куда его засунули полярники, смотрел на все мутным взглядом и прямо таял на глазах. На седьмой день ему стало совсем худо, и пришлось отправить его обратно в Мирный. К самолету сам он идти уже не мог — полярники так и внесли его в спальном мешке.

Альпинисты, встречающиеся среди полярников, побывавшие на Памире и Тянь-Шане, порой без должного уважения относятся к высоте Востока (каких-то три с половиной тысячи метров). Однако этот снисходительный тон улетучивается в первые же минуты пребывания на Востоке. Эвакуация со станции людей, казавшихся совершенно здоровыми, в общем-то не редкость. С начала антарктической осени — в марте и по декабрь — связь с Востоком возможна только по радио. Зимующим на станции в течение этих восьми, а то и девяти месяцев приходится рассчитывать исключительно на свои силы. Что бы ни случилось, помощь прийти не сможет.

Хотя на Большой земле разрабатывали различные планы спасательных операций и изо всех сил стремились помочь попавшим в беду людям, скоро стало ясно, что никакой реальной возможности для этого нет. Двадцати полярникам станции Восток предстояло пережить самую долгую и самую лютую зиму на Земле.

Во время этой зимовки полярникам поневоле приходилось десятки раз нарушать все нормы и инструкции техники безопасности, заставляя в очередной раз удивляться скрытым возможностям человеческого организма. Чего стоит одна только ночь во время пожара. Трудно в это поверить, но люди провели на открытом воздухе при температуре около минус 70 °С несколько часов (нормой считается 20-25 минут). При этом первое время многие из них, поднятые среди ночи, были лишь кое-как одеты. Более того, в эту ночь не было ни переохлаждений, ни отморожений. Полярники рассказывали потом, что они даже не чувствовали мороза.

Находясь в такой сверхэкстремальной ситуации, организм человека мобилизовал все свои внутренние силы. Последовавшая затем зимовка тоже была, казалось, на грани человеческих возможностей, но люди в этих условиях не просто выживали, а продолжали ту же работу, какой они занимались до пожара. Уже на следующий день радиостанция Востока передала две метеосводки. В конечном счете, именно то, что люди не опустили руки, не поддались отчаянию и апатии, помогло им пережить антарктическую зиму на Полюсе холода.

Источник

Человек и холод: 9 фактов о переохлаждении

Нормальная внутренняя температура человеческого тела, т.е. температура глубинных тканей грудной клетки и брюшной полости, составляет 36–38ºС. Переохлаждение классифицируется в медицине как снижение этой температуры ниже 35ºС. При этом человек ощущает усталость, становится сонливым; ухудшается моторика и замедляются реакции

Предел холода

Физиологические реакции тела на холод

Человеческий организм реагирует на холод, снижая теплоотдачу и увеличивая теплопродукцию. Для сохранения тепла необходимо сократить приток крови к коже, поскольку объем теплоотдачи определяется количеством крови, приливающей к поверхности. Именно поэтому на морозе голая кожа сначала белеет. Однако перекрывать приток крови без пагубных последствий можно лишь на ограниченное время, т.к. ткани лишаются кислорода и питательных веществ. Если опустить руки в ледяную воду, кожа вначале побелеет, затем станет больно в результате накопления токсичных метаболитов. А через 5–10 мин кожа покраснеет и боль утихнет — сосуды снова расширятся. Сужение сосудов чередуется с расширением — такие колебания не дают коже пострадать от сильного мороза и обеспечивают, хоть и непостоянный, но достаточный приток кислорода. Этим явлением объясняется покраснение носа и рук на холоде.

Почему дрожат от холода?

Основным источником тепла является мышечная активность, поскольку сокращение мышц обладает низким КПД, и в качестве побочного продукта выделяется тепло. Дрожь — это непроизвольные сокращения мышц. Она начинается в мышцах туловища и рук, но постепенно распространяется и на мышцы челюстей, вызывая стук зубов и сотрясая все тело. Дрожь помогает увеличить теплопродукцию в 5 раз, однако за счет тряски увеличивается и конвективная теплоотдача и таким образом полезность дрожи снижается. Теплопродукцию можно также повысить с помощью физических упражнений. Однако и произвольная и непроизвольная продукция тепла ограничена запасами «горючего» в человеческом теле. Так запасов гликогена в мышцах хватает максимум на несколько часов. Получается, что в конечном счете теплопродукция зависит от доступа к пище. Голод и гипотермия часто неотделимы друг от друга, т.к. тело способно вырабатывать необходимое для обогрева количество тепла только при достаточном питании. Поэтому зимой все поправляются, ведь подкожный жир служит отличной изоляцией и толстый человек на холоде продержится дольше.

Обезвоживание на холоде

Холод увеличивает выработку мочи. Количество вырабатываемой организмом мочи напрямую связано с объемом всех циркулирующих в теле жидкостей. Любое увеличение этого объема улавливается барорецепторами и стимулирует производство мочи. Когда кровеносные сосуды сужаются под воздействием холода, емкость кровеносной системы сокращается и давление крови возрастает. Кроме того, при крайне низких температурах снижается способность почек производить концентрированную мочу. Поэтому тем, кто долгое время вынужден работать на холоде, может грозить обезвоживание.

Обморожение

Когда кожа охлаждается до температуры около 0°С, замерзание тканей может привести к обморожению. На очень сильном морозе сосуды остаются постоянно суженными, в результате обескровленные участки охлаждаются до температуры окружающей среды. Чаще всего страдают конечности и выступающие открытые участки: нос, уши, щеки, пальцы. Если промерзает только верхний слой кожи, покровы становятся белыми, восковыми и теряют чувствительность. После отогревания обмороженные участки становятся ярко-красными и облазят. При глубоком обморожении кожа становиться сизой, ткани распухают, а через день-два могут образоваться волдыри и твердая черная корка. В лучшем случае под коркой нарастет новая кожа, однако этот процесс будет крайне болезненным. Если затрагиваются мышцы, кости и сухожилия, это почти неизбежно приводит к отмиранию тканей и может закончиться ампутацией. Растирать обмороженные участки не рекомендуется, т.к. в клетках и межклеточной жидкости образуются кристаллики льда, которые могут повредить ткани при соприкосновении и трении.

Стадии переохлаждения

Умеренное переохлаждение возникает, когда внутренняя температура опускается ниже 35 °С. Оно характеризуется сильной дрожью, ухудшением мелкой моторики и координации, а также снижением умственных способностей. Жертвы переохлаждения становятся апатичными, вялыми, погружаются в себя, неразборчиво и невпопад отвечая на вопросы. Мыслительные процессы замедляются и от холода принимаются неадекватные решения.

Максимальный холод, который способен вынести человек, зависит от времени и степени воздействия, а также от «отягчающих» обстоятельств, поэтому трудно четко определить конкретную цифру

Как только внутренняя температура опускается ниже 32 °С, дрожь прекращается, поскольку энергия организма уже истощена. Мышцы уже не вырабатывают тепло и температура начинает стремительно снижаться. Сознание теряется примерно при 30 °С.

При глубоком переохлаждении замедляется сердечный ритм, пульс становиться нитевидным, дыхание — трудноуловимым, поверхностным и хаотичным. Его частота снижается до 1–2 вдохов/мин. Кожа бледнеет и леденеет, конечности не гнуться, зрачки расширяются и не реагируют на свет. Жизненные процессы замедляются, как в глубоком анабиозе и человек выглядит как мертвый, хотя может быть еще жив. Известны случаи возвращения к жизни даже из таких состояний.

При падении температуры ниже 28 °С может возникнуть сердечная аритмия, а нерегулярные судороги сердечной мышцы (мерцание желудочков) препятствуют нормальному перекачиванию крови, что может закончится смертельным исходом. Если внутренняя температура упадет до 20 °С, сердце остановиться.

Ветро-холодовой индекс

Вода и холод

При 15 ºС раздетый человек продержится максимум несколько часов, при 5 ºС — этот срок сократиться до получаса

Война и холод

«Траншейная стопа» — это местное холодовое повреждение, развивающееся в результате длительного воздействия холода и сырости. Для этого достаточно простоять 12 ч в воде даже при температуре +10 °С, ведь мокрые ноги мерзнут значительно быстрее сухих. Кровеносные сосуды сужаются, и лишенная притока крови ткань начинает отмирать. Пораженная стопа холодная на ощупь, бледно-пятнистая и кажется онемевшей. После согревания кожа становиться багрово-красной, стопа распухает и очень болит, «словно электрический разряд пропускают». Могут возникнуть волдыри, язвы и даже развиться гангрена. В особо тяжких случаях стопа отмирает и ее приходится ампутировать.

Но при тяжелых ранениях сильный холод может оказать услугу: значительно снижаются кровопотери, снижается скорость метаболических реакций, уменьшается потребность тканей в кислороде. Все это, дополненное холодовой анестезией, может помочь тяжело раненому выжить до прихода медицинской помощи.

Татьяна Кривомаз, канд. биол. наук

Фото на слайдере: кристалл льда; сканирующая электронная микроскопия

Источник

Смерть от мороза: врач поведал леденящие душу подробности

МОСКВА, 3 янв — РИА Новости. Приятно прогуляться зимой по заснеженному лесу или полю, насладиться морозной красотой и спокойствием природы. Однако не стоит забывать об опасностях, которые несет с собой это время года. Переохлаждение организма грозит серьезными последствиями, вплоть до смертельного исхода.

Почему мы не мерзнем

«Процессы, проходящие в нашем организме с использованием энергии, заканчиваются выделением тепла. В одних случаях оно является побочным продуктом жизнедеятельности, в других — основным результатом превращения энергии. В то же время имеется обратная связь между температурой и биологическими процессами — они не могут протекать после достижения некоторой критической точки охлаждения или перегрева тела. Ведь скорость химических реакций зависит от температуры: при ее изменении на 10 градусов интенсивность обмена меняется в 2-3 раза», — рассказывает Елена Дудник, доцент кафедры нормальной физиологии Первого Московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова.

Эта закономерность объясняет сильную зависимость жизнедеятельности от температуры тела. В ходе эволюции некоторые животные (их называют теплокровными) приобрели возможность поддерживать ее постоянной благодаря устойчивому равновесию между теплопроизводством и теплоотдачей — около 37 градусов. Правда, значение характерно для так называемого температурного ядра тела, вычисляемого как средняя температура внутренних органов. Снаружи находится температурная оболочка тела, свойства которой отчасти зависят от условий окружающей среды.

Три шага к смерти

Если человек одет не по погоде и долго находится на морозе, у него может развиться гипотермия — состояние, при котором температура ядра тела опускается ниже 35 градусов. Гипотермия может быть связана как с увеличением теплоотдачи, так и с уменьшением теплопродукции. У здоровых людей она наступает, как правило, из-за низкой температуры окружающей среды, причем ее развитию способствуют возраст (опасности наиболее подвержены пожилые люди и дети) и интоксикация алкоголем. Медики различают легкую гипотермию — 32-35 градусов, среднюю — 28-32 градусов и тяжелую — ниже 28 градусов.

Источник

Что испытывает замерзающий насмерть человек

Но быстро выкачать всю энергию из человеческого тела в обычных земных условиях очень сложно. Даже антарктический холод убивает не сразу. Остывая, человеческое тело борется со средой, мобилизует все ресурсы, затем начинает экономить остатки и сдаётся только в самом конце.

До 32°С

Сначала сужаются кровеносные сосуды, ограничивая приток горячей крови к не очень жизненно важным конечностям: не до жиру, хватило бы для сердца и мозга. Это явление называется вазоконстрикцей. Затем поднимаются волоски на теле: организм пытается из наших небогатых человеческих материалов сделать теплоизолирующую шубу.

32 — 35°С

Человек начинает дрожать: это мышечные волокна бесконтрольно сокращаются в попытке согреть тело. Если вы не замерзали почти насмерть, вам такая дрожь вряд ли знакома: это настоящие конвульсии, а не лёгкое подрагивание в морозный вечер. Дрожь будет продолжаться, пока в мышечных клетках не закончатся запасы глюкозы.

Есть дрожь прекратилась, а тёплое убежище до сих пор не найдено, организму угрожает серьёзная опасность. Потратив на судороги все запасы энергии, и теперь их недостаточно даже для того, чтобы поддерживать активность мозга — самого ценного органа. Прошедшие через эти стадии люди рассказывают о спутанности мыслей, галлюцинациях, глухоте. Вазоконстрикция сменяется отчаянной попыткой организма согреть остывшие руки и ноги: кровь, до сих пор сосредоточенная вокруг внутренних органов груди и живота, а также мозга, вдруг устремляется по расширившимся сосудам к конечностям, и человеку становится. жарко. Помутнённый рассудок не позволяет воспользоваться этим внезапным согреванием для спасения; вместо этого замерзающие часто начинают раздеваться и оттого погибают быстрее.

30.5 — 29.5°С

В таком состоянии организм, как мобильный телефон, у которого садится батарейка, переходит в энергосберегающий режим: человек засыпает, а затем погружается в кому. Сердечный ритм нарушается, потом останавливается сердце. От кислородного голодания погибает мозг. Но на холоде — и это важно! — медленно идут не только процессы жизнедеятельности, но и процессы умирания. Это позволяет врачам реанимации вытаскивать с того света умирающих от холода в состояниях, в которых при нормальной температуре человека было бы не спасти.

Иногда это замедленное умирание от переохлаждение используют в медицине — правда, только в самых экстремальных случаях, для операций на сердце и мозге. Тело пациента охлаждают до 19-21 градусов. При такой температуре клетки потребляют меньше кислорода; это позволяет выключить из кровотока сердце или большую аневризму — патологическое расширение кровеносного сосуда. А чтобы пациент не дрожал на операционном столе, его заблаговременно погружают в глубокий наркоз. Охлаждают по-разному: обкладывают мешками со льдом, обдувают холодным воздухом, чаще всего — погружают в холодную (8—10°С) воду, а иногда охлаждают кровь вне тела с помощью трубок и специальных воздушных или жидкостных холодильников.

Глубокая гипотермия даёт врачам несколько лишних минут для того, чтобы провести операцию, невозможную при нормальной температуре тела. Когда операция закончена, телу возвращают нормальную температуру. Особенно легко такие манипуляции переносят младенцы.

Источник