Upały stają się coraz bardziej niebezpieczne dla Polaków. Co dokładnie wysokie temperatury robią z organizmem człowieka? W jakiej temperaturze przestaje działać nasz układ chłodzący? I na co musimy się przygotować w nadchodzących latach? Przedstawiamy najważniejsze fakty i porady jak się chronić przed przegrzaniem.
Spis treści
Słońce niemiłosiernie paliło asfalt. Termometr pokazywał 35°C. Uczestniczący we frankfurckim triatlonie Thomas Rice* po 12 wyczerpujących godzinach wreszcie dotarł do mety. Nikt nawet nie przypuszczał, że 30-latek już w tym momencie był czymś w rodzaju „żywego trupa”. Zaledwie kilka metrów za metą Brytyjczyk stracił przytomność, upadł i wił się na ziemi w silnych skurczach. Rice przegrał walkę z dużym upałem – ponieważ wybrał niewłaściwą broń... Thomas Rice przypłacił życiem wiarę w jeden z szeroko rozpowszechnionych mitów związanych z upałem: aby przeciwdziałać odwodnieniu, w trakcie całego triatlonu litrami pił kranówkę. Tymczasem istnieją naukowe dowody na to, że przyjmowanie zbyt dużych ilości wody w upalny dzień może nawet zagrażać życiu, przede wszystkim u sportowców. Zjawisko to lekarze nazywają hiponatremią – jest to swego rodzaju zatrucie wodą, w przypadku którego ofiara niejako „tonie” od wewnątrz wskutek ekstremalnego niedoboru soli. To ona bowiem „wiąże” płyny dzięki zapewnieniu większego ciśnienia osmotycznego krwi w stosunku do komórek ciała. W takiej sytuacji woda przenika z roztworu o mniejszym ciśnieniu osmotycznym do tego o większym, a więc z komórek do krwi.
– Gdy ktoś intensywnie się poci, choćby uprawiając sport, i wypija zbyt dużo wody, która nie zawiera sodu, np. kranówki, to zawartość tego pierwiastka w jego krwi spada. Komórki dosłownie pęcznieją. Prowadzi to do bólów głowy i mdłości. W najgorszym wypadku hiponatremia kończy się śmiercią – wyjaśnia biochemik i lekarz sportowy Hans Braun.
Podstępność hiponatremii polega na tym, że objawy często mylone są z jej dokładnym przeciwieństwem: ostrym odwodnieniem organizmu. W obu przypadkach dochodzi do zaburzeń postrzegania, mdłości oraz podwyższonego ciśnienia. W tę zastawioną przez upał pułapkę wpadła już armia amerykańska: aby zapobiegać dehydratacji, na początku lat 90. wydano specjalne zalecenie dotyczące ilości przyjmowanych płynów. Zgodnie z nim, kiedy temperatura wynosiła ponad 30°C, żołnierze mieli wypijać 1,8 litra wody na godzinę. Problemem okazało się to, że instruktorzy wojskowi w wielu przypadkach interpretowali objawy hiponatremii jako skutki dehydratacji i chcieli je zwalczyć jeszcze większą dawką wody. Efekt? W krótkim czasie odnotowano 125 przypadków skierowań do szpitali z powodu zatrucia wodą – co najmniej sześciu żołnierzy zmarło. Niedługo potem U.S. Army zmieniła wskazania dotyczące ilości przyjmowanych płynów i później praktycznie nie dochodziło już do tego typu tragedii. Obecnie eksperci tacy jak Hans Braun zalecają, aby w upalne dni lub przy ekstremalnym wysiłku fizycznym dodawać do wody pitnej... sól kuchenną.
– Większość wód mineralnych zawiera od 50 do 100 miligramów sodu na litr. Aby zapobiegać hiponatremii, dawka powinna wynosić od 400 do 800 miligramów, czyli od jednego do dwóch gramów soli kuchennej na każdy litr wody – tłumaczy biochemik.
Zatrucie wodą nie jest jedynym występującym podczas upałów zjawiskiem, które latem może rozłożyć nasze ciało na łopatki. Przegrzanie, porażenie słoneczne, udar cieplny – po przekroczeniu określonych wartości granicznych w organizmie może zajść cała gama niebezpiecznych dla życia reakcji fizjologicznych. Niestety każdy z nas ma inną odporność, a zagrożenie często dostrzegamy dopiero wtedy, gdy już jest za późno... Pojęcia takie jak porażenie słoneczne i udar cieplny nadal często stosuje się zamiennie – mimo że te zjawiska wyraźnie się od siebie różnią.
W przypadku porażenia słonecznego dochodzi do rozgrzania i zaczerwienienia głowy oraz okolic karku. Występuje przekrwienie opon mózgowych i mózgu. Osoba nim dotknięta intensywnie się poci, nie ma jednak wysokiej temperatury ciała, a objawy te zwykle zanikają po udaniu się w zacienione miejsce.
Udar cieplny jest znacznie bardziej niebezpieczny – i może skończyć się śmiercią. Rozwija się powoli, nierzadko niepostrzeżenie. Wywołuje go wysiłek fizyczny w gorącym i często wilgotnym otoczeniu: przy uprawianiu sportu lub w trakcie intensywnej pracy. Temperatura ciała może wzrosnąć do ponad 40°C, co z kolei wyłącza system regulacji temperatury (zob. ilustracja na str. 62). Produkcja potu zostaje wstrzymana, dochodzi do kumulacji ciepła, narządy wewnętrzne przegrzewają się, towarzyszą temu halucynacje i nieregularny oddech, aż następuje śmiertelna w skutkach zapaść krążeniowa. W przypadku tej dolegliwości pacjentowi nie powinno podawać się wody! Niebezpieczeństwo udaru jest tym większe, im wyższe są temperatury na zewnątrz. I właśnie z tej przyczyny naukowcy biją obecnie na alarm...
W minionych latach średnia temperatura oraz liczba upalnych dni w Polsce (a także w innych zakątkach globu) nieustanie wzrastała – i niemal równolegle rosła też liczba osób zmarłych w wyniku udaru cieplnego. Przykładowo wyniki badań przeprowadzonych przez Światową Organizację Zdrowia i opublikowane w czasopiśmie „Lancet” pokazały, że w latach 2014–2018 w Polsce, w grupie osób mających ponad 65 lat, w efekcie wysokich temperatur doszło średnio do 4452 zgonów rocznie (w latach 2000–2004 było to średnio 2839 ofiar). Ten tragiczny trend będzie kontynuowany również w przyszłości.
– Fale upałów już dziś zabijają wielu ludzi, a liczba ofiar znacznie wzrośnie wraz z globalnym ociepleniem – mówił w wywiadzie dla Polskiej Agencji Prasowej klimatolog prof. Zbigniew Kundzewicz z Instytutu Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN.
Sytuacja na świecie także jest dramatyczna: analizy przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Berneńskiego oraz Londyńskiej Szkoły Higieny i Medycyny Tropikalnej pokazały, że ponad jedna trzecia zgonów z lat 1991–2018, które były w jakiś sposób powiązane z gorącem, wynikła ze zmian klimatycznych. To właśnie dlatego niemiecki lekarz dr Eckart von Hirschhausen ostrzegał niedawno:
– Przekonanie, że ludzkie ciało może przywyknąć do upałów, jest jedną wielką iluzją. Czemu skala medycznych termometrów kończy się na 42°C? Ponieważ w przypadku każdego ssaka żyjącego na tej planecie 42°C oznaczają wartość śmiertelną w skutkach. Jeśli wrzucimy płynne jajko do gotującej się wody, to stanie się coś nieodwracalnego – jajko stwardnieje. Gdy wystygnie, nie stanie się znowu miękkie. Nasz mózg składa się praktycznie z tego samego: białka i wody. Przemarznięty mózg faktycznie można ponownie „rozmrozić”, często bez trwałych uszkodzeń, natomiast całkowite przegrzanie tego narządu prawie zawsze prowadzi do śmierci.
Ekspert jest przekonany: – Ochrona klimatu jest najlepszą ochroną zdrowia. W przeciwieństwie do Ziemi nasz organizm ma bowiem granicę termiczną. A tej nie powinno się nigdy przekraczać...
Termoreceptory występują w skórze i niektórych narządach wewnętrznych każdego człowieka. Dzielą się na receptory o niskim progu pobudzenia, które reagują na bodźce termiczne w zakresie temperatur od 15 do 45°C, i na receptory o wysokim progu, które odbierają sygnały poniżej 15°C i powyżej 45°C (w tym ostatnim przypadku mogą generować już bodźce bólowe). Receptorów zimna jest od 3,5 do 10 razy więcej niż receptorów ciepła, a ich bodźce przewodzone są dziesięciokrotnie szybciej. Termoreceptory potrafią zarejestrować najbardziej subtelne różnice temperatur o wartości nawet 0,003°C.
Na ludzkiej skórze umiejscowionych jest od dwóch do pięciu milionów gruczołów potowych pełniących funkcję termoregulacyjną. Ich liczba jest rasowo zmienna. Stanowią one najważniejszy system chłodzenia organizmu i najefektywniejszą broń przeciwko upałowi. Występują na całym ciele z wyjątkiem skóry warg i żołędzi penisa. Za sprawą odparowującego ze skóry potu odprowadzana jest z organizmu energia cieplna – w ten sposób organizm się ochładza. W przypadku dużego upału oraz wysiłku fizycznego możemy wypocić do czterech litrów wody na godzinę i nawet 14 litrów na dzień. Cztery litry to mniej więcej 80 tysięcy kropelek potu, które powstają na skórze. Każda z nich ma energię chłodzenia o wartości 36 kalorii. Dla porównania: odparowanie czterech litrów potu odpowiada ilości energii, jaką przyjmujemy dziennie wraz z pożywieniem.
Człowiek dysponuje wyrafinowanymi systemami, których zadaniem jest utrzymywanie temperatury ciała na poziomie ok. 37°C – także podczas upału. Jednym z najważniejszych jest pocenie się. Działa jednak tylko tam, gdzie pot odparowuje ze skóry, a tym samym odprowadza energię cieplną. Zatem przy bardzo dużej wilgotności powietrza mechanizm ten praktycznie nie funkcjonuje. Z tego też powodu dżungla wydaje nam się bardziej upalna od niejednej pustyni, mimo niższej temperatury. Zwłaszcza kiedy jest szczególnie gorąco, upał staje się niebezpiecznym wrogiem. W przypadku niektórych osób wystarczy kilka minut wysiłku, inni potrafią pokonać jeszcze 40 kilometrów przez pustynię. Ale jeśli temperatura wewnątrz ciała przekroczy 41°C, także maratończykom zaczynają dawać się we znaki problemy z utrzymaniem równowagi, nieregularny oddech i zaburzenia widzenia. Nieco później pojawiają się udar cieplny oraz zapaść krążeniowa.
Najważniejszy organ układu nerwowego do ostatniej chwili próbuje się bronić przed przegrzaniem, które następuje, gdy temperatura przekroczy 37°C. Służy do tego tzw. system selektywnego chłodzenia mózgu, który utrzymuje temperaturę tego narządu niższą niż w reszcie ciała. W przypadku przedłużającego się upału ochrania on ten organ za sprawą wyrafinowanego układu, w którego skład wchodzą płyn mózgowo-rdzeniowy, naczynia krwionośne głowy i mózgu oraz wypełnione powietrzem przestrzenie w kościach czaszki.
A skąd mózg wie, że organizm się przegrzewa? Wysoce wrażliwe receptory ciepła naszego organizmu mają postać leżących pod skórą zakończeń nerwowych. Jeśli temperatura wzrasta, następuje ich aktywacja – wysyłają przez rdzeń kręgowy sygnały termiczne do mózgu, do jądra przyramiennego bocznego, swego rodzaju termostatu ciała. Jeśli aktywuje ono alarm, to reaguje centrala sterująca ciepłotą: obszar przedwzrokowy. Uruchamia też odpowiedź organizmu na upał: silne pocenie się i rozszerzenie naczyń krwionośnych, co zwiększa pozbywanie się ciepła przez skórę.