«Ах, лето красное, любил бы я тебя, когда б не зной…» А.С. Пушкин
Для многих людей летнее время означает теплые дни, которые идеально подходят для пикника или длительных прогулок.
Но для некоторых это работа на улице под прямыми солнечными лучами, в офисе без кондиционера или в жарком цехе.
Все это – удар по системе терморегуляции, чреватый тепловым стрессом.
Кое-что из физиологии
Тепло поступает в организм человека
- Из окружающей среды
- В результате метаболизма
Теплоотдача происходит через кожу путем:
- Излучения: отдача тепла организмом непосредственно в прохладную окружающую среду путем инфракрасного излучения (этот процесс не нуждается ни в движении воздуха, ни в прямом контакте).
- Испарения: охлаждение за счет испарения воды (например, при потоотделении).
- Конвекции: передача тепла в более холодный воздух (или жидкость), происходящая на открытых участках кожи.
- Теплопроведения: передача тепла от более теплой поверхности на более холодную при непосредственном контакте.
Вклад каждого из этих механизмов варьирует в зависимости от температуры и влажности окружающей среды. Если окружающая среда имеет и высокую температуру и высокую влажность, то не остается ни одного механизма теплоотдачи.
Ученые обнаружили, что человек начинает ощущать легкий тепловой стресс, когда при высокой влажности температура становится выше 23 градусов или при низкой влажности – выше 27.
Организм защищает себя от жары с помощью трех механизмов: дыхания, потоотделения и изменения кровотока.
Первая реакция — это увеличение циркуляции крови в коже, которое повышает её температуру и позволяет организму выделять больше тепла. Попутно замечу, что во время тяжелой работы мышцы нуждаются в большем кровотоке, что уменьшает приток крови к коже и, соответственно, теплоотдачу.
Когда температура поверхности тела достигает величин, равных температуре окружающей среды, ведущее значение в механизмах теплоотдачи приобретает уже не повышение кровотока в поверхностных тканях, а потоотделение и испарение влаги с поверхности дыхательных путей (последнее — основной механизмом снижения температуры тела у собак).
Нарушения, вызванные воздействием высоких температур, развиваются в результате сочетания повышенного поступления тепла и пониженной теплоотдачи.
Температура тела
Организм может компенсировать существенные изменения тепловой нагрузки, но значительное и длительное воздействие высоких температур, превосходящее возможности отдачи тепла организмом, приводит к повышению температуры тела.
У наших органов и систем очень жесткие температурные требования к внутренней среде — разброс составляет всего несколько градусов.
Поддержание температурного гомеостаза – важная функция нейроэндокринной системы.
Умеренные кратковременные повышения температуры тела переносятся легко, но значительные повышения (обычно > 41° С) приводят к денатурации белка.
Мы с детства знаем, что нормальная температура — 36,6°C. Такая температура задана как нормальная совсем неслучайно.
Еще в 19 столетии немецкий медик Карл Вундерлих около миллиона раз замерил показатель в области подмышечной впадины у 25 тысяч пациентов. Так было выведено среднее значение, отклонение от которого в большую или меньшую сторону до сих пор является отклонением от нормы.
И все же современные стандарты делают поправки, допуская, что температура тела человека может изменяться в диапазоне от 36°C до 37,4°C.
На данный показатель могут оказывать влияние различные факторы, в том числе возраст. Например, отметка выше 36,6°C у ребенка — вполне нормальное явление. Для пожилых людей температура может достигать более низких значений.
В медицине есть четкие границы, указывающие на болезненное состояние. Температуру от 37°C до 38°C принято называть субфебрильной. Фебрильная колеблется в интервале от 38°C до 39°C. Высокой же принято считать границу, превышающую 39°C. Самое опасное значение начинается от 40°C.
Причины повышения температуры тела — гипертермии
Температура тела может повыситься в результате как повышения продукции тепла, так и вследствие нарушения охлаждения тела или же их сочетании: сильное нервное перенапряжение, тяжёлая физическая нагрузка, приём некоторых лекарств, заболевания эндокринной системы, ожирение, высокая влажность, теплая одежда, любые факторы, ухудшающие потоотделение или испарение пота и много других.
Однако самая частая причина, приводящая с серьезным и даже чрезвычайно серьезным последствиям – высокая температура окружающей среды.
Конечно же нам всем известно, что температура тела повышается и при инфекционных заболеваниях. В этом случае специалисты говорят о лихорадке (лихорадочной реакции). Хотя формально в обоих случаях отмечается повышение температуры тела, но различие в этологии (причинах появления) и патогенезе (механизмах развития) дает основания эти два состояния разделить.
Самое жаркое место на планете
Ещё 10 лет назад считалось, что рекорд самый высокой температуры в мире принадлежит городу Эль-Азизия, который находится в Ливии. Там в 1922 году было зафиксировано +58 градусов жары!
Но в 2012 году рекорд был официально отменён, так как по заключению Всемирной метеорологической организации «наблюдения проводились не совсем корректным способом, без должного опыта и квалификации, а метеоплощадка была сделана с нарушениями».
Поэтому первенство перешло за океан — к США. 10 июля 1913 года здесь была зафиксирована температура +56,7 градусов (134 градуса по Фаренгейту). Это случилось в местечке Гринлэнд-Рэнч, которое находится в пустыне Мохаве (Долина Смерти).
В сети можно встретить информацию о том, что в период между 2003 и 2005 годами в иранской пустыре Деште-Лут температура поднялась до 70,7 °C. Это абсолютный рекорд для нашей планеты, благодаря чему пустыня заслужила титул «самое горячее место на Земле».
Однако, такая температура была зафиксирована спутником и является температурой поверхности, в отличие от метеорологических станций, которые замеряют температуру воздуха над поверхностью.
А у нас поселок Утта в Калмыкии официально признан самым жарким местом в России. В 2010 году здесь зафиксировали самую высокую температуру в стране. 45,4 °C в воздухе и 70 °C на земле! До сих пор это абсолютный рекорд по стране.
А какая же температура является наилучшей для жизни человека? Были проанализированы научные данные, опубликованные на английском языке с 1950 по 2020 год. Оказалось, что оптимальным диапазоном является окно между 17 и 24 градусами.
Последствия теплового стресса
Тепловой стресс может привести к ряду проблем, включая тепловое истощение и тепловой удар. Тепловое истощение характеризуется ускорением пульса, увеличением частоты дыхания, головокружением, профузным потоотделением и ощущением сильной усталости.
Наиболее часто это наблюдается на полевых работах и в горячих цехах,
а также в условиях знойного лета.
Тепловой удар — это тяжелое состояние, возникающее в результате полного расстройства терморегуляции, на что указывает прекращение потоотделения и экстремально высокая температура свыше 41°С. Универсальное отличие теплового удара от теплового истощения заключается в наличии неврологических признаков и симптомов.
По статистике смертность при тепловом ударе, если вовремя не оказать помощь, достигает тридцати процентов. В большинстве случаев летальный исход наступает не от самой высокой температуры как таковой, а в результате обострения хронических заболеваний.
Усиливают восприимчивость организма к перегреву и усугубляют его последствия, кроме хронических заболеваний:
- детский и пожилой возраст (у тех и других механизмы терморегуляции ослаблены).
- хронический стресс в фазе истощения или негативное психологическое восприятие самого факта перегрева.
В обычной жизни мы не привыкли делать различия между тепловым и солнечным ударом, хотя они есть. В последнем случае патологическое состояние вызвано прямым действием солнечных лучей на голову.
Тепловой стресс в условиях глобального потепления
Тепловой стресс – термин, который ввели в профессиональный оборот специалисты в области гигиены труда, становится все более и более актуальным для людей, даже не занятых на термоопасных производствах.
Глобальное потепление, вызванное изменением климата, также сделает явление «теплового стресса» более распространенным.
По прогнозам к концу этого века в условиях постоянного стресса от действия жары могут оказаться 44-75% людей. Экстремальная жара становится все более частым явлением. Это явление, например, в 2003 году унесло более 70 тысяч жизней в Европе.
Прогнозы, основанные на глобальном повышении температуры на 1,5 °C к концу XXI века, а также тенденции развития рабочей силы указывают на то, что в 2030 году 2,2 % общего рабочего времени в мире будут потеряны из-за высоких температур, потери производительности составят порядка 80 миллионов рабочих часов, а мировой ВВП сократится на 2400 млрд. долл. США. Учеными прогнозируется, что глобальное потепление продолжится и после 2030 года.
Однако, есть и другие, более оптимистические прогнозы. Академик Р.И. Нигматулин «Существуют периоды как потепления, так и похолодания. Мой прогноз на ближайшее десятилетие: велика вероятность, что не будет потепления, а произойдет даже некоторое похолодание».
Время покажет!
