Upał to pojęcie meteorologiczne obrazujące stan pogody, w którym temperatura powietrza przy ziemi przekracza 30 stopni. To kryterium dla Polski, bowiem warto wiedzieć, iż definicja upału różni się w zależności od szerokości geograficznej. I tak np. w Hiszpanii upał definiuje się wówczas, gdy przez co najmniej 3 dni mamy do czynienia z temperaturą przekraczającą 32,3 stopnie. W Holandii natomiast stan ten definiuje się jako okres co najmniej 5 dni z temperaturą powyżej 25 stopni, w tym 3 z wartościami przekraczającymi 30 stopni.
Jak nasze ciało reaguje na upały?
Zdrowy organizm ludzki utrzymuje swoją temperaturę wewnętrzną na poziomie około 37°C. Wahania, zwykle mniejsze niż 1°C, występują w zależności od pory dnia, poziomu aktywności fizycznej lub stanu emocjonalnego. Zmiana temperatury ciała o więcej niż 1°C występuje tylko podczas choroby lub gdy warunki środowiskowe przekraczają możliwości organizmu do radzenia sobie z ekstremalnym ciepłem.
W miarę ocieplania się otoczenia, ciało ma tendencję do ocieplania się również. Wewnętrzny „termostat” organizmu utrzymuje stałą temperaturę wewnętrzną ciała poprzez pompowanie większej ilości krwi do skóry i zwiększoną produkcję potu. W ten sposób organizm zwiększa tempo utraty ciepła, aby zrównoważyć obciążenie cieplne. W bardzo gorącym środowisku tempo „zysków ciepła” przewyższa tempo „strat ciepła” i temperatura ciała zaczyna wzrastać. Wzrost temperatury ciała powoduje choroby cieplne.
Jak organizm kontroluje zyski i straty ciepła?
Głównym źródłem ciepła w normalnych warunkach jest wewnętrzne ciepło organizmu. Nazywane ciepłem metabolicznym, jest ono wytwarzane w organizmie w wyniku procesów biochemicznych, które utrzymują nas przy życiu oraz przez energię, którą zużywamy podczas aktywności fizycznej. Ciało wymienia ciepło z otoczeniem głównie poprzez promieniowanie, konwekcję i parowanie potu.
Promieniowanie jest procesem, w którym ciało uzyskuje ciepło z otaczających gorących obiektów, takich jak gorący metal, piece lub rury parowe, i traci ciepło do zimnych obiektów, takich jak schłodzone powierzchnie metalowe, bez kontaktu z nimi. Promienista utrata ciepła nie występuje, gdy temperatura otaczających obiektów jest taka sama jak temperatura skóry (około 35°C).
Konwekcja to proces, w którym ciało wymienia ciepło z otaczającym je powietrzem. Ciało zyskuje ciepło od gorącego powietrza i traci ciepło na rzecz zimnego powietrza, które wchodzi w kontakt ze skórą. Konwekcyjna wymiana ciepła zwiększa się wraz ze wzrostem prędkości powietrza i wzrostem różnicy między temperaturą powietrza i skóry.
Sprawdź też: Pływanie i pocenie się. Czy pocimy się pływając?
Odparowanie potu ze skóry powoduje ochłodzenie ciała. Parowanie zachodzi szybciej, a efekt chłodzenia jest bardziej odczuwalny przy dużych prędkościach wiatru i niskiej wilgotności względnej. W gorących i wilgotnych miejscach pracy chłodzenie ciała przez odparowywanie potu jest ograniczone, ponieważ powietrze nie może przyjąć więcej wilgoci. W gorących i suchych miejscach pracy chłodzenie ciała przez odparowywanie potu jest ograniczone ilością potu wytwarzanego przez organizm.
Ciało wymienia również niewielkie ilości ciepła przez przewodzenie i oddychanie. Przez przewodzenie ciało zyskuje lub traci ciepło, gdy ma bezpośredni kontakt z gorącymi lub zimnymi przedmiotami. Oddychanie wymienia ciepło, ponieważ układ oddechowy ogrzewa wdychane powietrze. Podczas wydychania, to ogrzane powietrze odprowadza część ciepła z ciała. Jednak ilość ciepła wymienianego w wyniku przewodzenia i oddychania jest zazwyczaj na tyle mała, że można ją pominąć przy ocenie obciążenia cieplnego organizmu.
Negatywny wpływ upałów na zdrowie i samopoczucie
Kiedy temperatura lub wilgotność powietrza wzrasta powyżej zakresu zapewniającego komfort, mogą pojawić się problemy. Pierwsze efekty dotyczą samopoczucia. Narażenie na większą ilość ciepła może powodować problemy zdrowotne i wpływać na wydajność. Wraz ze wzrostem temperatury lub obciążenia cieplnego, ludzie mogą odczuwać:
- Zwiększoną drażliwość.
- Utrata koncentracji i zdolności do wykonywania zadań umysłowych.
- Utrata zdolności do wykonywania zadań wymagających wysokich kwalifikacji lub ciężkiej pracy.
W umiarkowanie gorącym środowisku organizm „bierze się do pracy”, aby pozbyć się nadmiaru ciepła i utrzymać normalną temperaturę ciała. Tętno wzrasta, aby przepompować więcej krwi przez zewnętrzne części ciała i skórę, dzięki czemu nadmiar ciepła jest tracony do otoczenia, a także dochodzi do pocenia się. Te zmiany nakładają na organizm dodatkowe wymagania. Zmiany w przepływie krwi i nadmierne pocenie się zmniejszają zdolność osoby do wykonywania pracy fizycznej i umysłowej. Praca fizyczna wytwarza dodatkowe ciepło metaboliczne i zwiększa obciążenie cieplne organizmu. Gdy temperatura otoczenia wzrasta powyżej 30°C, może to przeszkadzać w wykonywaniu zadań umysłowych.
Dlaczego źle znoszę upały?
Ryzyko wystąpienia choroby związanej z upałem jest różne u różnych osób. Ogólny stan zdrowia danej osoby wpływa na to, jak dobrze dana osoba przystosowuje się do ciepła (i zimna).
Osoby z nadwagą często mają problemy podczas upałów, ponieważ organizm ma trudności z utrzymaniem odpowiedniej równowagi cieplnej. Wiek (szczególnie w przypadku osób w wieku 45 lat i starszych), zły ogólny stan zdrowia i niski poziom sprawności fizycznej sprawiają, że ludzie są bardziej podatni na odczuwanie ekstremalnych temperatur.
Sprawdź też: Ból głowy i suchość w ustach – objawy odwodnienia
Stan zdrowia również zwiększa podatność organizmu na negatywne skutki upałów. Osoby z chorobami serca, wysokim ciśnieniem krwi, chorobami układu oddechowego i niekontrolowaną cukrzycą mogą wymagać podjęcia szczególnych środków ostrożności. Ponadto, osoby z chorobami skóry i wysypkami mogą być bardziej podatne na upały. Inne czynniki to wydolność układu krwionośnego, produkcja potu i zdolność do regulowania równowagi elektrolitowej.
Substancje – zarówno te wydawane na receptę, jak i inne – również mogą mieć wpływ na to, jak ludzie reagują na ciepło.
National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) podaje, że w kilku badaniach porównujących tolerancję na ciepło u mężczyzn i kobiet stwierdzono, że kobiety są mniej odporne na ciepło niż mężczyźni. Chociaż różnica ta wydaje się zmniejszać, gdy w takich porównaniach uwzględnia się sprawność układu krążenia, wielkość ciała i aklimatyzację, kobiety mają tendencję do niższego wydzielania potu niż mężczyźni o takiej samej sprawności, wielkości i aklimatyzacji. To niższe tempo wydzielania potu oznacza, że może dojść do wzrostu temperatury ciała.
Co się dzieje podczas upału?
Do jakich zmian dochodzi w trakcie panowania wysokich temperatur? Przede wszystkim, nasz organizm stara się jak najszybciej i jak najintensywniej oddać zgromadzone ciepło. Czyni to przez pot. Wraz z nim tracimy jednak mnóstwo wody i ważnych elektrolitów jak np. sód, potas czy magnez (w trakcie upału warto rozważyć ich dodatkową suplementację). Odwodniona krew staje się gęsta (dlatego trudniej ją przepompować np. podczas transfuzji) oraz przenosi znacznie mniej tlenu i składników odżywczych. Zwiększa się wówczas ryzyko niedotlenienia ważnych narządów np. serca czy ośrodkowego układu nerwowego.
Choroby i dolegliwości spowodowane upałem
Upały mogą powodować następujące choroby i dolegliwości:
Obrzęk cieplny to opuchlizna, która zazwyczaj występuje u osób, które nie są zaaklimatyzowane do pracy w gorących warunkach. Opuchlizna jest często najbardziej widoczna w kostkach. Powrót do zdrowia następuje po dniu lub dwóch spędzonych w chłodnym otoczeniu.
Wysypka cieplna to małe czerwone plamki na skórze, które powodują uczucie kłucia podczas ekspozycji na ciepło. Plamki te są wynikiem stanu zapalnego spowodowanego zatkaniem kanalików gruczołów potowych.
Skurcze cieplne to ostre bóle mięśni, które mogą występować samodzielnie lub w połączeniu z jednym z innych zaburzeń stresu cieplnego. Przyczyną jest zaburzenie równowagi elektrolitowej wynikające z braku możliwości zastąpienia soli traconej wraz z potem. Skurcze najczęściej występują, gdy ludzie piją duże ilości wody bez wystarczającej wymiany soli (elektrolitów).
Wyczerpanie cieplne jest spowodowane utratą wody i soli w organizmie poprzez nadmierne pocenie się. Oznaki i objawy wyczerpania cieplnego obejmują: obfite pocenie się, osłabienie, zawroty głowy, zaburzenia widzenia, wzmożone pragnienie, nudności, ból głowy, wymioty, biegunkę, skurcze mięśni, duszność, kołatanie serca, mrowienie i drętwienie rąk i stóp. Powrót do zdrowia następuje po odpoczynku w chłodnym miejscu i spożyciu chłodnych napojów (np. wody, czystego soku lub napoju dla sportowców).
Omdlenia spowodowane wysoką temperaturą to zawroty głowy i omdlenia wywołane chwilowym niedostatecznym dopływem krwi do mózgu, gdy osoba stoi. Występuje głównie u osób nieklimatyzowanych. Jest to spowodowane utratą płynów ustrojowych przez pocenie się oraz obniżeniem ciśnienia krwi w wyniku gromadzenia się krwi w nogach. Powrót do normalnego stanu następuje szybko po odpoczynku w chłodnym miejscu.
Udar cieplny jest najpoważniejszym rodzajem choroby cieplnej. Objawy udaru cieplnego obejmują temperaturę ciała często przekraczającą 41°C oraz całkowitą lub częściową utratę przytomności. Pocenie się nie jest dobrym objawem stresu cieplnego, ponieważ istnieją dwa rodzaje udaru cieplnego – „klasyczny”, w którym pocenie się jest niewielkie lub nie występuje wcale (zwykle występuje u dzieci, osób przewlekle chorych i osób starszych), oraz „wysiłkowy”, w którym temperatura ciała wzrasta z powodu intensywnych ćwiczeń lub pracy i zwykle występuje pocenie się.
Udar cieplny wymaga natychmiastowej pierwszej pomocy i opieki medycznej. Opóźnienie leczenia może spowodować śmierć.
Jak utrzymać ciepło w upał?
Niezależnie jednak od definicji, upał – szczególnie długotrwały – może przyczynić się do istotnych zmian fizjologicznych w naszym organizmie. Skąd one się biorą? Paradoksalnie odpowiedź na to pytanie jest bardzo prosta. Należymy bowiem do tzw. organizmów stałocieplnych –w momencie więc, gdy temperatura otoczenia rośnie, nasz organizm (można nawet rzec – za wszelką cenę) stara się utrzymać własną temperaturę na stałym, niezmiennym poziomie. W przypadku organizmu ludzkiego wynosi ona ok. 37 stopni. Proces ten koordynuje ośrodek termoregulacji w podwzgórzu, który – co istotne – jest zupełnie niezależny od naszej woli.
Inne zagrożenia związane z upałem
Upał nie pozostaje również bez wpływu na układ krążenia, i to zarówno na nasze naczynia, jak również mięsień sercowy. Duża ilość oddawanego ciepła związana jest nieodłącznie z rozszerzeniem naczyń krwionośnych, co może skutkować spadkiem ciśnienia tętniczego (jest to szczególnie widoczne u osób w podeszłym wieku albo u osób z tzw. ryzykiem sercowo-naczyniowym). Aby je wyrównać, nasze serce zaczyna coraz szybciej pracować, co z kolei przyczynia się do jego zbytniego obciążenia.
Podsumowanie
To, w jaki sposób reaguje nasz organizm na upał, można również zobrazować w postaci poniższej tabeli.
| Temperatura powietrza Co się dzieje? | |
|---|---|
| 30 stopni | Próg upału |
| 35 stopni | Nasz system termoregulacji zaczyna pracować na najwyższych obrotach |
| 38 stopni | Dochodzi do wyschnięcia gruczołów potowych |
| 39 stopni | Wzrasta ryzyko udaru |
| 41 stopni | Bezpośrednie zagrożenie życia |
Bibliografia:
Przeczytaj też:
