Wpływ wysokiej temperatury na organizm człowieka

Tendencja do unikania przebywania na mrozie lub w upalnym słońcu stanowi naturalną reakcję organizmu. Ma ma na celu utrzymanie prawidłowych parametrów ciała, a tym samym zachowanie zdrowia fizycznego i psychicznego. W tym artykule omawiamy wpływ wysokich temperatur na poszczególne narządy i układy oraz negatywne skutki, z którymi przyjdzie nam się zmierzyć podczas dłuższego przebywania w gorących pomieszczeniach. 

Czym jest komfort termiczny?

Kwestię wpływu wysokiej temperatury na organizm należy rozpocząć od wyjaśnienia pojęcia komfortu cieplnego. Termin ten należy zdefiniować jako stan, w którym człowiek nie odczuwa ani nadmiernego ciepła, ani zimna. Utrzymanie właściwego komfortu termicznego oznacza, że warunki panujące w danym pomieszczeniu pozwalają zachować zrównoważony bilans cieplny, nie doprowadzając do przegrzania lub wychłodzenia poszczególnych części ciała.

Komfort cieplny w pomieszczeniach zamkniętych mierzy się za pomocą dwóch wskaźników – PMV (Predicted Mean Vote) i PPD (Predicted Percentage Dissatisfied). Pierwszy z nich oparty jest na równowadze cieplnej ciała ludzkiego i opisuje wrażenia podczas przebywania w nich, wyrażone w 7-stopniowej skali:

• gorące (+3),
• ciepłe (+2),
• lekko ciepłe (+1),
• neutralne (0),
• lekko chłodne (-1),
• chłodne (-2),
• zimne (-3).

Do stworzenia komfortowych warunków zaleca się, by wskaźnik ten mieścił się w zakresie 0,5 < PMV < +0,5. Utrzymanie go na takim poziomie będzie oznaczało, że odsetek osób niezadowolonych z temperatury w pomieszczeniu będzie wynosił maksymalnie 10%.

PPD to z kolei wskaźnik stosowany w inżynierskiej ocenie komfortu cieplnego, używany m.in. w ogrzewnictwie, wentylacji i klimatyzacji. Opisuje on przewidywany odsetek osób odczuwających niezadowolenie z temperatury panującej w pomieszczeniu.

Poza temperaturą wewnętrzną na komfort termiczny wpływa także różnica między nią a temperaturą na zewnątrz (najlepiej, by nie przekraczała 8^oC), rodzaj ogrzewania oraz wilgotność powietrza, którą należy utrzymywać na poziomie 40-60%. Nie bez znaczenia pozostaje izolacja budynku i związana z nią temperatura promieniowania ścian.

Jaka jest optymalna temperatura dla człowieka?

Badania, które pozwalają określić optymalną temperaturę dla człowieka, wykonuje się w komorze klimatycznej. Umieszczona w niej osoba poddawana jest oddziaływaniu szerokiego zakresu temperatury i wilgotności. Stan, w którym gospodarka cieplna organizmu utrzymywana jest w równowadze, nazywamy strefą regulacji naczyniowo-ruchowej. Na podstawie przeprowadzanych badań naukowcy ustalili, że następujące zakresy są najbardziej komfortowe dla organizmu:

Należy podkreślić, że podane wartości są orientacyjne i mogą się różnić w zależności od konkretnej osoby. Po podniesieniu temperatury powyżej wymienionych zakresów obserwuje się powstanie niewielkiego dodatniego bilansu cieplnego, a co za tym idzie – ogrzewanie się ciała.

W przestrzeniach domowych, takich jak salony, jadalnie czy pokoje dzienne najczęściej zaleca się utrzymywanie temperatury w granicach 20-22^oC. Za najbardziej komfortowy przedział dla sypialni i kuchni uznaje się z kolei 17-18^oC. W łazience dobrą praktykę stanowi utrzymywanie jej w przedziale 22-24^oC z uwagi na zwiększoną wilgotność podczas kąpieli. Z kolei zgodnie z zaleceniami WHO temperatura w pomieszczeniach, w których przebywają osoby starsze, niepełnosprawne lub dzieci, powinna wynosić nie mniej niż 20^oC i nie więcej niż 24^oC. Zgodnie z zapisami Kodeksu Pracy w pomieszczeniach zamkniętych np. biurach, temperatura musi mieścić się w zakresie 18-28^oC.

W jaki sposób ludzki organizm oddaje ciepło?

Zdolność organizmu do utrzymania temperatury ciała w optymalnym zakresie nazywamy termoregulacją. Poza behawioralnym sposobem na obniżenie lub podwyższenie temperatury, a więc ubieraniu się adekwatnie do warunków, wyróżniamy także metodę fizjologiczną (bierną), opartą na odruchach bezwarunkowych. W ten sposób ciepło oddawane jest poprzez:

• promieniowanie (ok. 60%),
• przewodzenie (ok. 3%),
• konwekcję (ok. 15%).
   

Na drodze czynnej proces ten zachodzi poprzez odparowywanie wody z potu wydzielanego na powierzchnię skóry (pozostałe 22%).

Sytuację, w której organizm zaczyna otrzymywać więcej ciepła, niż jest w stanie oddać, nazywamy stresem cieplnym. Jak wskazują naukowcy, do szczególnie niebezpiecznych pod tym względem należy połączenie wilgotności bliskiej 100% i temperatury powyżej 32^oC. Nieodparowanie wody z potu może okazać się śmiertelne nawet dla ludzi zdrowych w przypadku przebywania w takich warunkach dłużej niż 6 godzin.

Wpływ wysokiej temperatury na układ krążenia i układ oddechowy

Nawet krótkie przebywanie w wysokich temperaturach wymaga od naszego serca wytężonej pracy. Tętno i ciśnienie krwi zaczynają rosnąć, a naczynia krwionośne rozszerzają się, by nie dopuścić do przegrzania. Wysiłek, którego doznaje wtedy mięsień sercowy, może przyczynić się do zwiększenia potliwości, uczucia duszności lub bólu w klatce piersiowej, a także omdleń. Znacznie wzrasta ryzyko zawału lub powstawania zakrzepów. Grupą szczególnie narażoną podczas upałów są osoby starsze, cierpiące na choroby kardiologiczne bądź problemy z ciśnieniem. Podczas wysokich temperatur u sporej części społeczeństwa – zwłaszcza kobiet – dochodzi do powstawania obrzęków w obrębie palców dłoni, twarzy i nóg. Na problemy te narażeni są w szczególności cierpiący na przewlekłą niewydolność żylną, a także osoby przebywające długo w pozycji stojącej lub siedzącej.

Upały generują większe zapotrzebowanie na tlen. Dlatego podczas ich trwania możemy zauważyć spłycenie oddechu i pogorszenie kondycji. Osoby, które cierpią na choroby dróg oddechowych, często mierzą się z zaostrzeniem objawów. Ponadto w połączeniu ze zbyt małą ilością płynów, może dojść do wysuszenia śluzówki, zapalenia zatok lub gardła i szeregu konsekwencji zdrowotnych, związanych z odwodnieniem. Na tym polu szczególnie na baczności powinni mieć się wszyscy doświadczający problemów z nerkami.

Wysoka temperatura a układ nerwowy

Ze strony układu nerwowego przy dłuższej ekspozycji na wysokie temperatury możemy doświadczyć m.in. objawów, takich jak:

• zmęczenie,
• ospałość,
• bóle i zawroty głowy,
• zdenerwowanie,
• nocna bezsenność,
• obniżenie koncentracji.

Co istotne, zbyt wysokie temperatury powietrza w pomieszczeniach zamkniętych mogą wpływać szczególnie niekorzystnie na osoby, które zmagają się z chorobami psychicznymi. Na kwestię tę zwrócili uwagę m.in. naukowcy ze szwedzkiego Uniwersytetu Umea, którzy zauważyli, że w upalne dni do kliniki psychiatrycznej przybywała większa ilość pacjentów, niż normalnie. Nie sposób nie wspomnieć tu o depresji letniej, która – choć mniej powszechna, niż jej odmiana jesienno-zimowa – podczas upałów może wiązać się ze znacznym zaostrzeniem objawów.

Najbardziej niebezpieczną formę zagrożenia stanowi udar cieplny i udar słoneczny, do którego dochodzi, gdy organizm nie jest w stanie odprowadzić zgromadzonego w nadmiarze ciepła. Gdy temperatura wewnątrz ciała przekroczy 41^oC, zachodzi denaturacja białek i uszkodzenie fosfolipidów błon komórkowych, a także występują objawy ze strony ośrodkowego układu nerwowego. Na udar narażone są w szczególności osoby starsze, z chorobami układu krążenia, dzieci, chorzy korzystający z leków antyhistaminowych lub neuroleptyków oraz pracownicy spędzający wiele godzin na słońcu bądź w gorących pomieszczeniach. Według szacunków naukowców, z powodu ocieplenia klimatu liczba zgonów powodowanych udarem wzrośnie do 2050 roku aż 2,5-krotnie, stając się jedną z najczęstszych przyczyn zgonów w okresie letnim.

Wpływ upałów na skórę

Czynnikiem niezbędnym do zachowania skóry w dobrej kondycji jest utrzymywanie w niej odpowiednio wysokiej zawartości wody, gromadzącej się w warstwie rogowej (zewnętrznej) naskórka oraz bariery lipidowej. Jej prawidłowy poziom w warstwie zewnętrznej wynosi ok. 12-15% i drastycznie spada przy wysokiej temperaturze oraz promieniowaniu emitowanemu przez słońce.

Przy wysokiej temperaturze skóra staje się bardziej podrażniona, powodując uczucie pieczenia i ściągania naskórka. Wraz z wiekiem dochodzi także do degradacji włókien kolagenu i elastyny, potęgowanego przez ciepło i promienie UV, przyspieszającej starzenie. W przypadku wrażliwej skóry może dojść do wystąpienia formy alergii, wielopostaciowych osutek świetlnych. Normą zwłaszcza u osób o skórze tłustej stają się wypryski skórne i nasilenie trądziku.

By zadbać o stan skóry w okresie letnim, niezbędne będzie jej regularne nawilżanie. Doskonały wybór stanowią kremy, które poprzez właściwy stosunek substancji nawilżających i tłuszczowych przywracają właściwą równowagę wodno-lipidową, zapobiegając jej odwodnieniu. W przypadku wychodzenia na słońce należy stosować kremy z filtrem, chroniące przed promieniowaniem UVB i UVA. Wszystkie kosmetyki powinny być odpowiednio lekkie i szybko się wchłaniać, nie wzmagając pocenia i nie zatykając porów.

Wysoka temperatura a układ hormonalny

Stres cieplny jest jednym z głównych winowajców problemów z prawidłowym wytwarzaniem hormonów u obu płci. U kobiet wysokie temperatury prowadzą do zaburzeń głównych hormonów płciowych – estrogenu i progesteronu. Przekłada się to m.in. na wzmożenie wahań nastroju, problemy z rozwojem i dojrzewaniem oocytów, a także wzrostem zarodka i płodu. Zbyt wysoka temperatura hamuje proces tworzenia komórki jajowej, zmniejsza zdolność do zapłodnienia i zaburza cykl menstruacyjny. Zaburzenia hormonalne spowodowane ciepłem mogą również przyczyniać się do powstawania obrzęków i wzmożenia problemów z żylakami.

U mężczyzn wysoka temperatura powoduje zmniejszenie produkcji hormonów LH (lutropiny), FSH (folikulotropiny) i testosteronu, zaburzając proces powstawania i dojrzewania plemników m.in. poprzez uszkodzenie ich DNA. Stres oksydacyjny, będący skutkiem upałów, zaburza pracę mitochondriów, odpowiedzialnych za metabolizm komórek oraz powoduje rozpad chromatyny plemnikowej. Spadek produkcji testosteronu skutkuje z kolei gorszym samopoczuciem, wahaniami nastroju, spadkiem masy mięśniowej i brakiem energii.

Walka z wysoką temperaturą kluczem do zachowania zdrowia

Jak wykazaliśmy, wysokie temperatury oddziałują negatywnie na każdą składową naszych organizmów, przybierając szczególnie niebezpieczne skutki dla osób, zmagających się z przewlekłymi chorobami, a także dla seniorów i dzieci. Coraz większa liczba upalnych dni w roku będzie jedynie potęgowała szkodliwe dla zdrowia skutki, stanowiąc coraz większy problem w codziennym funkcjonowaniu społeczeństwa i – w szczególności – systemu ochrony zdrowia.

Mając na uwadze wszystko powyższe, montaż klimatyzacji jawi się jako najskuteczniejszy sposób na obniżenie temperatury. Staje się absolutnym niezbędnikiem nie tylko w biurach, przestrzeniach handlowych czy obiektach użytku publicznego, ale także prywatnych domach i mieszkaniach. Ostatecznie nie ma bowiem nic cenniejszego niż zdrowie i komfort nasz oraz naszych bliskich.