Uff jak gorąco
Dlaczego tak się dzieje? O wpływie temperatury na działanie ośrodkowego układu nerwowego mówi dr Anna Kobrzycka z Katedry Neurobiologii Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego.
Kiedy jest zbyt gorąco czujemy się źle, czy istnieje określona temperatura, która powoduje u nas gorsze samopoczucie?
Nasze subiektywne odczucie tego, jak temperatura wpływa na nasz organizm jest związane z naszymi obserwacjami w środowisku naturalnym, gdzie oprócz temperatury powietrza mamy do czynienia z takimi czynnikami jak wiatr czy wilgotność powietrza. Oba te czynniki mają wpływ na to jak szybko pot odparowuje z naszej skóry, a jest to bardzo ważny czynnik związany z termoregulacją naszego organizmu. Gdy jest gorąco, wzrasta temperatura naszego ciała, konieczne jest więc chłodzenie. Krew przepływając przez mięśnie odbiera z nich ciepło i rozprowadza je pod skórę, skąd może być wyprowadzone na zewnątrz Naczynia krwionośne rozszerzają się żeby jak najszybciej oddać ciepło do otoczenia. Dlatego kiedy jest gorąco nasza skóra staje się czerwona
– mówi dr Anna Kobrzycka.
Jeżeli proces odprowadzania ciepła z organizmu jest utrudniony, dochodzi do przegrzania, a zatem wysoka temperatura będzie miała mniejszy wpływ na nasze samopoczucie niż utrudnione parowanie potu. Kolejnym ważnym czynnikiem jest nasłonecznienie. – Badania wykazują, że jeżeli wysoką temperaturę otoczenia połączymy z intensywnym nasłonecznieniem organizmu (zwłaszcza głowy) może dojść do zaburzenia funkcji kognitywnych czyli poznawczych. Stąd subiektywne uczucie złego samopoczucia podczas upału – dodaje badaczka
Mięśnie, serce, mózg
Badania z udziałem ludzi przeprowadza się w modelu hipertermii. To stan, w którym temperatura wewnętrzna ciała zostaje podniesiona o minimum 2 a maksimum 4oC. – Badanych poddaje się seriom testów, w których wykonują m.in. zadania ruchowe. Podczas hipertermii obserwuje się zaburzenia funkcjonowania układu ruchowego i mięśni, jednak wynika to raczej z zaburzenia prawidłowego przebiegu procesu skurczu mięśni (na skutek niewystarczającego chłodzenia czy obniżonego tempa odbierania produktów przemiany materii) niż zaburzeń ośrodkowych – mówi dr Anna Kobrzycka. – Co ciekawe, podniesienie temperatury nie wpływa na funkcje poznawcze, nie wpływa na pamięć czy zdolność śledzenia przedmiotów. Dotyczy to jednak zadań łatwych (jak dodawanie i odejmowanie w zakresie 100), w zadaniach trudnych, wymagających skomplikowanych obliczeń czy skupienia uwagi, pojawiają się już problemy.
Wszystkie badania dotyczące hipertermii wykazują, że znaczne podwyższenie temperatury ciała wpływa negatywnie na nasze samopoczucie i na odczuwanie komfortu, a w zasadzie dyskomfortu. – Z tym wiążą się negatywne emocje jak rozdrażnienie a nawet agresja. Ponadto gdy nie czujemy się komfortowo, nasza uwaga skupiona jest na dyskomforcie i mamy kłopot ze skoncentrowaniem się na wykonywaniu zadania – dodaje dr Kobrzycka.
Ale na tym nie koniec. – Podczas hipertermii, żeby chłodzenie organizmu było bardziej skuteczne, nasze serce częściej się kurczy i wzrasta nam tętno – dodaje badaczka. – Ma to na celu przyspieszenie oddawania ciepła z organizmu, ale także odpowiednie natlenowanie i dostarczenie materiałów
odżywczych do tkanek. Także w mózgu dochodzi podczas hipertermii do zwiększenia metabolizmu tlenowego. Wynika z tego, że mózg pracuje intensywniej i zużywa więcej energii. Czemu tak się dzieje? – Wykazano, że podczas hipertermii wzrasta synchronizacja EEG półkul mózgowych. Oznacza to, że przeciwne półkule, które w normalnych warunkach różnią się aktywnością, w warunkach stresu cieplnego, uruchamiają te same obszary, a co za tym idzie aktywna jest większa ilość struktur w mózgu w tym samym czasie – wyjaśnia dr Anna Kobrzycka. – To przyczyna większego zużycia tlenu i materiałów energetycznych przez mózg. Nic więc dziwnego, że podczas upałów intuicyjnie unikamy wysiłku zarówno fizycznego jak i intelektualnego.
Groźne odwodnienie
Naukowcy prowadzący badania nad wpływem temperatury na organizm są zgodni; sama hipertermia nie jest tak niebezpieczna jak odwodnienie, a połączenie tych dwóch elementów prowadzi do zaburzeń poznawczych. – I to jest kluczowy czynnik, który wszyscy kojarzymy z wysoką temperaturą. W warunkach naturalnych upał bardzo często wiąże się z odwodnieniem organizmu, ponieważ żeby się schłodzić ciało wytwarza pot i niestety, w ten sposób pozbywa się wody. Funkcjonowanie naszego organizmu, zwłaszcza układu nerwowego jest związane z przepływem jonów pomiędzy wnętrzem komórki a jej środowiskiem zewnętrznym. Jeżeli ilość rozpuszczalnika spada, dynamika tych procesów zostaje zaburzona. Prawidłowe nawodnienie ma też wpływ na wydalanie metabolitów z organizmu i na sprawne odbieranie produktów przemiany materii z komórek – tłumaczy dr Kobrzycka. – Badania prowadzone w pięciu krajach UE na grupach pracowników fizycznych wykazały, że po zakończeniu zmiany, aż 70 % z nich było odwodnionych. To wyniki alarmujące nie tylko dla osób pracujących fizycznie. Odwodnienie dotyczy wszystkich i właśnie z nim, jak wskazują badania, należy wiązać wszelkie ubytki poznawcze.
Odwodnienie jest też bardzo dużym obciążeniem dla układu sercowo-naczyniowego. - Wiemy już, że wzrost temperatury ciała podnosi tętno. Jeśli towarzyszy mu odwodnienie, tętno wzrasta o kolejne 7% - dodaje dr Kobrzycka. – Dla osób, które mają problemy sercowo-naczyniowe, połączenie wzrostu temperatury z odwodnieniem może być bardzo niebezpieczne. Zachęcanie do picia wody, zwłaszcza podczas upałów, nie jest więc przesadą.
Podniesienie temperatury ciała o więcej niż 4 stopnie Celsjusza oznacza udar cieplny. Tutaj może dojść do utraty przytomności i zaburzeń pracy serca. Podczas upałów warto więc dbać o to by się nie przegrzewać, a przede wszystkim by zachować odpowiednie nawodnienie organizmu.
Materiał: Wydział Biologii i Ochrony Środowiska UŁ