Почему фенеки легче переживают зной, а песцы — холод, как отличить опасный для жизни тепловой удар от относительно безобидного обморока, что думают в Кохрейновском сотрудничестве о вентиляторах, и какие биохимические изменения могут происходить внутри нас из-за перегрева, рассказывает Indicator.Ru в новом выпуске рубрики «Чем нас лечат».

Лето еще не началось, а в центральных российских регионах температура воздуха перешагнула отметку в 30 °С. Такая погода повышает риск смертности и проблем со здоровьем — особенно среди пожилых, хронически больных пациентов (с нарушениями работы почек, сердечно-сосудистой системы или с диабетом), маленьких детей и социально изолированных людей. Разбираемся, почему это происходит и как с этим бороться.

Горячий Еврохит

На английском приход теплых воздушных масс называется heat wave, буквально — «тепловая волна». По определению EuroHEAT (проекта по борьбе с последствиями жары европейского отделения Всемирной организации здравоохранения), так называют период, когда температура составляет выше 90% от месячной нормы и остается такой не менее двух дней. С изменениями климата летний зной все чаще приходит и в центральную Европу.

В 2003 году жаркий август вызвал в 12 странах Европы на 44 тысячи больше смертей, чем в среднем происходит за месяц в этом регионе. Во Франции в тот месяц за 20 дней погибло 14 802 человека, что на 60% больше, чем в предыдущие годы за тот же период. Согласно исследованию все той же EuroHEAT, в девяти больших европейских городах (Лондоне, Париже, Милане, Барселоне, Будапеште, Афинах, Мюнхене, Риме и Валенсии) риск смертности повышался на 7,6—33,6%. Хуже всего на здоровье людей отражаются затяжные периоды жары (больше четырех дней подряд). В такие дни с каждым градусом выше нормы смертность в северных городах растет на 2%, в южных – на 3%.

Европейцы, конечно, не одиноки в борьбе с этой проблемой: жара вредна даже для потомственных жителей тропических и субтропических регионов. Так, из-за аномальной жары в 2015 году в Индии насчитали 2249 смертей, а в Пакистане в том же году погибло около двух тысяч человек. Наша страна тоже очень страдает от резкого повышения температуры: лето 2010 года в России унесло жизни 55 736 человек.

Проект EuroHEAT в своей листовке рекомендует на государственном уровне разделять ответственность между учреждениями, договориться о взаимопомощи между научными институтами и законодателями; разрабатывать точные и быстрые системы оповещения (да, эсэмэски от МЧС рекомендованы ВОЗ); строить здания так, чтобы снижать их нагрев летом; отдельно заботиться о самых уязвимых группах населения; улучшать системы охлаждения в больницах и подготовку медиков к летнему сезону; следить за данными о вызовах «скорой», смертях и тепловых ударах в реальном времени, чтобы лучше готовиться к новым выездам и информировать больницы; мониторить и оценивать погоду и ее влияние на здоровье людей. Но все эти меры нужно принимать «сверху». А что может сделать каждый из нас для себя и для своих близких?

Эволюция, что ты делаешь

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте поговорим, зачем вообще наше тело настолько зависит от температуры. Когда наши предки пришли к теплокровному образу жизни, капризы окружающей среды перестали так сильно на них влиять. Если вы в состоянии поддерживать постоянную температуру тела, вы быстрее сможете выходить по утрам, не нуждаясь в том, чтобы сначала посидеть и погреться на солнце. Вы можете оставаться активными и ночью, когда легче спрятаться от хищников. Это же позволяет вам жить в холодных районах земного шара, где не будет части хищников – рептилий или амфибий. Вы бодры и веселы даже зимой, когда организмы без вашей суперспособности впадут в анабиоз или погибнут.

Вместе с тем животные с таким механизмом требуют интенсивного отопления, для которого нужно много энергии. Их метаболизм будет в среднем быстрее, они будут требовать больше пищи. При этом такой интенсивный нагрев может подвести их в жару. Наш обогрев работает всегда, при физической активности температура поднимается еще выше (а во время сна, как у техники в энергосберегающем режиме, температура тела понизится). В итоге окно температуры, комфортной для нас, «внутри» гораздо уже, чем «снаружи».

Для чего живым организмам вообще поддерживать температуру тела? Казалось бы, если вода не замерзает и не закипает внутри наших клеток, чего еще нужно? Дело в том, что у многих важных молекул внутри нашего тела есть свои условия «гигиены труда». Когда они не выполняются, по всему организму начинаются «забастовки».

На холоде все реакции будут проходить слишком медленно, на жаре белки денатурируют (сворачиваются – вспомните, как меняется белок куриного яйца при жарке), и только при нормальной температуре нашего тела все живущие в нем «работники» будут чувствовать себя комфортно, ведь мы эволюционировали в таких условиях миллионы лет.

Клинические исследования показывают, что при перегреве повреждаются и гибнут клетки печени, выпуская на волю, в кровоток, опасные ферменты, несущие беды и разрушение там, где их вообще быть не должно. Красные клетки крови (эритроциты) хуже справляются с доставкой кислорода, резко повышается количество лейкоцитов. Нагрузка на сердце увеличивается, так как оно начинает биться чаще, однако объем выталкиваемой крови и ее насыщенность кислородом невелики, так что органы и ткани все равно будут страдать от кислородного голодания.

На биохимическом уровне (подробнее об этом можно прочитать в обзоре 2010 года) изменений происходит также немало. Возрастает производство некоторых цитокинов – молекул для межклеточного «общения», которые могут вызывать воспаление и тепловой удар, например, фактора некроза опухолей-альфа, интерлейкинов 1, 6 и 10. Эти вещества (особенно интерлейкин-6) повышают выработку в печени С-реактивных белков в печени, которые причастны к сепсису, разрушению клеточных мембран и другим очень неприятным эффектам.

На борьбу с этими проблемами направляются белки теплового шока, или БТШ (heat shock proteins, HSP). На самом деле, они могут выполнять и множество других функций, но суть их работы сводится к тому, чтобы искать и исправлять все «перекосы» в других молекулах, возникшие из-за стрессовых условий среды. Так БТШ защищают клетки от повреждения – каждой большой молекуле нужно поддерживать правильную структуру, чтобы выполнять свою работу. Но повышенная активность БТШ сама по себе может быть опасна (подробнее о них мы рассказывали в статье о новых лекарствах от рака).

О физике, песцах и фенеках

На практике это значит, что мы можем не заметить повышения температуры воздуха на пару градусов, но в нашем теле такую же разницу очень легко почувствовать (вряд ли эти ощущения пришлись вам по душе). Множество рецепторов в коже, внутренних органах и тканях по всему телу сразу замечают отклонения, передавая сигнал в гипоталамус, который тут же выдает распоряжения, чтобы сдержать эффект. Для этого используется два основных механизма: пот, благодаря которому молекулы воды уносят от нас тепло во время испарения, и расширение сосудов кожи, которое приводит к понижению давления в этих областях и помогает крови добраться на периферию организма, где ее легче охладить, чем в глубине. Но этих мер часто недостаточно: например, если воздух насыщен влагой, испарение с вашей кожи будет идти очень медленно, а если он очень сух – то слишком быстро, и человек может пострадать от обезвоживания. Находясь на открытом солнце или совершая тяжелую физическую работу, наше тело будет нагреваться быстрее, чем охлаждаться.

С точки зрения физики теплообмена, сохранение и рассеивание тепла зависит от соотношения объема тела и площади его поверхности. Чем больше тело контактирует с окружающей средой, тем легче ему охлаждаться – и наоборот, чем больше тело само по себе, тем легче не терять накопленное тепло. При этом объем растет быстрее площади, и это легко понять, если вспомнить, что при вычислениях объема кубика длина стороны возводится в куб, а площади — в квадрат. Отсюда вытекают два правила: правило Аллена и правило Бергмана. Первое говорит о том, что у животных в жарком климате увеличены выступающие части тела, а второе – о том, что размер тела теплокровных животных в холодном климате больше, чем в теплом.

Из-за размера проблемы с терморегуляцией чаще возникают у маленьких детей, не говоря о том, что способность регулировать температуру у них тоже может быть не до конца развита. В пожилом возрасте терморегуляция также нарушается, а чувство жажды может быть снижено. В группе риска также оказываются женщины (потому что их терморегуляция менее устойчива и зависит от фазы цикла). Добавьте сюда людей с заболеваниями почек, сердечно-сосудистой системы, диабетом. Настороже надо быть и пациентам, принимающим диуретики, препараты с антихолинергическим эффектом (а таких очень много), антипсихотики, бета-блокаторы, сосудорасширяющие лекарства, препараты от эпилепсии, антидепрессанты, принимаемые внутрь антигистаминные препараты, лекарства от гипертонии, антиадренергические лекраства, анксиолитики и мышечные релаксанты.

Все эти пункты — факторы риска, так что если у вас или у ваших близких подобные заболевания (а особенно — если собрано бинго), нужно внимательно следить за реакцией своего организма на жару и почаще искать отдохновения и прохлады.

Шесть всадников термоапокалипсиса

Всемирная организация здравоохранения выделяет шесть медицинских состояний, которые могут быть напрямую вызваны жаркой погодой. Большая часть не представляет угрозы для жизни и не требует специфического лечения, однако есть исключения, на которые надо обратить внимание. Так, высыпания на коже (красная потница) проходят сами, если находиться в более прохладном помещении или носить менее жаркую одежду из легких натуральных тканей, а для снятия неприятных симптомов можно использовать местные антигистаминные или антисептические препараты (чтобы снизить риск инфекции на поврежденной коже) — мази или кремы.

Отеки нижних конечностей (обычно в районе лодыжек) также проходят сами после короткой акклиматизации: нужно лишь пить достаточно воды и восполнять запас солей. Если из-за выполнения физической работы при жаркой погоде возникают судороги и мышечные спазмы, нужно поскорее отдохнуть в прохладном месте и выпить жидкости, содержащей электролиты. Но если спазмы длятся больше часа, ВОЗ советует обратиться к медикам.

Тепловые обмороки — кратковременная потеря сознания или головокружение, потемнение в глазах, особенно при резком вставании, которые могут быть связаны с обезвоживанием и недостаточным притоком крови к мозгу из-за слабого сердцебиения. Они могут часто случаться у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями или у принимающих диуретики. Полежав немного в прохладном месте с поднятыми вверх ногами и расстегнутой одеждой, человек быстро приходит в себя. Если через пару минут не помогло, время бить тревогу. Вообще, при обмороках лучше перестраховаться – их могут вызывать и другие причины, и непрофессионалу (тем более, не знающему особенностей здоровья пострадавшего) может быть трудно их отличить, так что лучше вызвать врача.

Симптомы изнеможения от перегрева – истощение, усталость, головная боль, головокружения, тревожность и иногда обмороки. Здесь главная задача – охладить пострадавшего: перевести в место с кондиционерами, дать полежать, подняв ноги, раздеть и опрыскать прохладной водой. Однако если температура тела выше 39 °С, а давление постоянно понижено или нарушено психическое состояние (больной «плохо соображает», бредит), нужно обязательно вызвать врача – эти признаки указывают на более опасное состояние — тепловой удар. Он похож на два предыдущих варианта, но требует срочного медицинского вмешательства и угрожает жизни. Удар может случиться при долгом нахождении на жаре, особенно при выполнении физических упражнений. Важным отличием от безобидных обмороков может быть один из следующих признаков: измененное психическое состояние (сильная тревожность, спутанность сознания, бред), судороги, снижение артериального давления, повышение внутренней температуры тела до 40 °С и более. В таком состоянии человека нужно срочно охладить и обеспечить постоянный приток свежего воздуха. До приезда медицинской бригады пациента нужно положить на бок, следить за его дыханием и тем, чтобы язык не перекрыл дыхательные пути, хорошо вентилировать помещение и опрыскивать его прохладной водой. Испаряясь, молекулы будут уносить тепло с собой, охлаждая тело. Другие задачи вы вряд ли сможете решить без врачей, так что вызвать их надо обязательно и побыстрее.

В целом рекомендации ВОЗ сводятся к трем советам: сохранять в прохладе свой дом (и рабочее место), сторониться зноя и духоты, а также следить, чтобы ваше тело не перегревалось и получало достаточно влаги.

Для исполнения первого лучше проветривать помещения ранним утром, поздним вечером, или даже оставлять открытые форточки на всю ночь; занавешивать окна; если влажность некомфортно низкая – развешивать по комнате влажные полотенца. Второе правило подразумевает, что вы избегаете нагрева, где только это возможно: остаетесь в тени, не стоите в пробках, не закрываете в припаркованной машине на жаре детей и домашних животных (даже на 15 минут, пока вы в магазине), не занимаетесь физической работой в самое жаркое время. Третье правило больше связано с заботой о себе. Шляпы, прохладные и свободные одежды из натуральных тканей, холодные напитки и легкие салатики вместо перенасыщенных энергией сладостей, жареного мяса и тяжелых горячих блюд – ваши лучшие летние друзья.

Набор профилактических приемов в жаркую погоду прост и банален: избегайте духоты, проветривайте помещения, не занимайтесь спортом и не работайте под палящими лучами, не ешьте высококалорийную пищу (особенно в самое жаркое время дня), носите одежду из светлых, легких, натуральный тканей, пейте побольше жидкостей.

Если вы попадаете в группу риска, будьте максимально внимательны к своему самочувствию и при признаках недомогания снизьте уровень опасности, насколько это возможно: включите кондиционер, откройте окно (а если оно выходит на солнечную сторону – занавесьте, чтобы создать тень), примите душ (или хотя бы умойтесь холодной водой), прилягте, приложите к голове влажное полотенце, опрыскайте лицо термальной водой.

Кстати, о воде: погружение в холодную воду долго считалось бесполезным методом при тепловом ударе, ведь оно вызывает сужение сосудов кожи, которое мешает теплообмену между поверхностью тела и внутренней средой организма. Однако новые экспериментальные исследования (одно, проведенное канадскими специалистами, и другое, проведенное американскими, а также некоторые другие) показывают, что этот защитный механизм вовсе не так силен. Поэтому в холодной воде тело довольно быстро охладится и внутри, и снаружи — многие могут это подтвердить на опыте купания в водоемах.

А вот по поводу вентиляторов единого устоявшегося мнения нет: согласно Кохрейновскому обзору, одни медики видят в нем угрозу (все-таки электроприборы во время работы нагревают воздух, да и гонять по кругу один и тот же воздух в замкнутом помещении – это лишь иллюзия проветривания), другие же, наоборот, считают, что он приносит облегчение. Пока однозначного ответа нет, как нет и качественно проведенных испытаний. ВОЗ советует не направлять вентиляторы прямо на людей (чтобы уменьшить обезвоживание из-за испарения влаги с кожи), а если температура превышает 35 °С, подумать о других способах охлаждения.