Przegrzanie

Ekspozycja na ciepło zaburza wiele funkcji fizjologicznych i może prowadzić do odwodnienia. Większość osób w takiej sytuacji doświadcza łagodnych, ale nieprzyjemnych objawów, chociaż w niektórych przypadkach mogą one wahać się od obrzęków i skurczów do omdlenia i udaru cieplnego. W niektórych rodzajach chorób cieplnych temperatura ciała wzrasta. Przy odwodnieniu możliwe są tachykardia, tachypnea i niedociśnienie ortostatyczne. Dysfunkcja ośrodkowego układu nerwowego wskazuje na najpoważniejszą patologię - udar cieplny, w którym dezorientacja i senność dodatkowo ograniczają zdolność do opuszczenia obszaru, który stał się źródłem przegrzania i rozpoczęcia nawadniania.

Przyczyna przegrzania

Zaburzenia termiczne rozwijają się w wyniku zwiększonego poboru ciepła i zmniejszonej utraty ciepła. Objawy kliniczne nasilają się w przypadku nietolerancji zwiększonego obciążenia układu sercowo-naczyniowego, odwodnienia, zaburzeń elektrolitowych i stosowania niektórych leków. Do grupy wysokiego ryzyka zalicza się dzieci i osoby starsze, a także pacjentów z patologią układu sercowo-naczyniowego lub zaburzeniami równowagi elektrolitowej (np. przy stosowaniu leków moczopędnych).

Nadmierne pobieranie ciepła przez organizm występuje podczas dużych obciążeń i/lub gdy wzrasta temperatura otoczenia. Podwyższona temperatura ciała może być również spowodowana przez pewne stany chorobowe (np. nadczynność tarczycy, złośliwy zespół neuroleptyczny) lub stosowanie leków pobudzających, takich jak amfetaminy, kokaina, ecstasy (pochodna amfetaminy).

Chłodzenie jest utrudnione przez grube ubrania (szczególnie odzież ochronną dla pracowników i sportowców), wysoką wilgotność, otyłość i wszystko, co zakłóca produkcję i odparowywanie potu. Produkcja potu może być upośledzona przez zmiany skórne (np. potówka, rozległa łuszczyca lub egzema, twardzina) lub przez stosowanie leków antycholinergicznych (fenotiazyny, blokery receptora H2 _i leki przeciw parkinsonizmowi).

Patofizjologia przegrzania

Ciało ludzkie otrzymuje ciepło z otoczenia zewnętrznego i ciepło wytwarzane przez metabolizm. Ciepło jest uwalniane przez skórę poprzez promieniowanie, parowanie (np. pocenie się) i konwekcję; udział każdego z tych mechanizmów zależy od temperatury i wilgotności otoczenia. W temperaturze pokojowej przeważa promieniowanie, ale gdy temperatura otoczenia zbliża się do temperatury ciała, znaczenie konwekcji wzrasta, zapewniając chłodzenie prawie 100% przy >35 °C. Jednak wysoka wilgotność znacznie ogranicza możliwość chłodzenia konwekcyjnego.

Przenoszenie ciepła zależy od zmian przepływu krwi przez skórę i pocenia. Szybkość przepływu krwi przez skórę, przy normalnej temperaturze otoczenia 200-250 ml/min, wzrasta do 7-8 l/min pod wpływem stresującego narażenia na ciepło, co wymaga znacznego wzrostu wydajności serca. Ponadto, wraz ze wzrostem temperatury otoczenia, pocenie wzrasta z nieznacznego do 2 l/h lub więcej, co może szybko doprowadzić do odwodnienia. Ponieważ pot zawiera elektrolity, możliwe są znaczne straty podczas hipertermii. Jednak przy przedłużonej ekspozycji na wysokie temperatury w organizmie zachodzą adaptacyjne zmiany fizjologiczne (aklimatyzacja), na przykład pot zawiera Na ⁺ w stężeniu 40 do 100 mEq/l u osób nieprzystosowanych, a po aklimatyzacji jego zawartość spada do 10-70 mEq/l.

Organizm może utrzymać normotermię przy znacznym obciążeniu cieplnym, ale poważna lub długotrwała ekspozycja na wysokie temperatury prowadzi do wzrostu temperatury rdzenia. Umiarkowana hipertermia o krótkim czasie trwania jest tolerowana, ale znaczny wzrost temperatury rdzenia (zwykle >41 °C), szczególnie podczas ciężkiej pracy w upale, prowadzi do denaturacji białek i uwolnienia cytokin zapalnych (takich jak czynnik martwicy nowotworu-a, IL-1β). Prowadzi to do dysfunkcji komórkowej, aktywując łańcuch reakcji zapalnych prowadzących do upośledzenia czynności większości narządów i wyzwalając kaskadę krzepnięcia. Te procesy patofizjologiczne są podobne do tych w zespole niewydolności wielonarządowej, który następuje po długotrwałym wstrząsie.

Mechanizmy kompensacyjne obejmują reakcję ostrej fazy z udziałem innych cytokin, które hamują reakcję zapalną (np. poprzez stymulację produkcji białek, które zmniejszają produkcję wolnych rodników i hamują uwalnianie enzymów proteolitycznych). Ponadto podwyższona temperatura ciała wyzwala ekspresję białek szoku cieplnego. Substancje te regulują reakcje układu sercowo-naczyniowego i tymczasowo zwiększają tolerancję organizmu na temperaturę, ale mechanizm tego procesu został do tej pory słabo zbadany (możliwe, że hamowanie denaturacji białek odgrywa rolę). Przy długotrwałym lub nagłym wzroście temperatury ciała mechanizmy kompensacyjne są zaburzone lub w ogóle nie działają, co prowadzi do stanu zapalnego i rozwoju niewydolności wielu narządów.

Zapobieganie przegrzaniu

Najlepszą profilaktyką jest zdrowy rozsądek. W upalne dni dzieci i osoby starsze nie powinny przebywać w niewentylowanych i nieklimatyzowanych pomieszczeniach. Dzieci nie powinny być pozostawiane w samochodzie na słońcu. Jeśli to możliwe, unikaj wzmożonej aktywności fizycznej w wysokich temperaturach i niewentylowanych pomieszczeniach; nie zaleca się noszenia ciężkich, izolujących ciepło ubrań.

Aby monitorować odwodnienie po wysiłku fizycznym lub ciężkiej pracy, należy stosować wskaźnik utraty masy ciała. Jeśli masa ciała zmniejszy się o 2-3%, należy pić zwiększoną ilość płynów, tak aby przed rozpoczęciem ćwiczeń następnego dnia różnica masy ciała mieściła się w granicach 1 kg od wartości początkowej. Jeśli utrata masy ciała wynosi więcej niż 4%, należy ograniczyć aktywność fizyczną przez 1 dzień.

Jeśli wysiłek fizyczny w upalne dni jest nieunikniony, płyny (których utrata jest zwykle niezauważalna w bardzo gorącym i bardzo suchym powietrzu) należy zastąpić częstym piciem, a parowanie należy ułatwić, nosząc otwarte ubrania i używając wentylatorów. Pragnienie jest słabym wskaźnikiem odwodnienia podczas intensywnego wysiłku fizycznego, więc niezależnie od jego wystąpienia, konieczne jest picie co kilka godzin. Należy jednak unikać hiperhydratacji: sportowcy, którzy piją zbyt dużo płynów podczas treningu, mają znaczną hiponatremię. Zwykła woda wystarczy, aby uzupełnić straty płynów podczas maksymalnej aktywności fizycznej; chłodna woda jest lepiej wchłaniana. Specjalne roztwory nawadniające (takie jak napoje sportowe) nie są konieczne, ale ich smak pomaga zwiększyć objętość spożywanych płynów, a umiarkowana zawartość soli jest przydatna, gdy zapotrzebowanie organizmu na płyny jest zwiększone. Zaleca się picie wody w połączeniu z bogato solonym posiłkiem. Robotnicy i inne osoby silnie pocące się mogą tracić ponad 20 g soli dziennie przez pot, co zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia skurczów cieplnych. W takim przypadku utratę sodu należy zrekompensować płynami i jedzeniem. Przyjemny w smaku napój zawierający około 20 mmol soli na litr można przygotować, dodając czubatą łyżkę soli kuchennej do 20 litrów wody lub dowolnego napoju gazowanego. Osoby na diecie niskosolnej powinny zwiększyć spożycie soli.

Wraz ze stopniowym wydłużaniem czasu trwania i intensywności obciążeń w upale, następuje aklimatyzacja, która pozwala ludziom pracować w warunkach, które wcześniej były nie do zniesienia lub zagrażały życiu. Zwiększenie pracy w sezonie gorącym z 15 minut codziennej umiarkowanej aktywności fizycznej (wystarczającej do pobudzenia pocenia) do 1,5 godziny intensywnego obciążenia przez 10-14 dni jest zwykle dobrze tolerowane. Wraz z adaptacją, objętość pocenia (a zatem i chłodzenia) przez pewien okres pracy znacznie wzrasta, a zawartość elektrolitów w pocie zauważalnie spada. Aklimatyzacja znacznie zmniejsza ryzyko zachorowania na chorobę cieplną.