Вот как наш организм защищает себя от экстремальной жары

Aemet говорит, что до конца июня 2025 года остался всего один день, и, скорее всего, он станет самым теплым за всю историю наблюдений в Испании . Анализируя данные за последние 50 лет, они пришли к выводу, что волны тепла наступали раньше и со временем распространялись, становясь более распространенными в этом месяце.

Прежде чем мы нажмем кнопку включения вентилятора, включим кондиционер или обмахнемся веером, чтобы охладиться, наш организм уже придет в движение, чтобы избежать опасностей, связанных с сильной жарой .

Способность нашего организма поддерживать постоянный уровень различных параметров называется гомеостазом, и в рамках этого процесса терморегуляция (наша нормальная температура тела колеблется от 36,5 до 37 ⁰C) больше всего страдает от эпизодов экстремальной жары, выше 40 ⁰C. Таким образом, наш организм вынужден работать усерднее, чтобы предотвратить повышение температуры, которое может поставить под угрозу жизненно важные функции.

При столкновении со стрессом, вызванным чрезмерной жарой, организм человека должен охладиться. Он делает это посредством двух механизмов:

Во-первых, он перераспределяет приток крови, чтобы увеличить его в коже посредством вазодилатации, что улучшает передачу тепла от мышц к коже и от кожи наружу. Затем вы потеете, потому что пот испаряется и удаляет внутреннее тепло.

Эти физиологические реакции необходимы для ограничения повышения внутренней температуры, но они могут по-разному влиять на людей в зависимости от их возраста. Кроме того, они усугубляются другими заболеваниями или использованием определенных лекарств, что приводит к негативным последствиям для организма.

Перераспределение и увеличение притока крови к коже вследствие вазодилатации увеличивает потребность сердца в крови и снижает давление наполнения сердца.

Это означает, что наши сердца должны качать кровь сильнее и быстрее, требуя больше кислорода для коронарной ткани. У людей с уже имеющимися сердечными заболеваниями эта дополнительная потребность может привести к сердечной ишемии (снижению кровотока), сердечному приступу и, в конечном итоге, сердечно-сосудистому коллапсу.

Различные исследования показали, что сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смерти во время волн жары. И, учитывая, что, по оценкам, около 500 миллионов человек во всем мире страдают от этих заболеваний, любая густонаселенная область, пострадавшая от экстремальной жары, будет подвержена риску повышенной смертности из-за сочетания обоих факторов.

Испарение пота охлаждает наши тела. Однако это также означает, что по мере потери воды объем крови уменьшается, что ставит под угрозу сердечно-сосудистую функцию. Кроме того, существует риск повреждения почек и даже острой почечной недостаточности.

Вот почему так важно восполнять дефицит воды в организме и избегать последствий обезвоживания.

Если наша способность терморегуляции выходит из строя, перегрев может привести к тепловому истощению, которое может иметь долгосрочные последствия из-за повреждения центральной нервной системы. Это может даже привести к летальному исходу, если не начать лечение немедленно.

Ранние симптомы головокружения, дезориентации и судорог указывают на дисфункцию, которую можно объяснить возможным сочетанием отека мозга, церебральной ишемии и метаболических нарушений.

Если после перераспределения крови недостаток кровотока, или ишемия, сохраняется, может произойти повреждение клеток, тканей или органов. В частности, наибольшему риску подвергаются мозг, сердце, почки, кишечник, печень и легкие.

Повреждение легких, вызванное жарой, усугубляется повышенной нагрузкой на легкие из-за гипервентиляции, которая напрямую связана с повышением температуры. К этому следует добавить повышенное загрязнение воздуха во время волн тепла, которое является второй по значимости причиной смертности и заболеваемости во время этих эпизодов.

Оказывается, тепло также влияет на работу иммунной системы. Важно помнить, что врожденная иммунная система активируется признаками повреждения тканей, то есть потенциальными последствиями заражения патогеном, о котором мы не помним.

Более того, наша иммунная система расставляет приоритеты, и ее реакция на угрозу (то, что она воспринимает как настолько опасное, что может быстро положить конец нашей жизни) заставляет ее игнорировать любую другую угрозу, которую она считает менее важной, например, простуду, грипп или даже рак. Все эти реакции приостанавливаются, пока идет борьба с надвигающейся опасностью.

Многие исследования, анализирующие реакцию иммунной системы на экстремальную жару, проводились в ходе экспериментов на животных (кого волнует, что люди-добровольцы подвергаются длительному воздействию экстремальной жары?), но их можно экстраполировать на людей.

Первое, что приходит на ум, когда речь идет о тепле и иммунитете, — это лихорадка.

Лихорадка — это повышение температуры тела, которое возникает не в результате борьбы нашей иммунной системы с патогеном, а скорее как инструмент в этой борьбе.

То есть повышение температуры тела вызвано изменением внутреннего температурного диапазона, который считается оптимальным. Оно вызвано иммунными клетками, которые выделяют такие вещества, как интерлейкины, интерферон и фактор некроза опухоли. В этих условиях иммунная система достигает оптимальной функции для борьбы с патогеном, который потенциально угрожает убить нас.

Как мы уже видели, лихорадка сильно отличается от теплового удара, при котором температура тела повышается из-за внешних факторов, но внутренняя температура, принимаемая за оптимальную, не меняется.

Когда внешние температуры повышаются, в кровь выбрасываются белки, которые мы разделяем с дрожжами и мухами, называемые «белками теплового шока» (HSP). Их функция — защищать другие, более чувствительные белки от потенциальных конформационных изменений из-за повышенной температуры, которые могут повлиять на их функциональность. Они также обладают провоспалительной активностью: они действуют как сирены, предупреждающие иммунную систему об опасности.

Мы увидели, что в качестве механизма снижения температуры тела кровь перемещается к внешним капиллярам для снижения температуры, и недостаточное количество крови достигает остальной части тела.

В органах брюшной полости происходят изменения в слизистой оболочке кишечника, что приводит к увеличению пористости. Бактериальные остатки высвобождаются в кровоток, что активирует TLR (Toll-подобные рецепторы) на иммунных клетках.

В этот момент наш организм реагирует так же, как если бы у нас была острая инфекция: все сосредоточено на борьбе с предполагаемым (несуществующим) возбудителем. Регенерация тканей кишечника подавляется, и то, что уже было плохо, ухудшается: лимфоциты реагируют и размножаются, как если бы у нас была бактериальная инфекция в крови (сепсис).

Учитывая эту ситуацию, лучше избегать экстремальной жары, принимая необходимые меры. Но не только управление кондиционером, кнопка вентилятора и сам вентилятор: важно избегать длительного воздействия высоких температур.

Мы должны избегать работы на открытом воздухе и занятий спортом в самые жаркие часы и остановить глобальное повышение температуры, которое преследует нас и приводит к учащению случаев, подвергающих наше здоровье риску.

*Статья первоначально опубликована в «The Conversation»