Chłodniejsi od zwierząt
Na tle zwierząt stałocieplnych ciało człowieka należy do chłodniejszych. Cieplejsi jesteśmy od ssaków zapadających w sen zimowy, jak choćby jeży czy niedźwiedzi, których temperatura może bez uszczerbku dla zdrowia spadać okresowo nawet o 20 st. C. Bez pomocy lekarskiej człowiekowi nie udaje się przeżyć porównywalnego wychłodzenia ciała. Dość wąski zakres tolerancji termicznej naszego organizmu to cena, jaką płacimy za całoroczną aktywność.
Temperatura ciała niektórych zwierząt
koń - 37,7 st. C
krowa - 38,5 st. C
kot - 38,6 st. C
pies - 38,9 st. C
owca - 39,0 st. C
świnia - 39,2 st. C
królik - 39,5 st. C
koza - 40,0 st. C
kura - 42,0 st. C
jeż - 10-35 st. C
Dlaczego mamy 36,6 st. C?
To efekt kompromisu: z jednej strony, podwyższenie temperatury przyspiesza reakcje chemiczne (2-3-krotnie na każde dodatkowe 10 st. C), z drugiej zaś - zbyt wysoka temperatura niszczy enzymy, czyli katalizatory reakcji chemicznych zachodzących w organizmie. 36,6 st. C zapewnia wystarczającą szybkość reakcji chemicznych przy odpowiednio szerokim termicznym marginesie bezpieczeństwa dzielącym nasze białka od denaturacji. Biorąc pod uwagę, że zdarzały się przypadki odratowania osób, których temperatura ciała spadła do 20 st. C, można powiedzieć, że przegrzanie jest gorsze od wyziębienia. Żaden człowiek, którego temperatura tak dalece odbiegłaby od optymalnej w drugą stronę skali, nie miałby szans na przeżycie.
Z wiekiem coraz chłodniejsi
Ludzie są wyraźnie cieplejsi na początku życia (noworodki mają 37,4 st. C) niż przy jego końcu (poniżej 35 st. C wynosi temperatura ciała 80-latków). Ten spadek wynika z tempa metabolizmu, znacznie większego do momentu dojrzewania niż później. Właściwą naszemu gatunkowi temperaturę 36,6 st. C dziewczęta osiągają zazwyczaj w 14., a chłopcy w 18. roku życia.
Jak można oczekiwać, najmłodsi i najstarsi ludzie najgorzej znoszą przegrzanie, zaś główną tego przyczyną u pierwszych jest wrażliwość na odwodnienie, u drugich - osłabienie serca.
Bilans zysków i strat
Temperatura ciała jest wynikiem bilansu cieplnego:
Ogrzewa nas:
- przemiana materii dająca nawet w stanie spoczynku zysk energetyczny 1100 kcal u kobiet i 1500 kcal u mężczyzn
- otoczenie (kiedy jest cieplejsze niż ciało)
- spożywanie ciepłych pokarmów
Tracimy ciepło wskutek:
- wypromieniowania, konwekcji, przewodzenia
- parowania skóry
- parowania wydychanego powietrza
- ogrzewania wdychanego powietrza
- wydalania moczu i kału
Optimum to 18-24 st. C
Przy takiej temperaturze otoczenia utrzymanie ciała w granicach 36,6 stopni kosztuje nas najmniej energii. Upał, wysiłek fizyczny, a nawet zbyt grube ubranie stanowiłyby śmiertelne zagrożenie, gdyby nie wewnętrzny układ termoregulacji przeciwdziałający przegrzaniu organizmu.
Wewnętrzny termoregulator
Jego najważniejszym elementem jest podwzgórze. To ono sprawia, że pocimy się, kiedy nam gorąco i drżymy, kiedy zimno. Swoje decyzje podejmuje na podstawie informacji ze skórnych receptorów zimna i ciepła (o temperaturze otoczenia) oraz z termodetektorów podwzgórzowych (o temperaturze krwi przepływającej przez tę część mózgu).
Komu szkodzi najbardziej?
Prócz osób starszych i dzieci upały szczególnie zagrażają ludziom otyłym (niekorzystny stosunek powierzchni do objętości ciała, kiepskie przewodzenie ciepła przez tkankę tłuszczowa), chorym na serce i mającym niskie ciśnienie (krew jest kierowana w stronę powierzchni ciała, w związku z czym zawartego w niej tlenu przestaje starczać dla serca i mózgu), cukrzycę (cukier wiąże wodę, co utrudnia pocenie się), cierpiącym na nadczynność tarczycy (mają szybszy metabolizm i produkują więcej ciepła), wreszcie osobom biorącym niektóre leki uspokajające, nasenne, przeciwhistaminowe, przeciwdepresyjne i na chorobę Parkinsona (mogą zaburzać pracę układu termoregulacyjnego organizmu).
By sobie pomóc
- Unikaj wysiłku fizycznego: tylko 25 proc. uwalnianej przez mięśnie energii zmienia się w mechaniczną, reszta, czyli 75 proc. - w ciepło. Biorąc pod uwagę, że umiarkowany wysiłek fizyczny to 3000 kcal, intensywny nawet 6000 kcal, a już 1500 kcal wystarczy do podniesienia temperatury ciała o 1 st. C nasz wewnętrzny układ termoregulacji musi się mocno sprężać, by do udaru cieplnego nie doszło już po kilku godzinach.
- Pij dużo: najbardziej widocznym objawem walki z przegrzaniem jest pocenie się. W ten sposób organizm potrafi oddać morze energii, która w innych warunkach zamieniłaby się w ciepło. Bardzo intensywne tzw. zlewne poty mogą nas uwolnić od 6000 kcal (cztery razy tyle, ile wynosi podstawowa przemiana materii), ale grożą szybkim odwodnieniem organizmu (w skrajnych przypadkach możemy tracić do dziesięciu litrów dziennie). Prócz wody pozbywamy się dużej ilości soli mineralnych - głównie potasu, sodu i chloru. Ich niedobór najprościej uzupełnić mineralną wodą niegazowaną, sokiem pomidorowym, kefirem i tzw. płynami izotonicznymi dla sportowców. Piwo przynosi tylko doraźną ulgę, bo choć bogate w sole mineralne, ma silne działanie moczopędne. Podobnie słodkie napoje, których cukier skutecznie wiąże wodę (każda cząsteczka cukru w roztworze musi być otoczona przez kilkadziesiąt cząsteczek wody, która w tej sytuacji nie daje się wypocić).
- Ubieraj się (jeśli musisz) lekko i przewiewnie. Nasze ciało ciągle "świeci" promieniami podczerwonymi niewidzialnymi dla oka, ale wykrywanymi np. przez noktowizor. Im nasz strój jest bardziej skąpy i przewiewny, tym więcej ciepła udaje się nam wypromieniować.
- Chodź boso (jeśli możesz). Niebagatelną ilość ciepła tracimy w drodze przewodzenia, przekazując je bezpośrednio przedmiotom, których dotykamy, np. podłożu.
- Nie unikaj przeciągów: ruch powietrza - czy to wiatr, czy powiew wentylatora - unoszą ze sobą nadmiar ciepła i chłodzą ciało (konwekcja). Ale tylko wtedy, gdy temperatura powietrza jest niższa od temperatury ciała.
-Nie bój się zimnej wody. Z racji dużej pojemności cieplnej woda jest wyśmienitym odbiornikiem ciepła. Częste kąpiele, noszenie nasączonych zimną wodą bandamek (na głowie) czy opasek tenisowych (na nadgarstku) przynosi natychmiastową ulgę. Jeśli w samochodzie nie masz klimatyzacji, możesz stosować... spryskiwacz do kwiatów.
Od stopnia do stopnia
37 st. C
Podwzgórze wysyła impulsy, które rozszerzają naczynia krwionośne w skórze, a kurczą te w narządach wewnętrznych. Dzięki temu krew płynie głównie przez skórę, gdzie może się schłodzić.
38 st. C
Zaczynamy się pocić. Efekt jest tym lepszy, im wilgotność powietrza jest mniejsza. Przy 100 proc. wilgotności pocenie się nie skutkuje.
Dalsze rozszerzanie naczyń krwionośnych w skórze prowadzi do spadku ciśnienia krwi. Serce zaczyna bić szybciej, tym bardziej że krew staje się gęstsza (woda zużywana jest na chłodzenie skóry). Mimo to mniej krwi (a więc mniej tlenu i substancji odżywczych) trafia do mózgu. Skutkiem jest senność, poprzez którą organizm próbuje zmusić nas do zmniejszenia aktywności fizycznej (ograniczenia produkcji ciepła).
39 st. C
Wysoka temperatura źle wpływa na nasz układ nerwowy. Stajemy się rozdrażnieni, leniwi i mamy problemy z koncentracją.
41 st. C
Pojawiają się klasyczne symptomy udaru cieplnego: ból głowy, skóra staje się czerwona, gorąca i sucha, a tętno - szybkie. Załamuje się system termoregulacji - naczynia w skórze kurczą się, ponieważ krew jest potrzebna do zasilania słabnącego serca i mózgu. Przestajemy się pocić, może dojść do nagłej utraty przytomności. Komórki próbują się bronić przed narastającą temperaturą, ale żeby to zrobić, potrzebują energii, więc temperatura znów rośnie.
42 st. C
Jeśli natychmiast nie zajmie się nami lekarz, udar kończy się śmiercią.
43 st. C
W tej temperaturze niszczące działanie ciepła (na enzymy i inne białka) jest równe lub większe niż zdolność odbudowy ich przez ciało. Dochodzi do zniszczenia białek w komórce, uszkodzeniu ulegają narządy wewnętrzne, w tym mózg. Człowiek umiera.
