FOTO Mihai Ghiduc

Cât de cald este „prea cald”? Când devine canicula letală33 min read

De Ionuț Preda 21.07.2021

Când mercurul crește în termometre, corpul uman începe o luptă constantă pentru a-și controla propria temperatură.

Pe lângă atmosfera de vacanță, vara vine, tot mai des și pentru perioade tot mai lungi, cu o parte problematică: zile cu temperaturi foarte ridicate. Pe lângă disconfortul provocat, canicula reprezintă și un pericol pentru sănătate.

Nu este doar o impresie, verile sunt tot mai călduroase. Valurile de căldură au devenit tot mai dese în ultimele decenii în Europa,„Increased European heat waves in recent decades in response to shrinking Arctic sea ice and Eurasian snow cover”, nature.com stabilindu-se noi recorduri ale mediilor de temperatură, în lunile de vară.„Copernicus: Second warmest June in Europe; warmest on record for North America”, copernicus.eu

Iar aceste perioade toride provoacă, din păcate, numeroase victime. Conform estimărilor OMS, peste 166.000 de persoane au murit în toată lumea din cauza valurilor de căldură între 1998 și 2017.

Cum gestionează organismul temperaturile ridicate?

De regulă, corpul uman este bine echipat pentru a face față căldurii, fie ea și excesivă, în condiții normale și pe perioade relativ scurte de timp. Există mai multe mecanisme care reglează temperatura corpului, pentru a limita disconfortul, în frunte cu transpirația.

Temperatura internă a corpului uman este de circa 37 °C, cu deviații normale de un grad în plus sau în minus. Organismul măsoară temperatura cu ajutorul unor receptori situați la nivelul pielii; în funcție informațiile primite de la aceștia, regiunea creierului care controlează temperatura corporalăMai specific, nucleul hipotalamic anterior poate activa mecanisme de termoreglare, pentru a menține corpul cât mai aproape de temperatura vizată.

Astfel de mecanisme se activează într-o zi toridă. Cel mai important este transpirația – procesul prin care corpul secretă fluide, folosind de milioane de glande de la suprafața pielii. În proporție de 99% din apă, corpul elimină apă, dar și cantități variabile de alte substanțe, precum vitamina C sau acid uric. „Physiology of sweat gland function: The roles of sweating and sweat composition in human health”, nih.gov Transpirația mai conține și electroliți, precum sodiu sau potasiu. Acestea sunt substanțe necesare în funcționarea activității sistemului nervos și muscular și în reglarea nivelului de fluide din corp.

Prin evaporare, transpirația răcește pielea, deoarece transformarea apei din lichid în vapor necesită un transfer de energie (în acest caz, cel al căldurii corporale).„Perspiration Cooling of Body”, gsu.edu Dacă transpirația se evaporă constant, atunci temperatura corpului rămâne aproape de nivelul optim. Atunci când transpirația devine abundentă, este un semn că organismul întâmpină dificultăți în a se răci.

Un alt proces implicat în răcirea corpului este creșterea ritmului cardiac și dilatarea vaselor sangvine majore pentru a trimite cât mai mult sânge către vasele capilare din piele,„Body temperature and the thermoregulatory centre”, bbc.com rezultând tot tot într-un transfer al căldurii către exterior.

FOTO Mihai Ghiduc

Umiditatea joacă un rol important

Într-o zi caniculară, nivelul umidității atmosferice interferează cu aceste mecanisme corporale de reglare termică.

De exemplu, atunci când umiditatea este ridicată, aceasta împiedică răcirea eficientă a corpului prin transpirație. Rata la care transpirația se poate evapora depinde de concentrația de vapori de apă din aer. Când aceasta este scăzută, iar aerul uscat, transpirația se evaporă în mod normal, răcind pielea în mod adecvat. În schimb, în zilele cu umiditate relativă mare, transpirația se evaporă mult mai greu, iar procesul de răcire este mai puțin eficient. De aceea, temperatura resimțită de organism pare mai mare decât cea măsurată extern, în zilele extrem de umede.„Why do we sweat more in high humidity?”, mit.edu

Astfel, este importantă calcularea efectului corelat pe care temperatura aerului și umiditatea îl au asupra corpului. Există foarte mulți indici folosiți de asociațiile meteorologice, la nivel internațional, care încearcă să aproximeze acest efect, prin formule de calcul foarte complexe.Mai multe detalii găsești pe wikipedia.org Aceștia sunt exprimați fie sub forma unei aproximări a temperaturii resimțite de corp atunci când este luată în calcul umezeala, fie sub forma unor unități de măsură separate, care indică confortul sau disconfortul termic.

Din a doua categorie face parte indicele temperatură-umezeală (menționat de multe ori ca indice de confort termic), folosit și de Administrația Națională de Meteorologie. Îl auzim des în reportajele meteo, dar fără prea multe explicații despre ce înseamnă, de fapt.

Indicele de confort termic al ANM folosește o scară de la 1 la 100.Poți consulta o hartă actualizată de ANM de câteva ori pe zi care prezintă indicii din reședințele de județ pe meteoromania.ro Atunci când indicele trece de 80 de unități, se consideră că s-a intrat în zona de disconfort termic. Este momentul să-ți iei măsuri de protecție: limitarea expunerii prelungite la soare, hidratare constantă, petrecerea timpului în spații care beneficiază de aer condiționat etc.

Numai că, indiferent de indicele folositi, este imposibil să fie setat un prag universal al riscului.„How hot is too hot for the human body?”, technologyreview.com Asta pentru că efectul temperaturilor ridicate este perceput subiectiv, la nivel individual. Diferențele de metabolism, masă corporală sau nivel de hidratare afectează felul în care organismul reacționează la căldură. Iar temperatura percepută poate fi afectată și de alți factori meteo, precum prezența și viteza vântului, dacă cerul este senin sau parțial înnorat.

Felul în care organismul uman reacționează la căldură are legătură și cu perioada de expunere sau cu obișnuința. Unele persoane se adaptează mai bine unor perioade de expunere prelungită la temperaturi sau umiditate ridicată. Este un efect observat în special la sportivii care se antrenează des în căldură,„Adaptations and mechanisms of human heat acclimation: Applications for competitive athletes and sports”, wiley.com ale căror corpuri încep să transpire mai mult, dar cu o concentrație mai scăzută de electroliți, și să aibă o circulație tot mai bună a sângelui către capilare.

Și persoanele care muncesc în medii extrem de călduroase pot avea o astfel de aclimatizare graduală. Centrul pentru Combaterea Bolilor (CDC) din SUA are chiar și un ghid pentru angajatori,„Heat stress acclimatization”, cdc.gov pentru a-și ajuta angajații să se adapteze într-un mod sigur temperaturilor ridicate.

Din cauza acestor diferențe subiective și de aclimatizare, valuri de căldură cu temperaturi și umiditate care ar putea fi considerate acceptabile în anumite regiuni ale lumii pot provoca un număr mare de decese în zonele obișnuite cu temperaturi medii mai scăzute. Este cazul valului de căldură care a lovit, recent, coasta de vest a Statelor Unite și Canadei.„Historic heat wave in Pacific Northwest has killed hundreds in U.S. and Canada over the past week”, washingtonpost.com

Un studiu publicat în Nature Climate Change în 2017 „Global risk of deadly heat”, nature.com a încercat să cuantifice riscul de deces provocat de caniculă, la nivel global. Cercetătorii au studiat peste 700 de valuri de căldură extremă, desfășurate în 36 țări, între 1980 și 2014, și care au provocat morți în exces.

Un model statistic construit pe baza acestor date sugera, la momentul respectiv, că 30% din populația planetei era expusă unei combinații de căldură și umiditate cu potențial fatal pentru cel puțin 20 de zile, în fiecare an. Iar acest procent ar putea să crească până aproape de 50% până în 2100.

CITEȘTE ȘI: În ultimii 60 de ani, temperatura medie a României a crescut cu 2,4 grade

Sursă tabel: Wikimedia Commons

Măsurând limitele umane

Există, însă, un mod de a estima valori de temperaturi-umiditate absolute peste care corpul nu mai poate funcționa, indiferent de nivelul de aclimatizare sau de eficiența cu care s-ar putea răci.

Este vorba de temperatura termometrului umed (tu),„Wet bulb temperature: The crucial weather concept that actually tells us when heat becomes lethal”, salon.com care este exact ceea ce sună – temperatura aerului măsurată de un termometru înfășurat într-un material umed. Măsoară, practic, cea mai joasă temperatură la umbră care poate fi atinsă cu ajutorul răcirii oferite de evaporarea apei.

Unul din pragurile considerate critice într-o astfel de măsurătoare este de 31 °C, care ar fi echivalentul unei temperaturi resimțite, într-un indice normal de temperatură-umezeală, de aproximativ 55 °C.  Studii din trecut„The emergence of heat and humidity too severe for human tolerance”, sciencemag.org au arătat că, peste acest prag, nici persoanele cele mai aclimatizate la temperaturi extreme nu ar putea desfășura activități în exterior. Limita considerată letală este de 35 °C, (circa 70 °C într-un indice temperatură-umezeală) la care se speculează că o expunere de doar câteva ore ar omorî un individ sănătos.

În general, nici cele mai extreme valuri de căldură nu ating des 31 °C pe scara tu, deși unii specialiști susțin că în zone izolate de pe glob au fost perioade în care s-au atins chiar și 35 °C. Problema este că valurile de căldură care provoacă deja multe decese înregistrează, oricum, valori ușor mai scăzute decât aceste praguri. Unele proiecții arată că zone tot mai mari de pe glob vor atinge limitele critice măsurate cu termometrul umed,„Potentially fatal combinations of humidity and heat are emerging across the globe”, phys.org făcându-le măcar temporar nelocuibile.

Ce se întâmplă când organismul este afectat de caniculă?

Chiar dacă nu poate fi calcula o valoare certă de la care temperaturile ridicate pun viața în pericol, vestea bună este că organismul are mecanisme de alertă. Corpul uman oferă, de obice,  semne graduale că are probleme în a-și menține temperatura vizată.„Warning Signs and Symptoms of Heat-Related Illness”, cdc.gov

Deshidratarea rapidă și transpirația sunt primele semne în acest sens. Dacă aceste semne sunt ignorate, duc la repercursiuni fizice. Pierderea de electroliți prin transpirație limitează cantitatea acestora care ajung la mușchi și poate duce la apariția crampelor, mai ales la persoanele care fac activități fizice intense pe căldură. De aceea, sportivii acuză mai des crampe atunci când performează în condiții caniculare.„The role of sodium in ‘heat cramping’”, nih.gov

Un alt efect al transpirației în exces, mai comun la copii, dar prezent și la unii adulți și bătrâni, sunt erupțiile cutanate și iritațiile locale ale pielii.„Heat rash”, mayoclinic.org Acestea apar atunci când porii blochează transpirația sub piele și se manifestă, cel mai des, în zona gâtului și a pieptului, zona inghinală, sub sâni și în interiorul cotului.

Acestea nu sunt condiții grave și se rezolvă, de cele mai multe ori, atunci când temperatura corpului este stabilizată într-un mediu mai rece. Doar că, în combinație cu alte simptome, ele pot reprezenta indicații timpurii ale apariției hipertermiei, punctul în care expunerea constantă la temperaturi ridicate începe să afecteze serios organismul.

Epuizarea termică este o primă etapă a hipertermiei și un semn că corpul este pe cale să-și piardă capacitatea de a menține temperatura normală.„Heat Stress – Heat Related Illness”, cdc.gov Transpirația devine abundentă și este asociată cu senzații de amețeală, greață sau dureri de cap. Pulsul este slab și rapid, deoarece corpul încearcă să scape cât mai rapid de căldura în exces prin redirecționarea sângelui către piele, ceea ce poate duce la aritmii,„Hot weather and your heart”, bhf.org iar pe acest fond apar și dificultăți de respirație. În unele cazuri, se ajunge și la vomă și leșin.

Dacă expunerea la căldura excesivă continuă după acest punct, mecanismele de răcire ale organismului încep să cedeze și se instaurează insolația.„How Does a Heat Wave Affect the Human Body?”, scientificamerican.com Corpul își pierde abilitatea de a transpira, iar temperatura acestuia ajunge la nivele periculoase, de peste 40 °C. Pielea devine uscată și roșie, apar stări de greață, confuzie și agitare, pulsul devine și mai rapid și există șanse mai mari de pierdere a cunoștinței.

În această fază, efectele pot fi extrem de periculoase; poate avea loc un accident vascular cerebral, iar organele vitale pot suferi leziuni temporare sau permanente, crescând în același timp șansele de deces.

Studii recente au arătat, de exemplu, că temperaturile corporale ridicate pot deteriora bariera-sânge creier,„Effect of heat stress on blood-brain barrier integrity in iPS cell-derived microvascular endothelial cell models”, plos.org provocând acumularea de proteine nedorite în creier, care pot provoca inflamare și distruge celulele cerebrale. Alte studii au aratat că bolile renale„Rise in heat waves tied to kidney disease ‘epidemics’”, reuters.com apar mai frecvent în zonele lovite de valuri de caniculă.

Andreas Rentz via Getty Images

 Cine sunt cei mai predispuși la efecte severe?

Chiar dacă modul în care este resimțită căldura e subiectiv, unele categorii de persoane au un risc mai ridicat de a suferi efecte negative.

În cele mai multe cazuri, victimele valurilor de căldură sunt, preponderent, persoane cu vârsta de peste 60 de ani. Această categorie de vârstă alcătuiește în jur de 80-90% din totalul mortalității în exces „Heat stress in older individuals and patients with common chronic diseases”, nih.gov înregistrată în perioadele de temperaturi extreme.

Un motiv ar fi deteriorarea sistemului nervos odată cu vârsta, care afectează capacitatea și eficiența corpului de a-și regla temperatura. Alți factori includ preponderența mai mare a afecțiunilor medicale care pot fi agravate în astfel de condiții sau accesul mai scăzut la metode de răcire, precum aerul condiționat.

Și copiii ar putea fi mai predispuși la efecte mai grave, dar cu consecințe mai puțin letale. O recenzie a mai multor studii publicată în 2014„The impact of heat waves on children’s health: a systematic reviewn”, nih.gov nu a găsit o creștere semnificativă a mortalității la copii în timpul perioadelor caniculare. În schimb, a observat o creștere a bolilor renale, respiratorii sau a deficiențelor de electroliți la persoanele de sub 18 ani.

Unele substanțe pot afecta capacitatea corpului de a se adapta la condiții caniculare. De exemplu, medicamentele diuretice scad nivelul de sodiu din organism, efect care poate fi amplificat de transpirația din zilele caniculare, crescând riscul de aritmii cardiace.„Outdoor temperature and survival benefit of empiric potassium in users of furosemide in US Medicaid enrollees: a cohort study”, bmj.com Medicamentele care dilată vasele de sânge sau reglează tensiunea pot provoca probleme în situațiile în care organismul se folosește de sistemul circulator pentru termoreglare. Iar unele tratamente pentru astm, depresie sau alergii pot reduce nivelul transpirației, ceea ce crește riscul de hipertermie.„Risks for some medications rise as temperatures climb”, washingtonpost.com

Obezitatea se numără printre afecțiunile care cresc cel mai mult riscul unor efecte adverse de la caniculă.„Health and Global Environmental ChangeSERIES, No. 2”, who.int Grăsimea corporală în exces necesită redistribuirea unei cantități mai mari de sânge către vasele capilare pentru a disipa căldura, crescând posibilitatea de a suprasolicita sistemul cardiovascular și de a dezvolta aritmii cardiace. Alte boli cronice, precum cele de inimă sau respiratorii, pot crește și ele riscul de insolație.

Și persoanele sănătoase care efectuează activități fizice intense, de durată sau care muncesc des în exterior sau în spații prost ventilate, pe caniculă, au un risc crescut de a fi afectate de temperaturile ridicate.

Un studiu care a urmărit efectele valurilor de căldură asupra muncitorilor„As heatwaves become more extreme, which jobs are riskiest?”, theconversation.com din Adelaide, Australia, pe parcursul unui deceniu, a observat cei care lucrează în zootehnie, horticultură, servicii de curățare, industria alimentară, industria metalurgică și lucrătorii din depozite au avut cel mai mult de suferit de pe urma caniculei. Ulterior, aceeași echipă de cercetători a revenit cu un alt studiu în care a sugerat că muncitorii de sub 34 de ani, cei aflați în stagii de ucenicie sau antrenament și cei care lucrează în sectoare industriale sunt cei mai predispuși la efecte termice adverse sau accidente de muncă în timpul valurilor de căldură.

Muncitori reparând șinele de tren de la Neptun pe parcursul unui val de căldură din iulie 2018. Getty Images

Depresie, note mai slabe și aer mai prost

Desigur, există și alte moduri în care zilele caniculare sunt periculoase, câteodată cu ramificații pe termen lung. Expunerea fără protecție la radiațiile solare crește riscul de a dezvolta cancerul de piele, responsabil pentru aproape o treime din totalul îmbolnăvirilor anuale cu toate tipurile de cancer. „Radiation: Ultraviolet (UV) radiation and skin cancer”, who.int

CITEȘTE ȘI: Protecția solară: cum scazi riscul cancerului de piele atunci când te bronzezi

Perioadele lungi de caniculă ar putea afecta sănătatea mentală și capacitatea cognitivă. O cercetare publicată la Harvard în 2018 a observat că elevii de liceu din New York obțin rezultate mai slabe,„Hot Temperature and High Stakes Exams: Evidence from New York City Public Schools (Job Market Paper)”, harvard.edu în medie, cu 14%, la examenele susținute în zile cu temperaturi de peste 32°C, față de cele desfășurate în condiții de confort termic. Un alt studiu, de data aceasta în PLOS Medicine,„Reduced cognitive function during a heat wave among residents of non-air-conditioned buildings: An observational study of young adults in the summer of 2016”, plos.org a observat o capacitate cognitivă mai redusă pe parcursul perioadelor caniculare pentru studenții cazați în cămine fără aer condiționat în comparație cu cei care studiau în medii suficient de aclimatizate.

Și calitatea aerului are de suferit. Temperaturile înalte pot accelera formarea ozonului în apropierea solului, prin reacția oxidului de azot cu compuși organici volatili. Chiar dacă acest gaz este util în atmosfera superioară a planetei, pentru că protejează de razele ultraviolete nocive, devine nociv atunci când este inhalat, crescând riscul de infecții pulmonare. Un studiu efectuat în 17 orașe din Franța,  între 2000 și 2015,„Extreme heat and acute air pollution episodes: A need for joint public health warnings?”, sciencedirect.com sugerează că rata de mortalitate prematură cauzată de poluarea cu ozon, dar și cu alte particule în suspensie, crește în perioada valurilor de căldură.

Este cert că valurile de căldură reprezintă un pericol tot mai mare la adresa sănătății, și, aproape la fel de cert, acestea vor apărea tot mai des. Dar, măcar pentru moment, încă nu ai nevoie de costumele fremenilor din Dune pentru a circula în siguranță pe parcursul verii. Trebuie doar să știi și să înțelegi măsurile pe care le poți lua pentru a evita problemele medicale provocate de căldură: hidratarea constantă, statul cât mai mult în zone aclimatizate sau la umbră și purtarea unor haine corespunzătoare.



Text de

Ionuț Preda

Redactor cu câțiva ani de experiență în presa centrală. Este curios despre aplicarea tehnologiilor SF în lumea reală și evoluția ideilor de-a lungul istoriei.

TEHNOLOGIE|OVERVIEW

Windows 11: Îl instalezi sau mai aștepți?

De
Windows 11 arată mai bine și te-ar putea face mai productiv, dar cam atât.
ȘTIINȚĂ|SCI-FACTS

8 femei care meritau premiul Nobel (dar nu l-au primit)

De
Din 962 de laureați cu Premiul Nobel, doar 57 au fost, până în prezent, femei. Și, în ciuda progreselor din ultimele decenii, femeile se lovesc în continuare de prejudecăți, chiar și în lumea academică. 
SOCIETATE|OVERVIEW

Cum tratezi dezinformarea? Simptome, susceptibilitate, prevenție

De
De la începutul pandemiei de COVID-19, oamenii au căutat să înțeleagă ce se întâmplă și ce au de făcut. N-au găsit doar informații de încredere. Veștile false circulă repede.
CORONAVIRUS|OVERVIEW

Transmit vaccinații virusul? Răspunsul nu e simplu

De
Studiile despre transmiterea coronavirusului de către persoane vaccinate sunt încă neclare.