ÔÇ×TÔÇŁ jak termoregulacja ÔÇô czyli jak nie zmarzn─ů─ç

Organizm cz┼éowieka jest sta┼éocieplny, co oznacza, ┼╝e dla zachowania funkcji ┼╝yciowych i poprawnie przebiegaj─ůcych proces├│w fizjologicznych potrzebujemy wzgl─Ödnie sta┼éych warunk├│w wewn─Ötrznych. Je┼╝eli warunki te zmieniaj─ů si─Ö znacz─ůco, np. w reakcji na zewn─Ötrzne czynniki ┼Ťrodowiskowe, to musz─ů zosta─ç uruchomione procesy, kt├│re og├│lnie mo┼╝emy okre┼Ťli─ç jako termoregulacyjne. W zimnym otoczeniu maj─ů one za zadanie redukcj─Ö lub spowolnienie utraty ciep┼éa z organizmu, w ciep┼éym ÔÇô sch┼éodzenie naszego cia┼éa. Im lepiej jeste┼Ťmy zaadoptowani, ÔÇ×wytrenowaniÔÇŁ, tym lepiej organizm przystosowuje si─Ö do zmian, a termoregulacja dzia┼éa sprawniej.

Organizm cz┼éowieka jest sta┼éocieplny, co oznacza, ┼╝e dla zachowania funkcji ┼╝yciowych i poprawnie przebiegaj─ůcych proces├│w fizjologicznych potrzebujemy wzgl─Ödnie sta┼éych warunk├│w wewn─Ötrznych. Je┼╝eli warunki te zmieniaj─ů si─Ö znacz─ůco, np. w reakcji na zewn─Ötrzne czynniki ┼Ťrodowiskowe, to musz─ů zosta─ç uruchomione procesy, kt├│re og├│lnie mo┼╝emy okre┼Ťli─ç jako termoregulacyjne. W zimnym otoczeniu maj─ů one za zadanie redukcj─Ö lub spowolnienie utraty ciep┼éa z organizmu, w ciep┼éym ÔÇô sch┼éodzenie naszego cia┼éa. Im lepiej jeste┼Ťmy zaadoptowani, ÔÇ×wytrenowaniÔÇŁ, tym lepiej organizm przystosowuje si─Ö do zmian, a termoregulacja dzia┼éa sprawniej.

Regulacj─ů ciep┼éoty ludzkiego cia┼éa, kt├│rego optymalna temperatura wynosi 37┬ást. Celsjusza, steruje podwzg├│rze znajduj─ůce si─Ö w┬ácentralnej cz─Ö┼Ťci m├│zgu. W┬átych z┼éo┼╝onych procesach fizjologicznych wa┼╝n─ů rol─Ö odgrywaj─ů r├│wnie┼╝ hormony tarczycy, poniewa┼╝ zarz─ůdzaj─ů naszym metabolizmem. Co┬ájednak istotne, mechanizmy fizjologicznej termoregulacji s─ů┬áefektywne tylko w┬áograniczonym zakresie. Kiedy temperatura cia┼éa cz┼éowieka ulegnie zmianie w┬ázakresie ponad ┬▒2┬ást. Celsjusza, naturalna regulacja mo┼╝e by─ç niewystarczaj─ůca do┬ápowstrzymania dalszego wzrostu b─ůd┼║ spadku ciep┼éoty organizmu ÔÇô┬áw├│wczas konieczna jest zmiana behawioru (np. zestawu odzie┼╝y, aktywno┼Ťci) lub ingerencja z┬ázewn─ůtrz.

Co z ciepłem, gdy zimno

Wymiana ciep┼éa mi─Ödzy cia┼éem cz┼éowieka a┬ájego otoczeniem odbywa si─Ö na┬ádrodze takich proces├│w fizycznych jak: promieniowanie, przewodzenie (przy kontakcie bezpo┼Ťrednim), konwekcja (unoszenie ogrzanych, cieplejszych porcji powietrza w┬áprzypowierzchniowej warstwie sk├│ry) i┬áparowanie (potu b─ůd┼║ wilgotnej powierzchni). W┬ázale┼╝no┼Ťci od┬áwarunk├│w pogodowych poszczeg├│lne zjawiska zachodz─ů z┬ár├│┼╝n─ů intensywno┼Ťci─ů i┬ázmienia si─Ö ich udzia┼é w┬ábilansie cieplnym.

W ch┼éodnej po┼éowie roku istotnym mechanizmem jest przewodzenie powoduj─ůce utrat─Ö ciep┼éa z┬áorganizmu. Wzrasta ono proporcjonalnie w┬ázale┼╝no┼Ťci od┬ár├│┼╝nicy temperatury pomi─Ödzy cia┼éem a┬áo┼Ťrodkiem, z┬ákt├│rym cia┼éo si─Ö styka. Opr├│cz r├│┼╝nicy w┬átermice istotna jest r├│wnie┼╝ pojemno┼Ť─ç cieplna. W┬áprzypadku wody jest ona 10-25 razy wi─Öksza ni┼╝ powietrza, st─ůd osoby w┬ázamoczonym ubraniu ulegaj─ů wych┼éodzeniu znacznie szybciej ni┼╝ te┬áw suchej odzie┼╝y, przebywaj─ůce w┬átakich samych warunkach termicznych.

W tym momencie do┬ág┼éosu dochodzi konwekcja, czyli unoszenie cieplejszych ni┼╝ otoczenie porcji powietrza. Konwekcja jest istotnie modyfikowana przez przep┼éyw powietrza ÔÇô┬áim┬áwi─Öksza pr─Ödko┼Ť─ç wiatru, tym wi─Ökszy b─Ödzie och┼éadzaj─ůcy wp┼éyw tego mechanizmu. Co┬áciekawe najwi─Öksze straty ciep┼éa z┬áorganizmu obserwuje si─Ö nie przy bardzo silnym wietrze, ale w┬áprzedziale pr─Ödko┼Ťci 0-32 km/h (8┬ám/s).

Ruch powietrza wzmaga─ç b─Ödzie r├│wnie┼╝ parowanie, o┬áile w┬ápowietrzu atmosferycznym wyst─Öpuje deficyt wilgotno┼Ťci, cho─ç w┬átej porze roku straty dotyczy─ç b─Öd─ů g┼é├│wnie tych na┬áodparowanie wilgoci w┬áporcjach wydychanego powietrza. Chyba, ┼╝e┬ázastosujemy odzie┼╝ o┬ázbyt wysokiej, w┬ástosunku do┬ápanuj─ůcych warunk├│w, izolacyjno┼Ťci termicznej i┬ádojdzie do┬áodparowania potu. Nale┼╝y doda─ç, ┼╝e┬áw skrajnych sytuacjach, w┬á┼Ťrodowisku zimnym mo┼╝liwe jest te┼╝ wyst─ůpienie niebezpiecznego odwodnienia organizmu, wynikaj─ůcego z┬áefektu zwi─Ökszonej diurezy i┬ázmniejszonego pragnienia.

Jak oceni─ç obci─ů┼╝enie cieplne organizmu?

W IMGW-PIB do┬áokre┼Ťlenia obci─ů┼╝enia cieplnego organizmu wykorzystuje si─Ö dane meteorologiczne, na┬ápodstawie kt├│rych biometeorolodzy obliczaj─ů bilans cieplny cia┼éa cz┼éowieka i┬áwarto┼Ť─ç wska┼║nika UTCI. Analizy ty┬áwykonuje si─Ö za┬ápomoc─ů modeli, opartych na┬ástatystycznych uproszczeniach dotycz─ůcych parametr├│w cia┼éa, jego aktywno┼Ťci oraz adekwatnego do┬ápanuj─ůcych warunk├│w zestawu odzie┼╝y. Na┬átej podstawie eksperci szacuj─ů wielo┼Ť─ç strumieni ciep┼éa, wydatek energetyczny oraz potencjalne zmiany parametr├│w fizjologicznych w┬áczasie ekspozycji na┬ázadane warunki pogodowe. Wi─Öcej o┬áprognozie obci─ů┼╝enia cieplnego i┬áwska┼║niku UTCI znajdziecie tutaj https://biometeo.imgw.pl/?page=UTCI. Prognozy publikowane s─ů┬áw formie kategorii wraz z┬áopisem wyst─Öpowania spodziewanych objaw├│w fizjologicznych oraz rekomendacjami dzia┼éa┼ä ograniczaj─ůcych niekorzystny wp┼éyw warunk├│w meteorologicznych.

Jak reaguje ciało?

W warunkach silnego obci─ů┼╝enia zimnem, utrata ciep┼éa z┬áorganizmu i┬áspadek temperatury sk├│ry ods┼éoni─Ötych partii cia┼éa post─Öpuje bardzo szybko ÔÇô┬ánajwi─Ökszy jest zwykle w┬ápierwszych 15┬áminutach. Po┬áup┼éywie tego czasu nasze subiektywne odczucie termiczne mo┼╝e by─ç drastycznie odmienne od┬ápocz─ůtkowego. Warto mie─ç to┬ána uwadze. Ze┬áwzgl─Ödu na┬áintensywne pobudzenie zako┼äcze┼ä nerwowych termoreceptor├│w zlokalizowanych w┬ásk├│rze oraz jej reakcj─Ö obronn─ů na┬ázimno, nawet przy kr├│tkim pobycie na┬ázewn─ůtrz mo┼╝emy odczuwa─ç szczypanie. Na┬ászcz─Ö┼Ťcie nasz m├│zg to┬ádoskona┼éy ksi─Ögowy i┬ástrateg. By┬áograniczy─ç straty ciep┼éa i┬ázadba─ç o┬áprzetrwanie, w┬ápierwszej kolejno┼Ťci ograniczy przep┼éyw krwi w┬ánaczyniach w┼éosowatych sk├│ry tak zwanych cz─Ö┼Ťci peryferyjnych ÔÇô┬ána┬áprzyk┼éad w┬ápalcach. Znajduj─ů si─Ö one daleko od┬ám├│zgu i┬áorgan├│w wewn─Ötrznych, a┬áz perspektywy przetrwania organizmu s─ů┬ámniej istotne, wi─Öc mo┼╝na je┬áÔÇ×po┼Ťwi─Öci─çÔÇŁ. Na┬ázimno, ze┬áwzgl─Ödu na┬áwi─Öksz─ů liczb─Ö naczy┼ä w┬áprzekroju, reaguje silniej r├│wnie┼╝ sk├│ra twarzy. Pocz─ůtkowo szczypaniem i┬ázaczerwienieniem, a┬áprzy d┼éu┼╝szym (2-godzinnym) pobycie na┬ázewn─ůtrz r├│wnie┼╝ dr─Ötwieniem i┬ádolegliwo┼Ťciami b├│lowymi. W┬átych warunkach nie dojdzie jeszcze do┬áodmro┼╝e┼ä. Szcz─Ö┼Ťliwie kr─ů┼╝enie w┬ánaczyniach w┼éosowatych nie zostaje ca┼ékowicie zatrzymane, a┬ámechanizmy fizjologiczne chroni─ů kom├│rki sk├│ry przed zamarzaniem. Wi─Öcej na┬áten temat przeczytacie w┬ánaszym zimowym vademecum https://imgw.pl/sites/default/files/2020-10/vadamecum-biometeo-na-zime-od-imgw-pib_0.pdf.

Co ciekawe, silne obci─ů┼╝enie organizmu zimnem mo┼╝e wyst─ůpi─ç r├│wnie┼╝ przy temperaturze dodatniej. Zagro┼╝enie jest realne nawet powy┼╝ej 5┬ást. Celsjusza, je┼╝eli wyst─Öpuje jednocze┼Ťnie silny wiatr (>8 m/s) oraz brak lub niewielka dostawa promieniowania s┼éonecznego. Z┬átego wzgl─Ödu jesieni─ů i┬ázim─ů wi─Öksze obci─ů┼╝enie organizmu zimnem cz─Östo pojawia si─Ö na┬áwybrze┼╝u Morza Ba┼étyckiego, gdzie trwa sezon sztormowy.

Co możemy z tym zrobić?

Gdy w┬áprognozie pojawia si─Ö informacja o┬ásilnym obci─ů┼╝eniu zimnem (UTCI -3), to┬ábezwzgl─Ödnie powinni┼Ťmy zadba─ç o┬ázestaw odzie┼╝y adekwatny do┬ápanuj─ůcych warunk├│w. Nie wiemy jaki? Wystarczy spojrze─ç na┬áprognoz─Ö: https://biometeo.imgw.pl/?page=CLO

Izolacja od┬ázimna do┬ápodstawa. Je┼Ťli wyst─Öpuje silne obci─ů┼╝enie, to┬áznaczy, ┼╝e┬ánat─Ö┼╝enie utraty ciep┼éa z┬áorganizmu oraz fizjologicznych proces├│w, kt├│re musz─ů by─ç uruchomione (co wymaga od┬áorganizmu dodatkowej energii) b─Ödzie znaczne. Wyj┼Ťcie ÔÇ×tylko na┬áchwil─ÖÔÇŁ, ÔÇ×szybciej ni┼╝ zd─ů┼╝─Ö zmarzn─ů─çÔÇŁ albo ÔÇ×zaraz przyjedzie m├│j autobusÔÇŁ to┬ánara┼╝anie si─Ö na┬áwych┼éodzenie i┬áryzyko dla zdrowia. Jedziesz rowerem? Przygotuj dobry str├│j, a┬áwcze┼Ťniej zastan├│w si─Ö czy dasz rad─Ö wykrzesa─ç wi─Öcej energii? Strata energii zawsze os┼éabia. Je┼Ťli nie na┬ábie┼╝─ůco to┬ániestety w┬ád┼éu┼╝szej perspektywie. Wych┼éodzony organizm b─Ödzie os┼éabiony i┬ábardziej podatny na┬áinfekcje.

Je┼Ťli pobyt na┬ázewn─ůtrz z┬ájakiej┼Ť przyczyny przed┼éu┼╝a si─Ö, to┬ápodejmij dodatkowe dzia┼éania w┬ácelu wytworzenia metabolicznego ciep┼éa. Twoje zachowanie ma┬ábardzo du┼╝e znaczenie. Pomo┼╝e ciep┼éy posi┼éek lub nap├│j (energia dostarczona przez rozkr─Öcenie metabolizmu), zwi─Ökszenie aktywno┼Ťci (np. spokojny ch├│d) ÔÇô┬áale nie ekstremalnie, ┼╝eby mi─Ö┼Ťnie zamiast si─Ö rozgrza─ç nie uleg┼éy wyczerpaniu (a┬ábilans energetyczny nie sta┼é si─Ö ujemny), szukanie innych ┼║r├│de┼é ciep┼éa, miejsc os┼éoni─Ötych od┬áwiatru czy pozycji cia┼éa, w┬ákt├│rej wypromieniowanie ciep┼éa b─Ödzie mniejsze (embrionalna).

Kiedy prognozowane jest silne obci─ů┼╝enie organizmu zimnem, warto aby dzieci, osoby starsze, chorzy czy rekonwalescenci ograniczyli pobyt w┬áterenie otwartym do┬ániezb─Ödnego minimum. Negatywne skutki wych┼éodzenia b─ůd┼║ os┼éabienia wydolno┼Ťci organizmu zbyt intensywnym przebiegiem proces├│w fizjologicznych mog─ů w┬áich przypadku przewy┼╝sza─ç korzy┼Ťci z┬ápobytu na┬ázewn─ůtrz.

Wi─Öcej https://obserwator.imgw.pl/t-jak-termoregulacja-czyli-jak-nie-zmarznac/

Źródło: Joanna Wieczorek IMGW-PIB/Centrum Meteorologicznej Osłony Kraju, Zespół Prognoz Specjalistycznych