Zapytaj naukowca: dlaczego upał męczy?

Podczas Pikniku Naukowego przez cały dzień zbieraliśmy od zwiedzających pytania do naukowców. Część z tych pytań zadajemy teraz badaczom.

Z pytaniem: „Dlaczego upał męczy?” zwróciliśmy się do fizjologa, prof. Krystyny Koziec z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Jest ona wykładowcą otwartych konferencji poświęconych przygotowaniu zwierząt do letnich upałów.

„Jesteśmy jak wanna z gorącą wodą, która dla ochłodzenia potrzebuje dolania chłodnej wody. Podczas upału dostaje się do niej z zewnątrz +woda+ ciepła albo bardzo ciepła. To nie wystarcza więc organizm angażuje wszystkie mechanizmy usuwania ciepła i nie mamy już sił na nic innego” – wyjaśniła badaczka. Dodała, że im mniejsza jest różnica między naszymi optymalnymi 37 stopniami a temperaturą otoczenia – tym trudniej jest tę "wannę" ochłodzić.

Jak wyjaśniła, jesteśmy stałocieplni, dlatego nasz organizm musi wytwarzać ciepło aby przetrwać. Dzięki trawieniu pokarmów pozyskujemy niezbędną do życia energię, także cieplną. W ten sposób do każdej komórki dostarczane są niezbędne składniki odżywcze: aminokwasy budujące białka, węglowodany (głównie glukoza), a także tłuszcze. Dzięki składnikom tłuszczowym możemy syntetyzować hormony płciowe, hormony nadnerczy, czyli tak zwane hormony stresu, a także otrzymujemy witaminy A, D, E i K.

„Spalanie biologiczne w każdej komórce powoduje, że wytwarzamy energię cieplną. Kiedy zjemy coś dobrego, to po jakimś czasie odczuwamy przyjemne ciepło w naszych organach. To ciepło jest jednak nadwyżką, którą organizm musi usuwać, żeby utrzymać stałą temperaturę ciała poniżej 37-38 stopni” – powiedziała prof. Koziec.

Kiedy do naszego organizmu dostaje się dodatkowo ciepło z zewnątrz, nadwyżka rośnie i organizm musi usunąć go więcej i więcej. Zwiększa się liczba uderzeń serca, nawet o 20 w ciągu minuty, a nasze oddechy stają się płytkie. Organizm angażuje swoje siły, zużywa cenne mikroelementy, wszystko co jest nam potrzebne do normalnych procesów życiowych. Priorytetem staje się niedopuszczenie do podniesienia temperatury krwi powyżej ustalonego optimum, bo mogłoby skończyć się to śmiercią neuronów.

Neutralna temperatura otoczenia wynosi dla człowieka około 21 stopni. W takich warunkach komfortowo oddamy na zewnątrz nadwyżkę ciepła, nawet tego nie zauważając. Różnica między naszym wewnętrznym ciepłem, a temperaturą otoczenia jest wystarczająco duża. Przy 25-28 stopniach, odczuwamy osłabienie. Szybko się męczymy, bo organizm oszczędza siły i nie dopuszcza do wysiłku fizycznego. Musi bowiem całą energię włożyć w to, co dla nas najważniejsze – utrzymanie stałej temperatury ciała.

A co się dzieje, kiedy się przegrzewamy? Profesor ostrzegła, że nawet niewielka zmiana temperatury krwi, która dopływa do mózgu może zagrażać procesom, które zachodzą w tzw. podwzgórzu. To właśnie tam znajduje się nasz ośrodek termoregulacji, który jest bardzo wrażliwy na przekroczenie punktu optymalnego dla każdego organizmu.

Fizjolog wytłumaczyła, że ośrodek termoregulacji najpierw będzie się starał podnieść temperaturę ciała, co niektórzy odczują, jako uderzenia gorąca. Skóra zaczerwieni się, wystąpi pocenie. Jeśli temperatura wewnętrzna człowieka przekroczy 41-42 stopnie, nastąpią już zmiany w neuronach. Neurony zaczynają umierać, a w wyniku szoku (udaru) cieplnego, możemy zemdleć, a bez pomocy umrzemy.

„Pamiętajmy, że w dużo gorszej sytuacji są zwierzęta. Dla bydła neutralna temperatura powietrza wynosi około 12 stopni. W ciężkiej sytuacji są psy, które nie mają gruczołów potowych. U nich głównym mechanizmem wydalania ciepła jest dyszenie i wydalanie ciepła wraz ze śliną” – uświadomiła prof. Koziec.

Dodała, że nawet, kiedy na zewnątrz jest minus 10 stopni, nasze ciało oddaje codziennie około pół litra potu. Nie zdajemy sobie z tego sprawy, ponieważ wsiąka on w nasze ubrania. I dzieje się to przy normalnym, „biurkowym” trybie życia, bo przy wysiłku fizycznym oddajemy z organizmu dużo więcej wody. Ochładza nas również wydychanie ciepła wraz z parą wodną.

„Każdy wysiłek fizyczny wzmaga ilość wytworzonego ciepła. Dlatego nie wolno zmuszać się do biegania i innych obciążających treningów w upalne dni. Wraz z potem u człowieka albo ze śliną psów wydalane są sód, potas i inne mikro i makroelementy. Nadmierna utrata wody powoduje problemy z krążeniem i pracą nerek. Zaburzenie równowagi pomiędzy sodem i potasem może prowadzić do zawału serca”- wyliczyła badaczka.

Jak zatem najefektywniej pomóc organizmowi w tym ekstremalnym wysiłku? Zgodnie z radą fizjolog, powinniśmy unikać otwartego słońca i chłodzić się, żeby nie dostać udaru cieplnego. Należy pić wodę bogatą w mikroelementy, głównie sód i potas, a także uzupełniać niedobory wapnia. Po dużym wysiłku fizycznym w uspokojeniu akcji serca i dojściu do siebie, kiedy czujemy się słabo na pewno pomoże dobry sok pomidorowy – podsumowuje prof. Koziec.

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

opublikowano: 26.07.2018 aktualizacja 14.08.2018 / foto tematyczne: pixabay.com