Как жаркая, так и холодная среда вызывают реакцию организма на стресс и могут привести к сердечно-сосудистым заболеваниям. Физиолог Джастин Лоули из Департамента спортивных наук Университета Инсбрука и его коллеги недавно исследовали оба фактора в научных исследованиях. Результаты, которые были опубликованы в журналах Scientific Reports и Experimental Physiology , особенно интересны в свете текущих множественных глобальных кризисов.

Климатический и энергетический кризисы в настоящее время являются одними из величайших вызовов нашего времени и оказывают прямое физическое воздействие на здоровье людей. Например, климатический кризис вызывает более частые, продолжительные и интенсивные волны тепла , которые являются причиной большего количества смертей, чем стихийные бедствия. Более того, энергетический кризис вызывает рост цен на энергию и вынуждает многие домохозяйства отапливать свои дома реже или вообще не отапливать свои дома.

В настоящее время Джастин Лоули, его исследовательская группа, Лаборатория физических упражнений и физиологии окружающей среды, а также международные ученые исследовали физиологические реакции на смоделированную волну тепла и низкие температуры окружающей среды в двух исследованиях, основное внимание уделялось сердечно-сосудистой системе. «В обоих исследованиях мы воспроизвели реальные температуры окружающей среды, которым может подвергаться тело, и смогли продемонстрировать физиологические реакции , которые могли бы помочь объяснить известные сезонные колебания смертности от сердечно-сосудистых заболеваний», — объясняет Лоули.

Тепловое исследование

В рамках проекта Horizon 2020 Heat Shield группа Лоули сотрудничала с коллегами из Словении, чтобы изучить, как волны тепла влияют на здоровье промышленных рабочих. Семь участников мужского пола провели девять последовательных рабочих дней в контролируемой лаборатории.

В первые и последние три дня нормальные летние температуры для среднеевропейских условий колебались от 25,1 до 25,7 градусов во время работы и от 21,8 до 22,8 градусов в периоды отдыха. Дни с четвертого по шестой представляли волну жары; в этот период исследователи создали температуру окружающей среды от 35,2 до 35,8 градусов во время работы и от 25,5 до 27,1 градусов во время отдыха, в том числе во время ночного сна. В течение всего исследования участники выполняли ежедневные задания, имитирующие типичную промышленную работу.

«В этом исследовании мы использовали протокол, который имитирует текущие условия тепловой волны в сочетании с ортостатическим стрессом, что означает изменение позы, для определения сердечно-сосудистого и терморегуляторного стресса у промышленных рабочих», — говорит Лоули. Результаты показывают, что даже относительно мягкие тепловые волны вызывают повышение температуры тела и кожи, а также усиление кожного кровотока. В то время как эти физиологические реакции помогают организму не перегреваться в состоянии покоя, во время стояния тело теперь должно защищать как внутреннюю температуру , так и поддерживать кровяное давление, чтобы предотвратить обморок, что создает дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему.

Интересно, что многие из этих реакций сохранялись после окончания периода сильной жары, что свидетельствует об остаточном воздействии сильной жары . «Эти реакции отражают нагрузку на сердечно-сосудистую систему, с которой промышленные рабочие сталкиваются во время аномальной жары, что может привести к тепловому заболеванию, обморокам и даже потенциальной смерти в результате несчастных случаев или серьезных медицинских осложнений у людей с сопутствующими сердечно-сосудистыми заболеваниями», — говорит Лоули.

Холодное исследование

В другом исследовании Лоули вместе с группой из одиннадцати исследователей изучал влияние умеренного холодового воздействия на сердечно-сосудистую систему, уделяя особое внимание тому, какие механизмы ответственны за повышение артериального давления. Помимо исследователей из Инсбрука, были привлечены ученые из Великобритании и Канады.

Поскольку предотвращение повышения артериального давления на холоде имеет важное значение, исследование было направлено на изучение того, связано ли повышение сопротивления сосудов (то есть сужение сосудов) с изменением кровотока в скелетных мышцах или просто в коже. В лаборатории Департамента спортивных наук Университета Инсбрука исследователи снизили температуру кожи 34 испытуемых с нормальных 32–34 градусов до примерно 27 градусов при помощи десятиградусного холодного воздуха — в одном случае все тело было охлаждено. , по другому охлаждалось только лицо.

«Мы наблюдали, что при охлаждении всей поверхности тела артериальное давление повышается в основном за счет увеличения сопротивления сосудов кожи, хотя имело место и незначительное рефлекторное повышение сопротивления сосудов внутри скелетной мышцы. важно то, что когда охлаждалось только лицо, мы наблюдали очень похожее повышение кровяного давления, которое было связано с рефлекторным увеличением сопротивления сосудов кожи по всему телу», — говорит Лоули.

Таким образом, команда смогла показать, что механизм (механизмы), ответственный за повышение артериального давления при воздействии холода, зависит от того, какие части тела холодные. Эти данные важны для информирования населения о предотвращении потенциальных негативных последствий воздействия холода, поскольку, вопреки мнению многих, холод даже более опасен для организма, чем жара.

«Не обязательно, чтобы минусовые температуры, как вы могли подумать, вызвали серьезные реакции в организме, которые станут обычным явлением для многих людей, неспособных отапливать свои дома во время энергетического кризиса. защитить кожу их тела, рук и ног, мы смогли показать, что защита лица не менее важна даже при умеренной температуре окружающей среды в десять градусов», — говорит Лоули.

Экстремальные эффекты

Оба исследования показывают, что климатические условия могут оказывать экстремальное воздействие на нашу сердечно-сосудистую систему. В то время как негативные аспекты для здоровья, вызванные волнами жары, будут усиливаться из-за климатического кризиса, особенно удивительно, что даже низкие температуры около 10 градусов могут оказывать значительное негативное влияние на нашу сердечно-сосудистую систему даже у молодых людей, которые участвовали в этих исследованиях.

Будущие исследования, распространяющие эти результаты на наше стареющее население и людей с ранее существовавшими заболеваниями, безусловно, помогут снизить риск этих новых экологических проблем.