Heat illness encompasses a number of disorders ranging in severity from muscle cramps and heat exhaustion to heatstroke (which is a life-threatening emergency). Iako se može spriječiti, toplinska bolest utječe na tisuće ljudi svake godine u SAD-u i može biti kobno; to je drugi vodeći uzrok smrti kod mladih sportaša. Kada se ne liječi brzo i učinkovito, smrtnost dostiže 80%.
Bolesnici s toplinskom iscrpljenošću zadržavaju mogućnost oslobađanja topline i imaju normalne funkcije CNSa. U toplinskom udaru, kompenzacijski mehanizmi za oslobađanje topline oslabljuju (iako znojenje još uvijek može biti prisutno) i funkcija CNS-a je oštećena. Toplinski udar se mora uzeti u obzir u bolesnika s hipertermijom i promijenjenom sviješću ili drugom disfunkcijom CNS-a, bez obzira na znojenje.
Patofiziologija
Pregled toplinskih bolesti
Toplina dolazi od
Otpuštanje topline odvija se putem kože :
Zračenje: prijenos topline tijela izravno u hladniji okoliš procesom infracrvenog zračenja, koje ne zahtijeva kretanje zraka ili direktni kontakt.
Isparavanje: hlađenje isparavanjem vode (npr.. znojenje)
Konvekcija: prijenos topline na hladniji zrak (ili tekućinu) koja prelazi preko gole kože
Provođenje: prijenos topline s toplije na hladniju površinu koje su u izravnom kontaktu
Svaki od ovih mehanizama ovisi o temperaturi i vlazi okoliša. Kada je temperatura okoliša niža od tjelesne temperature, hlađenju doprinosi 65% zračenja. Isparavanje normalno osigurava 30% hlađenja, a izdisanje te proizvodnja mokraće i fecesa doprinose oko 5%.
Pri temperaturi okoliša > 35 ° C isparavanje doprinosi za oslobađanje topline gotovo u cijelosti jer drugi mehanizmi funkcioniraju samo kada je temperatura okoliša niža od tjelesne temperature. Međutim, učinkovitost znojenja je ograničena. Znoj koji kaplje s kože ne isparava i ne doprinosi hlađenju. Učinkovitost znojenja također je ograničena površinom tijela i količinom vlage. Kada je vlažnost zraka> 75%, gubitak topline isparavanjem se znatno smanjuje. Dakle, ako su temperatura i vlažnost okoliša previsoki, gube se svi mehanizmi oslobađanja topline što znatno povećava rizik od toplinske bolesti.
Tijelo može kompenzirati velike varijacije toplinskog opterećenja, no značajno i dugotrajno izlaganje toplini koje prelazi kapacitete otpuštanja iste, povećava unutarnju temperaturu tijela. Umjerena, prolazna povišenja unutarnje temperature su podnošljiva, no visoke vrijednosti (>41 °C) dovode do denaturacije bjelančevina, te osobito prilikom napornog rada na vrućini, otpuštanja upalnih citokina (npr. TNF–α, IL–1β). Zbog toga dolazi do stanične disfunkcije te pokretanja upalne kaskade, što remeti funkciju većine organa i pokreće koagulacijsku kaskadu. Ova patofiziološka zbivanja slična su onima u sindromu višeorganskog zatajenja , uslijed protrahiranog šoka.
Kompenzatorni mehanizmi uključuju odgovor akutne faze citokinima koji moduliraju upalni odgovor (npr. stimulirajući produkciju bjelančevina koje smanjuju stvaranje slobodnih radikala i inhibiraju otpuštanje proteolitičkih enzima). Povišena unutarnja temperatura tijela potiče produkciju bjelančevina toplinskog šoka. Ove bjelančevine prolazno olakšavaju podnošenje topline na nedovoljno razjašnjen način (npr. možda sprječavaju denaturaciju bjelančevina) i upravljaju kardiovaskularnim odgovorom. Kod dugotrajnog ili ekstremnog povišenja temperature, kompenzatorni mehanizmi bivaju savladani ili ne djeluju, što omogućuje pojavu upale i višeorganskog zatajenja.
Na otpuštanje topline utječu promjene u kožnom protoku krvi i stvaranje znoja. Na normalnim temperaturama, protok krvi kroz kožu iznosi 200–250 ml/mi, ali se kod toplinskog stresa povećava na 7–8 L/min, za što je potreban pojačani rad srca. Također, toplinski stres povećava proizvodnju znoja od zanemarivog na > 2 L / h; što ne olakšava hlađenje, ali značajno doprinosi dehidraciji. Pri vrlo vrućem i suhom zraku, značajno znojenje može biti nezamjetno zbog brzog isparavanja s površine kože. Uz proizvodnju znoja veću od 2L po satu, dehidracija može nastupiti vrlo brzo. Budući da znoj sadrži elektrolite, gubitak može biti popriličan. Međutim, dugotrajno izlaganje pokreće fiziološke promjene kako bi se tijelo prilagodilo toplinskom opterećenju (aklimatizacija); primjerice, razina Na u znoju neaklimatiziranih osoba iznosi 40 do 100 mmol / L, dok u aklimatiziranih osoba se smanjuje na 10 do 70 mmol / L .
Etiologija
Pregled toplinskih bolesti
Heat disorders are caused by some combination of increased heat input and decreased output (see table Common Factors Contributing to Heat Disorders).
Pretjerano stvaranje topline nastaje zbog povećanog tjelesnog napora, visoke temperature okoliša ili oboje. Medicinski poremećaji i upotreba stimulirajućih lijekova mogu povećati proizvodnju topline.
Otežano hlađenje može biti posljedica pretilosti, visokih temperatura i vlage okoliša, nošenja neadekvatne odjeće, i svega što narušava znojenje ili isparavanje znoja.
Klinički učinci toplinske bolesti pogoršavaju se sljedećim:
Nemogućnost toleriranja povećanih kardiovaskularnih potreba (npr. zbog starenja, zatajenja srca, kronične bolesti bubrega, bolesti dišnih organa, zatajenje jetre)
Dehidracija
Poremećaj elektrolita
Use of certain drugs (see table Common Factors Contributing to Heat Disorders)
Starije osobe i vrlo mladi su u povećanom riziku. Starije osobe su pod većim rizikom, zbog korištenja lijekova, većeg stupnja dehidracije i rizika zatajenja srca te s dobi povezanog gubitka bjelančevina toplinskog šoka. Djeca su pod visokim rizikom, zbog većeg omjera tjelesne površine i mase, (što rezultira većim prihvaćanjem topline iz okoline), ali i smanjene produkcije znoja. Djeca se teže aklimatiziraju i imaju smanjeni odgovor na žeđ. Starije osobe i djeca mogu biti teže pokretni zbog čega im duže treba da napuste ugrožavajući okoliš.
Zajednički čimbenici koji doprinose poremećajima topline Prevencija
Pregled toplinskih bolesti
Physicians should recommend the following measures (1) to help prevent heat illness:
Za jako vrućeg vremena starije i vrlo mlade osobe ne bi trebale boraviti u neprozračenim prostorima bez klima uređaja.
Djecu se ne smije ostavljati u automobilima na suncu.
Ako je moguće treba izbjegavati tjelesne napore u vrlo vrućem okružju ili onom koje je loše prozračeno i ne smije se nositi debela, izolirajuća odjeća.
Dehidracija se može pratiti gubitkom težine nakon vježbanja ili fizičkog rada; osobe koje gube 2–3% tjelesne težine treba podsjetiti da piju više tekućine te trebaju varirati u rasponu od 1 kg početne težine, prije ponovnog fizičkog napora u sljedećim danima. Ako osoba gubi >4%, aktivnosti treba ograničiti na 1 dan.
Ako se napor u vrućem okolišu ne može izbjeći, tekućinu (često neprimjetno izgubljenu na vrlo vrućem, vrlo suhom zraku) treba nadomjestiti čestim uzimanjem vode, a isparavanje treba olakšati nošenjem lagane, mrežaste odjeće ili korištenjem ventilatora.
Hidracija
Održavanje adekvatne razine tekućine i natrija sprječava toplinske bolesti. Žeđ je loš pokazatelj dehidracije i potrebe za zamjenom tekućine tijekom napora, jer se ne javlja dok osmolalnost plazme ne dostigne 1 do 2% iznad normalne. Bez obzira na žeđ svakih nekoliko sati treba piti. Budući da je maksimalna apsorpcija vode u crijevima oko 20 ml / min (1200 ml / h manje od gornje granice znojenja od 2000 ml / h), produljeni napor koji uzrokuje vrlo visok gubitak znoja zahtijeva odmor koji smanjuje stopu znojenja i omogućuje vrijeme za rehidraciju.
Najbolji fluid za hidraciju ovisi o očekivanom gubitku vode i elektrolita, što ovisi o trajanju i stupnju napora, kao i okolišnim čimbenicima, te je li osoba aklimatizirana. Za maksimalnu apsorpciju tekućine, napitak koji sadrže ugljikohidrate apsorbira se i do 30% brže od obične vode. Najbrže se apsorbiraju napitci koji sadrže 6 ili 7% ugljikohidrata. Veće koncentracije ugljikohidrata treba izbjegavati, jer mogu uzrokovati grčeve u želucu i odgođenu apsorpciju. Međutim, za većinu situacija i aktivnosti, obična voda je prikladna za hidraciju dok se izbjegava prekomjeran unos. Significant hyponatremia has occurred in endurance athletes who drink free water very frequently before, during, and after exercise without replacing sodium losses. Posebne otopine za hidraciju (npr. sportski napit-ci) nisu potrebne, no njihov okus povećava konzumaciju, a nizak sadržaj soli je prikladan kod velikih potreba za tekućinom.
Radnici, vojnici, izdržljivi sportaši, ili drugi koji se obilno znoje mogu izgubiti ≥ 20 g Na / dan, što povećava učestalost grčeva; takve osobe trebaju nadoknaditi gubitak natrija unosom hrane i tekućina. U većini situacija, konzumiranje slane hrane je dovoljno; osobe na low-salt dijeti trebale bi povećati unos soli. U ekstremnim okolnostima (npr. produženi napor neaklimatiziranih osoba) može se koristiti oralna otopina soli. Idealna koncentracija 0.1% NaCl, koji se mogu pripraviti otapanjem tableta od 1 g soli ili jedne četvrtine žličice kuhinjske soli u litri (ili četvrtini) vode. Trebalo bi popiti ovu otopinu u umjerenim i ekstremnim okolnostima. Neotopljene tablete soli se ne preporučuje gutati. One nadražuju želudac, mogu izazvati povraćanje, a ne liječiti osnovnu dehidraciju.
Aklimatizacija
Postupno povećanje razine i količine rada na vrućini konačno dovodi do aklimatizacije, što omogućuje bezopasan rad na temperaturama koje se prethodno nisu mogle podnijeti ili su bile životno ugrožavajuće. Da bi dostigli maksimalnu korist, aklimatizacija obično zahtijeva boravak od 8 do 11 dana u toplom okruženju sa svakodnevnim vježbanjem (primjerice, 1 do 2 sata / dan s povećanjem intenziteta iz dana u dan). Aklimatizacijom se znakovito povećava izlučivanje znoja (a time i hlađenje tijela) pri određenom stupnju aktivnosti, a značajno smanjuje količinu elektrolita u znoju. Ljudi koji nisu aklimatizirani imaju veću vjerojatnost da će patiti od toplinskih grčeva ili drugih toplinskih bolesti tijekom dugotrajnog napora i možda će morati povećati unos natrija.
Umjerenost razine aktivnosti
Kada je to moguće, ljudi bi trebali prilagoditi svoju razinu aktivnosti uvjetima okoliša i dostupnoj zaštitnoj opremi (npr. protupožarne ili kemijske zaštitne odjeće) koja se mora nositi. Razdoblje rada treba skratiti i povećati vrijeme odmora kada
Najbolji pokazatelj toplinskog stresa na okoliš je temperatura vlažnog termometra (TVT), koji je naširoko koristi od strane vojne, industrije i sporta. Osim temperature, TVT odražava učinke vlage, vjetra i Sunčeva zračenja. The WBGT can be used as a guide for recommended activity (see table Wet Bulb Globe Temperature and Recommended Activity Levels).
Although the WBGT is complex and may not be available, it can be estimated based on only temperature and relative humidity in sunny conditions and when the wind is light (see figure Wet bulb globe temperature based on temperature and relative humidity).
Temperatura vlažnog termometra na temelju temperature i relativne vlage. |
Vrijednosti su izvedene iz približne formule koja ovisi o temperaturi i vlažnosti i koja vrijedi za uvjete jakog sunca i blagog vjetra. Toplinski stres može biti precijenjen u drugim uvjetima |
Temperatura vlažnog termometra i preporučene razine aktivnostiTemperatura ° C (° F) | Preporuke |
≤15.6 (≤60) | Nema mjera opreza |
>15.6–21.1 (>60–70) | Nema mjera opreza ako je održana adekvatna hidracija. |
>21.1–23.9 (>70–75) | Neaklimatizirani: Izbjegavati planinarenje, sport i izlaganje suncu Aklimatizirani: Dopuštena teška do umjerena aktivnost s oprezom |
>23.9–26.7 (>75–80) | Neaklimatizirani: ograničiti vježbanje Aklimatizirani: vježbanje s oprezom; periodi odmora pauze za vodu svakih 20 do 30 minuta |
>26.7–31.1 (>80–88) | Neaklimatizirani: izbjegavti aktivnosti Aklimatizirani: dopuštena kratkotrajna aktivnost samo ako je u formi |
≥31.1 (>88) | Izbjegavati aktivnosti i izlaganje suncu |
Literatura
1. Lipman GS, Gaudio FG, Eifling KP, et al: Wilderness Medical Society clinical practice guidelines for the prevention and treatment of heat illness: 2019 Update. Wilderness Environ Med. 30(4S):S33-S46, 2019. doi: 10.1016/j.wem.2018.10.004
Ključne točke
Kada je temperatura okoline > 35 ° C, hlađenje se uglavnom ovisi o isparavanju, ali kad je vlažnost zraka> 75%, isparavanje se znatno smanjuje, tako da u uvjetima visoke temperature i vlažnosti, rizik od toplinske bolesti je visoka.
Među mnogim faktorima rizika za toplinsku bolest su određeni lijekovi i poremećaji (uključujući i one koji remete ravnotežu elektrolita ili smanjuju kardiovaskularnu rezervu) te visoka životna dob.
Prevencija uključuje uobičajene mjere opreza te održavanje i nadoknada tekućina i natrija.
Aklimatizacija, što zahtijeva svakodnevno vježbanje u trajanju od 8 do 11 dana, smanjuje rizik od toplinske bolesti.
Razina aktivnosti treba biti ograničena kako se temperatura, vlažnost, sunčeva svjetlost, te količina odjeće ili opreme povećava i smanjuje kretanje zraka.