Kvůli vysokým cenám energií si mnozí z nás raději pořádně rozmyslí, zda v zimních měsících zapnout topení. List The Guardian popsal, jak lidské tělo funguje při chladu a zda proti mrazu pomáhá nosit čepici nebo pít alkohol.
Lidé jsou spolu s ostatními savci a ptáky teplokrevní. K udržení stálé vnitřní tělesné teploty mezi 37 a 37,5 stupně Celsia používáme termoregulaci. Když se změní vnější prostředí, tělo „zahájí řadu fyziologických reakcí, včetně snížení teploty tkání – kůže, krve a svalů“, uvedl fyziolog Joseph Costello z univerzity v jihoanglickém Portsmouthu.
Cold comfort: the science of staying warm in the energy crisis https://t.co/8S05r7rSoN
— The Guardian (@guardian) November 20, 2022
„Pokud jsme (nízké teplotě) vystavení dlouhodobě, můžeme také pozorovat snížení vnitřní teploty,“ dodal Costello.
Termoregulaci řídí hypothalamus, část mezimozku, která reguluje i další procesy, jako je srdeční frekvence. Pokud hypothalamus zaznamená, že tělo chladne, vyšle signály do kůže, žláz, svalů a orgánů a spustí reakce, které udrží tělo v teple a ochrání životně důležité orgány.
Právě ochrana vnitřních orgánů je při tělesném chladu prioritou. Pokud teplota prostředí klesne na 15 stupňů Celsia, zúží se cévy vedoucí těsně pod kůží. Tok krve se přesměruje z končetin do nitra.
Někteří lidé vnímají chlad více než jiní, zejména ženy, starší lidé a malé děti. Ženy mají v průměru více tělesného tuku než muži. Silná vrstva podkožního tuku izoluje vnitřní orgány, zároveň ale blokuje tok teplé krve do kůže a končetin. Ženy obvykle mají také méně svalů, které při chvění produkují teplo.
Těla starších lidí mají problém dostat krev do míst, která ji potřebují, protože rychlost metabolismu se s věkem snižuje. Malé děti pro změnu nemají metabolické mechanismy ještě dostatečně vyvinuté a špatně tak reagují na tepelný stres. „Miminka se například neumí třást,“ uvádí anglický neonatolog Chris Dewhurst. „Mají také velký poměr povrchu kůže k tělesné hmotnosti, takže je u nich větší pravděpodobnost prochladnutí,“ dodává. Využití kalorií pro zachování tepla navíc u dětí ovlivňuje růst a vývoj mozku.
V případě třeskutého mrazu se tělo může rozhodnout, že pro zachování vnitřní teploty obětuje některé postradatelné části – prsty na rukou a nohou, uši, nos, tváře. Když teplota kůže klesne na minus dva stupně Celsia, začne mrznout. Na pohled vypadá leskle, brní a štípe, znecitliví. Následně začnou mrznout i hlubší tkáně a vytvoří se omrzliny. Kůže může zmodrat, zešednout nebo zčernat. Při teplotě minus čtyři stupně se v krvi mohou utvořit ledové krystalky. Při závažných omrzlinách je kůže na dotyk tvrdá, jako dřevo. Zamrznou svaly a kosti.
Když tělo už nedokáže udržet vnitřní teplotu stažením cév, třese se, aby zvýšilo produkci tepla. Za stejným účelem se začnou stahovat kosterní svaly. Jde o první příznak podchlazení. S poklesem tělesné teploty začne být naše řeč méně srozumitelná, přichází nedostatek koordinace a ztráta paměti. Když vnitřní teplota klesne na 32 stupňů Celsia, přestane se třást. Když klesne pod 30 stupňů Celsia, srdce bije nepravidelně. Zhoršuje se funkce ledvin, v plicích se hromadí tekutina. Při vnitřní teplotě 29 stupňů Celsia může dojít ke ztrátě vědomí – a při 26 stupních Celsia ke smrti.
Co ale dělat, pokud je chladno jen trochu, zato dlouhodobě – například, když nemůžete vytopit dům? „Pokud jsou jedinci dlouhodobě vystaveni silnému chladu, může jim způsobit zranění,“ říká Costellova kolegyně a rovněž fyzioložka Clare Eglinová. „Příznaky takového zranění jsou změna smyslových funkcí, citlivost na chlad a bolest v důsledku poškození cév a nervů na rukou nebo nohou. Pokud je to vážné, příznaky mohou trvat i několik měsíců,“ dodává.
Existují vědecky doložené způsoby, jak se udržet v teple. Naopak některým lidovým doporučením by se lidé měli vyhýbat.
Vědci zjistili, že když je zima, naše těla ztrácí více tepla než hlava. I tak je vhodné nosit čepici, protože když je naše tělo v teple, ale hlava je chladná, nebudeme se třást. Kvůli tomu nám může rychle klesnout teplota. Vhodné je také nosit hodně tenkých vrstev, což napodobuje efekt známý jako piloerekce (husí kůže). Ten u některých zvířat funguje tak, že v prostoru mezi chlupy zachytí vzduch a vytvoří tak tepelnou izolaci.
Proti zimě pomáhá být aktivní – fyzická aktivita nutí svaly ke stažení, čímž zjednodušeně vzniká teplo. Pouhé kroky nahoru a dolů (například na schodu) mohou vytvořit dodatečných 200 wattů tepla a rychle zvýšit tělesnou teplotu. Nesmí se to ale přehánět – pokud se přehřejeme a začneme se potit, odpařování tekutin může vést k rychlé tepelné ztrátě.
V případě mrazivých teplot také nepijte alkohol. Jeho konzumace vysílá krev směrem k povrchu kůže, ale pryč z nitra těla, kde kvůli tomu klesne teplota. To zvyšuje riziko podchlazení. Vědci také zjistili, že alkohol potlačuje přirozenou reakci chvění těla i vnímání chladu.