Жара испытывает человека на прочность. И вот как она убивает

Филип Крейчик (Philip Kreycik) должен был пережить тот забег. Летом 2021 года 37-летний ультрамарафонец с помощью приложения проложил 13-километровый маршрут по прорезанной тропами региональной парковой зоне Плезантон-Ридж в Калифорнии. Утром 10 июля, когда температура перевалила за 30 °C, Крейчик вышел из машины, оставив внутри телефон и воду. Он стартовал молниеносно и преодолел первые восемь километров менее чем за шесть минут.

Затем что-то пошло не так. Данные GPS с его смарт-часов показали, что он резко замедлился и свернул с тропы. Его шаги стали неуверенными; температура воздуха к тому времени поднялась выше 37 °C. Когда Крейчик не вернулся домой к обеду, его жена обратилась в полицию. Тело нашли спустя три с лишним недели, однако вскрытие не выявило признаков каких-либо травматических повреждений. Полиция подтвердила, что, скорее всего, Крейчику резко стало плохо из-за жары. К сожалению, такая ситуация далеко не уникальна, и экстремально высокие температуры превращают обычные занятия в смертельно опасные.

Люди умирают на прогулках под полуденным солнцем, во время семейного похода в национальный парк, на концерте Тейлор Свифт под открытым небом и в домах без кондиционера. В этом году во время июньского хаджа около 1300 человек погибли из-за того, что температура в Мекке поднялась выше 49 °C.

Жара — это самый смертоносный вид экстремальных погодных условий, а вызванный деятельностью человека климатический кризис делает периоды аномально жаркой погоды более изнуряющими и продолжительными. Добавьте к этому влажность — и в таких условиях возможность выживания человека достигнет своего предела: организм исчерпает способность адаптироваться. “Мы, по сути, превращаем лето в оружие”, — заявил профессор климатологии из Университета Пердью Мэтью Хубер (Matthew Huber).

Когда Крейчик вышел на пробежку в тот жаркий день, всё складывалось исключительно в его пользу: он был относительно молод, опытен и имел прекрасную физическую форму. Старики и дети особенно уязвимы в жару, но от неприятностей не застрахован никто, даже лучшие спортсмены мира. Многие выражают беспокойство в связи с тем, что, по прогнозам, на этой неделе в Париже, где стартовали Олимпийские игры, температура воздуха поднимется выше 35 °C.

Ученым до сих пор не удается разгадать причины, по которым у людей случаются сердечные приступы. Один из способов исследования — использование экологических камер, то есть помещений, где можно проверить реакцию человека на разные температуры и режимы влажности. Репортеры CNN посетили одну из таких камер в Университете Южного Уэльса, чтобы узнать, как жара убивает человека, но в безопасной и контролируемой среде.

“Мы нагреем ваше тело, и постепенно всё начнется”, — предупредил профессор Дамиан Бейли (Damian Bailey), специалист в области физиологии и биохимии. Он использует множество приборов для отслеживания жизненно важных показателей — частоты сердечных сокращений, мозгового кровотока и температуры кожи, — пока испытуемые отдыхают или не спеша крутят педали велотренажера. Температура в комнате начинается с комфортных 23 °C с постепенным повышением до 40 °C. Затем ученые подвергают испытуемых условиям экстремальной влажности, поднимая ее с 20 до 85%. “Вот что страшнее всего, — сказал Бейли, — влажность, к которой вы не можете акклиматизироваться”. Тогда-то и начинаются трудности.

Миллионы потовых желез по всему телу выделяют жидкость на поверхность кожи. Испаряясь, она отдает тепло окружающей среде, и вы охлаждаетесь. Однако, когда на улице слишком жарко и влажно, весь процесс дезорганизуется. Чрезмерное потоотделение может привести к обезвоживанию, а организм не всегда подает сигнал тревоги, когда ему требуется больше жидкости. К тому времени, как вы почувствуете жажду, может быть уже поздно: вы теряете жидкость быстрее, чем успеваете ее восполнять. Жара при повышенной влажности может свести все преимущества потоотделения на нет. Когда в воздухе много влаги, пот испаряется гораздо медленнее или не испаряется вовсе. Вместо этого он скапливается и стекает вниз. Лишенное основного охлаждающего механизма тело стремительно нагревается.

По словам доктора Катарины Джудис (Catharina Giudice), врача неотложной помощи и научного сотрудника в области климатологии из Гарвардской школы общественного здравоохранения имени Чана, для регулирования температуры тела сердце и кровеносные сосуды “обычно включаются в работу в первую очередь”. В сильную жару сердце должно работать интенсивнее, чтобы поддерживать стабильную внутреннюю температуру тела. Оно должно быстро проталкивать кровь к коже, где та сможет выделять тепло, — именно поэтому в жару люди краснеют. Когда выделяется пот, потеря жидкости уменьшает объем циркулирующей крови, и для поддержания кровяного давления сердце вынуждено работать еще интенсивнее. Может показаться, что оно “выскакивает из груди”, — говорит Бейли.

Реакцией организма на охлаждение управляет крошечная ромбовидная область мозга под названием гипоталамус. Он запускает потоотделение и направляет кровоток, и всё это для поддержания температуры тела на уровне около 37 °C. Но если становится слишком жарко, всё идет наперекосяк. При сильной жаре приток крови к мозгу уменьшается, дыхание учащается, а кровеносные сосуды в области шеи и черепа сужаются. Мозг лишается необходимого ему кислорода и глюкозы, что потенциально влияет на когнитивные способности, ухудшает психическое здоровье и приводит к принятию рискованных и ошибочных решений. “Если вы не адаптированы к высоким температурам, ваш мозг очень быстро выходит из строя, заставляя принимать неверные решения и попадать в беду”, — говорит доктор Поуп Мозли (Pope Moseley) из Университета штата Аризона.

Сильная жара прорывается сквозь защитные силы вашего организма. Высокая температура быстро превращается из неприятного обстоятельства в смертельно опасное, а неприятное ощущение жаркого и липкого дня становится чем-то зловещим. Часто всё начинается с таких симптомов, как тошнота, головные боли, мышечные спазмы и даже обмороки. Всё это признаки теплового удара: тело обезвожено и начинает терять способность к самоохлаждению. С этого момента ситуация может постепенно ухудшаться.

Тепловой удар возникает, когда тело не может использовать для охлаждения привычные приемы, такие как потоотделение и увеличение притока крови к коже. Это приводит к катастрофическому повышению температуры тела. Как только внутренняя температура поднимается выше 40 °C, что может произойти буквально за 10–20 минут, “человек оказывается на грани жизни и смерти, и подкрасться она может очень, очень быстро”, — предупредил Бейли. Можно потерять сознание или ориентацию в пространстве. Основные органы начинают отказывать. Барьеры, отделяющие кишечник от остальной части тела, могут стать более проницаемыми, что приводит к попаданию в кровь смертельных токсинов. В конце концов, сердце попросту откажет.

Мозли называет тепловой удар “взрывоопасным состоянием и воспалительным процессом, поражающим несколько систем разом”. Если немедленно не принять меры, летальный исход может не заставить себя долго ждать. Трагедия теплового удара в том, что он не только постепенно убивает, но и ухудшает умственные способности, не позволяя осознавать ужасную опасность. Вот почему мы так часто слышим в новостях о смертях во время пробежек и пеших походов. “Люди отправляются в поход и не осознают этого, а потом, не успев опомниться, обнаруживают схожий с сепсисом синдром”, — сказал Мозли.

По словам доктора Джудис, лучший способ лечения теплового удара — погружение в ванну с холодной водой или хотя бы прикладывание к телу мокрых полотенец под вентиляторами. Но даже у выздоровевших в 30% случаев происходят необратимые повреждения мозга.

Наш организм может в определенной степени привыкнуть к жаре, но для этого требуется время. Правда, иногда температура может быть чересчур высокой, чтобы к ней приспособиться. Для более полного представления о том, как тепловой стресс влияет на организм, ученые измеряют температуру влажного термометра, которая учитывает совокупное воздействие жары и влажности. Для этого нужно обернуть термометр влажной тканью. По мере испарения воды колба охлаждается, и во влажном состоянии температура снижается. Чем больше в воздухе влаги, тем меньше испаряется воды и тем слабее охлаждение — по влажному термометру показатели высокие. Согласно последним исследованиям, максимум, с которым может справиться здоровый человек, составляет около 31 градуса. Может показаться, что это не так уж много, но при 100% влажности тело практически не способно самоохлаждаться, и жара становится удушающей и смертоносной.

Хубер из Университета Пердью с группой ученых спрогнозировали, что по мере ускорения глобального потепления с этим опасным порогом столкнутся миллиарды людей. По его словам, с каждым повышением температуры на полградуса обжигающий, липкий жар “выбирается наружу в виде горячих, смертоносных капель”.

Согласно исследованию, самыми уязвимыми регионами являются Западная Африка и некоторые районы Южной Азии — здесь весьма плотное население и зачастую ограничен доступ к кондиционерам. Более богатые страны пострадают меньше, но всё же пострадают. Исследование показало, что по мере усиления глобального потепления в некоторых частях США, включая Средний Запад, возникнут очаги аномальной влажной жары.

По меркам будущего нынешнее изнуряюще жаркое лето, скорее всего, покажется прохладным, а жара и влажность будут сохраняться и в ночное время, лишая организм жизненно необходимой возможности восстановить силы. Также можно ожидать, что периоды сильной жары будут повторяться постоянно, считает Джейн Болдуин (Jane Baldwin), доцент кафедры научных исследований Земли в Калифорнийском университете в Ирвине.

По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно от жары умирает около 489 тысяч человек, но реальные потери могут быть еще выше, поскольку отследить связанные с жарой смерти не так просто. Их могут списать на инфаркты и инсульты без учета того факта, что всё случилось на фоне высокой температуры воздуха. “У нас серьезно занижены показатели”, — отметил Бхарат Венкат (Bharat Venkat), глава лаборатории теплового контроля при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.

Каждая неделя лета приносит всё больше историй вроде той, что произошла с ультрамарафонцем Филипом Крейчиком, чью трагическую скоропостижную смерть реально было предотвратить. Жара не имеет грубой силы урагана, не оставляет выжженных лесными пожарами земель и не наносит подобного наводнениям стремительного ущерба — в общем, не имеет заметного и непосредственного следа: разрушенных домов, размытых дорог и стертых с лица земли городов. Жара подступает незаметно, выступая в роли постоянного фонового шума. По словам Венката, главный ущерб от нее наносится не имуществу, а человеческому организму, поэтому разумнее всего считать ее “невидимым, бесшумным убийцей”.