研究表明热和冷会对心血管健康造成危害
炎热和寒冷的环境都会引发人体的应激反应,并可能导致心血管疾病。来自因斯布鲁克大学运动科学系的生理学家贾斯汀·劳利及其同事最近在科学研究中对这两个因素进行了调查。研究结果发表在期刊上科学报告和实验心理学,在当前多重全球危机的背景下显得尤为有趣。
气候和能源危机目前是我们这个时代面临的最大挑战之一,正对人们的健康产生直接的物质影响。例如,气候危机正在造成更频繁、更持久和更强烈的影响热浪这比自然灾害造成的死亡人数还要多。此外,能源危机正在导致能源成本上升,迫使许多家庭使用能源热他们很少回家,或者根本不回家。
贾斯廷·劳利(Justin Lawley)和他的研究小组——运动与环境生理学实验室——以及两项国际科学家研究了人体对模拟热浪和寒冷环境温度的生理反应,研究的重点是心血管系统。“在这两项研究中,我们都复制了身体可能暴露在的真实环境温度,并能够显示出来生理反应这可能有助于解释已知的心血管死亡的季节性变化,”劳利解释说。
热的研究
作为地平线2020隔热罩项目的一部分,劳利的团队与来自斯洛文尼亚的同事合作,研究热浪如何影响产业工人的健康。七名男性参与者在受控的实验室环境中度过了连续九个正常工作日。
在头三天和最后三天,中欧正常夏季气温在工作期间为25.1至25.7度,休息期间为21.8至22.8度。第四天到第六天代表热浪;在此期间,研究人员创造了环境温度下工作时间为35.2 ~ 35.8度,夜间睡觉等休息时间为25.5 ~ 27.1度。在整个研究过程中,参与者完成了模拟典型工业工作的日常任务。
Lawley说:“我们在这项研究中使用了一种方案,模拟当前的热浪状况,结合直立性压力,这意味着改变姿势,以确定产业工人的心血管和体温调节压力。”结果表明,即使是相对温和的热浪也会导致核心和皮肤温度升高,皮肤血液流动增加。虽然这些生理反应有助于身体在休息时避免过热,但在站立时,身体必须保护这两个内部温度保持血压,防止昏厥,这会给心血管系统带来额外的压力。
有趣的是,这些反应中的许多在热浪结束后仍然存在,这表明高温的残留效应热浪。劳利说:“这些反应反映了产业工人在热浪期间心血管系统面临的压力,这可能导致中暑、昏厥,甚至可能因潜在心血管疾病患者的事故或严重的医疗并发症而死亡。”
冷的研究
在另一项研究中,劳利和一个由11名研究人员组成的团队研究了轻度寒冷暴露对心血管系统的影响,特别关注是什么机制导致血压升高。除了来自因斯布鲁克的研究人员,来自英国和加拿大的科学家也参与其中。
由于防止血压在寒冷中升高很重要,这项研究的目的是检查血管阻力(即血管收缩)的上升是由于骨骼肌血液流动的变化还是仅仅是皮肤。在因斯布鲁克大学运动科学系的一个实验室里,研究人员用10度的冷空气将34名测试对象的皮肤温度从正常的32到34度降低到27度左右——一次是全身降温,另一次只有面部降温。
“我们观察到,当整个身体表面冷却时,血压升高主要是由于皮肤血管阻力的增加,尽管骨骼肌内血管阻力也有轻微的反射性增加。然而,重要的是,当只有面部被冷却时,我们看到了非常相似的血压升高,这是由于全身皮肤血管阻力的反射性增加,”劳利说。
因此,该研究小组能够证明导致脂肪含量上升的机制血压在寒冷中暴露取决于身体的哪些部位是冷的。这些数据对于教育人们如何预防寒冷暴露的潜在负面后果非常重要,因为与许多人的认知相反,寒冷对身体的危害甚至比热更大。
“你可能会认为,在零度以下的温度下,身体会产生严重的反应。在能源危机期间,许多人无法给家里供暖,这种反应将变得很常见。”虽然人们通常知道穿暖和的衣服来保护身体、手臂和腿部的皮肤,但我们能够证明,即使在10度的温和环境温度下,保护面部也同样重要。”劳利说。
极端的影响
两项研究都表明,气候条件会对我们的心血管系统产生极端影响。虽然由于气候危机,热浪引发的负面健康影响将会增加,但尤其令人惊讶的是,即使是10度左右的低温,也会对我们的心血管系统产生重大负面影响,即使是参与这些研究的年轻人。
未来的研究将这些发现扩展到我们的老龄化人口和那些已有疾病的人,肯定有助于减轻这些新环境挑战的风险。
Hendrik Mugele等人,低温下血压的控制:皮肤和骨骼肌血管阻力的分化,实验心理学(2022)。DOI: 10.1113 / EP090563