Воздействие экстремальных температур - кратко с точки зрения внутренних болезней
а) Терморегуляция. Организм генерирует тепло за счет базального уровня метаболизма и сокращения мышц, а теряет его в результате теплопроведения (более эффективного в воде, чем на воздухе), конвекции, испарения и излучения (наиболее значимо при более низких температурах, когда другие механизмы способствуют сохранению тепла) (табл. 1).
Температуру тела контролирует гипоталамус, который напрямую воспринимает изменения внутренней температуры и опосредованно реагирует на термочувствительные нейроны в коже. Нормальная установочная точка температуры тела человека строго регулируется в диапазоне 37±0,5 °C, что необходимо для сохранения нормального функционирования многих ферментов и других метаболических процессов. Установочная точка температуры увеличивается в ответ на инфекционное заболевание.
На холоде защитные механизмы включают вазоконстрикцию сосудов кожи и дрожь; однако любая мышечная активность, подразумевающая движение, может способствовать теплоотдаче за счет увеличения конвекционных потерь через кожу и потере тепла при дыхании за счет увеличения частоты дыхательных движений. На жаре повышенное потоотделение является основным механизмом увеличения теплоотдачи. Это обычно происходит, когда температура окружающей среды поднимается выше 32,5 °C или при физической нагрузке.
б) Гипотермия. Гипотермия развивается, когда нормальные терморегуляторные механизмы организма не могут поддерживать тепло на холоде, а температура тела падает ниже 35 °C (рис. 1). Умеренная гипотермия возникает при температуре ниже 32 °C, а тяжелая — ниже 28 °C. Гипотермия определяется симптомами в большей степени, чем абсолютной температурой тела.
Рисунок 1. Клинические проявления низкой и высокой температуры человеческого тела. Гипоталамус обычно поддерживает температуру тела на уровне 37 °C, но эта установочная точка изменяется, например, при лихорадке (гипертермии) и может утрачиваться при поражении гипоталамуса. В этих условиях клиническая картина при определенной температуре может отличаться
Хотя на младенцев гипотермия влияет плохо вследствие плохой терморегуляции и большого отношения площади поверхности тела к массе тела, максимальный риск гипотермии отмечается у пожилых людей (табл. 2). Гипотиреоз часто является предрасполагающим фактором в пожилом возрасте, в то время как употребление алкоголя и прием различных препаратов (например, фенотиазинов) обычно препятствуют нормальной терморегуляции у более молодых людей.
Реже гипотермия бывает вторичной вследствие наличия гипотиреоза, надпочечниковой недостаточности, при инсульте, печеночной недостаточности и гипогликемии.
Гипотермия также может развиваться у здоровых людей, у которых нет повреждения терморегуляторных механизмов, но их недостаточно, чтобы справиться с интенсивностью температурного стресса. Типичные примеры включают погружение в холодную воду, когда температура тела может быстро снижаться (острая гипотермия), воздействие экстремальных климатических условий, например, подъем в горы (подострая гипотермия), и медленно развивающуюся гипотермию у обездвиженного пожилого пациента (субхроническая гипотермия). Данный классификационный подход важен, так как позволяет определить способ согревания.
1. Клиническая картина. Диагноз зависит от знания условий окружающей среды и измерения внутренней (ректальной) температуры тела. Клинические проявления зависят от степени гипотермии (рис. 1).
У холодного на ощупь пациента очень трудно достоверно диагностировать биологическую смерть клиническими методами. Было высказано предположение, что в экстремальных условиях окружающей среды необратимая гипотермия вероятна, когда регистрируется асистолия (отсутствие пульса на сонной артерии в течение 1 мин), грудная и брюшная стенки неподвижны, температура тела составляет менее 13 °C, а уровень калия в сыворотке крови — более 12 ммоль/л.
Тем не менее обычно реанимационные мероприятия должны продолжаться мализуется, и только тогда следует рассматривать возможный диагноз смерти мозга.
2. Лабораторные и инструментальные исследования. Основными лабораторными и инструментальными исследованиями, требующимися при развитии гипотермии, являются определение газового состава крови, общего анализа крови, уровня электролитов, рентгенографии органов грудной клетки и регистрации электрокардиограммы (ЭКГ). Часто выявляются гемоконцентрация и метаболический ацидоз, на ЭКГ могут быть видны характерные J-волны на стыке комплекса QRS и сегмента ST (рис. 2).
Рисунок 2. Электрокардиограмма, выполненная у пациента с гипотермией (стрелками указаны J-волны)
Возможно развитие нарушений ритма сердца, включая фибрилляцию желудочков. Хотя парциальное давление кислорода в артериальной крови может быть в норме при комнатной температуре, РO2 артериальной крови падает на 7% при снижении температуры тела на 1 °C. Уровни аспартатаминотрансферазы и креатинфосфокиназы (КФК) в сыворотке крови могут быть повышены вследствие повреждения мышц, а повышение уровня амилазы часто происходит из-за развития субклинически протекающего панкреатита.
Если причина гипотермии неясна, следует провести дополнительные лабораторные и инструментальные исследования для выявления дисфункции щитовидной железы и гипофизарно-надпочечниковой оси, гипогликемии и возможной лекарственной интоксикации.
3. Лечение. После реанимационных мероприятий целью лечения является контролируемое согревание пациента при одновременном устранении сопутствующей гипоксии (с помощью оксигенотерапии и искусственной вентиляции легких при необходимости), нарушения водно-электролитного баланса, а также сердечно-сосудистых нарушений, в частности сердечных аритмий. Необходимо соблюдать в) Легкая гипотермия. На открытом воздухе продолжение потери тепла предотвращают с помощью укрывания пациента, переодевания влажной одежды, накрывания головы и изоляции от поверхности земли.
В стационаре даже при наличии выраженной гипотермии при сохранении сердечного выброса обычно эффективными бывают согревание потоками теплого воздуха, размещение грелок в подмышечных впадинах, паховых областях и вокруг живота, вдыхание теплого воздуха и коррекция нарушений водно-электролитного баланса. Скорость повышения температуры тела на 1—2 °C в час оптимальна для постепенного и безопасного возвращения к физиологической норме. Следует незамедлительно осуществлять лечение сопутствующих заболеваний (так, при гипотиреозе необходимо начать лечение трийодтиронином в дозе 10 мкг в/в 3 раза в сутки).
г) Тяжелая гипотермия. При тяжелой гипотермии (менее 28 °C), остановке сердца и дыхания (неэффективные сокращения сердца) или нестабильной гемодинамике (систолическом АД менее 90 мм рт.ст. или желудочковых аритмиях) целью лечения является восстановление перфузии, и для этого требуется быстрое согревание со скоростью более 2 °C в час. Это лучше всего достигается с помощью искусственного кровообращения или экстракорпоральной мембранной оксигенации.
Если эти методы недоступны, то в качестве альтернативы могут использоваться вено-венозная гемофильтрация и плевральный, перитонеальный, грудной лаваж или лаваж мочевого пузыря с подогретыми жидкостями. Прямые источники тепла, такие как горячая вода или грелки, следует использовать с осторожностью, так как они могут спровоцировать сердечные аритмии или вызвать ожоги. Важное значение имеет мониторинг сердечного ритма и газового состава артериальной крови, включая Н+ (pH). Выраженный ацидоз также может потребовать медикаментозной коррекции.
д) Поражение низкими температурами:
1. Замерзание и обморожение. Замерзание и обморожение — это непосредственное замораживание тканей организма, при котором обычно страдают конечности, в частности, пальцы рук, ног, а также уши и лицо. К факторам риска относят курение, заболевания периферических сосудов, обезвоживание и употребление алкоголя. Перед замерзанием ткани могут утратить чувствительность, и в результате их поражение поначалу часто остается нераспознанным. Обмороженные ткани изначально бледные и тестообразные на ощупь, нечувствительны к боли (рис. 3). После замерзания ткань становится твердой.
Рисунок 3. Обморожение у представительницы племени шерп на Эвересте
Согревать следует только в том случае, когда можно организовать водяную баню. Как можно скорее необходимо дать кислород и ацетилсалициловую кислоту (Аспирин) в дозе 300 мг. Обмороженные конечности согревают в теплой воде при температуре 37—39 °C с добавлением антисептика. Необходимо проведение адекватного обезболивания, так как согревание является очень болезненной процедурой. Показано, что применение вазодилататоров, таких как пентоксифиллин (ингибитор фосфодиэстеразы), улучшает выживаемость тканей. После оттаивания поврежденная часть не должна подвергаться повторному воздействию холода, ее следует укутать и не допускать ее активных движений.
При необходимости следует проводить хирургическую обработку раны, но ампутацию следует отложить на 60—90 дней, так как в течение длительного периода возможно хорошее восстановление. До настоящего времени роль гипербарической и требуются дальнейшие исследования.
2. Холодовая травма без замерзания (траншейная, или иммерсионная, стопа). Такое повреждение происходит в результате длительного воздействия холодной, влажной среды. Конечность (обычно стопа) становится холодной на ощупь, ишемизированной и онемевшей, но ткани при этом не имеют признаков обморожения. При согревании конечность приобретает мраморный вид, а затем становится гиперемированной, опухшей и болезненной. Восстановление может занять много месяцев, в течение которых возможны хронические боли и повышенная чувствительность к холоду.
Патофизиология траншейной стопы остается неясной, но, вероятно, связана с повреждением эндотелия сосудов. Постепенное согревание менее болезненно, чем быстрое. Боль и сопутствующую парестезию трудно купировать с помощью обычных анальгетиков, и может потребоваться назначение амитриптилина (50 мг на ночь), который лучше назначать как можно раньше. При последующем воздействии холода возрастает риск усиления повреждения тканей.
3. Ознобление. Ознобление — это появление болезненных, красных или пурпурных кожных высыпаний при воздействии холода и повышенной влажности. Оно нередко встречается у наездников, велосипедистов и пловцов и чаще у женщин, чем у мужчин. Ознобление быстро проходит и, несмотря на болезненность, обычно не имеет серьезных последствий.
ж) Воздействие высоких температур. Когда теплопродукция превышает способность организма к теплоотдаче, температура тела повышается. Тепловые поражения, не связанные с физической нагрузкой, возникают при высокой температуре окружающей среды у людей с ослабленными механизмами терморегуляции: у пожилых, детей, пациентов с заболеваниями или принимающих средства, которые влияют на терморегуляцию (особенно фенотиазины, диуретики и алкоголь). Напротив, тепловые поражения при физической нагрузке обычно встречаются у спортсменов, когда теплопродукция превышает способность организма к теплоотдаче.
Механизмы акклиматизации к жаре включают стимуляцию потоотделения с увеличением объема пота, снижением содержания натрия в поте и вторичным гиперальдостеронизмом для поддержания баланса натрия в организме. По мере акклиматизации риск тепловых поражений снижается. Тепловые поражения можно в значительной степени предотвратить с помощью достаточного возмещения потерь натрия и воды, хотя и следует избегать чрезмерного потребления обычной воды из-за риска гипонатриемии разведения.
На жаре развивается широкий спектр нарушений (см. рис. 1). Их причина обычно очевидна, но всегда следует проводить дифференциальную диагностику (табл. 3).
1. Тепловые судороги. Это болезненные сокращения мышц, которые происходят после интенсивной физической нагрузки и сильного потоотделения в жаркую погоду. Температура тела при этом не повышена. Считается, что механизм развития данной патологии заключается в истощении внеклеточных запасов натрия в результате постоянного повышенного потоотделения, усугубляемого восполнением потерь воды, но не натрия. Симптомы обычно быстро исчезают при пероральной регидратации солевыми растворами или в/в введении изотонического раствора натрия хлорида.
2. Тепловой обморок. Тепловой обморок похож на вазовагальный обморок и связан с периферической вазодилатацией в жаркую погоду.
3. Тепловое истощение. Тепловое истощение развивается при длительной физической нагрузке в жаркую и влажную погоду, сильном потоотделении и недостаточном восполнении потерь соли и воды. Происходит повышение внутренней (ректальной) температуры до 37—40 °C, что приводит к клиническим проявлениям, представленным на рис. 1. В анализах крови могут выявляться признаки обезвоживания с умеренным повышением уровня азота мочевины крови, натрия и гематокрита. Лечение включает прекращение воздействия жары и активное охлаждение испарением с использованием спреев комнатной температуры и обдувания воздухом (раздеть пациента, обрызгать его водой комнатной температуры, а затем обдувать вентилятором).
Потери жидкости восполняют пероральными растворами для регидратации или в/в введением изотонического раствора натрия хлорида. В первые 24 ч может потребоваться положительный водный баланс до 5 л. Без лечения тепловое истощение может перейти в тепловой удар.
4. Тепловой удар. Тепловой удар возникает, когда температура тела поднимается выше 40 °C, и является опасным для жизни состоянием. Симптомы теплового истощения прогрессируют, появляются головная боль, тошнота и рвота. Неврологические проявления включают крупноразмашистый мышечный тремор и оглушенность, агрессивное поведение и потерю сознания. Кожа пациента очень горячая на ощупь, а потоотделение часто отсутствует из-за сбоя терморегуляторных механизмов. Осложнения включают гиповолемический шок, лактат-ацидоз, ДВС-синдром, рабдомиолиз, печеночную и почечную недостаточность, отек легких и отек головного мозга.
Исход определяется в основном длительностью гипертермии, и немедленное охлаждение следует начинать сразу, еще до транспортировки в стационар. Цель лечения должна заключаться в снижении температуры тела на более 0,2 °C в минуту приблизительно до 39 °C, при этом необходимо не допускать чрезмерного охлаждения и гипотермии. Восстановление пациента проводят с использованием испарительного или конвекционного охлаждения. Следует начать инфузионную терапию солевыми растворами, только не калийсодержащими.
Может потребоваться в/в введение декстрозы (Глюкозы*), так как возможно развитие гипогликемии. Необходимо следить за водным балансом, включая центральное венозное давление, поскольку чрезмерно интенсивная инфузионная терапия может спровоцировать развитие отека легких и дальнейшие метаболические нарушения. Лабораторные и инструментальные исследования для исключения осложнений включают общий и биохимический анализ крови, коагулограмму, определение уровня трансаминаз (аспартатаминотрансферазы и аланинаминотрансферазы), КФК и рентгенографию органов грудной клетки. После оказания неотложной помощи пациентов с тепловым ударом лучше всего лечить в отделении интенсивной терапии.
Тепловой удар является неотложным состоянием, сопровождающимся высоким уровнем летальности. Однако при снижении температуры тела менее 40 °C в течение 30 мин после потери сознания риск летального исхода приближается к нулю. Пациентов с температурой тела более 40 °C необходимо внимательно наблюдать для своевременной диагностики развития отсроченного рабдомиолиза, повреждения почек и других осложнений до выписки из стационара. Необходимо четко объяснить пациенту, что во время восстановления необходимо избегать воздействия жары и тяжелых физических нагрузок.
