Naujausi tyrimai sieja chronišką karščio poveikį su spartesniu biologiniu senėjimu dėl nuolatinio uždegimo, oksidacinės žalos ir metabolinės įtampos, kurie atspindi alkoholio ir rūkymo poveikį. Gyventojų ir biologinių žymenų tyrimai rodo pokyčius epigenetiniuose laikrodžiuose, širdies ir kraujagyslių streso žymenyse ir inkstų biologiniuose žymenyse po pakartotinio karščio streso. Šie įrodymai kelia skubius klausimus apie tai, kurie organai kenčia labiausiai, koks yra rizikos mastas, palyginti su žinomais toksinais, ir kokios priemonės iš tiesų apsaugos pažeidžiamas gyventojų grupes.
Ką mokslininkai nustatė apie šilumą ir biologinį senėjimą
Tyrėjai, stebėję 24 922 suaugusius Taivano gyventojus nuo 2008 iki 2022 m., nustatė, kad kaupiamasis karščio bangų poveikis per dvejus metus iki klinikinių tyrimų buvo susijęs su nedideliu, bet išmatuojamu biologinio senėjimo pagreitinimu, vertintu pagal kepenų, inkstų ir plaučių funkcijos, kraujospūdžio ir uždegimo biologinius žymenis.
Analizė parodė, kad kiekvienas papildomas 1,3 °C kaupiamojo karščio poveikio laipsnis padidina biologinį amžių apie 0,023–0,031 metų (≈8–11 dienų), o didesnis poveikis duoda didesnį rezultatą.
Poveikis gyventojų lygiu buvo panašus į įprasto rūkymo ar nuolatinio alkoholio vartojimo poveikį.
Didžiausią padidėjimą patyrė lauke dirbantys darbininkai ir kaimo gyventojai, nors per tyrimo laikotarpį poveikis šiek tiek susilpnėjo.
Kaip biologinis amžius matuojamas tyrimuose
Lygindami biologinius signalus su chronologiniu amžiumi, mokslininkai kiekybiškai įvertina „biologinį amžių“ naudodami du pagrindinius metodus: epigenetiniai laikrodžiai, kurie nuskaito DNR metilinimą tam tikrose CpG vietose, ir sudėtiniai biomarkerių algoritmai, kurie sujungia įprastus klinikinius matavimus – kraujospūdį, kepenų ir inkstų funkcijos tyrimus, uždegimo žymenis ir metabolizmo rodiklius – į vieną amžiaus įvertinimą arba pagreičio matą.
Tyrimuose naudojami metilinimu pagrįsti laikrodžiai, siekiant susieti klimato poveikį su pagreitintu senėjimu, ir atliekami pakartotiniai klinikiniai tyrimai, siekiant nustatyti su karščiu susijusį biologinio amžiaus pagreitėjimą.
Apribojimai apima algoritmo pasirinkimą, biologinių žymenų atranką, grįžtamuosius epigenetinius pokyčius ir oro kondicionavimo įtaką, laiką, praleidžiamą lauke, ir profesinę ekspoziciją.
Taivano tyrimas: struktūra, duomenys ir pagrindiniai rezultatai
Remiantis biologinio amžiaus biomarkeriais, Taivano tyrime buvo stebimi 24 922 suaugusieji, kuriems 2008–2022 m. buvo atliekami pakartotiniai medicininiai patikrinimai, siekiant ištirti, kaip kaupiamasis karščio bangų poveikis namuose susijęs su organų senėjimu. Tyrėjai įvertino dviejų metų karščio bangų poveikį namuose pagal vietos temperatūros įrašus, susietus su adresais, ir apskaičiavo biologinio amžiaus pagreitėjimą (BAA) pagal klinikinius biologinius žymenis – kepenų, inkstų, plaučių funkciją, kraujospūdį, uždegimą – naudodami patvirtintus algoritmus.
Dozės ir reakcijos analizė parodė, kad biologinis amžius padidėja ~0,023–0,031 metų kiekvienam 1,3 °C temperatūros padidėjimui, o ekstremalių reiškinių atveju poveikis yra dar didesnis. Fizinio darbo lauke dirbantys darbuotojai ir kaimo gyventojai buvo labiausiai pažeidžiami – per dvejus metus jų biologinis amžius padidėjo maždaug 33 dienomis.
Biologiniai mechanizmai, siejantys karštį su senėjimu
Keli mechanistiniai mechanizmai paaiškina, kaip ilgalaikis karščio poveikis pagreitina biologinį senėjimą.
Sisteminis uždegimas ir padidėjęs reaktyviųjų deguonies rūšių kiekis sukelia oksidacinį pažeidimą DNR, baltymams ir lipidams, skatindami ląstelių nykimą.
Pakartotinis terminis stresas sukelia nuolatinę širdies ir kraujagyslių sistemos apkrovą bei dehidrataciją, chroniškai pažeidžia organų funkcijas ir keičia biologinio amžiaus rodiklius vyresnio amžiaus link.
Šiluma keičia epigenetinį reguliavimą – keičia DNR metilinimą genuose, reguliuojančiuose uždegimą, medžiagų apykaitą, imunitetą ir atsinaujinimą – ir sukelia epigenetinio laikrodžio pokyčius, kurie atitinka pagreitintą senėjimą.
Hormonų ir medžiagų apykaitos sutrikimai, įskaitant streso hormonus ir elektrolitų disbalansą, nukreipia išteklius nuo palaikymo ir atkūrimo procesų, sumažindami ląstelių atsparumą.
Gyventojų duomenys sieja kaupiamą šilumos poveikį su matomu biologinio amžiaus padidėjimu.
Kokie organai ir sistemos yra labiausiai paveikti
Karštis neproporcingai apsunkina organų sistemas, reguliuojančias kraujotaką, skysčių pusiausvyrą, imunitetą, kvėpavimą ir medžiagų apykait
Įrodymai rodo, kad širdies ir kraujagyslių sistema patiria chronišką įtampą, nes širdies ritmas ir darbo krūvis padidėja, kad būtų nukreiptas kraujas aušinimui, o tai sieja karščio bangas su padidėjusiu širdies ir kraujagyslių mirtingumu bei pagreitintu biologinio amžiaus rodiklių augimu.
Inkstai kenčia nuo pakartotinio dehidratacijos ir skysčių streso, dėl to padidėja ūminių pažeidimų rizika ir ilgalaikis funkcionavimo pablogėjimas, kuris atsispindi klinikiniuose amžiaus įvertinimuose.
Nuolatinė karščio banga didina sisteminį uždegimą ir oksidacinį stresą, keisdama imuninio amžiaus požymius.
Kvėpavimo takų pažeidimai atsiranda dėl karščio sukelto ozono ir kietųjų dalelių kiekio padidėjimo, dėl kurio pablogėja plaučių funkcijos rodikliai.
Kepenys ir medžiagų apykaitos reguliavimas – insulinas, gliukozė, kepenų fermentai – keičiasi dėl kaupiamojo karščio, prisidedant prie didesnio sudėtinio biologinio amžiaus.
Kas yra labiausiai pažeidžiamas karščio sukeltam senėjimui
Keletas grupių patiria neproporcingą pagreitinto biologinio senėjimo riziką dėl kaupiamų aukštų temperatūrų.
Didžiausią poveikį patiria rankų darbo lauke dirbantys darbuotojai – apie 33 papildomos dienos per dvejus metus – greičiausiai dėl ilgalaikio poveikio darbe ir riboto vėsinimo.
Kaimo gyventojai gyvena blogiau nei miestiečiai, nes kaime yra mažiau oro kondicionierių.
Mažas pajamas gaunantys žmonės ir namų ūkiai be vėsinimo sistemų patiria didesnį biologinio amžiaus pagreitėjimą esant lygiaverčiam karščio bangų poveikiui.
Vyresnio amžiaus žmonės ir tie, kurie serga širdies ir kraujagyslių ligomis, cukriniu diabetu ar inkstų ligomis, yra biologiškai labiau jautrūs kaupiamam karščiui.
Kai kurie tyrimai rodo stipresnį ryšį tarp moterų ir žmonių, sergančių nutukimu ar cukriniu diabetu, o tai rodo, kad socialinis pažeidžiamumas ir sveikatos pažeidžiamumas
Kaip šie poveikiai palyginami su rūkymu ir gausiu alkoholio vartojimu
Palyginus pakartotinio ekstremalaus karščio biologinį poveikį su rūkymo ar gausaus alkoholio vartojimo poveikiu, pastebima, kad gyventojų lygiu šie poveikiai yra stebėtinai panašūs: kohortų analizės ir epigenetinio laikrodžio tyrimai rodo, kad bendras karščio bangų poveikis gali pagreitinti biologinį senėjimą tiek, kiek lėtinis rūkymas ar gausus alkoholio vartojimas – paprastai tai yra kelių dienų ar mėnesių biologinio senėjimo padidėjimas per kelerių metų laikotarpį, o didžiausias poveikis pastebimas lauke dirbančių fizinių darbininkų ir regionuose, kur labai dažnai pasitaiko ekstremalių karščių dienų.
Keletas didelių tyrimų įvertino panašų poveikio dydį: ~8–11 dienų per dvejus metus, iki 33 dienų lauke dirbantiems darbuotojams ir ekstremaliomis sąlygomis iki ~14 mėnesių.
Praktiniai veiksmai, padedantys sumažinti asmens poveikį karščiui
Spręsdami asmens poveikio klausimą, praktinės priemonės, ribojančios kūno temperatūros šuolius ir kaupiamą įtampą, gali reikšmingai sumažinti pakartotinio ekstremalaus karščio biologinį poveikį.
Asmenys turėtų naudotis vėsia patalpa karščiausiu paros metu (10:00–16:00) ir planuoti darbą ar fizinį aktyvumą lauke vėsesniu paros metu, kad išvengtų nuolatinės ekspozicijos, susijusios su pagreitintu senėjimu.
Naudokite šešėlius, ventiliaciją, ventiliatorius, garavimo aušinimą, lengvus drabužius ir plačiabriaunius skrybėles, kad sumažintumėte širdies ir kraujagyslių apkrovą.
Ilgai trunkant karščiui, palaikykite aktyvų hidrataciją ir papildykite elektrolitus, kad apsaugotumėte inkstus ir sumažintumėte organų stresą.
Jei namuose nėra galimybės vėsintis, naudokitės bendruomenės vėsinimo centrais ir pavėsinėmis poilsio vietomis, kad sumažintumėte kaupiamą žalą.
Visuomenės sveikatos ir politikos atsakas į didėjančią karščio grėsmę
Nors dažnai kalbama apie ūmų mirtingumą, visuomenės sveikatos institucijos taip pat turi atsižvelgti į įrodymus, kad ilgalaikis karščio poveikis pagreitina biologinį senėjimą ir kelia ilgalaikę grėsmę gyventojų sveikatai.
Agentūros turėtų įtraukti senėjimo rodiklius į stebėjimo ir karščio veiksmų planus, susiejant ankstyvojo įspėjimo sistemas, klinikų rekomendacijas ir tikslinę pagalbą vyresnio amžiaus žmonėms, nėščioms moterims ir sergantiems lėtinėmis ligomis.
Teisingumo principu grindžiama politika – apmokamos pertraukos poilsiui, šešėliai darbo vietose, privalomas skysčių vartojimas ir prioritetinis prieiga prie vėsinimo priemonių – padeda spręsti neproporcingą poveikį lauke dirbantiems darbuotojams ir kaimo gyventojams.
Investuokite į prieinamą oro kondicionavimą, bendruomenės vėsinimo centrus, miesto šilumos salų mažinimą, būsto standartus ir greitą šiltnamio efektą sukeliančių dujų mažinimą, kad sumažintumėte bendrą šilumos sukeltą biologinę žalą.
Likusios neaiškumai ir ateities tyrimų kryptys
Atsižvelgiant į vis daugiau įrodymų, kad karštis pagreitina biologinį senėjimą, pagrindiniai neaiškumai riboja ryžtingus veiksmus: karščio sukeltų epigenetinių pokyčių grįžtamumas lieka neįvertintas, priežastiniai ryšiai yra silpni, nes dauguma tyrimų yra stebėjimo pobūdžio, poveikio vertinimas dažnai klaidingai klasifikuoja individualią dozę ir aušinimo elgesį, biologiniai keliai ir tiksliniai audiniai yra nevisiškai išnagrinėti, o pažeidžiamumo heterogeniškumas pagal lytį, amžių, nėštumą, komorbidumą, profesiją ir socialinę ekonominę padėtį yra menkai apibūdintas.
Ateities tyrimuose prioritetas turėtų būti teikiamas atsitiktinės atrankos arba pusiau eksperimentinėms intervencijoms, ilgalaikiams atsigavimo tyrimams, asmeninės ekspozicijos stebėjimui, audinių specifiniams mechanistiniams tyrimams ir pažeidžiamų grupių stratifikuotoms analizėms. Tyrimų rezultatai turi būti naudojami kuriant teisingas, įrodymais pagrįstas klimato kaitos švelninimo ir prisitaikymo prie jos strategijas.
