Sıcaklık Stresi ve Metabolizma Üzerine Etkileri

1. Sıcaklık Stresi ve Metabolizma Üzerine Etkileri

2. İçinde yaşadığımız atmosfer gerek beden gerekse ruh sağlığımızı doğrudan etkilemektedir. Küresel ısınma ve insan sağlığı üzerindeki olası etkileri araştırılmaktadır. Vücutta ısı, kas egzersizi, yiyeceklerin sindirilmesi ve bazal metabolik hıza katkıda bulunan tüm yaşamsal süreçlerle üretilir.

3. Isı, vücuttan ışıma(radyasyon), iletim(kondüksiyon) ve suyun deri ve solunum yolundan buharlaşmasıyla kaybedilir az miktarda ısı, idrar ve dışkı ile de uzaklaştırılır. Isı üretimi ile kaybı arasındaki denge, vücut sıcaklığını belirler.

4. Kimyasal tepkimelerin hızı sıcaklık ile değiştiği ve vücuttaki enzim sistemleri, en uygun işlevlerini ancak çok dar bir sıcaklık sınırı içinde gerçekleştirebildikleri için, normal vücut işlevi göreceli sabit bir vücut sıcaklığı gerektirir. • Termal konforu sağlama imkanına sadece insanlar sahip olduğu halde hayvanlar ve bitkiler bu imkanı nasıl sağlıyacaklardır.

5. Hayvanlar alemi ve bitkiler alemi için bu imkansızlık çok önemli boyutlarda ve tehdit edici bir ortam oluşturacaktır. Bu imkansızlıklar da hayvanlarda ve bilhassa bitkilerde nesillerin azalmasına hatta yok olmasına yol açacaktır.

6. Omurgasızlar genellikle vücut sıcaklıklarını ayarlayamazlar. Omurgalılarda, ısı üretim ve kaybını ayarlayarak vücut sıcaklığını sürdürecek mekanizmalar gelişmiştir. • Sürüngenler, amfibiler ve balıklarda ayar mekanizmaları göreceli olarak ilkeldir ve bu türlere ‘soğuk kanlı’(poikilometrik) hayvanlar denir. Bunların vücut sıcaklıkları önemli derecede dalgalanır.

7. ‘Sıcak kanlı’(hoemotermik) hayvanlar olan kuş ve memeliler, esas olarak hipotolamusta bütünleştirilen bir grup refleks yanıtla vücut sıcaklığını, ortam sıcaklığında çok büyük dalgalanmalar olmasına karşın, dar sınırlar içinde tutabilir. • Normal vücut sıcaklığı homeotermik hayvanlarda vücudun koruduğu gerçek vücut sıcaklığı türden türe ve daha az ölçüde bireyden bireye değişir.

8. İnsanda oral sıcaklık için alışılmış normal değer 37°C’dir, fakat normal genç erişkinlerden oluşan geniş bir grupta yapılan ölçümlerde, oral sıcaklığın sabah ortalaması 36,7°C, standart sapma 0.2°C olarak bulunmuştur. Buna göre, bütün genç erişkinlerin % 95’inde sabah ağız sıcaklığı36.3-37.1°C’dir. • Vücudun farklı bölümleri farklı sıcaklıklarda olup bölümler arasındaki sıcaklık farklarının büyüklüğü ortam sıcaklığına göre değişir.

9. Ekstremiteler genellikle vücudun diğer bölümlerine göre daha soğuktur. Skrotumun sıcaklığı, hassas bir şekilde 32 °C’de tutulur. İnsanda normal vücut iç sıcaklığı düzgün bir sirkadiyen dalgalanma gösterir. • Gece uyuyup gündüz uyanık kalan insanlarda en düşük ısı düzeyi sabah saat 6’da, en yüksek düzey ise akşam saatlerinde görülür.

10. Vücut ısısı uykuda en düşük düzeyde iken, uyanık iken biraz daha yüksek olup; etkinlik ile artış gösterir. • Kadınlarda ek bir aylık sıcaklık döngüsü daha bulunmakta olup, bu döngü ovülasyon zamanı, bazal sıcaklıkta bir artış olması ile karakterizedir. • Sıcaklık düzenlenmesi çocuklarda daha az kesindir; normal değerler yetişkinlere göre 0.5°C daha yüksek olabilir.

11. Sıcaklığı düzenleyen çeşitli Refleks ve yarı refleks termoregülasyon mekanizmaları vardır. • Bunlar otonom, somatik, grubu refleks; örnek ,ısıya maruz kalma ısı kaybını artırır, ısı üretimini azaltır; Örnek, soğuğa maruz kalma ısı kaybını azaltır, ısı üretimini artırır.

12. Sıcaklık düzenleyici mekanizmalar. • Soğukla etkinleşen mekanizmalar • Isı üretiminin artırılması • - Titreme • - Açlık (soğukta daha çok yeme isteği, sıcakta ise; iştahsızlık görülür) • - İstemli hareketlerin artırılması • - Adrenalin ve noradrenalin salgılanmasında artış • Isı kaybının azaltılması • - Deride vazokonstriksiyon • - Kıvrılıp büzülme • Isıyla etkinleşen mekanizmalar • Isı kaybında artış • - Deride vazodilatasyon • - Terleme • - Solunumda artış • Isı üretiminde azalma • - Anoreksi • - Apati ve hareketsizlik

13. Katekolamin salgılanması artışı soğuğa karşı önemli bir endokrin yanıt oluşturur. Dopamin b β-hidroksilaz geni baskılandığı için noradrenalin ve adrenalin üretemeyen hayvanlar soğuğa dayanamaz; • TSH salınımı, deney hayvanlarında soğukta artar; sıcakta azalır; ancak erişkin insanda, soğuğun TSH salgılanmasın da yaptığı artış küçük olup taşıdığı değer kuşkuludur. • Sıcak havada vücut etkinliği azalır buna, ‘bu sıcakta hareket edilmez’ tepkimesi denir.

14. İnsan vücudunun iyi ve verimli çalışması, sağlığı ve yaşamı için gerekli temel koşul vücut sıcaklığının normal düzeyde tutulmasıyla sağlanır. • Kişinin termal rahatlığı olmalı, çevre ile termal denge içerisinde yaşamalıdır. • Dinlenme ve çalışma durumundaki metabolik aktivite veya organizmanın çevreden absorbe ettiği ısıdan oluşan vücut sıcaklığını yükselten fazla ısı vücut yüzeyinden (deriden) yok edilmelidir.

15. Termal radyasyon ile belirlenen ortamın termal durumu, insan organizmasındaki ısı değişikliğini olumlu ya da olumsuz yönde etkileyebilir

16. Endüstride daha çok yüksek sıcaklıklara maruz kalmaktan sorunlar doğar. Vücut kendi metabolik prosesi ile sürekli olarak ısı üretir. Vücut prosesi öyle dizayn edilmiştir ki sıcaklığın çok dar bir limitinde çalışır (35ºC - 38ºC). Isının üretilir üretilmez kaybedilmesi gerekir ki vücut fonksiyonunu etkin ve iyi bir şekilde yapabilsin. • Vücuttaki çok hassas ve çok hızlı hareket edebilir bir dizi termostatik mekanizma aynı zamanda sıcaklık düzenleyici prosesin hızını kontrol eder.

17. Terleme en önemli sıcaklık düzenleyici ve ısı kaybedici prosestir. • Dinlenen ve stres altında olmayan bir insanda terleme hızı yaklaşık günde bir litredir. Bu oluşur oluşmaz kaybolur. • Ağır iş stresi altında veya yüksek sıcaklıkta terleme hızı 4 saat'te 4 litreye yükselir. Ayrıca günde 10-12 gram tuz su ile birlikte ter ile kaybolur.

18. Hava sıcaklığı optimal verimli değerden dayanılabilir en yüksek değere doğru yükseldikçe ortaya çıkabilecek bozukluklar aşağıdaki şekilde gösterilebilir

19. Hava sıcaklığı optimal değerden dayanılabilir enyüksek değere doğru yükseldikçe ortaya çıkabilecek bozukluklar 20ºC Optimal sıcaklık (çalışma kapasitesi tam) - Bıkkınlık - Dikkatsizlik - Bağıl Hata sayısında artış - Düşünsel çalışmada randıman düşüklüğü - % Beceri isteyen işlerde randıman düşüklüğü - İş kazası sayısında artış - Ağır fiziksel işlerde randıman düşüklüğü - Vücutta su ve asit baz dengesinin bozulması - Kan dolaşımının zorlanması - Yüksek düzeyde yorgunluk 35 - 40ºC Dayanılabilir en yüksek sıcaklık. 43ºC de ısı carpması ve ölüm gelişir

20. Ortamdaki sıcaklık tek bir değişkenden ibaret değildir. Sıcaklığın derece olarak artması veya azalması yanında, nemin ve hava akım hızının durumu da sıcaklığın etkisini arttırır veya hafifletir. Bu üç değişkenin çeşitli bileşimleri sonucu, kişi aynı sıcaklık duygusunu ve psikolojik etkiyi duyabilir. • Örneğin;37ºC sıcaklık, % 10 nem ve 3 m/s hava akım hızı ile, 27ºC sıcaklık, % 75 nem ve 0,1 m/s hava akım hızı, sıcaklık duygusu bakımından eşdeğer olabilir. Yani bu iki durumun kişi üzerine sıcaklık etkisi aynıdır.

21. Çok sayıda çalışma iklim değişiklikleri ve hastalık insidansları arasında bir ilişki olduğu bildirmektedir. Sıcaklıkların artması ile direnç kırıcı kış koşullarının hüküm sürdüğü bölgelerde soğuk havaya bağlı olarak görülen solunum yolu hastalıkları (zatürree, bronşit vb.) daha az ölümlere neden olacağı, bununla birlikte özellikle bahar aylarında görülen gribal enfeksiyonların, mevsim dönüşümlerinde, bahar aylarının uzaması ile birlikte daha uzun süreli ve daha sık görülebileceği belirtilmektedir

22. Yaşanacak su ve yiyecek kıtlığı fakir ülkelerde yaşayanları önemli ölçüde etkileyerek sıcaklık yükselmesinin, • özellikle yaşlılarda, kalp, şeker ve böbrek yetmezliği olan kişilerde önemli sağlık sorunlarına neden olabilecektir.

23. Artan sıcaklıkların metabolizmalar üzerinde etkilerinin incelendiği çalışmalarda postpartum ineklerde fertilitenin kış aylarına göre yaz aylarında daha düşük olduğu konusunda yaygın bir görüş mevcuttur. • Sıcak aylarda görülen bu etkinin mekanizması tam olarak ortaya konulmamakla beraber; plazma LH ve östradiol seviyesi sıcaklık stresine maruz kalmış ineklerde düşük seyretmekte ve bu durum yılın sıcak aylarında düşük fertiliteye neden olan önemli bir faktör olarak karşımıza çıkmaktadır.

24. Bunun yanında bazı araştırmacılar sıcaklık stresi sonucu perifer LH konsantrasyonunun düştüğünü amplitüt ve salınım sıklığında düşüş oldugunu ileri sürmektedirler.

25. Araştırmalar, sıcaklık stresinin plazma progesteron seviyesine olan etkisi konusunda tutarlı sonuçlar vermemekte ve progesteron hormonunun yaz aylarında görülen infertilite üzerine olan etkisinin tam olarak ortaya konulamadığı bildirilmektedir.

26. Spermatogenez, vücud iç sıcaklığından oldukça düşük bir sıcaklığı gerektirir. Testis sıcaklığı, normalde yaklaşık 32 °C’de korunur. Skrotum etrafında dolaşan hava ve olasılıkla da, spermatik arterlerle venler arasında gerçekleşen zıt akımlı ısı değiştokuşu sayesinde testisler serin tutulur.

27. Testislerin karın içinde kalması veya deney hayvanlarında, sıkı bez bağlarla gövdeye yakın olarak tutulması, tübül duvarlarında yozlaşma ve kısırlık ile sonuçlanır. • Sıcak banyolar (43-45 °C, günde 30 dakika) ve yalıtımlı atletik destekleyiciler, insanlarda, sperm sayısını azaltır, bazı olgularda azalma %90’ı bulur. • Skrotumun maruz kaldığı sıcaklık ne olursa olsun, kış mevsiminde sperm sayılarının daha fazla olması sıcaklığın genel bir etkisini düşündürmektedir.