hipotermia

Hipotermia — wychłodzenie organizmu – obniżenie temperatury ciała człowieka lub zwierzęcia stałocieplnego w wyniku utraty ciepła spowodowanej długotrwałym oddziaływaniem niskiej temperatury otoczenia, zanurzeniem w zimnej wodzie, unieruchomieniem ciała, zaburzeniem mechanizmów termoregulacji bądź zahamowaniem procesów przemiany materii. Hipotermia objawia się silnymi dreszczami, dezorientacją, osłabieniem odruchów, zaburzeniem funkcji motorycznych, spadkiem częstości oddechów, obniżeniem ciśnienia tętniczego, zwolnieniem pracy serca i metabolizmu; w skrajnych przypadkach może prowadzić do utraty przytomności, paraliżu i śmierci. Pierwsza pomoc w przypadku łagodnej i umiarkowanej hipotermii polega na stopniowym ogrzewaniu ciała; u osób w ciężkiej hipotermii z niewydolnością krążeniową i/lub oddechową wykorzystuje się metody krążenia pozaustrojowego (bypassy krążeniowo-oddechowe, CPB; pozaustrojowe utlenowanie krwi, ECMO). Kontrolowana hipotermia jest stosowana w trakcie zabiegów operacyjnych (np. w kardiochirurgii) i leczeniu niedotlenienia okołoporodowego u noworodków (tzw. encefalopatii niedotlenieniowo-niedokrwiennej).

Przyczyny hipotermii

Hipotermia (gr. hypó – pod + thérmē – ciepło), czyli wychłodzenie organizmu, definiowana jest jako stan obniżonej temperatury wewnętrznej ciała człowieka lub innego zwierzęcia stałocieplnego (tzw. ciepłoty ciała) wynikający z nadmiernej utraty ciepła. Główną przyczyną hipotermii jest zaburzenie termoregulacji, czyli zdolności utrzymywania optymalnej ciepłoty ciała (np. 36,5-37,5°C u człowieka). Ilość ciepła oddawanego do otoczenia przewyższa w tym przypadku ilość ciepła wytwarzanego w organizmie w wyniku przemian metabolicznych, co prowadzi do spadku jego temperatury poniżej określonej wartości (np. 35°C u człowieka).

Czynniki zwiększające ryzyko wystąpienia hipotermii:

• długotrwała ekspozycja na niską temperaturę otoczenia w połączeniu z brakiem odpowiedniej odzieży chroniącej przed zimnem, wilgocią i silnym wiatrem;
• zanurzenie w zbiornikach wodnych o niskiej temperaturze przy braku odpowiedniej odzieży ochronnej (np. w wyniku załamania się lodu, wypadku jednostki pływającej);
• długotrwałe przebywanie w zbiornikach wodnych o niskiej temperaturze (jeziorach, rzekach, morzu) (np. nurkowanie w przeręblach, morsowanie);
• unieruchomienie ciała (np. w wyniku przysypania lawiną śnieżną; wysokościowego obrzęku mózgu; urazów kończyn dolnych, kręgosłupa, mózgu i rdzenia kręgowego);
• skrajny wiek (np. zaburzenia termoregulacji u osób starszych; słabo wykształcone mechanizmy termoregulacyjne u niemowląt i małych dzieci);
• spożywanie alkoholu (nadmierna utrata ciepła z organizmu w wyniku rozszerzenia skórnych naczyń krwionośnych, spadek zdolności do wytwarzania ciepła);
• choroby wywołujące zaburzenia mechanizmów termoregulacji i procesów przemiany materii (np. niedoczynność tarczycy, cukrzyca, anoreksja);
• choroby neurologiczne wywołujące zaburzenia odczuwania zimna (np. choroba Parkinsona, urazy rdzenia kręgowego, przebyty udar mózgu);
• leki wywołujące zaburzenia mechanizmów termoregulacyjnych lub odczuwania zimna (np. leki uspokajające, antydepresanty, opioidy).

Stan hipotermii, czyli obniżenia temperatury wewnętrznej organizmu do wartości zbliżonej do temperatury otoczenia, występuje u niektórych gatunków ssaków jako jedna z adaptacji do przetrwania okresu niskich temperatur oraz ograniczonego dostępu lub braku pożywienia (sen zimowy, hibernacja). Hipotermii towarzyszy znaczne spowolnienie procesów życiowych, obejmujące m.in. spadek tempa przemian metabolicznych, zmniejszenie częstości oddechów i skurczów serca, odrętwienie i obniżona wrażliwość na zewnętrzne bodźce środowiskowe.

Temperatura wewnętrzna ciała człowieka. Autor: Nitta Digital/shutterstock.com

Objawy hipotermii

Hipotermia, czyli obniżenie ciepłoty ciała, wiąże się ze znacznym spadkiem intensywności procesów życiowych, obniżeniem aktywności organizmu i wystąpieniem szeregu objawów fizjologicznych i neurologicznych. Hipotermia objawia się silnymi dreszczami, dezorientacją, osłabieniem odruchów, utratą zdolności motorycznych, obniżeniem ciśnienia tętniczego krwi, spadkiem częstości oddechów i skurczów serca i spowolnieniem metabolizmu; w skrajnych przypadkach może prowadzić do utraty przytomności, paraliżu lub śmierci. Rodzaj i stopień nasilenia objawów zależy od warunków otoczenia (np. temperatury i wilgotności powietrza) oraz indywidualnych cech danego organizmu (np. wieku, kondycji fizycznej, stanu zdrowia).

 Hipotermia, w zależności od temperatury wewnętrznej ciała człowieka oraz stopnia nasilenia występujących objawów, dzieli się na cztery stadia:

hipotermia łagodna (35-32°C):

• silne dreszcze (drżenie ciała spowodowane skurczami mięśni);
• reakcja pilomotoryczna, tzw. „gęsia skórka” (drobne uwypuklenia skórne powstające w wyniku skurczu mięśni przywłosowych);
• uczucie zimna w dłoniach i stopach,
• uczucie drętwienia palców dłoni i stóp;
• blade zabarwienie skóry;
• sine zabarwienie warg;
• przyspieszenie tętna i oddechów;
• zawroty głowy;
• uczucie dezorientacji i niepokoju;
• stopniowe osłabienie całego ciała.

hipotermia umiarkowana (32-28°C):

• bolesność dystalnych części ciała (dłoni i stóp);
• skurcze i sztywność mięśni;
• spadek wrażliwości na bodźce zewnętrzne;
• osłabienie odruchów;
• utrata zdolności motorycznych (niezborność ruchowa);
• niemiarowe tętno;
• utrata poczucia upływającego czasu;
• postępujące zaburzenia świadomości;
• obojętność (apatia) i dezorientacja;
• halucynacje, zachowania paradoksalne;
• niewyraźna mowa (bełkot).

hipotermia ciężka (28-24°C):

• utrata przytomności z zachowanymi funkcjami życiowymi;
• utrata zdolności do poruszania się;
• brak reakcji na bodźce zewnętrzne;
• kurczowe zdrętwienie mięśni;
• skóra zimna o sino-zielonym zabarwieniu;
• płytkie i bardzo powolne oddychanie;
• słabe lub niewyczuwalne tętno;
• brak reakcji źrenic na światło wynikające z niedotlenienia mózgu;
• zwiększone ryzyko zatrzymania akcji serca.

hipotermia głęboka (<24°C):

• głęboka utrata przytomności;
• wiotkie porażenie mięśni;
• zesztywnienie i zasinienie skóry;
• brak ruchów oddechowych;
• niewyczuwalne tętno;
• zatrzymanie akcji serca;
• sztywne źrenice;
• wysokie ryzyko zgonu.

Mechanizmy termoregulacyjne w przypadku postępującej hipotermii ograniczają się do utrzymania stałej temperatury najważniejszych organów wewnętrznych (serca, płuc, mózgu), przy jednoczesnym spowolnieniu lub całkowitym zatrzymaniu przepływu krwi w naczyniach krwionośnych zaopatrujących dystalne części ciała (np. palce dłoni i stóp, uszy, nos, policzki). Hipotermia stanowi więc jedną z przyczyn powstawania przejściowych lub nieodwracalnych uszkodzeń części ciała najbardziej narażonych na niską temperaturę  (tzw. odmrożeń).

Objawy hipotermii (wychłodzenia organizmu). Autor: Anastasiia Usenko/shutterstock.com

Pierwsza pomoc przy hipotermii

Pierwsza pomoc w przypadku łagodnej i umiarkowanej hipotermii opiera się głównie na ochronie organizmu osoby poszkodowanej przed dalszą utratą ciepła, unikaniu wszelkich zbędnych ruchów poszkodowanego oraz powolnym i stopniowym rozgrzewaniu jego ciała. Nieznaczne ruchy lub zbyt gwałtowne rozgrzewanie mogą skutkować przemieszczeniem się wychłodzonej krwi z dystalnych części ciała do serca, czego skutkiem może być zatrzymanie krążenia i ustanie czynności życiowych (tzw. „afterdrop”). Pierwsza pomoc u osób w ciężkiej hipotermii polega na stopniowym i powolnym ogrzewaniu ich ciała (wentylacji) w połączeniu z regularnym sprawdzaniem tętna i częstości oddechów; w przypadku zatrzymania krążenia bądź wystąpienia bezdechu podejmowana jest resuscytacja krążeniowo-oddechowa (RKO).

Pierwsza pomoc przy hipotermii, w zależności od stopnia nasilenia objawów, obejmuje następujące działania:

łagodne objawy hipotermii:

• przeniesienie osoby poszkodowanej w ciepłe i suche miejsce osłonięte od wiatru w celu rozpoczęcia stopniowego i powolnego ogrzewania;
• zdjęcie lub pocięcie przemoczonej odzieży, ostrożne osuszenie wilgotnej skóry, zapewnienie osobie poszkodowanej ciepłego i suchego ubrania;
• ułożenie osoby poszkodowanej w pozycji leżącej w śpiworze, okrycie kocami lub ratunkową płachtą termoizolacyjną (np. folią NRC);
• podawanie ciepłych i słodkich napojów (np. herbaty);
• ogrzewanie głowy, pleców, szyi i ud za pomocą zewnętrznego źródła ciepła.

umiarkowane objawy hipotermii:

• przeniesienie osoby poszkodowanej w ciepłe i suche miejsce osłonięte od wiatru w celu rozpoczęcia stopniowego i powolnego ogrzewania;
• ułożenie osoby poszkodowanej w pozycji leżącej z podkurczonymi kończynami w celu uniknięcia dalszego wychładzania organizmu;
• zapewnienie ciepłej i suchej odzieży oraz wielowarstwowej izolacji termicznej;
• podawanie ciepłych napojów (np. herbaty);
• aktywne rozgrzewanie osoby poszkodowanej za pomocą koców grzewczych, pakietów grzewczych lub podgrzanych płynów dożylnych;
• monitorowanie funkcji życiowych (tętna, częstości oddechów);
• szybki transport do szpitala.

ciężkie i krytyczne objawy hipotermii:

• ułożenie osoby poszkodowanej w pozycji leżącej, zapewnienie odpowiedniej izolacji termicznej (np. ciepłego i suchego okrycia);
• rozgrzewanie osoby poszkodowanej z wykorzystaniem aktywnego ogrzewania zewnętrznego (np. pakietów grzewczych);
• monitorowanie funkcji życiowych osoby poszkodowanej przez regularne sprawdzanie tętna i częstości oddechów;
• zabezpieczenie drożności dróg oddechowych;
• podjęcie resuscytacji krążeniowo-oddechowej (RKO) w przypadku zatrzymania krążenia lub wystąpienia bezdechu;
• szybki transport do szpitala.

Leczenie osób poszkodowanych z ciężkimi i krytycznymi objawami hipotermii (niestabilnością krążeniową i/lub oddechową) i temperaturą wewnętrzną ciała niższą niż 28°C odbywa się na szpitalnych oddziałach intensywnej opieki medycznej. Polega ono głównie na wspomaganiu czynności układu oddechowego i krążenia oraz stopniowym podnoszeniu temperatury ciała za pomocą aktywnego rozgrzewania wewnętrznego. W terapii ciężkiej i głębokiej hipotermii wykorzystuje się w tym celu metody krążenia pozaustrojowego (ECC, ang. extracorporeal circulation),takie  jak bajpas krążeniowo-oddechowy (CPB, ang. cardiopulmonary bypass) bądź pozaustrojowe natlenianie krwi (ECMO, ang. extracorporeal membrane oxygenation).

Pierwsza pomoc w przypadku hipotermii. Autor: Anastasiia Usenko/shutterstock.com

Medyczne zastosowania hipotermii

Hipotermia lecznicza (terapeutyczna), polegająca na kontrolowanym obniżaniu temperatury ciała, wykorzystywana jest w trakcie niektórych zabiegów operacyjnych wymagających zatrzymania krążenia w celu spowolnienia tempa przemian metabolicznych, zmniejszenia zapotrzebowania tkanek na tlen i ochrony ośrodkowego układu nerwowego (mózgu i rdzenia kręgowego) przed niedotlenieniem. Hipotermia kontrolowana ma powszechne zastosowanie w kardiochirurgii, np. w leczeniu wad wrodzonych serca, operacjach tętniaków łuku aorty lub pomostowaniu aortalno-wieńcowym. Działanie neuroprotekcyjne hipotermii leczniczej ma także zastosowanie w przypadkach nagłego zatrzymania krążenia (NPK) (np. w wyniku zawału mięśnia sercowego, niewydolności serca, odmy lub zatorowości płucnej,); urazów czaszkowo-mózgowych, uszkodzeń rdzenia kręgowego, udarów mózgu lub ostrej niewydolności wątroby. Hipotermia lecznicza ma także istotne znaczenie w leczeniu niedotlenienia okołoporodowego u noworodków (tzw. encefalopatii niedotlenieniowo-niedokrwiennej), gdzie jej działanie ma na celu zmniejszenie stopnia uszkodzeń mózgu oraz obniżenie ryzyka poważnych zaburzeń neurologicznych (np. mózgowego porażenia dziecięcego, opóźnienia w rozwoju umysłowym). 

Leczenie niedotlenienia okołoporodowego noworodków (tzw. encefalopatii niedotlenieniowo-niedokrwiennej) z wykorzystaniem hipotermii leczniczej. Autor: Torrenta Y/shutterstock.com

Bibliografia:

1. Encyklopedia biologiczna T. IV, Zdzisława Otałęga (red. nacz.), Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1998.
2. Fizjologia zwierząt: podręcznik dla studentów wydziałów medycyny weterynaryjnej, wydziałów biologii i hodowli zwierząt akademii rolniczych i uniwersytetów, red. Tadeusz Krzymowski, Jadwiga Przała, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 2005.
3. Hipotermia i hipertermia w zastosowaniu klinicznym, Zygmunt Antoszewski, Bolesław Gwóźdź, Janusz Skalski, Wydawnictwo Naukowe „Śląsk”, Katowice 2000.
4. Hipotermia. Kliniczne aspekty wychłodzenia organizmu. Mechanizmy zagrożeń i kierunki nowoczesnego leczenia, red. Sylweriusz Kosiński, Tomasz Darocha, Jerzy Sadowski, Rafał Drwiła, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków 2016.
5. Human Cold Stress, Ken Parsons, CRC Press, Boca Raton 2021.
6. Hypothermia, Frostbite and Other Cold Injuries: Prevention, Survival, Rescue and Treatment, Gordon Giesbrecht, James A. Wilkerson, Mountaineers Books, Seattle 2006.