Cơ thể học cách chịu nóng như thế nào?

Trong một phòng thí nghiệm tại Đại học Ottawa, những phụ nữ ở độ tuổi 60, 70 và 80 ngâm mình gần tới vai trong nước nóng, lặp lại hằng ngày suốt một tuần. Thử nghiệm khó chịu này nhằm trả lời một câu hỏi ngày càng cấp thiết: cơ thể người lớn tuổi còn có thể học cách đối phó với nhiệt hay không? Những kết quả ban đầu cho thấy câu trả lời có thể là có, ít nhất ở một số phản ứng sinh lý. [1]

Cơ thể không trở nên “miễn nhiễm” với nóng. Điều xảy ra là hệ thống làm mát được điều chỉnh để phản ứng sớm và hiệu quả hơn: mồ hôi xuất hiện sớm hơn, các mạch máu nhỏ dưới da giãn nhanh hơn, còn thể tích máu có thể tăng để tim không phải đập quá nhanh. Quá trình này được gọi là thích nghi với nhiệt, hình thành khi việc tiếp xúc đủ mạnh và được lặp lại. [1]

Cơ thể phải giải bài toán gì khi quá nóng?

Nhiệt ở sâu bên trong cơ thể cần được đưa ra bề mặt rồi thoát vào môi trường. Hai công cụ chính là máu và mồ hôi. Khi các mạch dưới da giãn ra, nhiều máu ấm từ bên trong được chuyển tới gần bề mặt hơn. Đồng thời, mồ hôi lấy đi nhiệt khi bay hơi. Hai phản ứng phối hợp với nhau: một phản ứng vận chuyển nhiệt, phản ứng còn lại giúp giải phóng nhiệt. [1]

Sự chuyển hướng dòng máu tạo thêm việc cho tim. Tim vẫn phải duy trì huyết áp trong khi vừa cung cấp máu cho các cơ quan, vừa đưa nhiều máu hơn tới da. Ở người chưa quen nóng, nhịp tim vì thế có thể tăng đáng kể. Nếu tiếp xúc nhiệt được lặp lại, cơ thể dần thay đổi cách phân phối chất lỏng và giảm bớt gánh nặng này. [1]

Vì sao mồ hôi và mạch máu phản ứng sớm hơn?

Một phần lời giải nằm ở vùng dưới đồi, khu vực trong não hoạt động gần giống bộ điều nhiệt. Nó theo dõi tình trạng nhiệt của cơ thể và phát tín hiệu khởi động các biện pháp làm mát. Nghiên cứu trên chuột gợi ý rằng sau nhiều lần tiếp xúc nhiệt, các tế bào thần kinh tại đây trở nên nhạy hơn với sự thay đổi nhiệt độ và gửi tín hiệu sớm hơn. Cơ chế chi tiết ở người vẫn đang được làm rõ. [1]

Có thể hình dung sự thay đổi này như việc hạ ngưỡng báo động, chứ không phải tạo ra một hệ thống làm mát mới. Trước khi thích nghi, cơ thể có thể chờ nhiệt tăng thêm mới phản ứng mạnh. Sau nhiều lần gặp nóng, tín hiệu đổ mồ hôi và giãn mạch được kích hoạt sớm hơn, nhờ đó nhiệt bắt đầu thoát ra trước khi tích tụ quá nhiều. Đây cũng là lý do thời điểm xuất hiện phản ứng quan trọng không kém cường độ của nó. [1]

Ở cấp độ tế bào, một thí nghiệm nhỏ trên những người đàn ông khỏe mạnh trong độ tuổi 60 và 70 còn ghi nhận sự gia tăng protein sốc nhiệt trong tế bào miễn dịch sau một tuần ngâm nước nóng. Các protein này góp phần ổn định và sửa chữa những protein khác bị tổn thương do nhiệt hoặc áp lực sinh lý. Tuy nhiên, thay đổi trong tế bào không tự động đồng nghĩa với khả năng tránh bệnh do nóng ngoài đời thực. [1]

Thể tích máu thay đổi để làm gì?

Trong những lần chịu nóng đầu tiên, việc đưa thêm máu ra da có thể buộc tim đập nhanh hơn để giữ huyết áp ổn định. Khi cơ thể thích nghi, thể tích máu tăng lên. Lượng máu tuần hoàn lớn hơn tạo thêm khoảng đệm cho việc phân phối: da vẫn nhận được dòng máu cần thiết để tỏa nhiệt mà tim không phải tăng nhịp nhiều như trước. [1]

Mối liên hệ này giải thích vì sao các dấu hiệu thích nghi thường xuất hiện thành một nhóm. Đổ mồ hôi sớm hơn không phải thay đổi tách biệt với giãn mạch hay nhịp tim. Chúng là những phần của cùng một bài toán cân bằng nhiệt và tuần hoàn. Nếu chỉ nhìn lượng mồ hôi, ta sẽ bỏ qua phần việc âm thầm của mạch máu và thể tích máu ở phía sau. [1]

Người lớn tuổi còn thích nghi được không?

Khả năng đổ mồ hôi và giãn mạch hiệu quả thường suy giảm theo tuổi, vì vậy không thể mặc nhiên lấy kết quả ở vận động viên, binh sĩ hay lao động ngoài trời trẻ tuổi để áp dụng cho người cao tuổi. Trong một thử nghiệm gồm 15 người trẻ và 16 người ở độ tuổi 60–70, cả hai nhóm đều trải qua bảy ngày ngâm nước nóng có kiểm soát. Sau đó, họ bắt đầu đổ mồ hôi và giãn mạch sớm hơn khi gặp nhiệt. [1]

Cuối quy trình, nhiệt độ cơ thể trung bình của cả hai nhóm thấp hơn khoảng 0,4°C so với ban đầu, còn nhịp tim trung bình giảm khoảng năm nhịp mỗi phút. Kết quả cho thấy tuổi cao không xóa bỏ hoàn toàn khả năng thích nghi. Dù vậy, số người tham gia còn ít và họ không đại diện cho mọi người lớn tuổi, đặc biệt là những người có bệnh tim, hạn chế vận động hoặc suy giảm nhận thức. [1]

Trong thử nghiệm riêng với những phụ nữ lớn tuổi tại Ottawa, nhóm nghiên cứu cho họ ngồi một giờ trong phòng ở 36°C, độ ẩm 45%, trước và sau giai đoạn ngâm nước nóng. Kết quả được báo cáo tại một hội nghị cho thấy ở lần thử sau, nhiệt độ lõi của họ thấp hơn khoảng 0,2°C và nhịp tim cũng thấp hơn vài nhịp mỗi phút. Đây là tín hiệu sinh lý đáng chú ý, nhưng chưa trả lời được liệu nguy cơ kiệt sức vì nóng hoặc các biến cố nghiêm trọng có thực sự giảm hay không. [1]

Thích nghi không đồng nghĩa với an toàn tuyệt đối

Khả năng thích nghi có giới hạn và không tồn tại vĩnh viễn. Các nhà nghiên cứu nhận thấy những thay đổi đạt được qua quy trình thích nghi có thể mất đi trong vòng vài tuần nếu cơ thể không tiếp tục gặp nhiệt thường xuyên. Điều đó giúp giải thích vì sao một người từng quen nóng không nhất thiết giữ nguyên khả năng ấy sau một mùa lạnh hoặc một quãng dài sống trong môi trường mát. [1]

Quan trọng hơn, quy trình ngâm nước nóng trong phòng thí nghiệm không phải hướng dẫn tự thực hiện. Người tham gia được theo dõi trong điều kiện kiểm soát, trong khi nhiệt có thể đặc biệt nguy hiểm với người mắc bệnh tim, khó di chuyển hoặc không nhận biết kịp dấu hiệu bất thường. Các nghiên cứu hiện nay đang kiểm tra khả năng tạo thích nghi một cách an toàn, chưa xác lập một phương pháp phổ quát cho cộng đồng. [1]

Điều các thí nghiệm làm sáng tỏ không phải là con người có thể thắng được mọi đợt nóng, mà là hệ thống điều nhiệt vẫn có khả năng học. Việc tiếp xúc lặp lại có thể khiến tín hiệu làm mát đến sớm hơn, dòng máu được phân phối lại và tim làm việc tiết kiệm hơn. Ở người trẻ, nền tảng này đã được xác lập khá vững; ở người cao tuổi, cánh cửa đã mở nhưng câu hỏi quan trọng nhất vẫn còn đó: những thay đổi đo được trong phòng thí nghiệm bảo vệ họ ngoài đời đến mức nào? [1]