Prenatální vystavení horkým a vlhkým podmínkám zhoršuje výsledky růstu dítěte

Nebezpečí horka a vlhkosti jsou tak dobře známá, že se o nich stalo klišé. Ale dopady se mohou rozšířit dále, než si vědci a lékaři uvědomovali.

V článku publikovaném v Vědecké pokrokyvýzkumníci z UC Santa Barbara sledovali vliv prenatálního vystavení extrémně horkým a vlhkým podmínkám na zdraví dětí v jižní Asii. Zjistili, že vlhkost zhoršuje dopady vystavení teplu, částečně proto, že brání těhotným ženám prochladnout. Účtování vlhkosti zečtyřnásobilo vliv extrémního horka na zdraví dětí.

„Vystavení horkým a vlhkým podmínkám in-utero je nebezpečné pro zdraví dětí a nebezpečnější než samotné vysoké teploty,“ řekla vedoucí autorka Katie McMahon, doktorandka profesorky Kathy Baylis z Geografického oddělení.

Tím, že se zaměříme pouze na účinky teploty, mnoho výzkumníků, lékařů a úředníků veřejného zdraví může podceňovat skutečné dopady extrémního počasí. To je zvláště znepokojivé vzhledem k tomu, že se předpokládá, že tyto podmínky budou v důsledku změny klimatu stále častější a extrémnější. A co víc, některé z nejhustěji osídlených oblastí na Zemi jsou horké, vlhké oblasti podél řek a pobřeží. V mnoha z těchto lokalit také rychle roste populace.

Naštěstí pochopení tohoto jevu může pomoci při provádění intervencí. I jednoduché akce by mohly mít značné výhody, tvrdí autoři.

Záleží na tom, jak měříme

Vlhkost v předpovědi nezpůsobuje jen horší horko; „pocitová“ teplota má skutečný základ v naší biologii. Lidé se ochlazují pocením. Ale odpařování se zpomaluje, když je vzduch vlhký. „A když nemůže dojít k odpařování, nemůže dojít k ochlazení,“ řekl McMahon. „Všechno to teplo se hromadí v našem těle a způsobuje tepelný stres.“ A to se může stát při mnohem nižších teplotách ve vlhkých podmínkách.

To je důvod, proč byla v 50. letech minulého století vynalezena teplota mokrého teploměru (WBGT). Na rozdíl od jednoduchého měření teploty tato metrika zohledňuje čtyři faktory, které ovlivňují tepelný stres: teplotu vzduchu, vlhkost, zdroje sálavého tepla a proudění vzduchu. To je přesně to, co McMahon a její spoluautoři sledovali ve svém vyšetřování.

Pokud jde o účinky na zdraví, autoři se zaměřili na výšku k věku: poměr výšky dítěte ve srovnání s průměrem jeho věku. Tento poměr je běžně používaným ukazatelem chronického zdravotního stavu u dětí mladších pěti let.

Výzkumníci shromáždili údaje o zdraví dětí z demografických a zdravotních průzkumů (DHS), rozsáhlého a komplexního průzkumu veřejného zdraví a demografie v domácnostech. Jejich denní údaje o počasí vytvořilo Climate Hazards Center na UCSB.

Velká část práce zahrnovala propojení demografických údajů a průzkumů s údaji o teple a vlhkosti, aby bylo možné identifikovat prenatální vystavení teplu. Poté autoři provedli data prostřednictvím svých statistických modelů s pečlivě vybranými prahy teploty, vlhkosti a růstu.

Tyto prahové hodnoty byly 35 ° Celsia (95 ° Fahrenheita) pro teplotu a 29 ° C (84 ° F) pro WBGT. „Potřebovali jsme, aby byly naše prahové hodnoty horké a horké-vlhké srovnatelné,“ řekl McMahon, „a tento přístup nás přivedl ke dvěma prahům, které se vyskytují s téměř stejnou frekvencí v jižní Asii.“

Vědci zjistili, že vystavení extrémnímu teplu bylo špatné, ale vlhkost ještě zhoršila výsledky. Například pohled na expozici během třetího trimestru odhalil, že teplo a vlhkost byly přibližně čtyřikrát horší než samotné teplo, vysvětlil Baylis. Výsledky naznačují, že dítě, u kterého došlo v roce před narozením ke zvýšení teploty a vlhkosti o jednu směrodatnou odchylku, by bylo ve svém věku o 13 % kratší, než se očekávalo. Naproti tomu zvýšení o jednu směrodatnou odchylku vystavení extrémnímu teplu se promítlo do 1% snížení výšky vzhledem k věku.

Těhotenský faktor

Těhotné ženy jsou zvláště náchylné k tepelnému stresu z mnoha důvodů. Přidaná váha způsobuje, že produkují více tepla a hormonální změny je také činí náchylnějšími k přehřátí. Jejich kombinace s účinky vysoké vlhkosti může pro ženu a její budoucí dítě znamenat skutečné potíže.

Tým zjistil, že nejhorší časy byly velmi brzy a velmi pozdě v těhotenství. „Na začátku těhotenství je plod velmi zranitelný,“ vysvětlil McMahon, „zatímco na konci těhotenství je zranitelnější matka.“ Například tepelný stres může vyvolat předčasný porod v pozdním těhotenství, což vede k tomu, že kojenci ještě nejsou plně vyvinutí. Tento neúspěch by se pak mohl přenést do dětství a způsobit vývojové problémy a špatné zdraví, které nikdy nejsou zcela překonány.

Na opačném konci zvláště riziková doba pro vystavení teplu byla těsně kolem začátku těhotenství, možná dokonce těsně před početím. Žena sama nemusí vědět, že se nachází v této kritické době pro své budoucí dítě, nebo že je vůbec těhotná.

V různých kulturách se s ženami v pozdním těhotenství často zachází se zvláštní péčí, „ale odhaduji, že tato rizika během prvního trimestru téměř nikdo nedocenil – včetně mě, před touto studií,“ řekl spoluautor Chris Funk, ředitel Climate Hazards Center.

Robustní výsledky

Autoři uznávají, že práce má několik omezení. Například neměli přístup k přesným datům porodu a délce těhotenství, takže nemohou zcela vysvětlit účinky předčasných porodů. Například, pokud by se dítě narodilo o měsíc předčasně, bylo by ve skutečnosti vývojově staré asi 0,9 roku při svých prvních narozeninách. Výzkumníci uvedli, že by uvítali lepší, podrobnější údaje o zdraví z více regionů.

Přesto tým také říká, že zjištění studie jsou dostatečně silná na to, aby činila kauzální tvrzení. Kontrolovali své výsledky v rámci různých alternativních prahových hodnot a zvažovali další faktory, které mohly ovlivnit jejich zjištění. „Ukazujeme verze výsledků, které používají pět různých sad alternativních prahů,“ řekl McMahon. „Bez ohledu na práh, náš hlavní závěr zůstal stejný.“

Zabývali se dokonce vlivem prenatální WBGT na porodnost a dětskou úmrtnost. „Nezdá se, že by předčasná smrt nebo neúspěšná těhotenství vážně ovlivnila výsledky naší studie,“ řekl Funk.

Dalekosáhlé důsledky

Výsledky mají řadu důsledků. Posouzení rizika založeného výhradně na teplotě míjí vlhká pobřeží a údolí řek. „To jsou doslova kolébky civilizace,“ řekl Funk. „A tak jsou to nejhustěji obydlená místa na planetě.“ Vědci odhadli, že v roce 2018 žilo asi 38 % světové populace do 100 kilometrů od pobřeží a ještě vyšší procento žije v těsné blízkosti řeky nebo jezera.

Jižní Asie – region s více než 1,7 miliardami lidí – by mohla být v příštích letech zasažena obzvláště tvrdě. Pokud by byly vystaveny podmínkám očekávaným do roku 2050 podle scénáře s vysokými emisemi, jen ve studované oblasti by asi 3,5 milionu dětí zažilo zakrnění. „I když se společnostem podaří omezit oteplování na 2 °C nad předindustriální úrovní, očekává se, že jižní Asie bude každý rok trpět smrtelnými horky,“ píší autoři.

A co víc, mnoho výzkumů o účincích extrémního počasí se zaměřuje spíše na úmrtí než na zdravotní dopady. „Ale extrémní počasí poškodí mnohem více lidí, než zabije,“ řekl McMahon. Zaměření pouze na úmrtnost vynechává velkou část toho, jak tyto podmínky ovlivňují životy lidí. „To ovlivňuje náš výpočet nákladů klimatických změn pro lidské zdraví a společnost celkově.“

Špatné zdraví má také velké ekonomické dopady, které mohou být vícegenerační a vytvářejí cyklus další chudoby a špatného zdraví, vysvětlil Funk. „Obraz nakreslený tímto výzkumem je ponurý, ale mohl by vést k mnoha potenciálně pozitivním zásahům.“

Je důležité si uvědomit, že mnoho začarovaných cyklů jsou ctnostné cykly běžící obráceně, což znamená, že malé zásahy mohou přinést dramatické, dalekosáhlé účinky. Relativně jednoduché vzdělávací a komunikační kampaně by mohly způsobit velké zvýšení odolnosti a adaptivního chování, uvedli vědci.

Funk a jeho kolegové z Climate Hazards Center pracují na předpovědích extrémních veder a systémech včasného varování, jako je projekt s keňským meteorologickým oddělením na zlepšení předpovědí pro uprchlický tábor Kakuma v severní Keni. Sledováním WBGT může organizace provozující uprchlický tábor přijmout adaptační opatření, když hrozí vlna veder.

Centrum také studuje podmínky, které tyto vlny veder řídí, aby pochopilo jejich spojení s regionálními meteorologickými systémy. Tým spolupracuje s AI pro Good Lab společnosti Microsoft na využití strojového učení pro modelování počasí k předpovědím podmínek v uprchlických táborech.

Baylisova skupina zkoumá, jak se nebezpečí vzájemně prolínají, jako jsou účinky tepla a znečištění ovzduší. McMahon se bude zabývat některými nuancemi vystavení teplu, například které matky, kojenci a děti jsou vůči tomuto nebezpečí nejzranitelnější, a také to, jak se tyto rozdíly mohou v budoucnu vyvíjet.

McMahon také plánuje pokračovat ve vyšetřování vlivu tepla a vlhkosti na zranitelnou populaci, včetně farmářů v Kalifornii. Bude spolupracovat se skupinou zdravotních klinik v údolí Salinas, aby pochopila, jak extrémní tyto podmínky ovlivňují četnost lékařských návštěv souvisejících s horkem v komunitách pracujících na farmách. Tepelný stres mezi farmáři je dobře zdokumentován v médiích a řadě kvalitativních studií, řekla, ale tato práce pomůže kvantifikovat tento vážný zdravotní problém v jednom z klíčových zemědělských regionů Kalifornie.