Насколько жара опасна во время беременности?

 Сильная жара представляет особую опасность во время беременности. Новые исследования выясняют, почему

Джем Ченг была мокрой от пота, когда слезла с велотренажера в Сиднейском университете в прошлом месяце. Проблема не была в педалировании; 30-летняя девушка прилагает гораздо больше усилий во время своих регулярных тренировок. Но эта поездка проходила в «климатической камере» — большом помещении с высоким потолком, которое в этот день было нагрето до 36°C. За 86 минут педалирования Ченга влажность в камере постепенно выросла с 38% до крайне некомфортных 56%, в результате чего температура воздуха стала больше напоминать 46°C.

«Мне кажется, что я могла бы остаться там еще немного», — сказала она позже, взвесившись и обнаружив, что скинула с потом почти 1 килограмм. — Но мне, наверное, не хотелось бы.

Ченг — постдок в университетском инкубаторе исследований в области жары и здоровья (HHRI), и ее поездка была всего лишь демонстрацией. Но вскоре десятки беременных женщин будут крутить педали в одной и той же климатической камере. Инновационное исследование направлено на то, чтобы повторить то, что ежедневно испытывают десятки миллионов беременных в условиях потепления: физические нагрузки в условиях сильной жары. Исследование финансируется за счет 2 миллионов фунтов стерлингов от Wellcome Trust, который в этом году выделил 16,5 миллионов фунтов стерлингов проектам, изучающим, почему жара представляет собой риск во время беременности.

Этот риск уже неоспорим. Десятки эпидемиологических исследований связали воздействие тепла с плохими исходами, включая преждевременные роды, низкий вес при рождении, мертворождение и врожденные аномалии плода. Преждевременные роды являются наиболее часто документируемыми: обзор литературы 2020 года показал, что каждое повышение температуры на 1°C приводит к увеличению риска преждевременных родов на 5% в жарких регионах или сезонах и на 16% во время волн жары. Это означает, что изменение климата может усугубить серьезный риск: во всем мире недоношенность уже является основной причиной смерти детей младше 5 лет.

Меньшее количество исследований, почти все из стран с высоким уровнем дохода, предполагают, что воздействие тепла также подвергает опасности беременную женщину: оно связано с гестационным диабетом и преэклампсией, опасным состоянием, характеризующимся высоким кровяным давлением. А исследование более 400 000 беременностей в Южной Калифорнии, опубликованное в этом месяце в JAMA Network Open, показало, что длительное воздействие тепла во время беременности увеличивает риск тяжелых заболеваний у матери во время родов на 27%. Последствия могут быть еще хуже в странах с низкими доходами на Глобальном Юге, которые сталкиваются с наибольшей угрозой изменения климата и где беременные люди с большей вероятностью будут подвергаться длительному физическому труду в жарких условиях. Но «данных по регионам, которые, как мы знаем, особенно уязвимы, очень мало», — говорит Ана Бонелл, клиницист и эпидемиолог из Отделения Совета медицинских исследований Гамбии в Лондонской школе гигиены и тропической медицины. Бонелл изучала тепловой стресс у беременных гамбийских фермеров, занимающихся натуральным хозяйством, и получила финансирование от Wellcome для расширения своей работы в этой области.

Даже в богатых странах, которые вкладывают значительные средства в подготовку к изменению климата, конкретные риски для беременных редко признаются в планах на случай жары или стихийных бедствий и связанных с ними документах. Существует мало исследований, которые можно продолжать. Как беременные люди биологически реагируют на тепловой стресс, как риск для плода варьируется в зависимости от недели беременности, а также безопасные пределы воздействия тепла — все это остается неопределенным.

Эти неизвестные помогли вдохновить на создание нового приложения для климатической камеры HHRI, которую исследователи из Сиднея использовали для изучения воздействия тепла на спортсменов, детей и пожилых людей, а также для моделирования условий на швейных фабриках в Бангладеш. Завершив небольшое первоначальное испытание, команда потратит следующие несколько лет на набор беременных участников для езды на велосипеде в камере. «Мы очень увлечены попытками получить доказательства, применимые к беременным женщинам», — говорит Адриенн Гордон, неонатолог и исследователь мертворождений в Сиднее и Королевской больнице принца Альфреда, которая является со-ведущим исследователем исследования климатической камеры.

Команда из Сиднея объединит свои данные с измерениями сопутствующего исследования беременных женщин, носящих датчики температуры, проведенного сотрудниками в городах Индии и сельской местности Бангладеш. Результатом станет первая в своем роде модель, направленная на определение безопасных пределов воздействия тепла во время беременности. Такие конкретные советы жизненно важны, говорит другой соруководитель исследования, Олли Джей, термофизиолог из Сиднея, который руководит HHRI. «В противном случае все, что у нас есть, это: «Избегайте сильной жары», или «Избегайте жаркой погоды», или «Избегайте физических упражнений», — говорит он. «Это очень сложно для многих из наиболее уязвимых слоев населения».

БЕРЕМЕННЫ ИЛИ НЕТ, люди обычно поддерживают температуру тела (температуру внутренних органов) на уровне около 37°C. Чтобы предотвратить повышение температуры, мы должны терять тепло так же быстро, как оно вырабатывается организмом и поглощается из окружающей среды. Самый эффективный механизм потери тепла – это потоотделение.

Большая часть того, что ученые знают о реакции организма на тепло, получена в результате изучения мужчин. «Здоровые, молодые белые мужчины [являются] классическим объектом испытаний для понимания терморегуляторной реакции», — говорит Кейтлин Уирволл, репродуктивный физиолог из Университета Западной Австралии, которая также приступает к финансируемому Wellcome исследованию сильной жары и беременности. осложнения. Например, модель под названием «Универсальный термический климатический индекс» (UTCI) широко используется для измерения теплового стресса в различных условиях окружающей среды, в том числе для изучения беременности. Но это основано на 73,5-килограммовом мужчине с 14% жира в организме. В США женщины репродуктивного возраста, не имеющие избыточного веса или ожирения, обычно имеют от 20% до 31% жира в организме, и этот процент увеличивается во время беременности, что делает предположения модели далекими от целевых.

Это важно, потому что очень важно, чтобы беременные поддерживали нормальную температуру тела. Доказательства получены не только из данных, связывающих воздействие тепла и плохие исходы беременности, но и из исследований, показывающих, что высокая температура во время беременности, особенно в первом триместре, связана с аномалиями развития плода, включая дефекты нервной трубки, пороки развития сердца и оральные нарушения. расщелины. Эти исследования помогли установить 39°C как «тератогенный» порог. (Тератогены являются факторами, вызывающими пороки развития плода.) Однако исследований регуляции внутренней температуры во время беременности мало. Более того, практически во всех исследованиях течки и беременности участвовали только цисгендерные женщины.

Ученые давно предполагали, что у беременных терморегуляция не такая хорошая, как у других. Они набирают значительный вес, а это означает, что по сравнению с массой их тела у них меньше поверхности кожи для рассеивания тепла. Более четверти этого дополнительного веса составляет жир, которому по сравнению с другими тканями требуется меньше тепла для повышения его температуры. Жир также изолирует тело, затрудняя отвод тепла. А задача создания другого человека сама по себе является энергоемким процессом, который генерирует много внутреннего тепла (см. изображение ниже).

Однако у беременных есть дополнительные инструменты, которые, очевидно, помогают терморегуляции. К третьему триместру объем плазмы, неклеточного жидкого компонента крови, увеличивается на 50% и более. Это позволяет большему количеству жидкости перенаправляться в сосуды кожи, которые расширяются в ответ на тепловой стресс, выделяя тепло в окружающую среду для охлаждения крови. (Это работает, пока воздух прохладнее тела; в противном случае начинается потоотделение.) Мелкие артерии и артериолы в конечностях также расслабляются во время беременности, улучшая кровоток и охлаждая. Одно 32-летнее исследование показало, что беременность также снижает порог потоотделения организма. Это и другие исследования также обнаружили, что во время беременности у женщин температура тела неуклонно снижается. А небольшое исследование сиднейских исследователей, в котором приняли участие 15 беременных женщин, которые катались на велосипеде при температуре 32°C в климатической камере HHRI во втором и третьем триместрах, показало, что они безопасно регулировали внутреннюю температуру, работая так же или даже лучше, чем небеременные контрольные женщины. Ни одна из их основных температур даже не достигла 38°C.

НЕКОМФОРТНАЯ езда на велосипеде в помещении вряд ли отражает виды воздействия жары, с которыми сталкиваются женщины в сельском округе Килифи в Кении, одном месте в многострановом исследовании под названием «Климат, жара и здоровье матерей и новорожденных в Африке», более известном как CHAMNHA. Там группа под руководством медицинского антрополога Аделаиды Лусамбили из Африканского международного университета в 2021 году провела интервью с десятками беременных женщин, молодых матерей, партнеров-мужчин, свекровей, медицинских работников и общественных лидеров.

В этом засушливом регионе, где высокие температуры в среднем составляют 31°C в течение нескольких месяцев, у большинства женщин нет другого выбора, кроме как работать под прямыми солнечными лучами, собирать дрова, заниматься сельским хозяйством и ежедневно ходить к постоянно редким источникам воды, стараясь при этом избегать те, которых делят с животными, опасаются, что загрязняющие вещества нанесут вред их плодам. (Это сопротивление подвергает мать и плод риску обезвоживания.) Беременные женщины испытывали бессонницу, учащенное сердцебиение и слабость, а свое тело описывали как «кипящее» или «горящее». Некоторые мужчины рассказали, что видели, как их женам было трудно дышать из-за жары. Как ни странно, по сообщениям местных медицинских работников, беременность в самые жаркие месяцы чаще осложнялась высоким кровяным давлением или заканчивалась выкидышами или преждевременными родами.

Лусамбили обнаружил, что сильная жара также оказывает косвенное воздействие на здоровье беременных женщин, поскольку она «вероятно ставит под угрозу безопасное поведение». Например, ее команда узнала, что беременные женщины реже пользуются надкроватными сетками в жаркую погоду, что увеличивает их подверженность воздействию комаров, которые могут передавать малярию. Из-за жары они боятся проходить километры по почти бестенистой местности до медицинских учреждений для дородового ухода или родов. «Из-за изменения климата нам придется переосмыслить некоторые из этих моделей поведения, которые вредны для мам в жару», — говорит Лусамбили. «Этим женщинам нужна помощь».

Гордон, Джей и их группа надеются определить, где поведение переходит в опасность. Для нового исследования они намерены привлечь 270 беременных женщин и 90 небеременных женщин того же возраста в качестве контрольной группы. Участие беременных женщин будет простираться с конца первого триместра, когда риск пороков развития плода в значительной степени миновал, до конца третьего. Они будут кататься на велоэргометре до 1 часа в течение каждого триместра: одна треть участников - при 30°C, другая треть - при 35°C, а остальные - при 40°C. После 30 минут тренировки относительная влажность в камере будет постепенно увеличиваться.

За несколько часов до исследования женщины проглатывают таблетку, измеряющую температуру, которая находится в их кишечнике во время поездки, передавая по беспроводной сети внутреннюю температуру на внешний регистратор каждые 15 секунд, а затем покидая свое тело обычным путем. Эти измерения позволят ученым определить решающую точку перелома, когда участник больше не может поддерживать устойчивое состояние, и его внутренняя температура начинает резко расти. (Тогда исследователи прекратят сеанс.)

Затем они проанализируют, как различные факторы, включая температуру, стадию беременности, возраст матери, частоту сердечных сокращений, форму и размер тела, влияют на эту переломную точку. Эти данные послужат основой для биофизической модели и, в конечном итоге, для создания прототипа онлайн-инструмента, который будет использовать прогноз погоды в месте нахождения беременной женщины и другие индивидуальные показатели, такие как ее возраст и неделя беременности, «чтобы затем сказать… «Максимальная температура, которую вы можете достичь». подвергаться воздействию X в течение X минут, тренируясь с такой интенсивностью», — говорит Гордон. «Он будет иметь такой уровень детализации». Исследователи надеются, что этот инструмент в конечном итоге будет использоваться на Глобальном Юге для защиты беременных женщин, подобных тем, кто участвовал в опросе Лусамбили, от чрезмерного теплового стресса.

«Замечательно, что они пытаются провести это исследование», — говорит Энн Драпкин Лерли, акушер и специалист по биоэтике из Медицинской школы Университета Северной Каролины. «Большая часть советов по беременности основана на страхе и принципе «лучше перестраховаться, чем потом сожалеть». По ее словам, такие увещевания, как «не заниматься спортом» и режим постельного режима во избежание преждевременных родов, не принесли никакой пользы и несут в себе риски.

Тем не менее, Лерли отмечает деликатность, связанную с изучением беременных людей. «Я думаю, что еще не решено, захотят ли беременные женщины участвовать и кто эти беременные женщины», — говорит она. «В этом контексте было бы чрезвычайно важно обеспечить, чтобы женщинам были предоставлены все возможности сказать «нет»».

Джей и Гордон говорят, что безопасность для них превыше всего. Как и в любом исследовании, участники смогут выйти из участия в любое время по любой причине. Предвидя дезертирство, команда набирает в три раза больше беременных женщин, чем контрольная группа. Женщины должны иметь низкий акушерский риск; недавнее нормальное УЗИ плода; и получить разрешение своих врачей на участие. Сеанс участницы будет остановлен, если ее внутренняя температура достигнет 38°C. Это оставляет буфер в 1°C между ее температурой и тератогенным порогом в 39°C, который Джей называет «очень консервативным». На протяжении всего исследования будет присутствовать акушерка-исследователь, которая будет отвечать на вопросы участников и следить за частотой сердечных сокращений плода. Любой беременной женщине, которая выбывает из программы или у которой частота пульса сердца плода вызывает беспокойство, будет предложено немедленно пройти ультразвуковое исследование для оценки состояния плода в близлежащей больнице Королевского принца Альфреда. Беременные участницы «вероятно, в нашей лаборатории в большей безопасности, чем в обычный летний день», — говорит Джей.

«Мы прекрасно понимаем, что нам необходимо сделать это чрезвычайно безопасным», — добавляет Гордон, — «но мы также прекрасно понимаем, что подобные вещи происходят с беременными женщинами во всем мире в плане физических упражнений и воздействия тепла, и никто не измеряет это». что-либо."

НЕСКОЛЬКО ПИОНЕРОВ пытаются. Бонелл и ее команда недавно провели первое полевое исследование физиологического воздействия теплового стресса на мать и плод, опубликованное в декабре 2022 года. Ее команда проследила за 92 беременными женщинами, которые занимались натуральным хозяйством в Гамбии, и обнаружила, что они часто подвергаются воздействию сильной жары. Это привело непосредственно к перенапряжению плода, которое ученые определили как снижение кровотока в пупочной артерии, что указывает на неправильное функционирование плаценты, или как частота сердечных сокращений плода, выходящая за пределы нормального диапазона от 115 до 160 ударов в минуту. Бонелл и ее команда обнаружили, что вероятность того, что плод подвергнется перенапряжению, увеличивается на 17% на каждый повышение температуры на 1°C, согласно измерениям UTCI, который учитывает воздействие на организм температуры воздуха, влажности, скорости ветра и жары. излучаемые близлежащими объектами.

Как такие эффекты приводят к таким последствиям, как преждевременные роды, мертворождение и низкий вес при рождении, неясно. «Однозначных доказательств очень мало», — заключил обзор 2022 года. Но гипотез много. Высокие температуры могут побуждать эмбриональные или эмбриональные клетки отключать или включать ключевые гены в неподходящее время, как показали исследования на эмбриональных мышах и новорожденных поросятах. Клетки, находящиеся в состоянии стресса, также производят белки теплового шока, которые помогают стабилизировать клетки. Но эти белки могут перейти в перегрузку, вызывая воспаление; а некоторые также регулируют скоординированные и сильные сокращения мышц матки во время родов. Предполагается, что оба механизма могут привести к преждевременным родам. Другая пара возможных виновников — окситоцин, основной гормон, вызывающий роды, и простагландины, которые ускоряют их. Исследования 1990-х годов показали, что они секретируются у беременных сельскохозяйственных животных, подвергающихся тепловому стрессу.

Нам придется переосмыслить некоторые из этих моделей поведения, которые вредны для мамы в жару. Этим женщинам нужна помощь.

Пожалуй, самой высокой в списке потенциальных причин является снижение притока крови к плаценте. Исследования на беременных овцах показали, что хронический тепловой стресс приводит к уменьшению размеров плацент и плохому питанию плодов. Это также снижает маточный кровоток, питающий плаценту, почти на 30%, что потенциально может вызвать преждевременные роды или мертворождение. У стельных коров картина почти такая же.

Бонелл надеется, что ее новое исследование, финансируемое Wellcome, поможет прояснить, что происходит с людьми. Ее команда наберет 762 беременных женщины в Гамбии и сравнит уровни хронического теплового стресса у тех, кто живет на относительно прохладном побережье страны, и у тех, кто живет в гораздо более жарких внутренних районах. Она и ее команда будут измерять плацентарный кровоток во время регулярных проверок. Они будут отслеживать физиологию матери и исходы беременности, включая здоровье матерей, и проводить тесты на развитие нервной системы новорожденных. Образцы плацентарной ткани будут отправлены физиологу Аманде Сферруцци-Перри из Кембриджского университета, которая будет изучать, коррелируют ли различия в сосудистой сети органа или экспрессии генов с плохими результатами.

Команда Джея и Гордона также дополнит доказательную базу из жизни женщин на Глобальном Юге. Работая с партнерами из Института науки и исследований Ситарама Бхартиа и Международного центра исследований диарейных заболеваний, они надеются привлечь почти 6000 женщин в городах Индии и сельских районах Бангладеш на ранних стадиях беременности для проспективного исследования, в котором будут использоваться носимые датчики температуры. регулярно отслеживать уровень воздействия тепла. Первичным показателем результата будут преждевременные роды, хотя команда также изучит частоту других серьезных последствий, таких как мертворождение и низкий вес при рождении, а также осложнений у матери, включая гестационный диабет и преэклампсию.

У подгруппы из 1000 женщин команда будет периодически оценивать частоту сердечных сокращений, обезвоживание и температуру тела. Эти измерения укрепят модель, которую разрабатывает Сиднейская группа с использованием климатической камеры. В целом, полевое исследование предоставит «гораздо более точные данные о влиянии индивидуального уровня теплового воздействия на исход беременности», — говорит Камилла Рейнс-Гринау, перинатальный эпидемиолог из Сиднея, которая возглавляет бангладешское отделение исследования.

В конечном счете, она хотела бы, чтобы повсюду были доступны эффективные и культурно приемлемые меры для защиты беременных и их новорожденных от сильной жары. Они могут включать просвещение о наиболее чувствительных неделях беременности, посадку деревьев там, где больше всего нужна тень, а также изменения в строительных нормах, требующие изоляции и более прохладных конструкций. Но распутывание механизмов вреда будет иметь решающее значение для этих усилий, говорит она. «Если мы не знаем, что причиняет вред, как мы сможем разработать меры по его смягчению?»

Источник