Ympäristölämpötilan vaikutus terveyteen

Katsaus Juhani Hassi LKT, professori emeritus Oulun yliopisto, ympäristöterveyden ja keuhkosairauksien tutkimuskeskus juhani.hassi@oulu.fi Tiina M Ikäheimo FT, dosentti Oulun yliopisto, ympäristöterveyden ja keuhkosairauksien tutkimuskeskus ja terveystieteiden laitos Ympäristölämpötilan vaikutus terveyteen Kylmän ja kuuman ympäristön terveyshaitat ovat yleisimpiä kroonisia sydän- ja verisuonisairauksia sekä hengityselimistön sairauksia potevilla. Erityisesti verenkiertoelimistö kuormittuu sekä kylmässä että kuumassa. Oireiden, kohtausten ja kuolemien ehkäisemisessä keskeistä on estää kylmässä kasvojen, hengitysteiden, käsien ja jalkojen jäähtyminen ja kuumassa kehon nestevajaus ja liiallinen lämpeneminen. Kylmässä hengitysteiden jäähtyminen ja kuivuminen sekä ihon jäähtyminen lisäävät keuhkoputkien ahtautumista ja alttiutta infektioihin. Kylmähaittojen estolääkitys voi olla hyödyllinen. Paleltuman, hypotermian ja lämpöhalvauksen riskiä hallitaan ohjaamalla kansalaisia oikeaan käyttäytymiseen äärilämpötiloissa. Välitön ensihoito estää pysyviä vaurioita. Vertaisarvioitu VV Vuodenaikavaihtelu kylmine talvineen ja lämpimine kesineen on osa suomalaista arkea. Tunnettuja lämpötilojen terveysvaikutuksia ovat paleltumat ja hypotermia kylmässä sekä lämpöhalvaukset kuumassa. Yleisimmät lämpötilan terveysvaikutuksista liittyvät kuitenkin sydämen, verisuonten ja hengityselimistön kuormittumiseen ja tätä kautta sairausoireiden pahenemisiin ja sairauskohtauksiin. Ilmastonmuutoksen myötä sään ääri-ilmiöt lisääntyvät ja niiden merkitys terveydelle korostuu. Väestön vanhenemiseen liittyvien kroonisten sairauksien yleistyminen lisää kylmälle tai kuumalle herk kien yksilöiden osuutta väestöstä. Tämä katsaus tiivistää nykyisen tietämyksen kylmän ja kuuman ympäristön terveysvaikutuksista (1,2,3,4). Altistuminen kylmälle ja kuumalle Kylmä ympäristö Altistuminen kylmälle tapahtuu yleisimmin vapaa-aikana ja työmatkoilla ilman, veden tai kylmien esineiden koskettamisen välityksellä. Tuuli voi voimistaa jäähtymistä. Syvälämpötilan lasku on harvinainen, mutta voi tapahtua pitkäkestoisessa kylmäaltistuksessa, jos vaatetus tai fyysinen aktiivisuus ovat riittämättömiä. Vaatteiden kastuminen (sade, lumi) vähentää näiden lämmöneristävyyttä ja lisää kehon jäähtymistä. Jäähtyminen kohdistuu yleensä kehon ääreisosiin (kasvot, kädet ja jalat). Kylmäaltistuminen voi rajautua myös hengitysteihin, minkä vaikutukset korostuvat raskaassa fyysisessä kuormituksessa (5). Erityinen ongelma on kontaktijäähtyminen, jota tapahtuu kylmiä pintoja koskettaessa tai niillä seistessä, istuttaessa tai maatessa. Tällöin jäähtymiseen vaikuttavat kosketettava materiaali, kontaktin kesto ja useat yksilö tekijät. Myös kylmien nesteiden (esimerkiksi butaani, propaani tai petroli) käsittely altistaa kylmälle ja voi aiheuttaa paleltumia. Kylmään sisätyöhön liittyvä kosteus ja runsas veden käyttö voi edistää jäähtymistä ja heikentää lämpöviihtyvyyttä ja suorituskykyä (1). Arviolta 700 000 suomalaista työskentelee ulkotyö ammateissa ja altistuminen kylmälle voi olla merkittävää monilla toimialoilla (6). Kuuma ympäristö Kuumalle altistutaan ilman tai kontaktin (esim. seisominen kuumalla pinnalla asfaltti- tai kattotöissä) välityksellä. Auringon suora lämpösäteily ja lämpöä säteilevät pinnat voimistavat lämpimän ilman aiheuttamaa kuumakuormitusta. Ympäristön kuuma-altistusta lisää myös kaupunkialueiden lämpösaarekeilmiö. Koko kehon lämpenemistä voi tapahtua kuuma-altistuksen pitkittyessä ja erityisesti fyysisen rasituksen yhteydessä. Sisätilojen haitallisen korkeita lämpötiloja on kesäisin yleisesti kerrostaloasunnoissa ja myös työpaikoilla, kuten terveyskeskusten vuodeosastoilla ja hoitolaitoksissa. Varsinaisissa kuumatöissä Suomessa arvioidaan olevan noin 60 000 työntekijää (6). Kuumuus voi olla talvellakin merkittävää sisätöissä, joissa käytetään uuneja tai muita tehokkaita lämmöntuottajia. Kostealle kuumuudelle altistutaan keittiöissä, pesuloissa ja leipomoissa (6). 1652

tieteessä Kirjallisuutta 1 Holmér I, Hassi J, MD, Ikäheimo TM, Jaakkola JJK. Cold Stress: effects on performance and health. Kirjassa: Bingham E, Cohrssen B, toim. Patty s Toxicology, 6. painos. John Wiley & Sons, Inc. 2012;11 36. 2 Ikäheimo TM, Junila J, Hirvonen J, Hassi J. Frostbites and other localised cold injuries. Kirjassa: Tintinalli JS, Cline D, Cydulka RK, Ma Jo, Stapczynski SJ, toim. Emergency Medicine, 7. painos. McGraw-Hill Medical 2010;1331 5. 3 Matthies F, Nurse J, Menne B, toim. Public health advice on preventing health effects of heat. Kööpenhamina: WHO Regional Office for Europe 2011. 4 Hassi J, Ikäheimo TM, Kujala V, toim. Terveydenhuollon kylmä- ja kuumaopas 2011 (siteerattu 15.3.2013). www.kuumainfo.fi/ materials/terveydenhuollonkylmakuumaeopas.pdf 5 Sue-Chu M. Winter sports athletes: long-term effects of cold air exposure. Br J Sports Med 2012;46:397 401. 6 Työterveyslaitos. Työympäristö. Lämpöolot (siteerattu 13.11.2012). www.ttl.fi/fi/tyoymparisto/lampoolot/ 7 Stocks JM, Taylor NA, Tipton MJ, Greenleaf JE. Human physiological responses to cold exposure. Aviat Space Environ Med 2004;75:444 57. 8 van Marken Lichtenbelt WD, Schrauwen P. Implications of nonshivering thermogenesis for energy balance regulation in humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2011;301:R285 96. 9 Crandall CG, Gonzalez-Alonso J. Cardiovascular function in the heat-stressed human. Acta Physiol 2010;199:407 23. 10 Kenny GP, Yardley J, Brown C, Sigal RJ, Jay O. Heat stress in older individuals and patients with common chronic diseases. CMAJ. 2010;182:1053 60. 11 Blatteis CM. Age-dependent changes in temperature regulation a mini review. Gerontology 2012;58:2. 12 Xu Z, Etzel RA, Su H, Huang C, Guo Y, Tong S. Impact of ambient temperature on children s health: a systematic review. Environ Res 2012;117:120 31. 13 Lambert MI, Mann T, Dugas JP. Ethnicity and temperature regulation. Med Sport Sci 2008;53:104 20. 14 Mäkinen TM. Different types of cold adaptation in humans. Front Biosci (Schol Ed). 2010;2:1047 67. 15 Garrett AT, Rehrer NJ, Patterson MJ. Induction and decay of short-term heat acclimation in moderately and highly trained athletes. Sports Med 2011;41:757 71. 16 Raatikka V, Rytkönen M, Näyhä S, Hassi J. Prevalence of cold-related complaints, symptoms and injuries in the general population: the FINRISK 2002 cold substudy. Int J Biometeorol 2007;51:441 8. Kylmä- ja kuumakuormitus elimistössä Lämmöntuottoa tai -luovutusta säätelevät mekanismit toimivat minimaalisesti verrattain kapealla ympäristölämpötila-alueella (+18 24 C), jossa terveyshaitat ovat vähäisiä. Kehon lämmönsäästö- ja tuottomekanismit käynnistyvät ympäristölämpötilan laskiessa, ja lämmönhukkamekanismit käynnistyvät ympäristölämpötilan kohotessa. Kun nämä mekanismit saavuttavat maksiminsa ja kylmä- tai kuuma-altistus jatkuu edelleen, lämpötasapainoa ei voida enää ylläpitää, jolloin kehon syvälämpötila joko laskee tai kohoaa. Lämpötasapainoalue muuttuu vaatetuksen tai fyysisen aktiivisuuden mukaan. Esimerkiksi kylmässä liikuttaessa voidaan talvivaatetuksen avulla ylläpitää lämpötasapainoa hyvinkin matalissa ympäristölämpötiloissa (1). Lämpöä siirtyy ihmisestä ympäristöön johtumalla, kuljettumalla, säteilemällä tai haihtumalla. Kehon lämmöntuoton muodot kylmässä ovat lihasvärinä tai ns. kemiallinen lämmöntuotto. Lihasvärinässä kehon lämmöntuotto voi kohota hetkellisesti noin 3 5-kertaiseksi perusaineenvaihduntatasoon nähden (7). Elimistön ns. kemiallinen lämmöntuotto vastaa arviolta viittä prosenttia perusaineenvaihduntatasosta, Kuvio 1. Kylmän ja kuuman ympäristön terveysvaikutukset. Vaikuttavat tekijät Altistuminen Fyysinen aktiivisuus Lämpötila Liikunnan rasittavuus Säteily Liikuntamuoto Kosteus Tuuli Kylmät/kuumat pinnat Kylmät nesteet Pimeys Liukkaus Vaikutus Lämpötuntemukset Kylmä Kuuma Epämiellyttävä Kipu Toimintakyky Altistus kylmälle tai kuumalle Vaatetus Lämmöneristävyys Ilman läpäisykyky Veden läpäisykyky Paino Ergonomia Fyysinen suorituskyky Älyllinen suorituskyky ja suuri osa tästä toteutuu ruskeassa rasvakudoksessa (8). Ruskean rasvakudoksen tuottama lämpö on aiemmin arveltua merkityksellisempää ja on kytkeytynyt läheisesti energiansäätelyyn. Kuumassa ympäristössä lämpöä siirtyy ihon pintaverisuonten laajenemisen lämmittämältä iholta ympäristöön sekä hikoiltaessa haihtumalla. Kun ympäristön lämpötila ylittää ihon pinnan lämpötilan (n. +32 C), hikoilu on ainoa keino poistaa lämpöä kehosta. Hikoilemista haittaa tai estää korkea ilmankosteus sekä esimerkiksi antikolinerginen lääkitys. Hikoillessa elimistö myös menettää nestettä, mikä lisää kuivumisen vaaraa kuumassa. Pintaverisuonten laajenemisesta aiheutuvan verenpaineen laskun kompensoimiseksi syke kohoaa ja sydämen työteho lisääntyy (9). Elimistön vasteisiin kylmässä ja kuumassa vaikuttavat itse altistus, fyysinen rasitus sekä vaatetus. Lisäksi useat yksilötekijät, kuten ikä, sukupuoli, kehon muoto ja koko, fyysinen kunto, terveys, sopeutuminen, ravitsemustila, nesteytys ja lääkitys, vaikuttavat kehon jäähtymiseen tai lämpenemiseen (kuvio 1) (3,7). Lämmönsäätelyn kannalta keskeisiä sairauksia ovat sydän- ja verisuonisairaudet (mm. kohonnut Terveys Yksilö Kehon koko Ikä Sukupuoli Terveys Lääkitys Kunto Käyttäytyminen Sopeutuminen Kylmä- ja kuumaoireet Sairastavuus Kylmävauriot (paleltumat, hypotermia) Sosioekonominen asema Asuminen Kaupungistuminen Ammatti Koulutus Kuumavauriot (lämpöhalvaus) Kylmätapaturmat (liukastuminen) Kuolleisuus 1653

Katsaus 17 Näyhä S, Hassi J, Jousilahti P, Laatikainen T, Ikäheimo TM. Cold-related symptoms among the healthy and sick of the general population: National FINRISK Study data, 2002. Public Health 2011;125:380 8. 18 Harju T, Mäkinen T, Näyhä S, Laatikainen T, Jousilahti P, Hassi J. Cold-related respiratory symptoms in the general population. Clin Respir J 2010;4:176 85. 19 Conlon KC, Rajkovich NB, White- Newsome JL, Larsen L, O Neill MS. Preventing cold-related morbidity and mortality in a changing climate. Maturitas 2011;69:197 202. 20 Donaldson GC, Goldring JJ, Wedzicha JA. Influence of season on exacerbation characteristics in patients with COPD. Chest 2012;141:94 100. 21 Mourtzoukou EG, Falagas ME. Exposure to cold and respiratory tract infections. Int J Tuberc Lung Dis 2007;11:938 43. 22 Mäkinen T, Juvonen R, Jokelainen J ym. Cold temperature and low humidity are associated with increased occurrence of respiratory tract infections. Respir Med 2009;103:456 62. 23 Turner LR, Barnett AG, Connell D, Tong S. Ambient temperature and cardiorespiratory morbidity: a systematic review and meta-analysis. Epidemiology. 2012;23:594 606. 24 Hopstock LA, Fors AS, Bønaa KH, Mannsverk J, Njølstad I, Wilsgaard T. The effect of daily weather conditions on myocardial infarction incidence in a subarctic population: the Tromsø Study 1974 2004. J Epidemiol Community Health 2012;66:815 20. 25 Barnett AG, Dobson AJ, McElduff P, Salomaa V, Kuulasmaa K, Sans S. WHO MONICA Project. Cold periods and coronary events: an analysis of populations worldwide. J Epidemiol Community Health 2005;59:551 7. 26 Barnett AG, Sans S, Salomaa V, Kuulasmaa K, Dobson AJ. WHO MONICA Project. The effect of temperature on systolic blood pressure. Blood Press Monit 2007;12:195 203. 27 Alpérovitch A, Lacombe JM, Hanon O ym. Relationship between blood pressure and outdoor temperature in a large sample of elderly individuals: the Three-City study. Arch Intern Med 2009;169:75 80. 28 Heidrich H. Functional vascular diseases: Raynaud s syndrome, acrocyanosis and erythromelalgia. Vasa 2010;39:33 41. 29 Hannuksela M. Kylmänokkosihottuma. Lääkärikirja Duodecim (siteerattu 13.11.2012). www. terveyskirjasto.fi/terveyskirjasto/ tk.koti?p_artikkeli=dlk00252 30 Analitis A, Katsouyanni K, Biggeri A ym. Effects of cold weather on mortality: results from 15 European cities within the PHEWE project. Am J Epidemiol 2008;168:1397 408. 31 Näyhä S. Environmental temperature and mortality. Int J Circumpolar Health 2005;64:451 8. 32 Näyhä S. Heat mortality in Finland in the 2000s. Int J Circumpolar Health 2007;66:418 24. verenpaine) sekä hengitystiesairaudet ja diabetes (10). Käyttäytymistekijät vaikuttavat merkittävästi lämmönsäätelyyn ja tätä kautta kehon jäähtymiseen tai lämpenemiseen. Näitä ovat mm. tupakan, alkoholin ja muiden päihteiden käyttö sekä sosiaalinen eristäytyminen (3). Lämmönsäätely heikkenee ikääntyessä. Tämä altistaa ikääntyneet ihmiset sekä kehon jäähtymiselle (heikentynyt lämmöntuottokyky ja verenkierron säätely sekä kylmän aistiminen) että lämpenemiselle (heikentynyt kuuman aistiminen ja verenkierron säätely, vähäisempi hikoilu) (10,11). Lapset ovat puolestaan lämpötilaherkkiä, koska heillä on suurempi kehon pintaala-painosuhde kuin aikuisilla, mikä lisää lämmön siirtymistä kehosta ympäristöön. Samanaikaisesti heidän aikuisia heikommin kehittynyt lämmönsäätelyjärjestelmänsä (alhaisempi lämmöntuotto kylmässä tai hikoilu kuumassa), korkeampi aineenvaihduntatasonsa sekä vähäisempi sydämen toiminnan tehokkuus voivat myös lisätä lämpötilaherkkyyttä. Pienten lasten riippuvuus hoitajistaan ja toisaalta leikki-ikäisten merkittävä altistuminen vaihteleville lämpöolosuhteille voivat lisätä terveysriskejä (12). Sopeutuminen kylmään ja kuumaan Ihmisten sopeutuminen kylmään tai kuumaan ympäristöön koostuu käyttäytymistekijöistä sekä fysiologisista ja morfologisista muutoksista. Kuuma ympäristö lisää myös arviolta 50:n ja kylmä 20 geenin ilmentymistä (13). Kylmässä ympäristössä käyttäytyminen on kehon fysiologisilla vasteilla mitattuna kaikkein tehokkain keino ylläpitää tai tuottaa lämpöä (14). Tähän sisältyy tietoisuus kylmän haitallisista vaikutuksista, altistuksen välttäminen, suojautuminen vaatetuksen avulla, lääkityksen tarkistaminen ympäristöolosuhteiden mukaiseksi sekä tehokkaat yksityisten ja julkisten rakennusten lämmitysjärjestelmät. Eri lämpöolosuhteisiin sopeutuminen riippuu altistumisen muodosta (ilma, vesi) ja voimakkuudesta (jatkuva, vaiheittainen). Lisäksi aiemmin mainitut yksilötekijät vaikuttavat kehon jäähtymis- tai lämpenemisherkkyyteen ja tätä kautta fysiologisiin vasteisiin. Tottuminen tapahtuu nopeasti, jo muutaman toistetun altistuksen jälkeen, mitä seuraa sydämen ja verisuoniston, aineenvaihdunnan ja umpieritysrauhasten toiminnan muutokset. Suurin osa kylmään ja kuumaan sopeutumisen fysiologisista muutoksista tapahtuu 7 10 päivän kuluessa ja nämä purkautuvat, jos altistuminen lakkaa (14,15). Terveysvaikutukset kylmässä ja kuumassa Kylmästä ja kuumasta aiheutuvat terveysvaikutukset riippuvat osittain kehon jäähtymisen tai lämpenemisen aiheuttamista termofysiologisista muutoksista, jotka voivat johtaa haitallisiin terveystapahtumiin (sairaskohtaukset, kylmätai kuumavauriot, tapaturmat) ja heikentää fyysistä ja älyllistä suoristuskykyä. Myös muutokset ympäristössä voivat osaltaan lisätä tapaturmariskiä (kuvio 1). Kylmäaltistus ja hengitystiesairaudet Kylmäaltistuminen lisää yleisesti hengitystieoireita (hengenahdistus, hengityksen vinkuna, yskä ja limaneritys) (16). Ne ovat monta kertaa yleisempiä astmaa tai keuhkoahtaumatautia potevilla kuin terveillä (17,18). Kylmään liittyy myös lisääntynyt hengitystiesairastavuus, jolloin akuutit infektiot ja astman sekä keuhkoahtaumataudin sairaalahoidot yleistyvät (19). Keuhkoahtaumataudin pahenemisvaiheet lisääntyvät talvella, toipuminen viivästyy ja potilaat välttävät ulkona liikkumista (20). Lämpötilan lasku voi lisätä limaneritystä ja heikentää hengitysfunktiota. Akuuttien hengitysinfektioiden esiintyvyyshuipun osumisen kylmään vuodenaikaan arvellaan liittyvän kylmäaltistuksen aiheuttamiin hengitysteiden rakenteellisiin ja toiminnallisiin muutoksiin tai heikentyneeseen immuunivasteeseen (21,22). Hengitystieinfektiot voivat toimia laukaisevina tekijöinä myös talviaikaisille sydän- ja aivoverisuoniperäisille sairauskohtauksille (23). Sydän- ja verisuonisairaudet kylmässä Talvikausi, kylmä ympäristö ja lämpötilan lasku lisäävät sydän- ja aivoverenkierron sairauksien oireita (17) sekä kohtauksia, kuten sydänkohtauksia, aortan repeämiä, aivoverenvuotoja ja aivovaltimotukoksia. Tutkimustietoa kylmän yhteyksistä sairastavuuteen on vähemmän kuin sen vaikutuksista kuolleisuuteen (19). Tuore norjalaistutkimus osoitti, että sydänkohtausriski lisääntyy 47 % kylmässä ( 10 C) verrattuna lämpimämpään ympäristöön (+20 C). Sydänkohtauksia on lisäksi enemmän voimakkaan lumisateen yhteydessä ja yli 65-vuotiailla (24). Maailmanlaajuinen tutkimus osoitti, että sepel- 1654

tieteessä 33 Anderson BG, Bell ML. Weatherrelated mortality: how heat, cold, and heat waves affect mortality in the United States. Epidemiology 2009;20:205 13. 34 Guo Y, Li S, Zhang Y, Armstrong B, Jaakkola JJ, Tong S, Pan X. Extremely cold and hot temperatures increase the risk of ischaemic heart disease mortality: epidemiological evidence from China. Heart 2013;99:195 203. 35 Barnett AG, Hajat S, Gasparrini A, Rocklöv J. Cold and heat waves in the United States. Environ Res. 2012;112:218 24. 36 Hajat S, O Connor M, Kosatsky T. Health effects of hot weather: from awareness of risk factors to effective health protection. Lancet 2010;375:856 63. 37 Michelozzi P, Accetta G, De Sario M ym. High temperature and hospitalizations for cardiovascular and respiratory causes in 12 European cities. Am J Respir Crit Care Med 2009;179:383 9. 38 Baccini M, Kosatsky T, Analitis A ym. Impact of heat on mortality in 15 European cities: attributable deaths under different weather scenarios. J Epidemiol Community Health 2011;65:64 70. 39 D Ippoliti D, Michelozzi P, Marino C ym. The impact of heat waves on mortality in 9 European cities: results from the EuroHEAT project. Environ Health 2010;9:37. 40 Mäkinen TM, Jokelainen J, Näyhä S, Laatikainen T, Jousilahti P, Hassi J. Occurrence of frostbite in the general population work-related and individual factors. Scand J Work Environ Health 2009;35:384 93. 41 Turk EE. Hypothermia. Forensic Sci Med Pathol 2010;6:106 15. 42 Bouchama A, Knochel JP. Heat stroke. N Engl J Med 2002;346:1978 88. 43 Casa DJ, Armstrong LE, Kenny GP, O Connor FG, Huggins RA. Exertional heat stroke: new concepts regarding cause and care. Curr Sports Med Rep 2012;11:115 23. 44 Kylmä- ja kuumainfot kansalaisille (siteerattu 15.3.2013). www. kylmainfo.fi ja www.kuumainfo.fi sidonnaisuudet Kirjoittajat ovat ilmoittaneet sidonnaisuutensa seuraavasti (ICMJE:n lomake): Ei sidonnaisuuksia. valtimotautikohtaukset lisääntyvät lämpötilan laskiessa enemmän etelässä asuvilla, naisilla, ikääntyneillä sekä sydänsairauksia potevilla (25). Merkittävin sydän- ja verisuonisairauksien kylmästä aiheutuva lisäriski on verenpaineen kohoaminen keskimäärin 2 9 mmhg talviaikaan (24,26,27) sekä äkillisesti jopa 20 mmhg liittyen jokaiseen kylmäaltistukseen (1,4). Maailmanlaajuinen tutkimus osoitti yhden asteen lämpötilan laskun nostavan verenpainetta keskimäärin 0,19 mmhg (26), minkä vuodenaikaisvaihtelu on suurempaa iäkkäillä (27) ja lämpimässä ilmastossa asuvilla (26). Verenpaineen kohoaminen kylmässä voi pahentaa verenpainetaudin kulkua tai olla sen etiologinen tekijä. Tämän huomioiminen lääkityksessä voi alentaa kohonneen verenpaineen aiheuttamia terveysriskejä, joskaan tutkimusnäyttöä tästä ei ole. Verenpaineen kohoamisen lisäksi verisuonitilavuuden pienenemiseen liittyvä veren konsentroituminen sekä hyytymistekijöiden lisääntyminen kylmässä myötävaikuttavat sydän- ja verisuonisairastavuuteen ja kuolleisuuteen (19). Muut kylmäaltistukseen liittyvät sairaudet Kylmäsairauksista yleisimpiä ovat Raynaud n ilmiö ja kylmäurtikaria. Raynaud n ilmiötä esiintyy 5 20 prosentilla eurooppalaisista ja sen on neljä kertaa yleisempi naisilla kuin miehillä (28). Siihen liittyy sormien ja varpaiden kohtauksittainen valkoisuus tai sinerrys. Sitä seuraava punoitus johtuu pienten valtimoiden voimakasta supistumista seuraavasta laajenemisesta. Raynaud n ilmiö voi heikentää käsien toimintakykyä ja altistaa paleltumille. Kylmäurtikariaa esiintyy arviolta joka kymmenennellä suomalaisella jossain elämänsä vaiheessa. Siihen liittyvät systeemiset oireet, kuten hengenahdistus, takykardia, väsymys ja huimaus sekä anafylaktinen shokki, ovat mahdollisia (29). Kylmäkuolleisuus Kylmään vuodenaikaan liittyvästä lisääntyneestä kuolleisuudesta on runsaasti tutkimustietoa (ks. yhteenvedot 1,4,19). Laaja eurooppalainen tutkimus osoitti, että yhden asteen lasku ympäristölämpötilassa lisää kuolleisuutta keskimäärin 1,35 %. Sydän- ja verisuonisairauksiin liittyvä kuolleisuus lisääntyy 1,72 %, hengitystiesairauksiin liittyvä kuolleisuus 3,30 % ja aivoverenkierron sairauksiin liittyvä kuolleisuus 1,25 %. Lämpötilan laskiessa kuolleisuus lisääntyy erityisesti ikääntyneillä ja naisilla sekä voimakkaammin lämpimässä kuin kylmässä ilmastossa (30). Suomessa tapahtuu noin 2 000 3 000 ylimääräistä kuolemaa kylmään vuodenaikaan liittyen, mikä vastaa noin 4 6 prosenttia kokonaiskuolleisuudesta (31,32). Noin kolmannes ylimääräisestä kuolleisuudesta johtuu sepelvaltimotaudista ja viidesosa aivohalvauksista ja viidesosa hengityselinten sairauksista (31). Lämpötilan laskun ja kuolleisuuden yhteys toteutuu noin viikon tai kahden viikon kuluessa lämpötilan muutoksesta (31,33,34). Kylmän kauden alkuun ajoittuva kylmäjakso lisää kuolleisuutta enemmän kuin muulloin kauden aikana (35). Päivittäisten kuolemantapauksien määrä lisääntyy kylmässä ja kuumassa. Niiden lämpötilariippuvuuden kuvaaja on J-, V- tai U-muotoinen (33). Lämpötila, jossa kuolleisuus on minimaalinen, vaihtelee asuinalueen mukaan ja on matalampi kylmässä kuin lämpimässä ilmastossa (31). Tämä ympäristön minimilämpötila on Suomessa +12 14 C (31,32). Pääosa kylmään ympäristöön liittyvistä lisäkuolemista tapahtuu Suomessa välillä 10 +5 C (kuvio 2) (32). Tälle lämpötila-alueelle osuu vuodessa useita päiviä, vaikka niiden aiheuttama lisäkuo- Kuvio 2. Kuhunkin päivittäiseen keskilämpötilaan liittyvä ylimääräinen kuolleisuus Suomessa vuosina 2000 2005 optimilämpötilaan (katkoviiva) verrattuna (32). Aineisto: Tilastokeskus ja Ilmatieteen laitos. Syyosuus, % 7 6 5 4 3 2 1 0 30 20 10 0 +10 +20 C 1655

Katsaus Lämmönsäätely heikkenee ikääntyessä. leman riski onkin vähäisempi kuin yksittäisten kylmempien päivien. Sairaudet ja kuolleisuus kuumassa FINRISKI-tutkimuksen mukaan kuuma-altistus aiheuttaa erilaisia oireita useimmille suomalaisille. Sydänoireita (rintakipu, rytmihäiriöt) kuumassa ilmoitti 6 % ja hengitysoireita 7 % väestöstä. Nämä oireet ovat yleisempiä ikääntyneillä, kroonisesti sairailla sekä naisilla (S Näyhä ym., julkaisematon havainto). Kuuma ympäristö lisää myös sairastavuutta (23,37) ja kuolleisuutta (36,38,39). Kroonisesti sairaiden ja erityisesti keuhkosairauksia tai sydän- ja verisuonisairauksia potevien oireet ja sairauden kulku vaikeutuvat kuumassa (36). Muita sairauksia, jotka voivat lisätä kuumasta aiheutuvia terveysriskejä ovat diabetes tai muut umpierityssairaudet, psyykkiset sairaudet, dementia tai Alzheimerin tauti, skitsofrenia, neurologiset sairaudet (esim. Parkinsonin tauti) ja älyllisen suorituskyvyn heikkenemistä aiheuttavat sairaudet, päihteiden käytöstä aiheutuvat häiriöt, hengitystiesairaudet, munuaistoiminnan häiriöt, lihavuus ja muut krooniset sairaudet (ks. yhteenveto 3). Helleaaltoihin liittyvän kuolleisuuden lisäyksen on kansainvälisissä tutkimuksissa osoitettu olevan 7 33 % (33,34,38). Yhtäjaksoinen helleaalto lisää kuolleisuutta enemmän kuin yksittäiset kuumat päivät. Vaikutus kuolleisuuteen tapahtuu nopeasti, jo muutamassa päivässä lämpötilan muutoksesta (33,34). Helleaalto lisää kuolleisuutta enemmän, jos se ajoittuu kesä kauden alkuun (35). Ylimääräinen kuolleisuus johtuu pitkälti hengitystiesairauksista ja on yleisintä 75 84-vuotiailla naisilla (39). Suomessa kuumaan liittyviä kuolemia on arviolta 150 vuodessa (0,3 % kokonaiskuolleisuudesta), mutta lisääntyy voimakkaasti kuumina kesinä (32). Vanhat ihmiset sekä imeväisikäiset ovat erityisiä riskiryhmiä (ks. Kylmä- ja kuumakuormitus elimistössä). Lämpötilan kohotessa erityisesti infektiosairastavuus lisääntyy lapsilla (12). Kylmä- ja kuumavauriot Paleltumat Paleltuma on kudosvaurio, joka aiheutuu kudoksen jäähtymisestä ja jäätymisestä. Vaikka paleltumat ovat estettävissä tarkoituksenmukaisella suojautumisella, niitä esiintyy Suomessa yleisesti (40). Paleltumia tavataan erityisesti ikääntyneillä, asunnottomilla, päihteiden käyttäjillä ja psyykkisistä häiriöistä kärsivillä. Yli 60 % paleltuman saaneista kärsii erilaisista jälki oireista, jotka voivat aiheuttaa eriasteista toimintahaittaa useaksi vuodeksi (2). Paleltumia esiintyy useammin ulkotöissä, joissa kylmäaltistus on merkittävää (40). Vanhukset ovat vakavien paleltumien riskiryhmä. Nuoret ilmoittavat pinnallisia paleltumia, jotka liittyvät todennäköisesti vapaa-aikaan (2,40). Vaikeat paleltumat lisääntyvät voimakkaasti, kun ympäristön lämpötila laskee alle 20 C:een. Paleltuman aiheuttavan kylmäaltistuksen kesto riippuu useasta ympäristö- tai yksilötekijästä. Sen voi jo saada jo 2 3 sekunnissa, kun kosketetaan paljain käsin metallia, jonka lämpötila on alle 15 C (2). Myös kylmien nesteiden käsittely voi lisätä paleltumariskiä. Tuuli lisää merkittävästi lämmönhukkaa ja paljaan ihon paleltumariskiä. Viimaindeksi kuvaa paljaan ihon suhteellista paleltumariskiä eri lämpötiloihin liittyvillä eri tuulennopeuksilla. Alkoholin käytön ja tupakoinnin kaltaiset käyttäytymistekijät lisäävät paleltumariskiä. Riittämätön vaatetus (käsineiden tai päähineen puuttuminen, märät tai liian kireät vaatteet), kasvovoiteiden käyttö tai pitkä paikallaanolo kylmässä lisäävät kylmävaurioiden riskiä. Myös ääreisverenkierron sairaudet, kuten Raynaud n ilmiö, diabetes, verisuonivaurio tai aikaisempi paleltuma voivat altistaa paleltumille. Lisäksi paleltumariskiä voi lisätä verenkiertoon vaikuttava lääkitys (2). Hypotermia Hypotermiakuolemia sattuu Suomessa 100 200 vuodessa (31). Hypotermiaa esiintyy useimmiten onnettomuustilanteissa ja se voi olla hengenvaarallinen. Lievän hypotermian tunnuspiirteitä ovat voimakas lihasvärinä, heikentynyt fyysinen ja älyllinen suorituskyky sekä sekavuus. Lihasvärinä usein lakkaa, kun syvälämpötila laskee alle +30 C:een. Kun syvälämpötila laskee edelleen, potilas voi mennä tajuttomaksi. Myös kuolleisuus lisääntyy. Hypotermian riskitekijät ovat pitkälti samat kuin paleltumissa ja johtuvat ympäristö-, yksilö- ja käyttäytymistekijöistä. Lapset ja ikääntyvät ovat erityisen herkkiä jäähtymiselle ja hypotermialle. Myös päihteet ja erityisesti lämmönsäätelyyn vaikuttava lääkitys vaikuttavat jäähtymisherkkyyteen (41). 1656

tieteessä English summary www.laakarilehti.fi > in english Health effects of environmental temperature Kuumavauriot Kuuma-altistuksen seurauksena tuleva lämpöuupumus kehittyy asteittain. Se on seurausta neste- ja suolavajauksesta, joka johtuu voimakkaasta hikoilusta ja riittämättömästä juomisesta. Lämpöuupumus voi vaikuttaa erityisesti henkilöihin, jotka eivät ole tottuneet kuumaan ja kosteaan ympäristöön. Myös verenkiertoelinsairaus lisää kuumavaurion riskiä. Oireita ovat mm. yleinen heikotus, päänsärky, huimaus, sekavuus, ärtyisyys, ruokahaluttomuus, pahoinvointi, oksentelu, kylmänhikinen ja nihkeä iho, hengitysmuutokset, sydämen tykytys sekä tajuttomuus. Lämpöuupumuksen oireita voi joskus olla vaikea erottaa lämpöhalvauksesta, joten epäselvissä tapauksissa potilaita on syytä käsitellä kuin lämpöhalvaukseen sairastunutta. Lämpöhalvauksen aiheuttaa kehon syvälämpötilan kohoaminen yli +40 C:seen. Tällöin potilas hourailee yleisesti, hänellä on kouristuksia tai hän on tajuton (42). Lämpöhalvauksia todetaan kilpaurheilijoilla, armeijassa ja teollisuustyöntekijöillä (43). Lämpöhalvaus on hengenvaarallinen tila ja voi johtaa pysyvään hermovaurioon (42). Tärkeää on saada potilaan syvälämpötila nopeasti laskettua alle hypertermiarajan (42). Lämpöhalvauksen riskitekijöitä ovat ikääntyminen, ylipaino, liikkumattomuus, vähäinen uni, sopeutumattomuus kuumaan, kuivuminen, liiallinen päihteiden käyttö, sydän- ja verisuonisairaudet, kuume, ripuli, oksentelu, heikentynyt hikoilu, joidenkin lääkkeiden käyttö ja veren alhainen kaliumpitoisuus (43). Lääkitys kylmässä ja kuumassa ympäristössä Lääkitys voi vaikuttaa sekä kylmän että kuuman ympäristön aiheuttamiin sentraalisiin tai perifeerisiin lämmönsäätelyvasteisiin, muuttaa älyllisiä toimintoja (vireystila), vaikuttaa verenpaineeseen tai sydämen minuuttitilavuuteen, estää hikoilua tai muuttaa munuaisen toimintaa ja elektrolyyttitasapainoa. Kylmän ja kuuman ympäristön merkityksestä lääkkeiden käyttöön kerrotaan terveydenhuollon kylmäoppaassa (5) sekä WHO:n kuumaoppaassa (3) ja tulevassa kylmäoppaassa (Matthies ym., julkaisematon tieto). Kroonisia sairauksia potevat voivat hyötyä lääkityksen tarkistamisesta (verenpainelääkitys, keuhkoahtaumataudin ja astman ylläpito- ja kohtauslääkitys, sepelvaltimotaudin kohtauslääkitys, TULES-kipulääkitys, neuroleptit, fenotiatsidit, psykotroopit, barbituraatit, opiaatit) vuodenaikojen mukaan (3). Lääkitys voi pahentaa kuumuuteen liittyviä sairauksia (3). Kylmän ja kuuman ympäristön aiheuttama verenkierron muutos pintaosissa ja raajoissa voi muuttaa erityisesti kapean terapeuttisen indeksin lääkkeiden tehoa kuuma-altistuksen aikana (3). Ympäristön lämpötilasta aiheutuvien terveysriskien hallinta Terveydenhuollon organisaatiot ja asiantuntijat voivat ohjeistaa asiakkaitaan sopivista keinoista kylmän ja kuuman ympäristön terveyshaittojen hallitsemiseksi. Lasten ja vanhusten ohjaaminen on erityisen tärkeää. Tämä edellyttää asiantuntijahenkilöstön kouluttamista lämpötilan vaikutuksista ihmisen lämmönsäätelyyn, toimintakykyyn, terveyteen, lääkevaikutuksiin, haitallisten terveysvaikutusten ehkäisemisen perusratkaisuihin ja käytännön toimenpiteisiin. Koulutuksen ja asiantuntijuuden tueksi on tuotettu sekä kansainvälisiä (3) että kansallisia oppaita (4) sekä tukimateriaalia (kylmainfo.fi, kuumainfo.fi) (44). Lääkäreiden erityistehtäviä ovat lääkityksen muutostarpeen arvioiminen sekä kroonisesti sairaiden potilaiden ohjeistaminen talvikauden ja kesän kuumien jaksojen varalle. Yhteenveto Kylmä ja kuuma ympäristö heikentävät yksilöiden suorituskykyä ja aiheuttavat monia terveyshaittoja (oireet, sairaudet, vauriot). Erityisesti sydän- ja verisuonisairauksien sekä hengityselinten sairauksien oireet lisääntyvät sekä kylmässä että kuumassa ja ovat yleisempiä ikääntyneillä ja kroonisesti sairailla. Myös sairastavuus ja kuolleisuus lisääntyvät kylmässä ja kuumassa. Suomessa kylmästä ympäristöstä aiheutuva lisäkuolleisuus on merkittävämpi kuin kuumuuden aiheuttama. Lääkärien tulee huomioida äärilämpötilojen terveysvaikutukset potilaidensa ohjauksessa ja lääkityksessä. Terveyskeskusten ja sairaanhoitopiirien tulisi huolehtia aiheeseen liittyvästä tiedottamisesta ja ammattihenkilöstön kouluttamisesta. n 1657

english summary Juhani Hassi Ph.D., Professor Emeritus University of Oulu, Center for Environmental and Respiratory Health Research juhani.hassi@oulu.fi Tiina M Ikäheimo Health effects of environmental temperature Exposure to cold or heat occurs at work or during leisure time and involves either whole body or local cooling or heating. Various individual factors (age, gender, size, body composition, physical fitness, medication) together with physical activity and clothing determine the degree of cooling or heating of the body. Adaptation to cold or heat involves primarily behavioural responses. Repeated exposure to these environments also stimulates heat preserving or producing physiological responses, which develop within two weeks and subside if the exposure is discontinued. Different symptoms related to cold and hot temperatures are commonly reported and their prevalence is higher in people with chronic disease and in women and increases with ageing. These are particularly symptoms indicating adverse cooling or heating of the body or aggravation of a disease. Both cold and hot environments increase morbidity and mortality mainly due to cardiovascular or respiratory causes. Usually longer periods of extreme temperatures affect mortality more than individual cold or hot days. Also, cold or heat waves occurring early in the season may have a greater effect on mortality. Mortality occurs with a longer time lag after a change in temperature in a cold compared to a warm environment. Populations living in warmer climates demonstrate higher seasonal variation in blood pressure and increased adverse health events and mortality with a decrease in temperature compared with people living in colder climates. Frostbite occurs commonly in the general population and several individual and environmental factors increase the risk of these cold injuries. Various sequelae are common and may cause functional limitations for several years. Hot environments can cause heat exhaustion and stroke. Heat stroke is a fatal condition and actions are needed to reduce the core temperature of the patients as soon as possible. Cold-related accidents, such as slips and falls occur as a direct consequence of the changed environment or indirectly as a result of body cooling. The reduction and prevention of cold- and heat-related adverse health effects are the responsibility of the individual, with the support of health care personnel. Identifying personal warning signals related to cooling or heating is important for proper protection and prevention. Susceptible population groups, such as those with a chronic disease or the elderly, need special advice from health care personnel. For some diseases (e.g. hypertension, asthma) adjustment of medication according to the season may be needed. Health care personnel need training and information material to be able to advise their clients on how to manage in cold and warm environments. 1657a