Utrata wody przez parowanie w samolotach: co suche powietrze w kabinie naprawdę robi z drogami oddechowymi

Znasz to uczucie. Po kilku godzinach lotu nos wydaje się zatkany, gardło zaczyna drapać, a usta pękają. Sięgasz po butelkę wody. Pijesz więcej. Pijesz dalej. A gdy lądujesz, nadal czujesz się odwodniony.

Dzieje się tak, ponieważ problem nie leży w żołądku. Znajduje się w drogach oddechowych.

To, czego doświadczasz, ma nazwę kliniczną: niepostrzegalna utrata wody. Dochodzi do niej przy każdym oddechu na dużej wysokości. A nauka zaskakująco jasno wyjaśnia, dlaczego butelka wody nie może temu zaradzić.

Czym jest niepostrzegalna utrata wody?

Niepostrzegalna utrata wody to woda tracona przez organizm bez naszej świadomości. W przeciwieństwie do potu, który można zobaczyć i poczuć, niepostrzegalna utrata zachodzi biernie przez skórę i drogi oddechowe. Nie możesz jej kontrolować. Nie możesz poczuć, że do niej dochodzi. W określonych warunkach przebiega jednak szybciej.

W zwykły dzień, przy normalnej wilgotności, same drogi oddechowe tracą około 400 ml wody. To mniej więcej zawartość małej butelki. Woda ta pochodzi z wyściółki dróg oddechowych, która musi pozostać wilgotna, aby prawidłowo funkcjonować. Za każdym razem, gdy wydychasz powietrze, ciepłe i wilgotne powietrze z płuc styka się z chłodniejszym i bardziej suchym powietrzem na zewnątrz organizmu, a część tej wilgoci ucieka.

Im bardziej suche powietrze wdychasz, tym więcej wilgoci każdy oddech zabiera z powierzchni dróg oddechowych.

Źródło: Insensible Fluid Loss, StatPearls, National Library of Medicine (NCBI Bookshelf)

Co wyróżnia kabiny samolotów

Na wysokości przelotowej powietrze doprowadzane do kabiny pochodzi z zewnątrz samolotu, gdzie temperatura wynosi około -60°C i niemal nie ma wilgoci. Nawet po ogrzaniu przez system kontroli środowiska wilgotność w kabinie utrzymuje się na poziomie 5-12%. W typowym biurze lub domu wynosi 40-50%.

To duża różnica. A drogi oddechowe odczuwają ją natychmiast.

Badanie przeprowadzone wśród 3630 pasażerów linii lotniczych wykazało, że suchy lub zatkany nos był jedną z najczęstszych dolegliwości podczas lotów, a problem nasilał się na dłuższych trasach. Naukowcy zauważyli, że komfort siedzenia, płynność lotu i jakość powietrza były najważniejszymi czynnikami, na których zależało pasażerom.

Źródło: Passenger Comfort and the Effect of Air Quality, ASTM International (ASTM)

Utrata wody przez drogi oddechowe: dokąd właściwie trafia wilgoć

Większość osób zakłada, że wilgoć tracona podczas lotu pochodzi z jakiegoś głębokiego miejsca w ich organizmie. Tak nie jest. Pochodzi bezpośrednio z powierzchni dróg oddechowych: przewodów nosowych, gardła i górnych dróg oddechowych.

To utrata wody przez drogi oddechowe i główna droga niepostrzegalnej utraty wody w samolotach.

Drogi oddechowe są pokryte cienką warstwą śluzu, która zatrzymuje cząsteczki i chroni tkanki przed wysychaniem. Drobne, przypominające włoski struktury zwane rzęskami przesuwają śluz, usuwając wszystko, co zostało przez Ciebie wdychane. Ten system, zwany klirensem śluzowo-rzęskowym, oczyszcza drogi oddechowe.

W 1988 roku naukowcy ze szpitala Cochin w Paryżu sprawdzili, co dzieje się, gdy zdrowe osoby oddychają suchym powietrzem przez zaledwie 30 minut. Wynik: klirens śluzowo-rzęskowy nosa znacznie się spowolnił. Suche powietrze odebrało warstwie śluzu tak dużo wody, że zmieniło jej konsystencję i spowolniło ruch rzęsek.

Trzydzieści minut. To zaledwie chwila po starcie.

Źródło: Salah B, Dinh Xuan AT, Fouilladieu JL i in. „Nasal mucociliary transport in healthy subjects is slower when breathing dry air”. European Respiratory Journal, 1988;1(9):852–855.

Picie wody tego nie naprawi

Może się to wydawać sprzeczne z intuicją, ale wyniki badań są jasne: nawadnianie przez usta nie przywraca wilgoci traconej przez drogi oddechowe na skutek suchego powietrza.

W badaniu opublikowanym w 2012 roku w czasopiśmie Auris Nasus Larynx umieszczono 14 zdrowych osób w komorze o temperaturze 23°C i wilgotności względnej 10% (w warunkach naśladujących kabinę samolotu) na cztery godziny. Jedna grupa wypiła wcześniej zwykłą wodę. Druga wypiła roztwór elektrolitów. Trzecia nie otrzymała nic.

W rezultacie wstępne nawodnienie zwykłą wodą nie wpłynęło mierzalnie na klirens śluzowo-rzęskowy nosa w porównaniu z niepiciem niczego. Grupa przyjmująca elektrolity wypadła nieco lepiej po dwóch godzinach, ale nawet ta korzyść z czasem zanikła.

Powód jest związany z podstawami fizjologii. Wypita woda trafia do żołądka, zostaje wchłonięta do krwiobiegu i rozprowadzona po całym organizmie. Jednak wyściółka dróg oddechowych traci wilgoć bezpośrednio na rzecz przepływającego nad nią powietrza. Woda w przewodzie pokarmowym i woda odparowująca z błony śluzowej nosa mają ze sobą niewiele wspólnego.

Picie wody podczas lotów nadal jest dobrym pomysłem. Nie oczekuj jednak, że naprawi to niezauważalną utratę wody w drogach oddechowych.

Źródło: Takahashi R, Ishida M, Saitoh M i in. „Effect of prehydration on nasal mucociliary clearance in low relative humidity”. Auris Nasus Larynx, 2012;39(1):48–52. (PubMed)

A co z Twoim głosem?

Czy po długim locie zdarzyło Ci się wysiąść z samolotu i zauważyć, że Twój głos brzmi chrapliwie? Jest ku temu powód.

Badania Sivasankara i Fishera (2002) wykazały, że zaledwie 15 minut oddychania przez usta, które staje się domyślnym sposobem oddychania, gdy nos jest zatkany, mierzalnie zwiększa progowe ciśnienie fonacyjne. To minimalne ciśnienie powietrza, którego płuca potrzebują do wytworzenia dźwięku. Mówiąc prościej, mówienie wymaga większego wysiłku.

Późniejsze badania Tannera (2014) potwierdziły, że nawilżanie odwraca ten efekt. Gdy wdychane powietrze zawiera wystarczającą ilość wilgoci, fałdy głosowe wracają do normy.

W przypadku śpiewaków, aktorów, prezenterów i podcasterów wykracza to poza zwykły dyskomfort. Utrata wody przez drogi oddechowe na dużych wysokościach stanowi realne zagrożenie zawodowe.

Źródło: Sivasankar M, Fisher KV. „Oddychanie przez usta zwiększa Pth i wysiłek głosowy poprzez powierzchniowe wysuszanie błony śluzowej fałdów głosowych”. Journal of Voice, 2002;16(2):172–181.

Co faktycznie pomaga: nawilżone powietrze

Jeśli problemem jest suche powietrze, które usuwa wilgoć z powierzchni dróg oddechowych, logicznym rozwiązaniem jest nawilżenie powietrza, zanim dotrze ono do tych powierzchni.

W opublikowanym w 2019 roku w PLOS ONE randomizowanym badaniu kontrolowanym Hiroshi Kimura przetestował dokładnie to rozwiązanie. Trzydziestu siedmiu ochotników nosiło maskę z ogrzewanym nawilżaniem w badaniu naprzemiennym z podwójnie ślepą próbą. W porównaniu z placebo maska nawilżająca zmniejszała opór nosa i zmieniała wzorzec oddychania: częstość oddechów była niższa, a objętość oddechowa większa. Uczestnicy oddychali przez nos wydajniej.

Niezależnie od tego badania nad terapią CPAP (stosowaną w leczeniu bezdechu sennego) konsekwentnie pokazują, że dodanie ogrzewanego nawilżania zmniejsza suchość nosa, ból gardła i suchość w ustach. Badanie Massie i in. (1999), opublikowane w czasopiśmie Chest,, wykazało, że nawilżanie było jedynym wariantem, w którym pacjenci zgłaszali, że budzili się bardziej wypoczęci.

Utrzymuj wilgotność powietrza, zanim dotrze ono do dróg oddechowych, a naturalne mechanizmy obronne organizmu pozostaną nienaruszone.

Źródła:

• Kimura H. „Wpływ ogrzewanego nawilżania nosogardła na opór nosa i wzorzec oddychania”. PLOS ONE, 2019;14(2):e0210957. (Pełny tekst)
• Massie CA, Hart RW, Peralez K, Richards GN. „Wpływ nawilżania na objawy ze strony nosa i przestrzeganie zaleceń przez pacjentów z bezdechem sennym korzystających z ciągłego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych”. Chest, 1999;116(2):403–408.

Co to oznacza dla podróżujących?

Niezauważalna utrata wody w samolotach jest realna, ale ma bardziej konkretny charakter, niż większość ludzi sądzi. Każdy oddech na dużej wysokości wyciąga wilgoć z powierzchni dróg oddechowych, z tkanek wyściełających nos, gardło i drogi głosowe. Suche powietrze w kabinie nie powoduje odwodnienia całego organizmu, ale upośledza działanie układu śluzowo-rzęskowego, który zapewnia komfort i prawidłowe funkcjonowanie dróg oddechowych.

Picie wody podczas lotów? Nadal ma sens. Ale woda nie dociera do powierzchni, z których wilgoć faktycznie uchodzi.

Wilgoć opuszczająca drogi oddechowe to problem dotyczący ich powierzchni. Wymaga interwencji po stronie powietrza, a nie żołądka.

Właśnie tym zajmuje się Kuvola. Wykorzystując technologię wymiany ciepła i wilgoci, należącą do tej samej klasy rozwiązań co technologie stosowane w szpitalnej opiece nad pacjentami z problemami oddechowymi, Kuvola przechwytuje wilgoć z wydychanego powietrza i zwraca ją do powietrza, którym oddychasz. Bez zbiorników na wodę, bez baterii. Twoje własne nawodnienie pozostaje tam, gdzie powinno.

Najlepszym sposobem radzenia sobie z utratą wody przez drogi oddechowe na dużych wysokościach nie jest picie większej ilości wody. Chodzi o to, by tracić jej mniej.