Pracownicy na zewnątrz są narażeni na większe ryzyko w gorące, wilgotne dni. Zdjęcie AP/Swoan Parker

Ekstremalne upały biją rekordy przez Europę, Azja i Ameryka Północna, z milionami ludzi upalonymi przez upał i wilgotność znacznie powyżej „normalnej” przez wiele dni.

Uderzenie w Dolinę Śmierci 128 stopni Fahrenheita (53.3 stopnia Celsjusza) 16 lipca 2023 r. – nie do końca najgorętszy dzień na świecie w historii, ale blisko. Phoenix pobił rekordową passę upałów 19 prostych dni z temperaturami powyżej 110 F (43.3 C), któremu towarzyszy długi ciąg nocy, które nigdy nie spadły poniżej 90 F (32.2 C), pozostawiając niewiele możliwości ochłodzenia się osobom bez klimatyzacji. W skali globalnej Ziemia prawdopodobnie miała swoje najgorętszy tydzień we współczesnej historii na początku lipca.

Fale upałów są doładowanie wraz ze zmianą klimatu – trwają dłużej, stają się częstsze i stają się po prostu gorętsze.

Jedno z pytań, które zadaje sobie wiele osób, brzmi: „Kiedy zrobi się zbyt gorąco dla normalnej codziennej aktywności, jaką znamy, nawet dla młodych, zdrowych dorosłych?”

Odpowiedź wykracza poza temperaturę, którą widzisz na termometrze. Chodzi też o wilgotność. Autonomiczne Badania naukowe został zaprojektowany w celu uzyskania kombinacji tych dwóch, mierzonych jako „temperatura mokrego termometru”. Łącznie ciepło i wilgotność narażają ludzi na znacznie zwiększone ryzyko i połączenie staje się niebezpieczny na niższych poziomach niż wcześniej sądzili naukowcy.

Granice zdolności adaptacyjnych człowieka

Naukowcy i inni obserwatorzy zaniepokoili się rosnącą częstotliwością ekstremalnych upałów połączonych z wysoką wilgotnością.

Na Bliskim Wschodzie, w Asaluyeh w Iranie, odnotowano niezwykle niebezpieczne zjawisko maksymalna temperatura mokrego termometru 92.7 F (33.7 C) wł 16 lipca 2023 r. – powyżej zmierzonej przez nas górnej granicy zdolności człowieka do przystosowania się do wilgotnego ciepła. Indie i Pakistan obaj też się zbliżyli.

Ludzie często wskazują na Badania opublikowane w 2010 który wysunął teorię, że temperatura mokrego termometru 95 F (35 C) - równa temperaturze 95 F przy 100% wilgotności lub 115 F przy 50% wilgotności - byłaby górną granicą bezpieczeństwa, powyżej której ludzkie ciało może nie ochładza się już poprzez odparowywanie potu z powierzchni ciała w celu utrzymania stabilnej wewnętrznej temperatury ciała.

Dopiero niedawno limit ten był testowany na ludziach w warunkach laboratoryjnych. Wyniki tych testów pokazują jeszcze większy powód do niepokoju.

Projekt PSU HEAT

Aby odpowiedzieć na pytanie „jak gorąco jest za gorąco?” wprowadziliśmy młodych, zdrowych mężczyzn i kobiety Noll Laboratory na Penn State University doświadczać stresu cieplnego w kontrolowanej komorze środowiskowej.

Eksperymenty te dają wgląd w to, które kombinacje temperatury i wilgotności zaczynają być szkodliwe nawet dla najzdrowszych ludzi.

Każdy uczestnik połknął małą pigułka telemetryczna które stale monitorowały głęboką temperaturę ciała lub temperaturę wewnętrzną. Następnie siedzieli w komorze środowiskowej, poruszając się tylko na tyle, aby symulować minimalne czynności dnia codziennego, takie jak prysznic, gotowanie i jedzenie. Naukowcy powoli zwiększali temperaturę w komorze lub wilgotność w setkach oddzielnych eksperymentów i monitorowali, kiedy temperatura ciała badanego zaczęła rosnąć.

Ta kombinacja temperatury i wilgotności, przy której temperatura ciała człowieka zaczyna stale rosnąć, nazywa się „krytyczny limit środowiskowy".

Poniżej tych limitów organizm jest w stanie utrzymać stosunkowo stabilną temperaturę wewnętrzną przez długi czas. Powyżej tych limitów temperatura ciała stale wzrasta, a ryzyko chorób związanych z wysoką temperaturą przy długotrwałym narażeniu wzrasta.

Kiedy ciało się przegrzewa, serce musi pracować ciężej, aby pompować przepływ krwi do skóry, aby rozproszyć ciepło, a kiedy również się pocisz, zmniejsza się płyny ustrojowe. W najgorszym przypadku przedłużona ekspozycja może skutkować udarem cieplnym, zagrażającym życiu problemem, który wymaga natychmiastowego i szybkiego schłodzenia i leczenia.

Nasze badania na młodych zdrowych mężczyznach i kobietach pokazują, że ta górna granica środowiskowa jest jeszcze niższy niż teoretycznie 35 C. Występuje przy temperaturze mokrego termometru około 87 F (31 C) w różnych środowiskach o wilgotności względnej powyżej 50%. To równałoby się 87 F przy 100% wilgotności lub 100 F (38 C) przy 60% wilgotności. Podobnie jak na wykresie indeksu ciepła National Weather Service, wykres ten przekłada kombinacje temperatury powietrza i wilgotności względnej na krytyczne limity środowiskowe, powyżej których wzrasta temperatura głęboka ciała. Granica między obszarami żółtym i czerwonym reprezentuje średni krytyczny limit środowiskowy dla młodych mężczyzn i kobiet przy minimalnej aktywności. W. Larry’ego Kenneya, CC BY-ND

Środowiska suche i wilgotne

Obecne fale upałów na całym świecie przekraczają te krytyczne limity środowiskowe i zbliżają się, jeśli nie przekraczają, nawet do teoretycznych limitów 95 F (35 C) mokrego termometru.

W gorącym, suchym środowisku krytyczne limity środowiskowe nie są określane przez temperaturę mokrego termometru, ponieważ prawie cały pot wytwarzany przez organizm paruje, co chłodzi ciało. Jednak ilość potu, jaką człowiek może pocić się, jest ograniczona, a ponadto uzyskujemy więcej ciepła z wyższych temperatur powietrza.

Pamiętaj, że te odcięcia opierają się wyłącznie na zapobieganiu nadmiernemu wzrostowi temperatury ciała. Nawet niższe temperatury i wilgotność mogą obciążać serce i inne układy organizmu.

Pokazała to niedawna praca z naszego laboratorium tętno zaczyna rosnąć na długo przed temperaturą naszego ciała, ponieważ pompujemy krew do skóry. I chociaż przekroczenie tych limitów niekoniecznie oznacza najgorszy scenariusz, długotrwałe narażenie może stać się tragiczne dla wrażliwych populacji, takich jak osoby starsze i osoby z chorobami przewlekłymi.

Nasze eksperymenty skupiły się teraz na testowaniu starszych mężczyzn i kobiet, ponieważ nawet zdrowe starzenie się sprawia, że ​​ludzie są mniej tolerancyjni na ciepło. Zwiększona częstość występowania chorób serca, problemów z oddychaniem i innych problemów zdrowotnych, a także niektórych leków, może narazić ich na jeszcze większe ryzyko szkód. Część stanowią osoby w wieku powyżej 65 lat 80% do 90% ofiar fali upałów.

Jak zachować bezpieczeństwo

Utrzymywanie odpowiedniego nawodnienia i szukanie miejsc, w których można się ochłodzić – nawet przez krótki czas – jest ważne podczas upałów.

Podczas gdy coraz więcej miast w Stanach Zjednoczonych się rozwija węzły chłodnicze aby pomóc ludziom uciec przed upałem, nadal będzie wielu ludzi, którzy doświadczą tych niebezpiecznych warunków z nie ma jak się ochłodzić. Główny autor tego artykułu, W. Larry Kenney, omawia wpływ stresu cieplnego na zdrowie ludzi z PBS NewsHour.

Nawet osoby z dostępem do klimatyzacji mogą jej nie włączyć z powodu wysoki koszt energii – częstym zjawiskiem w Phoenix – lub z powodu przerwy w dostawie prądu na dużą skalę podczas fal upałów lub pożarów, co staje się coraz bardziej powszechne w zachodnich Stanach Zjednoczonych

Podsumowując, dowody wciąż rosną, że zmiany klimatyczne to nie tylko problem na przyszłość. Jest to coś, z czym obecnie boryka się ludzkość i musi się z nim zmierzyć.

O autorze

W. Larry’ego Kenneya, profesor fizjologii, kinezjologii i wydajności człowieka, Penn State; Daniela Vecellio, geograf-klimatolog i doktor habilitowany, Penn State; Rachel Cottle, doktor Kandydat na Fizjologię Wysiłku, Penn State, S. Tony WilkDoktor habilitowany w dziedzinie kinezjologii, Penn State

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki:

Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy

przez Bessela van der Kolka

Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce

przez Jamesa Nestora

Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała

przez Stevena R. Gundry'ego

Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się

autorstwa Joela Greene'a

Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony

autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a

Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić