Hvor varmt er for varmt til den menneskelige krop?

Subiyanto/Pexels

Klimaændringer gør ekstrem varme mere almindelig og mere alvorlig, som vi har set i de hedebølger, der har skyllet over det vestlige USA i de sidste to uger. Nogle klimamodeller forudsiger, at dele af kloden vil blive ugæstfri for mennesker i det næste århundrede.

Men det, der gør et sted uliveligt, er ikke så ligetil som en specifik temperatur, og selv at tage højde for luftfugtighed forklarer ikke fuldt ud grænserne for den menneskelige krop i ekstrem varme. Tolerancen kan variere fra person til person, og en persons evne til at modstå varme kan ændre sig. At forstå vores grænser, og hvad der bestemmer dem, bliver vigtigere, efterhånden som de globale temperaturer kryber opad, og ekstreme vejrbegivenheder bliver sværere at forudsige.

Man skulle tro, at vi i dette øjeblik vil have valg mellem det gode og det dårlige, siger Camilo Mora , klimaforsker ved University of Hawaii. Men nu, når det kommer til ekstrem varme, er valgene mere af dette eller meget mere af dette.

Relateret historie

Klimaforandringerne gjorde den rekordsnusende nordvestlige hedebølge 150 gange mere sandsynlig

Begivenheden bragede nogle rekorder med næsten 5 ˚C, hvilket rejser bekymrende spørgsmål.

For en undersøgelse offentliggjort i Nature Climate Change i 2017, analyserede Mora og hans team hundredvis af ekstreme varmebegivenheder rundt om i verden for at bestemme, hvilke kombinationer af varme og fugt, der sandsynligvis ville være dødelige, og hvor disse forhold sandsynligvis ville forekomme i fremtiden.

De fandt ud af, at mens omkring 30 % af verdens befolkning i dag er udsat for en dødelig kombination af varme og fugt i mindst 20 dage hvert år, vil denne procentdel stige til næsten det halve i 2100, selv med de mest drastiske reduktioner i drivhusgasser. emissioner.

Andre forskere har fundet ud af, at klimaændringer laver ekstreme hedebølger op til hundredvis af gange mere sandsynligt og forårsager over en tredjedel af varmerelaterede dødsfald. Vi ændrer vores planet - hvad er grænserne for, hvad vi kan udholde?

Afkøling

Som varmblodede pattedyr har mennesker en konstant kropstemperatur, omkring 98 °F (37 °C). Og vores kroppe er designet til at arbejde stort set lige ved den temperatur, så der er en konstant balance mellem varmetab og varmetilvækst.

Problemer starter, når vores kroppe ikke kan tabe varmen hurtigt nok (eller tabe den for hurtigt i kulden, men lad os fokusere på varme for nu). Når din kernetemperatur bliver for varm, kan alt fra organer til enzymer lukke ned. Ekstrem varme kan føre til store nyre- og hjerteproblemer, og endda hjerneskade, siger Liz Hannah , en tidligere folkesundhedsforsker ved Australian National University, som studerer ekstrem varme.

Din krop arbejder for at opretholde sin kernetemperatur i varme omgivelser, for det meste ved at bruge ét kraftfuldt værktøj: sved. Den sved, du producerer, fordamper til luften, suger varme fra din hud og køler dig ned.

Fugtighed lammer denne kølemetode - hvis det er så fugtigt, at der allerede er meget vanddamp i luften, så kan sveden ikke fordampe så hurtigt, og sveden vil ikke køle dig så meget ned.

Ekstrem varme kan føre til store nyre- og hjerteproblemer og endda hjerneskade.

Forskere som Mora og hans team bruger ofte mål som varmeindeks eller vådpæretemperatur til at overveje, hvordan overdreven varme og fugt interagerer. På denne måde kan de fokusere på et enkelt tal for at identificere uopholdelige forhold.

Varmeindeks er et skøn, som du sikkert har set i vejrrapporter; det inddrager både varme og fugtighed for at repræsentere, hvordan vejret føles. Wet-bulb temperatur er bogstaveligt talt, hvad et termometer måler, hvis en våd klud er viklet rundt om det. (Temperaturen i prognosen er teknisk set en tør-bulb-temperatur, da den måles med et tørt termometer.) Wet-bulb-temperaturen kan estimere, hvad din hudtemperatur ville være, hvis du konstant svedte, så den bruges ofte til at anslå, hvordan folk ville klare sig i ekstrem varme.

En våd-bulb temperatur på 35 ° C, eller omkring 95 ° F, er stort set den absolutte grænse for menneskelig tolerance, siger Zach Schlader , en fysiolog ved Indiana University Bloomington. Udover det vil din krop ikke være i stand til at miste varme til miljøet effektivt nok til at opretholde sin kernetemperatur. Det betyder ikke, at varmen vil dræbe dig med det samme, men hvis du ikke kan køle ned hurtigt, vil hjerne- og organskader starte.

Det betingelser der kan føre til en våd-bulb temperatur på 95 ° F varierer meget. Uden vind og solrig himmel vil et område med 50 % luftfugtighed ramme en ulevelig våd-bulb-temperatur på omkring 109 °F, mens temperaturerne i for det meste tør luft skulle over 130 °F for at nå denne grænse.

Nogle klimamodeller forudsiger, at vi vil begynde at ramme våde løgtemperaturer over 95 °F i midten af ​​det 21. århundrede. Andre forskere siger, at vi allerede er der. I en undersøgelse offentliggjort i 2020 viste forskere, at nogle steder i subtroperne allerede har rapporteret sådanne forhold - og de bliver mere almindelige.

Mens de fleste forskere er enige om, at en våd-bulb-temperatur på 95 ° F er uoverkommelig for de fleste mennesker, er virkeligheden, at mindre ekstreme forhold også kan være dødelige. Vi har kun ramt de våde temperaturer på Jorden et par gange, men varme dræber mennesker rundt om i verden hvert år.

Alle er modtagelige - nogle mere end andre, siger Hanna, den australske folkesundhedsforsker. Børn og ældre mennesker kan normalt ikke regulere deres temperatur så godt som unge voksne, og folk på visse lægemidler har en nedsat evne til at svede.

Folks varmetolerance kan også ændre sig over tid - din krop kan blive mere akklimatiseret til varme med eksponering, ligesom den måde den kan akklimatisere sig til lavere iltniveauer i høje højder.

Varmetolerance

Varmeakklimatisering bygges op over tid: Det kan starte på så lidt som et par dage, og hele processen kan tage seks uger eller længere, siger Hanna. Mennesker, der er mere akklimatiseret til at varme, sveder mere, og deres sved er mere fortyndet, hvilket betyder, at de mister færre elektrolytter gennem deres sved. Dette kan beskytte kroppen mod dehydrering og hjerte- og nyreproblemer, siger Hanna.

Akklimatisering er grunden til, at hedebølger på køligere steder, eller hedebølger tidligt på sommeren, er mere tilbøjelige til at være dødelige end de samme forhold på varmere steder eller senere på sommeren. Det er ikke kun, at steder som Canada og Seattle er mindre tilbøjelige til at have aircondition, selvom infrastruktur er en anden stor faktor i, hvor dødbringende hedebølger vil være. Beboere på køligere steder er også bare mindre akklimatiseret til varmen, så våde pæretemperaturer under 95 °F kan være dødelige.

Der er grænser for akklimatisering, påpeger Hanna. Vi vil ikke være i stand til at udvikle os forbi de forhold, som klimaændringer sandsynligvis vil bringe i de kommende årtier. Hun siger også, at selvom fysiologiske grænser er vigtige, skal vi også overveje andre faktorer, såsom adfærd og infrastruktur.

Hvis du bevæger dig rundt eller arbejder udenfor, behøver temperaturen ikke at blive nær så varm for at være dødbringende, siger Hanna. Af den samlede energi, du bruger til at udføre en opgave, uanset om det er at løbe et løb eller vaske op, går 20% til faktisk at bevæge dine muskler, og de andre 80% bliver til varme. Så mere bevægelse betyder mere varme for din krop at komme af med, hvilket betyder, at hvis du anstrenger dig, vil du ikke være i stand til at håndtere temperaturer, du kunne holde ud, hvis du bare lå og lå.

Hanna bor i Australien og er særligt indstillet på, hvordan ekstrem varme påvirker mennesker og samfund. Australien er et af de varmeste lande på Jorden, hvor nogle steder allerede skubber grænserne for menneskelig tolerance. At hjælpe folk med at forstå farerne ved varme er mere presserende for hende end nogensinde, da ekstremerne bliver normen.

Verden varmer, siger Hanna, og det kommer til at gå ud over, hvad normal fysiologi kan klare.

skjule