Långvarig exponering för hög värme kan bli dödlig. Mark Wilson / Getty Images
Värmeböljor är blir överladdade när klimatet förändras – håller längre, blir mer frekvent och blir helt enkelt varmare. En fråga som många ställer sig är: "När blir det för varmt för normal daglig aktivitet som vi känner det, även för unga, friska vuxna?"
Svaret går utöver den temperatur du ser på termometern. Det handlar också om luftfuktighet. Vår forskning visar kombinationen av de två burken bli farligt snabbare än forskare tidigare trott.
Forskare och andra observatörer har blivit oroade över den ökande frekvensen av extrem värme i kombination med hög luftfuktighet, mätt som "våt-bulb-temperatur." Under värmeböljorna som intog Sydasien i maj och juni 2022, registrerade Jacobabad, Pakistan en maximal våt-bulb-temperatur av 33.6 C (92.5 F) och Delhi toppade det – nära den teoretiska övre gränsen för människans anpassningsförmåga till fuktig värme.
Folk pekar ofta på en studie publicerad i 2010 som uppskattade att en våttemperatur på 35 C – lika med 95 F vid 100 % luftfuktighet, eller 115 F vid 50 % luftfuktighet – skulle vara den övre säkerhetsgränsen, bortom vilken människokroppen inte längre kan kyla sig själv genom att förånga svett från kroppens yta för att bibehålla en stabil kroppstemperatur.
Det var inte förrän nyligen som denna gräns testades på människor i laboratoriemiljöer. Resultaten av dessa tester visar en ännu större anledning till oro.
PSU HEAT-projektet
För att svara på frågan om "hur varmt är för varmt?" vi förde in unga, friska män och kvinnor Noll Laboratory vid Penn State University att uppleva värmestress i en kontrollerad miljö.
Dessa experiment ger insikt i vilka kombinationer av temperatur och luftfuktighet som börjar bli skadliga även för de friskaste människorna.
Varje deltagare svalde ett litet telemetripiller, som övervakade deras djupa kropps- eller kärntemperatur. De satt sedan i en miljökammare och rörde sig precis tillräckligt för att simulera de minimala aktiviteterna i det dagliga livet, som att laga mat och äta. Forskare ökade långsamt antingen temperaturen i kammaren eller luftfuktigheten och övervakade när ämnets kärntemperatur började stiga.
Den kombinationen av temperatur och luftfuktighet som gör att personens kärntemperatur börjar stiga kallas "kritisk miljögräns.” Under dessa gränser kan kroppen hålla en relativt stabil kärntemperatur över tiden. Över dessa gränser stiger kärntemperaturen kontinuerligt och risken för värmerelaterade sjukdomar vid långvarig exponering ökar.
När kroppen överhettas måste hjärtat arbeta hårdare för att pumpa blodflödet till huden för att skingra värmen, och när du också svettas minskar det kroppsvätskorna. I det värsta fallet kan långvarig exponering resultera i värmeslag, ett livshotande problem som kräver omedelbar och snabb nedkylning och medicinsk behandling.
Våra studier på unga friska män och kvinnor visar att denna övre miljögräns är ännu lägre än de teoretiserade 35 C. Det är mer som en våtlampatemperatur på 31 C (88 F). Det skulle vara lika med 31 C vid 100 % luftfuktighet eller 38 C (100 F) vid 60 % luftfuktighet.
I likhet med National Weather Services värmeindexdiagram översätter detta diagram kombinationer av lufttemperatur och relativ fuktighet till kritiska miljögränser, över vilka kroppstemperaturen stiger. Gränsen mellan de gula och röda områdena representerar den genomsnittliga kritiska miljögränsen för unga män och kvinnor vid minimal aktivitet. W. Larry Kenney, CC BY-ND
Torra kontra fuktiga miljöer
Aktuella värmeböljor runt om i världen närmar sig, om inte överskrider, dessa gränser.
I varma, torra miljöer definieras inte de kritiska miljögränserna av våta bulbstemperaturer, eftersom nästan all svett som kroppen producerar avdunstar, vilket kyler kroppen. Men hur mycket människor kan svettas är begränsad, och vi får också mer värme från de högre lufttemperaturerna.
Tänk på att dessa cutoffs enbart är baserade på att hålla din kroppstemperatur från att stiga för mycket. Även lägre temperaturer och luftfuktighet kan belasta hjärtat och andra kroppssystem. Och även om överskuggande av dessa gränser inte nödvändigtvis utgör ett värsta scenario, kan långvarig exponering bli svår för utsatta befolkningsgrupper som äldre och de med kroniska sjukdomar.
Vårt experimentella fokus har nu övergått till att testa äldre män och kvinnor, eftersom även hälsosamt åldrande gör människor mindre värmetoleranta. Att lägga till den ökade förekomsten av hjärtsjukdomar, andningsproblem och andra hälsoproblem, såväl som vissa mediciner, kan sätta dem i ännu högre risk att skadas. Personer över 65 år utgör några 80%-90% av värmeböljans offer.
Hur du kan vara säker
Att hålla sig väl hydrerad och leta efter områden där man kan svalna – även under korta perioder – är viktigt vid hög värme.
Medan fler städer i USA expanderar kylcentraler för att hjälpa människor att fly från värmen, kommer det fortfarande att finnas många människor som kommer att uppleva dessa farliga förhållanden med inget sätt att kyla sig själva.
Huvudförfattaren till denna artikel, W. Larry Kenney, diskuterar effekten av värmestress på människors hälsa med PBS NewsHour.
Även de med tillgång till luftkonditionering kanske inte slår på den på grund av höga energikostnader – en vanlig företeelse i Phoenix, Arizona – eller på grund av storskaliga strömavbrott under värmeböljor eller skogsbränder, vilket blir allt vanligare i västra USA
En färsk studie med fokus på värmestress i Afrika fann att framtida klimat inte kommer att gynna användningen av ens billiga kylsystem som "träskylare" eftersom de tropiska och kustnära delarna av Afrika blir fuktigare. Dessa enheter, som kräver mycket mindre energi än luftkonditioneringsapparater, använder en fläkt för att återcirkulera luften över en sval, våt dyna för att sänka lufttemperaturen, men de blir ineffektiva vid höga våta temperaturer över 21 C (70 F).
Allt som allt, bevisen fortsätter att öka för att klimatförändringar inte bara är ett problem för framtiden. Det är något som mänskligheten för närvarande står inför och måste ta itu med direkt.
Om författaren
W. Larry Kenney, professor i fysiologi, kinesiologi och mänsklig prestation, Penn State; Daniel Vecellio, geograf-klimatolog och postdoktor, Penn State; Rachel Cottle, Ph.D. Student i träningsfysiologi, Penn Stateoch S. Tony Wolf, postdoktor i kinesiologi, Penn State
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma
av Bessel van der Kolk
Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.
Klicka för mer info eller för att beställa
Breath: The New Science of a Lost Art
av James Nestor
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.
Klicka för mer info eller för att beställa
Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning
av Steven R. Gundry
Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging
av Joel Greene
Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta
av Dr Jason Fung och Jimmy Moore
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
