Hoe heet is te heet voor het menselijk lichaam?

Subiyanto/Pexels

Door klimaatverandering komt extreme hitte vaker voor en wordt het erger, zoals we hebben gezien bij de hittegolven die de afgelopen twee weken over het westen van de VS hebben gewoed. Sommige klimaatmodellen voorspellen dat delen van de wereld in de volgende eeuw onherbergzaam zullen worden voor mensen.

Maar wat een plek onleefbaar maakt, is niet zo eenvoudig als een specifieke temperatuur, en zelfs rekening houden met vochtigheid verklaart niet volledig de grenzen van het menselijk lichaam in extreme hitte. Tolerantie kan van persoon tot persoon verschillen en het vermogen van iemand om hitte te weerstaan ​​kan veranderen. Inzicht in onze limieten en wat ze bepaalt, zal belangrijker worden naarmate de wereldwijde temperaturen stijgen en extreme weersomstandigheden moeilijker te voorspellen worden.

Je zou denken dat we op dit moment keuzes zullen hebben tussen goed en slecht, zegt Camilo Mora , een klimaatonderzoeker aan de Universiteit van Hawaï. Maar nu, als het gaat om extreme hitte, zijn de keuzes meer van dit of veel meer van dit.

Verwant verhaal

Klimaatverandering maakte de recordverpletterende hittegolf in het noordwesten 150 keer waarschijnlijker

Het evenement bereikte enkele recordhoogtes met bijna 5 ˚C, wat verontrustende vragen opriep.

Voor een studie Mora en zijn team, gepubliceerd in Nature Climate Change in 2017, analyseerden honderden extreme hittegebeurtenissen over de hele wereld om te bepalen welke combinaties van hitte en vochtigheid het meest waarschijnlijk dodelijk waren en waar die omstandigheden zich in de toekomst waarschijnlijk zouden voordoen.

Ze ontdekten dat terwijl tegenwoordig ongeveer 30% van de wereldbevolking gedurende ten minste 20 dagen per jaar wordt blootgesteld aan een dodelijke combinatie van hitte en vochtigheid, dat percentage tegen 2100 zal toenemen tot bijna de helft, zelfs met de meest drastische vermindering van broeikasgassen. uitstoot.

Andere onderzoekers hebben ontdekt dat klimaatverandering tot honderden keren extreme hittegolven veroorzaakt waarschijnlijker en veroorzakend meer dan een derde van hittegerelateerde sterfgevallen. We veranderen onze planeet - wat zijn de grenzen van wat we kunnen verdragen?

Afkoelen

Als warmbloedige zoogdieren hebben mensen een constante lichaamstemperatuur, ongeveer 98 ° F (37 ° C). En ons lichaam is ontworpen om bij die temperatuur vrijwel goed te werken, dus er is een constant evenwicht tussen warmteverlies en warmtewinst.

Problemen beginnen wanneer ons lichaam de warmte niet snel genoeg kan verliezen (of het te snel kan verliezen in de kou, maar laten we ons voorlopig op warmte concentreren). Wanneer je kerntemperatuur te hoog wordt, kan alles, van organen tot enzymen, stilvallen. Extreme hitte kan leiden tot ernstige nier- en hartproblemen, en zelfs hersenbeschadiging, zegt Liz Hannah , een voormalig volksgezondheidsonderzoeker aan de Australian National University, die extreme hitte bestudeert.

Je lichaam werkt om zijn kerntemperatuur in warme omgevingen te behouden, meestal door één krachtig hulpmiddel te gebruiken: zweet. Het zweet dat je produceert, verdampt in de lucht, zuigt warmte uit je huid en koelt je af.

Vochtigheid verlamt deze koelmethode - als het zo vochtig is dat er al veel waterdamp in de lucht zit, kan zweet niet zo snel verdampen, en zweten zal je niet zo veel afkoelen.

Extreme hitte kan leiden tot ernstige nier- en hartproblemen en zelfs tot hersenbeschadiging.

Onderzoekers zoals Mora en zijn team gebruiken vaak metingen zoals hitte-index of natteboltemperatuur om te overwegen hoe overmatige hitte en vochtigheid op elkaar inwerken. Op deze manier kunnen ze zich concentreren op een enkel nummer om onleefbare omstandigheden te identificeren.

Hitte-index is een schatting die je waarschijnlijk hebt gezien in weerberichten; het houdt rekening met zowel hitte als vochtigheid om weer te geven hoe het weer aanvoelt. Natteboltemperatuur is letterlijk wat een thermometer meet als er een natte doek omheen is gewikkeld. (De temperatuur in de voorspelling is technisch gezien een droge-boltemperatuur, aangezien deze wordt gemeten met een droge thermometer.) De temperatuur van de natte bol kan schatten wat uw huidtemperatuur zou zijn als u constant zou zweten, dus het wordt vaak gebruikt om te schatten hoe mensen zouden verkeren in extreme hitte.

Een natteboltemperatuur van 35 °C, of ​​ongeveer 95 °F, is vrijwel de absolute grens van menselijke tolerantie, zegt Zach Schlader , een fysioloog aan de Indiana University Bloomington. Bovendien kan je lichaam de warmte niet efficiënt genoeg aan de omgeving afgeven om de kerntemperatuur te handhaven. Dat betekent niet dat je meteen dood gaat van de hitte, maar als je niet snel kunt afkoelen, begint hersen- en orgaanschade.

De conditie die kunnen leiden tot een natteboltemperatuur van 95 ° F variëren sterk. Zonder wind en zonnige luchten, zal een gebied met een luchtvochtigheid van 50% een onleefbare natteboltemperatuur bereiken van ongeveer 109 ° F, terwijl in overwegend droge lucht de temperaturen boven de 130 ° F zouden moeten komen om die limiet te bereiken.

Sommige klimaatmodellen voorspellen dat we tegen het midden van de 21e eeuw natteboltemperaturen van meer dan 95 ° F zullen bereiken. Andere onderzoekers zeggen dat we er al zijn. In een studie gepubliceerd in 2020, toonden onderzoekers aan dat sommige plaatsen in de subtropen dergelijke omstandigheden al hebben gemeld - en ze komen steeds vaker voor.

Hoewel de meeste onderzoekers het erover eens zijn dat een natteboltemperatuur van 95 ° F voor de meeste mensen onleefbaar is, is de realiteit dat minder extreme omstandigheden ook dodelijk kunnen zijn. We hebben die natteboltemperaturen op aarde slechts een paar keer bereikt, maar elk jaar sterven mensen over de hele wereld door hitte.

Iedereen is vatbaar - de een meer dan de ander, zegt Hanna, de Australische onderzoeker op het gebied van volksgezondheid. Kinderen en ouderen kunnen hun temperatuur meestal niet zo goed regelen als jonge volwassenen, en mensen die bepaalde medicijnen gebruiken, hebben een verminderd vermogen om te zweten.

De hittetolerantie van mensen kan ook in de loop van de tijd veranderen - je lichaam kan meer geacclimatiseerd raken aan hitte door blootstelling, vergelijkbaar met de manier waarop het kan acclimatiseren aan lagere zuurstofniveaus op grote hoogte.

Hittetolerantie:

Warmte-acclimatisatie bouwt zich in de loop van de tijd op: het kan in slechts een paar dagen beginnen en het hele proces kan zes weken of langer duren, zegt Hanna. Mensen die meer geacclimatiseerd zijn om te verwarmen, zweten meer, en hun zweet is meer verdund, wat betekent dat ze minder elektrolyten verliezen door hun zweet. Dit kan het lichaam beschermen tegen uitdroging en hart- en nierproblemen, zegt Hanna.

Acclimatisatie is de reden waarom hittegolven op koelere plaatsen, of hittegolven in het begin van de zomer, dodelijker zijn dan dezelfde omstandigheden op warmere plaatsen of later in de zomer. Het is niet alleen zo dat plaatsen als Canada en Seattle minder vaak airconditioning hebben, hoewel infrastructuur een andere grote factor is in hoe dodelijke hittegolven zullen zijn. Bewoners van koelere plaatsen zijn ook gewoon minder gewend aan de hitte, dus natte-boltemperaturen onder 95 ° F kunnen dodelijk zijn.

Er zijn grenzen aan acclimatisatie, benadrukt Hanna. We zullen niet in staat zijn om voorbij de omstandigheden te evolueren die klimaatverandering de komende decennia waarschijnlijk met zich mee zal brengen. Ze zegt ook dat hoewel fysiologische limieten belangrijk zijn, we ook andere factoren moeten overwegen, zoals gedrag en infrastructuur.

Als je beweegt of buiten werkt, hoeft de temperatuur lang niet zo heet te worden om dodelijk te zijn, zegt Hanna. Van de totale energie die je gebruikt om een ​​taak uit te voeren, of dat nu een race is of afwassen, 20% gaat naar het daadwerkelijk bewegen van je spieren, en de andere 80% wordt omgezet in warmte. Dus meer beweging betekent meer warmte voor je lichaam om kwijt te raken, wat betekent dat als je jezelf inspant, je niet in staat zult zijn om temperaturen aan te kunnen die je zou kunnen verdragen als je gewoon rondslingerde.

Hanna, die in Australië woont, is vooral afgestemd op de gevolgen van extreme hitte voor mensen en gemeenschappen. Australië is een van de heetste landen op aarde, en sommige plaatsen verleggen al de grenzen van menselijke tolerantie. Mensen helpen de gevaren van hitte te begrijpen, is voor haar urgenter dan ooit, aangezien de extremen de norm worden.

De wereld warmt op, zegt Hanna, en het gaat verder dan wat de normale fysiologie aankan.

zich verstoppen