چقدر گرما خیلی گرم است که بدن انسان نتواند عملکرد مطلوبی داشته باشد؟

در حالی که موج گرمای مرگبار ایالات متحده را ویران می کند، شواهد جدید نشان می دهد که وقتی دمای بیرون به 104 تا 122 درجه فارنهایت افزایش می یابد، بدن انسان می تواند عملکرد مطلوب خود را متوقف کند.

پژوهشی که روز پنجشنبه در کنفرانس سالانه انجمن زیست‌شناسی تجربی در ادینبورگ، اسکاتلند ارائه شد، نشان می‌دهد که درجه حرارت در آن محدوده، میزان متابولیک فرد در حالت استراحت را افزایش می‌دهد، یعنی مقدار انرژی مورد نیاز برای عملکرد در حالت استراحت.

هنگامی که این اتفاق می افتد، افراد ممکن است شروع به تنفس سریع تر کنند و ضربان قلب آنها افزایش یابد. زمانی که بدن فرد دیگر نتواند از گرمای اضافی خلاص شود، وضعیتی که به عنوان استرس گرمایی شناخته می شود، دمای داخلی افزایش می یابد. این ممکن است باعث گیجی، حالت تهوع، سرگیجه، سردرد یا غش شود.

لوئیس هالسی، استاد علوم زندگی و سلامت در دانشگاه روهمپتون در انگلیس که این مطالعه را انجام داده است، می‌گوید: «مردم تمایل دارند تا برای گرم شدن تا یک نقطه خاص، به خوبی هم‌خونی کنند.

هالسی که نتایج اولین مجموعه آزمایش‌های خود را در سال 2021 منتشر کرد، پنج‌شنبه یافته‌های مجموعه دومی را که بر گرما و فعالیت قلب متمرکز بود، به اشتراک گذاشت.

برای اولین آزمایش هالسی و تیم تحقیقاتی اش از 13 بزرگسال زیر 60 سال خواستند در یک اتاقک دراز بکشند و آنها را به مدت یک ساعت در معرض دما و رطوبت مختلف قرار دهند. محققان میزان متابولیسم، دمای مرکزی، فشار خون، ضربان قلب و تعداد تنفس افراد را در حالت استراحت اندازه گیری کردند.

نتایج نشان داد که میزان متابولیسم افراد در حال استراحت زمانی که با دمای حداقل 40 درجه سانتیگراد (104 درجه فارنهایت) مواجه می شدند، افزایش می یابد.

به عنوان پایه، محققان از دمای 28 درجه سانتیگراد (حدود 82 درجه فارنهایت) با 50 درصد رطوبت استفاده کردند، زیرا انسان می تواند به راحتی دمای بدن خود را در این شرایط حفظ کند.

در دمای 40 درجه سانتیگراد و رطوبت 25 درصد، سطح متابولیک شرکت کنندگان به طور متوسط ​​35 درصد در مقایسه با پایه افزایش یافت، اما دمای مرکزی بدن آنها افزایش پیدا نکرد.

با این حال، در دمای 50 درجه سانتیگراد (122 درجه فارنهایت) و 50 درصد رطوبت، دمای مرکزی افراد به طور متوسط ​​1 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. میزان متابولیسم افراد نیز 56 درصد و ضربان قلب آنها 64 درصد افزایش یافته است.

آستانه ای که عرق کردن دیگر کمکی نمی کند

در چند هفته گذشته چندین بخش از ایالات متحده دمای بیش از 104 درجه داشته است. دره مرگ در کالیفرنیا روز دوشنبه به 122 درجه رسید و هفته گذشته دمای هوا در چندین شهر تگزاس از 110 درجه گذشت.

در سطح جهانی، داده های موسسه تغییرات آب و هوایی دانشگاه مین نشان می دهد که چهارم ژوئیه امسال ممکن است گرم ترین روز ثبت شده روی زمین باشد.

هالسی که شخصاً در آزمایش‌های او شرکت داشت، گفت که محیط در دمای 50 درجه سانتی‌گراد بسیار بد است» زیرا حتی عرق نیز نمی‌تواند شما را خنک کند.

توانایی عرق کردن کمی ابرقدرت است، مگر اینکه خیلی مرطوب باشد و مکانیسم تعریق کار نکند زیرا عرق به جایی نمی رسد. او گفت که فقط روی پوست جمع می شود.

هالسی محاسبه کرد که اگر شرکت کنندگان برای مدت طولانی در اتاق با دمای 50 درجه سانتیگراد و رطوبت 50 درصد باقی بمانند، ممکن است زنده نمانند، اگرچه محققان مطمئن نیستند که قرار گرفتن در معرض چه مقدار کشنده خواهد بود.

هالسی گفت: “آنها در نهایت مردند زیرا دمای هسته آنها بالا و بالاتر می رفت.” “بدن برای دفع گرما تلاش خواهد کرد.”

روز پنجشنبه، هالسی نتایج آزمایش‌های اخیر خود را با 24 شرکت‌کننده که برخی از آنها بخشی از مطالعه اصلی بودند، ارائه کرد. این بار محققان از اکوکاردیوگرام یا سونوگرافی قلب برای بررسی فعالیت قلب افراد در دمای 50 درجه سانتیگراد استفاده کردند. رطوبت 25 درصد

آنها دریافتند که ضربان قلب زنان به طور متوسط ​​بیشتر از مردان افزایش یافته است. هالسی گفت: این ممکن است نشان دهد که بدن زنان در خلاص شدن از شر گرمای اضافی کارآمد نیست.

اما او افزود: «به هیچ وجه نمی‌توانم به شما بگویم آها! بنابراین، زنان یا مردان در گرما بیشتر به این دلیل مبارزه خواهند کرد.»

“قهرمان نباش”

کیم نولتون، استادیار بالینی علوم بهداشت محیط در دانشگاه کلمبیا، گفت: تحقیقات هالسی به توضیح اینکه چرا گرمای شدید می تواند کشنده باشد کمک می کند.

نولتون گفت: «افراد زیادی در جهان وجود دارند، اگر نگوییم بیشتر، میلیون‌ها نفر که در معرض این شرایط قرار دارند.»

او گفت، افرادی که از قبل مشکلات قلبی و ریوی دارند، به همراه افراد مسن، افراد باردار و نوزادان، بیشترین آسیب پذیری را در برابر گرمای شدید دارند.

بر اساس گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری ها، سالانه به طور متوسط ​​702 مرگ ناشی از گرما در ایالات متحده رخ می دهد.

اما مایکل ساوکا، فیزیولوژیست در دانشکده علوم زیستی فناوری جورجیا، این سوال را مطرح کرد که آیا میزان متابولیک در استرس گرمایی نقش دارد یا خیر. او به تحقیقات خود اشاره کرد که نشان می‌دهد در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد، افراد در حین ورزش پس از سازگاری با گرما، میزان متابولیسم کمتری را نشان می‌دهند.

ساوکا گفت: «این که بگویم وقتی بیرون هوا گرم می‌شود، مردم میزان متابولیسم خود را در حالت استراحت افزایش می‌دهند، برای من چندان منطقی نیست.

او این فرضیه را مطرح کرد که ممکن است میزان متابولیسم شرکت کنندگان در مطالعه افزایش یافته باشد زیرا آنها به دلیل ناراحتی در حال حرکت بودند. او همچنین تردید دارد که آیا این نتایج در مورد افرادی که به دماهای گرم تر عادت کرده اند اعمال شود، زیرا انگلستان دارای آب و هوای معتدل است.

با این حال، نولتون گفت که همه باید در روزهای بسیار گرم اقدامات احتیاطی را انجام دهند.

او گفت: «اگر احساس می‌کنید از حال رفته‌اید، سرگیجه یا حالت تهوع دارید، آن را واقعا جدی بگیرید. “قهرمان نباشید و در گرما به جعل ادامه دهید.”