對人體來說太熱比許多人意識到的要快

太熱有多熱 77 長期暴露在高溫下可能會致命。 馬克威爾遜/蓋蒂圖片社

熱浪是 隨著氣候變化而變得增壓 – 持續時間更長,變得更頻繁,而且變得更熱。 很多人問的一個問題是:“我們所知道的正常日常活動什麼時候會變得太熱,即使對於年輕、健康的成年人也是如此?”

答案超出了您在溫度計上看到的溫度。 這也與濕度有關。 研究 顯示了兩者的結合可以 更快變得危險 比科學家之前認為的要高。

科學家和其他觀察者已經對極端高溫和高濕度(以“濕球溫度”測量)的頻率增加感到震驚。 在 2022 年 XNUMX 月和 XNUMX 年 XNUMX 月席捲南亞的熱浪期間,巴基斯坦的雅各巴巴德記錄了 最高濕球溫度 33.6 C (92.5 F) 和 德里位居榜首 – 接近人類對濕熱適應性的理論上限。

人們經常指向一個 研究發表在2010 估計 35 C 的濕球溫度 - 等於 95% 濕度時的 100 F,或 115% 濕度時的 50 F - 將是安全的上限,超過此溫度,人體將無法再通過蒸發汗水來冷卻自身從身體表面保持穩定的身體核心溫度。

直到最近,才在實驗室環境中對人體進行了測試。 這些測試的結果顯示出更令人擔憂的原因。

PSU HEAT 項目

回答“太熱有多熱?”的問題。 我們將年輕、健康的男性和女性帶入了 賓夕法尼亞州立大學諾爾實驗室 在受控環境中體驗熱應激。

這些實驗提供了對溫度和濕度的組合開始對最健康的人類有害的洞察。

每個參與者都吞下了一個小型遙測藥丸,用於監測他們的身體深處或核心溫度。 然後,他們坐在環境室中,移動剛好足以模擬日常生活中的最小活動,例如做飯和吃飯。 研究人員緩慢增加房間內的溫度或濕度,並監測受試者的核心溫度何時開始上升。

人的核心溫度開始升高的溫度和濕度的組合稱為“臨界環境極限。” 低於這些限制,身體能夠隨著時間的推移保持相對穩定的核心溫度。 超過這些限制,核心溫度會持續升高,長時間暴露於熱相關疾病的風險也會增加。


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當身體過熱時,心臟必須更加努力地將血液泵入皮膚以散發熱量,而當您還出汗時,就會減少體液。 在最嚴重的情況下,長時間接觸會導致中暑,這是一個危及生命的問題,需要立即迅速降溫並進行醫療治療。

我們對年輕健康男性和女性的研究表明,這個環境上限 甚至更低 比理論上的 35 攝氏度。它更像是 31 攝氏度(88 華氏度)的濕球溫度。 這將等於 31% 濕度下的 100 C 或 38% 濕度下的 100 C (60 F)。太熱有多熱2 77 與美國國家氣象局的熱指數圖表類似,該圖表將空氣溫度和相對濕度的組合轉換為關鍵環境限制,高於該限制核心體溫升高。 黃色和紅色區域之間的邊界代表年輕男性和女性在最低限度活動時的平均臨界環境限制。 W.拉里·肯尼, CC BY-ND

乾燥與潮濕環境

目前全球範圍內的熱浪正在接近甚至超過這些限制。

在炎熱乾燥的環境中,關鍵的環境限制不是由濕球溫度定義的,因為身體產生的幾乎所有汗水都會蒸發,從而使身體降溫。 然而,人類的出汗量是有限的,而且我們也會從更高的氣溫中獲得更多的熱量。

請記住,這些截止值僅基於防止您的體溫過度升高。 即使是較低的溫度和濕度也會對心臟和其他身體系統造成壓力。 雖然超過這些限制並不一定會出現最壞的情況,但對於老年人和慢性病患者等弱勢群體而言,長時間暴露可能會變得可怕。

我們的實驗重點現在轉向測試老年男性和女性,因為即使是健康的老齡化也會使人們的耐熱性降低。 再加上心髒病、呼吸系統問題和其他健康問題以及某些藥物的患病率增加,可能會使他們面臨更高的傷害風險。 65歲以上的人包括一些 80%-90%的熱浪傷亡.

如何保持安全

保持充足的水分並尋找可以降溫的區域——即使是短期的——在高溫下也很重要。

雖然美國更多的城市正在擴張 冷卻中心 為了幫助人們避暑,仍然會有很多人會經歷這些危險的情況 沒有辦法讓自己冷靜下來.

 本文的主要作者 W. Larry Kenney 在 PBS NewsHour 中討論了熱應激對人類健康的影響。

即使那些可以使用空調的人也可能不會打開它,因為 能源成本高 – 在亞利桑那州鳳凰城經常發生 – 或因為 大規模停電 在熱浪或野火期間,這在美國西部變得越來越普遍

最近的一項研究側重於 非洲的熱應激 發現隨著非洲的熱帶和沿海地區變得更加潮濕,未來的氣候將不利於使用即使是低成本的冷卻系統,例如“沼澤冷卻器”。 這些設備比空調需要的能源少得多,它們使用風扇在涼爽的濕墊上再循環空氣以降低空氣溫度,但在高於 21 C (70 F) 的高濕球溫度下它們變得無效。

總而言之,越來越多的證據表明氣候變化不僅僅是未來的問題。 這是人類目前正面臨並且必須正面應對的問題。談話

關於作者

W.拉里·肯尼, 生理學、運動機能學和人類行為學教授, 賓夕法尼亞州立大學; 丹尼爾·韋切利奧, 地理學家-氣候學家和博士後研究員, 賓夕法尼亞州立大學; 雷切爾·科特爾, 博士運動生理學學生, 賓夕法尼亞州立大學S.托尼沃爾夫, 運動機能學博士後研究員, 賓夕法尼亞州立大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.


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