مع انخفاض سجلات الحرارة ، ما مدى سخونة الجسم البشري؟

حطمت درجات الحرارة الشديدة الأرقام القياسية في جميع أنحاء أوروبا وآسيا وأمريكا الشمالية ، حيث يعاني ملايين الأشخاص من الحرارة والرطوبة فوق المستوى “الطبيعي” لأيام متتالية.

ضرب وادي الموت 128 درجة فهرنهايت (53.3 درجة مئوية) في 16 يوليو 2023 – ليس أكثر الأيام حرارة في العالم على الإطلاق ، ولكنه قريب. حطمت Phoenix خط حرارة قياسيًا مع 19 يومًا متتاليًا مع درجات حرارة أعلى من 110 فهرنهايت (43.3 درجة مئوية) ، مصحوبة بسلسلة طويلة من الليالي التي لم تنخفض أبدًا عن 90 فهرنهايت (32.2 درجة مئوية) ، مما يترك فرصة ضئيلة للأشخاص الذين ليس لديهم مكيف للهواء ليبردوا. على الصعيد العالمي ، من المحتمل أن يكون الأسبوع الأكثر سخونة على الإطلاق على الإطلاق في أوائل شهر يوليو على كوكب الأرض.

تزداد موجات الحرارة شحناً فائقاً مع تغير المناخ – حيث تدوم لفترة أطول ، وتصبح أكثر تواتراً وتصبح أكثر سخونة.

أحد الأسئلة التي يطرحها الكثير من الناس هو: “متى سيكون الجو حارًا جدًا بالنسبة للنشاط اليومي العادي كما نعرفه ، حتى بالنسبة للشباب والبالغين الأصحاء؟”

تتجاوز الإجابة درجة الحرارة التي تراها على مقياس الحرارة. إنها تتعلق أيضًا بالرطوبة. تم تصميم بحثنا للتوصل إلى مزيج من الاثنين ، يتم قياسهما على أنه “درجة حرارة اللمبة الرطبة”. تؤدي الحرارة والرطوبة معًا إلى تعريض الناس لخطر متزايد بشكل كبير ، ويصبح هذا المزيج خطيرًا عند مستويات أقل مما كان يعتقد العلماء سابقًا.

حدود قدرة الإنسان على التكيف

يشعر العلماء والمراقبون الآخرون بالقلق من زيادة وتيرة الحرارة الشديدة المقترنة بالرطوبة العالية.

في الشرق الأوسط ، عسلوية ، إيران ، سجلت درجة حرارة قصوى شديدة الخطورة للبصلة الرطبة بلغت 92.7 فهرنهايت (33.7 درجة مئوية) في 16 يوليو 2023 – أعلى من الحد الأعلى المقاس لقدرة الإنسان على التكيف مع الحرارة الرطبة. كما اقتربت الهند وباكستان من بعضهما البعض.

غالبًا ما يشير الناس إلى دراسة نُشرت في عام 2010 افترضت أن درجة حرارة المصباح الرطب البالغة 95 فهرنهايت (35 درجة مئوية) – تساوي درجة حرارة 95 فهرنهايت عند 100٪ رطوبة ، أو 115 فهرنهايت عند 50٪ رطوبة – ستكون الحد الأعلى. من الأمان ، حيث لا يستطيع جسم الإنسان بعد ذلك تبريد نفسه عن طريق تبخير العرق من سطح الجسم للحفاظ على استقرار درجة حرارة الجسم الأساسية.

لم يتم اختبار هذا الحد إلا مؤخرًا على البشر في ظروف معملية. تظهر نتائج هذه الاختبارات سببًا أكبر للقلق.

مشروع PSU HEAT

للإجابة على سؤال “ما مدى سخونة الجو؟” أحضرنا شبابًا وشاباتًا يتمتعون بصحة جيدة إلى مختبر نول في جامعة ولاية بنسلفانيا لتجربة الإجهاد الحراري في غرفة بيئية خاضعة للرقابة.

توفر هذه التجارب نظرة ثاقبة حول أي توليفات من درجة الحرارة والرطوبة تبدأ في أن تصبح ضارة حتى لأصحاء البشر.

ابتلع كل مشارك حبة صغيرة للقياس عن بعد تراقب باستمرار درجة حرارة الجسم أو درجة حرارة الجسد. ثم جلسوا في غرفة بيئية ، متحركين بما يكفي لمحاكاة الحد الأدنى من أنشطة الحياة اليومية ، مثل الاستحمام والطهي وتناول الطعام. رفع الباحثون ببطء إما درجة الحرارة في الغرفة أو الرطوبة في مئات التجارب المنفصلة وراقبوا متى بدأت درجة حرارة الجسم الأساسية في الارتفاع.

هذا المزيج من درجة الحرارة والرطوبة الذي تبدأ عنده درجة حرارة الجسم الأساسية في الارتفاع باستمرار يسمى “الحد البيئي الحرج”.

تحت هذه الحدود ، يكون الجسم قادرًا على الحفاظ على درجة حرارة أساسية مستقرة نسبيًا على مدى فترات طويلة من الزمن. فوق هذه الحدود ، ترتفع درجة الحرارة الأساسية بشكل مستمر ويزداد خطر الإصابة بالأمراض المرتبطة بالحرارة مع التعرض لفترات طويلة.

عندما ترتفع درجة حرارة الجسم ، يجب على القلب أن يعمل بجهد أكبر لضخ تدفق الدم إلى الجلد لتبديد الحرارة ، وعندما تتعرق أيضًا ، فإن ذلك يقلل من سوائل الجسم. في الحالة الأكثر خطورة ، يمكن أن يؤدي التعرض لفترات طويلة إلى ضربة شمس ، وهي مشكلة تهدد الحياة وتتطلب تبريدًا فوريًا وعلاجًا طبيًا.

تُظهر دراساتنا حول الرجال والنساء الشبان الأصحاء أن هذا الحد البيئي الأعلى أقل حتى من الحد النظري 35 درجة مئوية ، ويحدث عند درجة حرارة بصيلة مبللة تبلغ حوالي 87 فهرنهايت (31 درجة مئوية) عبر مجموعة من البيئات أعلى من 50٪ من الرطوبة النسبية. هذا يساوي 87 فهرنهايت عند 100٪ رطوبة أو 100 فهرنهايت (38 درجة مئوية) عند 60٪ رطوبة.

البيئات الجافة مقابل الرطبة

تتجاوز موجات الحرارة الحالية حول العالم تلك الحدود البيئية الحرجة ، وتقترب ، إن لم تكن تتجاوز ، حدود المصباح الرطب 95 درجة فهرنهايت (35 درجة مئوية).

في البيئات الحارة والجافة ، لا يتم تحديد الحدود البيئية الحرجة من خلال درجات حرارة البصيلات الرطبة ، لأن كل العرق الذي ينتجه الجسم تقريبًا يتبخر ، مما يؤدي إلى تبريد الجسم. ومع ذلك ، فإن كمية العرق التي يمكن أن يتعرقها البشر محدودة ، كما أننا نكتسب المزيد من الحرارة من درجات حرارة الهواء المرتفعة.

ضع في اعتبارك أن هذه الانقطاعات تعتمد فقط على الحفاظ على درجة حرارة جسمك من الارتفاع المفرط. حتى درجات الحرارة والرطوبة المنخفضة يمكن أن تضغط على القلب وأنظمة الجسم الأخرى.

أظهرت ورقة بحثية حديثة من مختبرنا أن معدل ضربات القلب يبدأ في الارتفاع قبل أن ترتفع درجة الحرارة الأساسية لدينا ، حيث نقوم بضخ الدم إلى الجلد. وعلى الرغم من أن تجاوز هذه الحدود لا يمثل بالضرورة سيناريو أسوأ حالة ، إلا أن التعرض لفترات طويلة قد يصبح شديد الخطورة بالنسبة للفئات الضعيفة من السكان مثل كبار السن وذوي الأمراض المزمنة.

تحول تركيزنا التجريبي الآن إلى اختبار كبار السن من الرجال والنساء ، لأن الشيخوخة الصحية تجعل الناس أقل تحملاً للحرارة. يمكن أن يؤدي الانتشار المتزايد لأمراض القلب ومشاكل الجهاز التنفسي وغيرها من المشكلات الصحية ، بالإضافة إلى بعض الأدوية ، إلى زيادة خطر تعرضهم للضرر. يشكل الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 65 عامًا حوالي 80٪ إلى 90٪ من ضحايا موجة الحر.

كيف تحافظ على سلامتك

البقاء رطبًا جيدًا والبحث عن مناطق تبرد فيها – حتى لفترات قصيرة – مهمان في درجات الحرارة المرتفعة.

بينما تقوم المزيد من المدن في الولايات المتحدة بتوسيع مراكز التبريد لمساعدة الناس على الهروب من الحرارة ، سيظل هناك العديد من الأشخاص الذين سيختبرون هذه الظروف الخطرة دون أي وسيلة لتبريد أنفسهم.

حتى أولئك الذين لديهم إمكانية الوصول إلى تكييف الهواء قد لا يقومون بتشغيله بسبب ارتفاع تكلفة الطاقة – وهو أمر شائع في فينيكس – أو بسبب انقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع أثناء موجات الحرارة أو حرائق الغابات ، كما أصبح أكثر شيوعًا في غرب الولايات المتحدة

أخيرًا ، لا تزال الأدلة تتزايد على أن تغير المناخ ليس مجرد مشكلة للمستقبل. إنها مشكلة تواجهها البشرية حاليًا ويجب أن تتعامل معها وجهاً لوجه.

هذا تحديث لمقال نُشر في الأصل في 6 يوليو 2022.