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人体能忍受多高的温度

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人体能忍受多高的温度
浏览:178 发布日期:2022-09-04

2022年7月12日,西班牙马德里,一名年轻男子在身上浇了一瓶水,以对抗夏季的第二次热浪。

随着气候变化,热浪变得越来越猛烈——其持续时间更长、发生频率更高、温度更高。很多人都在问一个问题:“什么时候天气会变得过热,对我们的日常活动造成影响,即使是对年轻健康的成年人来说?”

答案超出了你在温度计上看到的温度。这也与湿度有关。我们的研究表明,两者结合可能比科学家此前认为的更容易造成危险。

科学家和其他观察家对极端高温和高湿度(以“湿球温度”衡量)发生的频率越来越高感到震惊。在2022年5月和6月热浪席卷南亚期间,巴基斯坦雅各布巴德记录的最高湿球温度为33.6摄氏度(即92.5华氏度),印度德里甚至记录到接近人类能承受的湿热的理论上限值。

人们经常提到2010年发表的一项研究,该研究估计,湿球温度35摄氏度(在湿度为100%等于95华氏度,在湿度为50%时等于115华氏度)将是安全上限,超过该上限,人体将无法通过蒸发身体表面的汗液来降温,以保持稳定的身体核心温度。

直到最近,科学家才在实验室环境中对人体进行了这一限值的测试。这些测试的结果显示了更令人担忧的事情。

过热将影响人类正常活动。图片来源:pixabay

宾夕法尼亚州立大学(PSU)“H.E.A.T.”研究项目

为了回答“多热才算过热”的问题,我们将年轻健康的男性和女性带入宾夕法尼亚州立大学的Noll实验室,在受控环境中研究人体的热应激情况。

这些实验研究了哪种温度和湿度的组合将对最健康的人产生危害。

每个参与者都吞下了一个小的遥测药丸,这可以监测他们身体深处或核心位置的温度。然后,他们坐在一个试验室内,模拟日常生活中幅度最小的活动,例如烹饪和饮食。研究人员缓慢地增加试验室中的温度或湿度,并监测受试者的核心温度何时开始升高。

使人体核心温度开始升高的温度和湿度的组合被称为“临界环境限值”。低于这个限值,身体能够随时间保持相对稳定的核心温度。超过这个限值,核心温度会持续升高,长时间暴露会增加与热相关的疾病的风险。

当身体过热时,心脏必须更加努力地将血液泵送到皮肤以散发热量,而此时如果人体也在出汗,体液就会减少。在最严重的情况下,长时间暴露会导致中暑,这是一个危及生命的问题,需要快速降温和治疗。

我们对年轻健康的男性和女性的研究表明,这个环境上限甚至低于理论上的35摄氏度。该环境上限更接近31摄氏度(即88华氏度)的湿球温度。这相当于在100%湿度下的31摄氏度或在60%湿度下的38摄氏度(即100华氏度)。

干燥和潮湿的环境

当前,全球范围内的热浪正在接近甚至超过这些限值。

在炎热、干燥的环境中,临界环境限值不是由湿球温度定义的,因为身体产生的几乎所有汗液都会蒸发,以使身体降温。然而,人类可以出汗的量是有限的,而且我们在较高的空气温度中会吸收更多的热。

请记住,这些临界值仅仅是为了防止你的体温过高。即使是较低的温度和湿度也会给心脏和其他身体系统带来压力。虽然超越这些限值并不一定是最坏的情况,但长期暴露可能会使老年人和慢性病患者等弱势群体面临更多危险。

现在,我们的实验重点已经转向对老年男性和女性的测试,因为即使是健康的衰老也会使人们的耐热性降低。再加上心脏病、呼吸系统疾病和其他健康问题以及某些药源性疾病的增加,可能会使他们面临更高的健康风险。65岁以上的人约占热浪伤亡人数的80%-90%。

如何保证安全

在高温环境下,保持充足的水分和寻找凉快的地方(即使只停留一段时间)很重要。

虽然美国越来越多的城市正在扩建“纳凉中心”,以帮助人们逃离酷暑,但仍有许多人将面临这些危险的情况,没有办法给自己降温。

即使是那些能够使用空调的人也可能不会打开空调,因为能源成本高(这在亚利桑那州凤凰城很常见),或者因为热浪或野火期间的大规模停电,这在美国西部变得越来越普遍。

最近一项针对非洲热应激的研究发现,随着非洲热带和沿海地区变得更加潮湿,未来的气候甚至不利于使用低成本的冷却系统,如“蒸发冷却器”。这些设备所需的能量远低于空调,它们使用风扇将空气在凉爽潮湿的垫子上循环,以降低空气温度,但在高于21摄氏度(即70华氏度)的高湿球温度下,它们会失去作用。

总而言之,越来越多的证据表明,气候变化不仅仅是未来的问题。这是人类现在就面临的问题,我们必须正面解决它。

全球变暖。图片来源:pixabay

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