对人体来说太热比许多人意识到的要快

太热有多热 77 长期暴露在高温下可能会致命。 马克·威尔逊/盖蒂图片社

热浪是 随着气候变化而变得增压 - 持续时间更长,变得更频繁,而且变得更热。 很多人问的一个问题是:“我们所知道的正常日常活动什么时候会变得太热,即使对于年轻、健康的成年人也是如此?”

答案超出了您在温度计上看到的温度。 这也与湿度有关。 我们的 研究 显示了两者的结合可以 更快变得危险 比科学家之前认为的要高。

科学家和其他观察者对极端高温和高湿度(以“湿球温度”测量)的频率增加感到震惊。 在 2022 年 XNUMX 月和 XNUMX 年 XNUMX 月席卷南亚的热浪期间,巴基斯坦的雅各巴巴德记录了 最高湿球温度 33.6 C (92.5 F) 和 德里位居榜首 – 接近人类对湿热适应性的理论上限。

人们经常指向一个 研究发表在2010 估计 35 C 的湿球温度 - 等于 95% 湿度时的 100 F,或 115% 湿度时的 50 F - 将是安全的上限,超过此温度,人体将无法再通过蒸发汗水来冷却自身从身体表面保持稳定的身体核心温度。

直到最近,才在实验室环境中对人体进行了测试。 这些测试的结果显示出更令人担忧的原因。

PSU HEAT 项目

回答“太热有多热?”的问题。 我们将年轻、健康的男性和女性带入了 宾夕法尼亚州立大学诺尔实验室 在受控环境中体验热应激。

这些实验提供了对温度和湿度的组合开始对最健康的人类有害的洞察。

每个参与者都吞下了一个小型遥测药丸,用于监测他们的身体深处或核心温度。 然后,他们坐在环境室中,移动刚好足以模拟日常生活中的最小活动,例如做饭和吃饭。 研究人员缓慢增加房间内的温度或湿度,并监测受试者的核心温度何时开始上升。

人的核心温度开始升高的温度和湿度的组合称为“临界环境极限。” 低于这些限制,身体能够随着时间的推移保持相对稳定的核心温度。 超过这些限制,核心温度会持续升高,长期暴露于热相关疾病的风险也会增加。


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当身体过热时,心脏必须更加努力地将血液泵入皮肤以散发热量,而当您还出汗时,就会减少体液。 在最严重的情况下,长时间接触会导致中暑,这是一个危及生命的问题,需要立即迅速降温并进行医疗治疗。

我们对年轻健康男性和女性的研究表明,这个环境上限 甚至更低 比理论上的 35 摄氏度。它更像是 31 摄氏度(88 华氏度)的湿球温度。 这将等于 31% 湿度下的 100 C 或 38% 湿度下的 100 C (60 F)。太热有多热2 77 与美国国家气象局的热指数图表类似,该图表将空气温度和相对湿度的组合转换为关键环境限制,高于该限制核心体温升高。 黄色和红色区域之间的边界代表年轻男性和女性在最低限度活动时的平均临界环境限制。 W.拉里·肯尼, CC BY-ND

干燥与潮湿环境

目前全球范围内的热浪正在接近甚至超过这些限制。

在炎热干燥的环境中,关键的环境限制不是由湿球温度定义的,因为身体产生的几乎所有汗水都会蒸发,从而使身体降温。 然而,人类的出汗量是有限的,而且我们也会从更高的气温中获得更多的热量。

请记住,这些截止值仅基于防止您的体温过度升高。 即使是较低的温度和湿度也会对心脏和其他身体系统造成压力。 虽然超过这些限制并不一定会出现最坏的情况,但对于老年人和慢性病患者等弱势群体而言,长时间暴露可能会变得可怕。

我们的实验重点现在转向测试老年男性和女性,因为即使是健康的老龄化也会使人们的耐热性降低。 再加上心脏病、呼吸系统问题和其他健康问题以及某些药物的患病率增加,可能会使他们面临更高的伤害风险。 65岁以上的人包括一些 80%-90%的热浪伤亡.

如何保持安全

保持充足的水分并寻找可以降温的区域——即使是短期的——在高温下也很重要。

虽然美国更多的城市正在扩张 冷却中心 为了帮助人们避暑,仍然会有很多人会经历这些危险的情况 没有办法让自己冷静下来.

 本文的主要作者 W. Larry Kenney 在 PBS NewsHour 中讨论了热应激对人类健康的影响。

即使那些可以使用空调的人也可能不会打开它,因为 能源成本高 – 在亚利桑那州凤凰城经常发生 – 或因为 大规模停电 在热浪或野火期间,这在美国西部变得越来越普遍

最近的一项研究侧重于 非洲的热应激 发现随着非洲的热带和沿海地区变得更加潮湿,未来的气候将不利于使用即使是低成本的冷却系统,例如“沼泽冷却器”。 这些设备比空调需要的能源少得多,它们使用风扇在凉爽的湿垫上再循环空气以降低空气温度,但在高于 21 C (70 F) 的高湿球温度下它们变得无效。

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。 这是人类目前正面临并且必须正面解决的问题。谈话

关于作者

W.拉里·肯尼, 生理学、运动机能学和人类行为学教授, 宾夕法尼亚州立大学; 丹尼尔·韦切利奥, 地理学家-气候学家和博士后研究员, 宾夕法尼亚州立大学; 雷切尔·科特尔, 博士运动生理学学生, 宾夕法尼亚州立大学S.托尼沃尔夫, 运动机能学博士后研究员, 宾夕法尼亚州立大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.


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