Жара как много может выдержать человеческое тело?

Какая температура считается предельной для организма человека?

Рекордные жаркие волны обрушиваются на Соединенные Штаты и весь мир, заставляя многих задаваться вопросом, сколько из этого может выдержать организм и все равно выжить.

Согласно небольшому исследованию, проведенному в Великобритании, предел находится где-то между 40 и 50 градусами Цельсия, если вы сидите абсолютно неподвижно.

Исследователи говорят, что они начинают приближаться к высоким температурам, которые начинают подавлять защитные силы человеческого организма от жары, или то, что они называют верхней критической температурой.

«Мы обнаружили, что некоторые люди, но не все, проявляют увеличение метаболической активности в покое, когда температура окружающей среды повышается», – сказал старший исследователь Льюис Холси, профессор Школы жизни и здоровья Университета Рохемптон в Лондоне.

«Увеличение метаболической активности приведет к увеличению тепла, выделяемого организмом», – сказал Холси. – «Те люди, которые проявляют существенное увеличение метаболической активности, будут менее приспособлены к жаре, потому что, когда на улице становится жарко, их организмы производят еще больше тепла».

Исследование также показало, что влажность усугубляет ситуацию, потому что она делает пот менее эффективным в охлаждении тела, добавил Холси.

«Когда жарко и влажно, если увеличивается метаболическая активность, это увеличение обычно более значительное», – сказал он.

Холси планировал представить свои последние результаты на ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии в Эдинбурге, Шотландия.

Эта верхняя критическая температура для людей станет критической для понимания, поскольку изменение климата приводит к острому потеплению в разных частях мира, сказал доктор Кристофер Лемон, ассистент профессора экстренной медицины Школы медицины Университета Джонса Хопкинса.

«Мы будем работать в экстремальной жаре, и понимание немного больше о влиянии тепла на организм и до какой точки мы идем слишком далеко, кажется, очень важно для нашего продвижения вперед», – сказал Лемон.

Новое исследование вышло в свет во время самого жаркого дня в мире. В понедельник всему миру выпало среднее глобальное значение температуры в 16,7 градусов Цельсия, сообщило CNN.

Жаровая купола убила 13 человек в Техасе и одного в Луизиане на прошлой неделе, и во многих городах США ожидается достижение рекордно высоких температур в начале июля, сообщило Associated Press.

Исследователи сказали в комментариях, что уже многое известно о нижней критической температуре для людей, которая составляет около 28 градусов Цельсия.

При температуре ниже этого значения человеческому организму требуется больше энергии для поддержания необходимой температуры тела 37 градусов Цельсия, говорят исследователи. Когда становится холоднее, организм прибегает к таким реакциям, как дрожание, чтобы производить больше тепла.

Учитывая это, имеет смысл, что существует и верхняя критическая температура, при которой организм не способен охлаждаться без затраты большего количества энергии, говорят исследователи.

Организм человека отвечает на жару, выделяя пот, который охлаждает кожу при испарении, сказал Холси. Организм также направляет больше крови к коже, чтобы дать крови лучший шанс охладиться благодаря поту.

Чтобы отслеживать эти и другие реакции на жару, Холси и его команда пригласили 13 здоровых людей провести час на трех отдельных сеансах в камере окружающей среды.

В камере участникам были показаны температуры от 40 до 50 градусов Цельсия и влажность от 25% до 50%. Им было предложено оставаться в покое и носить легкую жилетку и шорты.

Исследователи заметили особенно большое увеличение метаболической активности между базовым значением 28 градусов и повышенной жарой 40 градусов.

Исследование также показало еще одно существенное увеличение метаболической активности при 50 градусах, когда влажность повысилась с 25% до 50%, говорится в исследовании.

«Во влажности пот не работает очень хорошо, потому что пот включает испарение воды с тела, а испарение препятствует влажность в воздухе, потому что в воздухе уже высокое давление пара воды, которое препятствует испарению», – сказал Холси.

Как следовало ожидать, результаты показали, что участники испытывали наибольшие трудности при температуре 122 градуса по Цельсию и влажности 50%.

Исследователи также наблюдали увеличение сердечного ритма с повышением температуры и влажности, что свидетельствовало о том, что организм работал усиленно, чтобы отвести кровь к коже для охлаждения.

В сравнении с базовой температурой 82 градуса, участники испытали увеличение сердечного ритма на 16% при температуре 104 градуса и на 64% при температуре 122 градуса при влажности 50%.

«Увеличение сердечного ритма у женщин больше, чем у мужчин», – добавил Холси.

Как жара может нанести вред организму

Экстремальная жара может повредить организм разными способами, говорят эксперты.

Прежде всего, повышение сердечного ритма и артериального давления оказывает огромную нагрузку на сердце, говорит доктор Ховард Вайнтрауб, клинический директор Центра профилактики сердечно-сосудистых заболеваний в NYU Langone Health в Нью-Йорке.

ВОПРОС

Попытки организма охладиться также могут повлиять на функционирование органов, говорит доктор Баррак Алахмад, исследователь в Гарвардской школе общественного здоровья им. Чана, отделение экологического здоровья.

«Когда организм нагревается, кровь перемещается от органов к коже в попытке охладить ее, поэтому вся эта кровь отходит от органов, что влияет, например, на почки», – сказал Алахмад.

Обезвоживание, вызванное потоотделением, также нарушает равновесие в организме, как и изменения в функции ферментов, которые могут возникнуть при повышенной температуре тела, добавил Вайнтрауб.

«Когда вы обезвоживаетесь, ваше сердце должно работать гораздо усерднее, и ваш сердечный ритм повышается. Ваше кровяное давление может пострадать. Таким образом, существует множество биологических процессов, которые неблагоприятно влияют на организм в условиях повышенной температуры», – сказал Вайнтрауб.

В какой-то момент организм откажет, – сказал Лемон.

«Вы получаете каскад физиологических изменений, и, к сожалению, они могут продолжаться только до определенного предела, пока система не перестанет компенсировать», – сказал Лемон.

Как насчет движущихся организмов?

Эксперты сказали, что хотя это исследование является хорошим началом, необходимо провести дополнительные исследования для понимания реакции организма на высокие температуры.

Например, это эксперимент проводился с людьми, которые лежали неподвижно, сказал Вайнтрауб. Необходимо провести исследования с людьми, которые работают или занимаются физическими упражнениями при высоких температурах.

«Вас действительно беспокоит не то, что происходит с вами, когда вы сидите неподвижно, а то, что происходит с человеком, который вынужден находиться на улице при температуре свыше 100 градусов по Фаренгейту? Это будет иметь большее влияние», – сказал Вайнтрауб.

Будущие исследования также должны учитывать различные механизмы адаптации, такие как работа в тени или использование вентилятора для испарения пота и охлаждения организма, сказал Алахмад.

В своем исследовании Холси и его команда рекомендуют исследовать воздушные температуры от 90 до 104 градусов по Фаренгейту, чтобы определить среднюю температуру, при которой организм начинает тратить больше энергии на охлаждение.

Они также призывают исследовать, какие типы людей более уязвимы к повышенным температурам.

«Некоторые люди реагируют на повышение окружающей температуры путем увеличения обмена веществ, а некоторые – нет», – сказал Холси. «Мы не знаем, кто из них это делает или не можем охарактеризовать это».

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, люди старше 65 лет находятся в большем риске от экстремальной жары, также как и дети до 2 лет и люди с хроническими заболеваниями и психическими расстройствами.

Результаты работы Холси также ранее публиковались в журнале Physiological Reports.

Дополнительная информация

Центры по контролю и профилактике заболеваний США предлагают более подробную информацию о справлении с жарой.

ИСТОЧНИКИ: Льюис Холси, доктор философии, профессор, Школа жизни и медицинских наук Рохамптона, Лондон, Англия; Кристофер Лемон, доктор медицины, доцент, неотложная медицина, Медицинский колледж Джона Хопкинса, Балтимор; Ховард Вайнтрауб, доктор медицины, клинический директор Центра профилактики сердечно-сосудистых заболеваний в NYU Langone Health, Нью-Йорк; Баррак Алахмад, доктор медицины, магистр общественного здоровья, доктор философии, исследователь, отделение экологического здоровья Гарвардской школы общественного здоровья им. Чана; Physiological Reports, 19 августа 2021 года.