Langfristige Exposition gegenüber hoher Hitze kann tödlich sein. Mark Wilson / Getty Images
Hitzewellen sind immer aufgeladen, wenn sich das Klima ändert – länger dauern, häufiger werden und einfach nur heißer werden. Eine Frage, die sich viele Menschen stellen, lautet: „Wann wird es zu heiß für den normalen Alltag, wie wir ihn kennen, selbst für junge, gesunde Erwachsene?“
Die Antwort geht über die Temperatur hinaus, die Sie auf dem Thermometer sehen. Es geht auch um die Luftfeuchtigkeit. Unser Forschungsprojekte zeigt die Kombination der beiden Dosen schneller gefährlich werden als Wissenschaftler bisher glaubten.
Wissenschaftler und andere Beobachter sind alarmiert über die zunehmende Häufigkeit extremer Hitze gepaart mit hoher Luftfeuchtigkeit, gemessen als „Feuchtkugeltemperatur“. Während der Hitzewellen, die Südasien im Mai und Juni 2022 überrollten, verzeichnete Jacobabad, Pakistan, a maximale Feuchtkugeltemperatur von 33.6 C (92.5 F) und Delhi hat das noch übertroffen – nahe der theoretisierten Obergrenze der menschlichen Anpassungsfähigkeit an feuchte Hitze.
Die Leute zeigen oft auf a Studie veröffentlicht in 2010 Diese schätzten, dass eine Feuchtkugeltemperatur von 35 ° C – das entspricht 95 ° F bei 100 % Luftfeuchtigkeit oder 115 ° F bei 50 % Luftfeuchtigkeit – die obere Sicherheitsgrenze wäre, jenseits derer sich der menschliche Körper nicht mehr durch verdunstenden Schweiß kühlen kann von der Körperoberfläche, um eine stabile Körperkerntemperatur aufrechtzuerhalten.
Erst vor kurzem wurde diese Grenze in Laborumgebungen am Menschen getestet. Die Ergebnisse dieser Tests geben Anlass zu noch größerer Besorgnis.
Das PSU HEAT-Projekt
Um die Frage „Wie heiß ist zu heiß?“ zu beantworten Wir brachten junge, gesunde Männer und Frauen in die Noll-Labor an der Penn State University um Hitzestress in einer kontrollierten Umgebung zu erfahren.
Diese Experimente geben Aufschluss darüber, welche Kombinationen von Temperatur und Feuchtigkeit selbst für die gesündesten Menschen schädlich werden.
Jeder Teilnehmer schluckte eine kleine Telemetriepille, die seine tiefe Körper- oder Kerntemperatur überwachte. Dann saßen sie in einer Umweltkammer und bewegten sich gerade genug, um die minimalen Aktivitäten des täglichen Lebens wie Kochen und Essen zu simulieren. Die Forscher erhöhten langsam entweder die Temperatur in der Kammer oder die Luftfeuchtigkeit und überwachten, wann die Kerntemperatur des Probanden zu steigen begann.
Die Kombination aus Temperatur und Luftfeuchtigkeit, bei der die Kerntemperatur der Person zu steigen beginnt, wird als „kritische Umweltgrenze.“ Unterhalb dieser Grenzen ist der Körper in der Lage, im Laufe der Zeit eine relativ stabile Kerntemperatur aufrechtzuerhalten. Oberhalb dieser Grenzwerte steigt die Kerntemperatur kontinuierlich an und das Risiko hitzebedingter Erkrankungen bei längerer Exposition steigt.
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Wenn der Körper überhitzt, muss das Herz härter arbeiten, um den Blutfluss zur Haut zu pumpen, um die Wärme abzuleiten, und wenn Sie auch schwitzen, verringert dies die Körperflüssigkeiten. Im schlimmsten Fall kann eine längere Exposition zu einem Hitzschlag führen, einem lebensbedrohlichen Problem, das eine sofortige und schnelle Kühlung und medizinische Behandlung erfordert.
Unsere Studien an jungen gesunden Männern und Frauen zeigen diese obere Umweltgrenze ist sogar noch niedriger als die theoretischen 35 ° C. Es ist eher wie eine Feuchtkugeltemperatur von 31 ° C (88 ° F). Das würde 31 °C bei 100 % Luftfeuchtigkeit oder 38 °C (100 °F) bei 60 % Luftfeuchtigkeit entsprechen.
Ähnlich wie das Hitzeindex-Diagramm des Nationalen Wetterdienstes übersetzt dieses Diagramm Kombinationen aus Lufttemperatur und relativer Luftfeuchtigkeit in kritische Umgebungsgrenzen, über denen die Körperkerntemperatur ansteigt. Die Grenze zwischen den gelben und roten Bereichen stellt die durchschnittliche kritische Umweltgrenze für junge Männer und Frauen bei minimaler Aktivität dar. W. Larry Kenney, CC BY-ND
Trockene vs. feuchte Umgebungen
Aktuelle Hitzewellen rund um den Globus nähern sich diesen Grenzen, wenn sie sie nicht überschreiten.
In heißen, trockenen Umgebungen werden die kritischen Umweltgrenzen nicht durch Feuchtkugeltemperaturen definiert, da fast der gesamte vom Körper produzierte Schweiß verdunstet, was den Körper kühlt. Allerdings kann der Mensch nur begrenzt schwitzen, außerdem gewinnen wir durch die höheren Lufttemperaturen mehr Wärme.
Denken Sie daran, dass diese Grenzwerte ausschließlich darauf basieren, dass Ihre Körpertemperatur nicht übermäßig ansteigt. Noch niedrigere Temperaturen und Luftfeuchtigkeit können das Herz und andere Körpersysteme belasten. Und obwohl das Überschreiten dieser Grenzwerte nicht unbedingt ein Worst-Case-Szenario darstellt, kann eine längere Exposition für gefährdete Bevölkerungsgruppen wie ältere Menschen und Menschen mit chronischen Krankheiten schlimm werden.
Unser experimenteller Fokus liegt nun auf dem Testen älterer Männer und Frauen, da selbst gesundes Altern Menschen weniger hitzetolerant macht. Hinzu kommt die erhöhte Prävalenz von Herzkrankheiten, Atemproblemen und anderen Gesundheitsproblemen sowie bestimmten Medikamenten, die sie einem noch höheren Schadensrisiko aussetzen können. Einige sind über 65 Jahre alt 80-90 % der Opfer von Hitzewellen.
So bleiben Sie sicher
Bei großer Hitze ist es wichtig, gut hydriert zu bleiben und Bereiche zu suchen, in denen man sich – auch für kurze Zeit – abkühlen kann.
Während immer mehr Städte in den Vereinigten Staaten expandieren Kühlzentren Um den Menschen zu helfen, der Hitze zu entkommen, wird es immer noch viele Menschen geben, die diese gefährlichen Bedingungen miterleben werden keine Möglichkeit, sich abzukühlen.
Der Hauptautor dieses Artikels, W. Larry Kenney, diskutiert mit PBS NewsHour die Auswirkungen von Hitzestress auf die menschliche Gesundheit.
Selbst diejenigen, die Zugang zu einer Klimaanlage haben, schalten diese möglicherweise nicht ein hohe Energiekosten – ein häufiges Vorkommen in Phoenix, Arizona – oder wegen große Stromausfälle während Hitzewellen oder Waldbränden, wie es im Westen der USA immer häufiger vorkommt
Eine aktuelle Studie mit Schwerpunkt auf Hitzestress in Afrika fanden heraus, dass das zukünftige Klima nicht einmal für den Einsatz von kostengünstigen Kühlsystemen wie „Sumpfkühlern“ förderlich sein wird, da die tropischen und Küstengebiete Afrikas feuchter werden. Diese Geräte, die weitaus weniger Energie benötigen als Klimaanlagen, verwenden einen Lüfter, um die Luft über ein kühles, nasses Pad zu zirkulieren, um die Lufttemperatur zu senken, aber sie werden bei hohen Feuchtkugeltemperaturen über 21 ° C (70 ° F) unwirksam.
Alles in allem mehren sich die Beweise dafür, dass der Klimawandel nicht nur ein Problem der Zukunft ist. Es ist eines, mit dem die Menschheit derzeit konfrontiert ist und das sie frontal angehen muss.
Über den Autor
W. Larry Kenney, Professor für Physiologie, Kinesiologie und menschliche Leistungsfähigkeit, Penn State; Daniel Vecellio, Geograph-Klimatologe und Postdoktorand, Penn State; Rachel Cottle, Ph.D. Student der Bewegungsphysiologie, Penn State und S. Tony Wolf, Postdoktorand in Kinesiologie, Penn State
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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