În timp ce valurile de căldură din întreaga lume atrag atenția asupra impactului schimbărilor climatice, cercetătorii încearcă să înțeleagă cum temperaturile extreme afectează organismul uman și când devine căldura prea mult pentru a fi suportată.

Vezi și: De ce mor neuronii și modalitățile de recuperare a neuronilor pierduți

Recent, cercetătorii de la Universitatea din Roehampton din Anglia au descoperit că organismul uman poate începe să-și piardă capacitatea de a elimina căldura în exces și să nu funcționeze optim atunci când temperaturile exterioare depășesc 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit).

Zona termoneutrală este un interval de temperaturi în care organismul nu trebuie să-și mărească rata metabolică sau să depună mai multă energie pentru a-și menține temperatura centrală ideală de 37 de grade Celsius sau 98,6 Fahrenheit.

Studiile arată că limita inferioară a acestei zone este de 28 de grade Celsius sau 82,4 Fahrenheit. Sub această temperatură, organismul consumă mai multă energie pentru a-și menține temperatura ideală. Una dintre modalitățile cheie prin care acest lucru se întâmplă este tremurul - când grupurile musculare cheie se contractă involuntar pentru a produce căldură.

La temperaturi mai ridicate, corpul folosește alte mecanisme pentru a se răci, cum ar fi transpirația și vasodilatația vaselor de sânge de la suprafața pielii pentru a crește pierderile de căldură.

Cu toate acestea, în timp ce limita superioară a zonei termoneutrale a fost stabilită, în continuare este incertă.

Un studiu sugerează că limita superioară ar putea fi în jur de 32 de grade Celsius (89,6 Fahrenheit), deoarece acesta este momentul când oamenii încep să transpire. Un alt studiu, însă, a observat că rata metabolică începe să crească la 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit).

Cercetările suplimentare privind limita superioară a zonei termoneutrale ar putea informa politici privind condițiile de muncă, sportul, medicația și călătoriile internaționale.

Ca urmare a unui studiu din 2021, cercetătorii de la Universitatea din Roehampton din Anglia au efectuat un al doilea set de experimente pentru a investiga limita superioară a zonei termoneutrale.

Au descoperit că limita superioară a zonei termoneutrale se află probabil între 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit) și 50 de grade Celsius (122 Fahrenheit).

”Concluziile par să ofere mai multă lumină precisă asupra răspunsurilor corpului la căldură și umiditate susținută și asupra naturii și mecanismelor ratei metabolice îmbunătățite, care apar și ca răspuns la astfel de condiții", a declarat dr. J. Wes Ulm, un analist științific bioinformatic și specialist în date biomedicale la Institutii Naționale de Sănătate, care nu a fost implicat în studiu.

Cercetătorii au prezentat recent noile descoperiri la conferința anuală a Societății pentru Biologie Experimentală din Edinburgh, Scoția.

Cum temperatura și umiditatea afectează corpul uman

În cadrul studiului, cercetătorii au recrutat 13 voluntari sănătoși cu vârste cuprinse între 23 și 58 de ani. Șapte dintre participanți erau femei.

Fiecare participant a fost expus la cinci condiții de temperatură timp de o oră, în timp ce se odihnea. Condițiile includeau:

- 28 de grade Celsius (82,4 Fahrenheit) și 50% umiditate relativă a aerului (URA)

- 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit) și 25% URA

- 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit) și 50% URA

- 50 de grade Celsius (122 Fahrenheit) și 25% URA

- 50 de grade Celsius (122 Fahrenheit) și 50% URA

Pe parcursul fiecărei condiții și la bază, cercetătorii au înregistrat mai multe metrice, inclusiv:

- temperatura de bază și a pielii

- tensiunea arterială

- rata de transpirație

- ritmul cardiac

- ritmul respirator

- volumul de aer inhalat și expirat pe minut

- nivelurile de mișcare

În cele din urmă, cercetătorii au descoperit că rata metabolică a participanților a crescut cu 35% atunci când au fost expuși la 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit) și 25% URA, și cu 48% la 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit) și 50% URA.

Deși condiția de 50 de grade Celsius și 25% URA nu a crescut rata metabolică în comparație cu 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit) și 25% URA, rata metabolică a fost cu 56% mai mare decât cea de bază în condiția de 50 de grade Celsius (122 Fahrenheit) și 50% URA.

Creșterea ratei metabolice la 40℃-25% URA nu a fost însoțită de o creștere a temperaturii centrale. Cu toate acestea, participanții la condiția de 50 de grade Celsius și 50% URA au experimentat o creștere a temperaturii centrale de 1 grad Celsius sau 1.8 Fahrenheit.

Cercetătorii au remarcat că aceste constatări sugerează că organismul poate disipa căldura la 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit), dar nu și la 50 de grade Celsius (122 Fahrenheit).

”Se pare că constatările sunt susceptibile să varieze în funcție de ... umiditate", a spus dr. Mark Guido, un endocrinolog cu Novant Health Forsyth Endocrine Consultants în Winston Salem, Carolina de Nord, care nu a fost implicat în studiu.

"În studiu, s-a observat o anumită dovadă că rata metabolică de odihnă a fost mai mare la umidități mai mari, chiar la aceeași temperatură. Se pare că umiditatea joacă și ea un rol important în rata metabolică", a adăugat el.

Cercetătorii au mai remarcat că participanții la condiția de 50 de grade Celsius și 50% URA au transpirat cu 74% mai mult și au experimentat o creștere a ritmului cardiac cu 64% în comparație cu cea de bază.

De asemenea, au remarcat că, în comparație cu cea de bază, participanții la grupul de 50 de grade Celsius și 50% URA au experimentat o creștere a sarcinii miocardice, ceea ce înseamnă că inimile lor au avut nevoie de mai mult oxigen pentru a-și menține funcționarea optimă.

În plus, ritmul lor respirator a crescut cu 23%, iar cantitatea de aer pe care o puteau inhala și expira pe minut a crescut cu 78%.

Cercetătorii au remarcat că consumul de apă în fiecare dintre condiții nu a răcit organismul.

Cum afectează clima rata metabolică și sănătatea?

Dr. John P. Higgins, cardiolog la Școala de Medicină McGovern de la Universitatea de Științe Medicale din Houston (UTHealth), care nu a fost implicat în studiu, a explicat modul în care trăirea în diferite clime influențează rata metabolică și zona termoneutrală.

"Oamenii care trăiesc în climat cald tind să se adapteze și să nu-și crească temperatura corpului și, implicit, rata metabolică la fel de mult. La fel, oamenii care trăiesc în temperaturi reci-înghețate ar putea avea o reacție mai mare la expunerea la căldură, deoarece nu sunt atât de adaptați la căldură," a notat Dr. Higgins.

Dr. Higgins a adăugat: "De asemenea, ar putea fi benefic pentru gestionarea greutății să se facă exerciții în temperaturi mai ridicate, atât în interior, cât și în exterior, pentru a crește rata metabolică și, implicit, pentru a arde mai multe calorii - este nevoie de mai multă cercetare în acest sens".

Vezi și: Cauzele ascunse ale vergeturilor. Nu au legătură doar cu luarea sau pierderea în greutate

Cercetările continuă să ofere noi perspective asupra modului în care organismul uman reacționează la temperaturi extreme și umiditate ridicată. Înțelegerea acestor mecanisme poate contribui la dezvoltarea unor politici mai eficiente pentru a proteja sănătatea și siguranța publică în fața schimbărilor climatice și a incidenței crescute a valurilor de căldură.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCMedical și pe Google News

Te-a ajutat acest articol?

Urmărește pagina de Facebook DCMedical și pagina de Instagram DCMedical Doza de Sănătate și accesează mai mult conținut util pentru sănătatea ta, prevenția și tratarea bolilor, măsuri de prim ajutor și sfaturi utile de la medici și pacienți.