Почему температура 35 у человека: Пониженная температура тела — причины появления, при каких заболеваниях возникает, диагностика и способы лечения
Vital Signs of the Planet
Экстремальные уровни теплового стресса более чем удвоились за последние 40 лет, что имеет серьезные последствия для здоровья человека. Фото: Дастин Филлипс (Flickr) CC BY-NC-ND 2.0.
Вкратце:
По мере потепления климата Земли увеличивается количество случаев экстремальной жары и влажности, что имеет серьезные последствия для здоровья человека. Ученые-климатологи отслеживают ключевой показатель теплового стресса, который может предупредить нас о вредных условиях.
Насколько жарко слишком жарко?
По мере потепления климата Земли волны тепла становятся все более частыми и сильными. Опасность экстремальной жары для здоровья все больше беспокоит ученых и медицинских экспертов. И на то есть веская причина: тепловой стресс является основной причиной смерти, связанной с погодой, в Соединенных Штатах каждый год. Недавний пример — рекордная жара, обрушившаяся прошлым летом на тихоокеанский северо-запад США и унесшая жизни сотен человек.
Экстремальные уровни теплового стресса более чем удвоились за последние 40 лет. Ожидается, что эта тенденция сохранится, говорит Колин Рэймонд из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. Рэймонд является ведущим автором исследования экстремальной жары и влажности 2020 года, опубликованного в журнале Science Advances.
Температурные аномалии 27 июня 2021 г. по сравнению со средним показателем 2014–2020 гг. За тот же день во время сильной жары 2021 г. на западе Северной Америки. Авторы и права: Земная обсерватория НАСА/Джошуа Стивенс. Синоптики используют различные инструменты для оценки вероятности теплового стресса. Действительно, измерения теплового стресса занимают видное место в вашем ежедневном отчете о погоде. В дополнение к прогнозам температуры и относительной влажности вы увидите то, что называется индексом тепла или кажущейся температурой.
Поскольку индекс тепла требует калибровки, это несколько субъективное измерение. На самом деле, в разных странах используются разные его версии. По этой причине ученые, проводящие глобальные климатические исследования, все чаще обращают внимание на другой показатель теплового стресса, называемый температурой по влажному термометру.
Температура по влажному термометру — это самая низкая температура, до которой может охладиться объект, когда из него испаряется влага. Чем ниже температура по влажному термометру, тем легче нам остыть. Он измеряет, насколько хорошо наши тела охлаждаются за счет потоотделения, когда жарко и влажно, и сообщает нам, могут ли условия быть вредными для нашего здоровья или даже смертельными.
Получить новости НАСА об изменении климата
Температура по влажному термометру и тепловой индекс рассчитываются с использованием данных о температуре и влажности воздуха — двух наиболее важных факторах, влияющих на тепловой стресс. Однако температура по влажному термометру измеряется с использованием другого метода.
Первоначально температуру по влажному термометру измеряли, обертывая мокрой тканью колбу термометра и подвергая ее воздействию воздуха. Когда вода испарялась с ткани, термометр регистрировал падение температуры. Чем выше относительная влажность, тем меньше влаги испаряется до того, как колба и окружающий воздух имеют одинаковую температуру. Сегодня температура по влажному термометру обычно рассчитывается с использованием измерений электронных приборов на метеостанциях.
Влажный сухой гигрометр с влажным термометром. Предоставлено: Crossmr, CC BY-SA 3.0, через Викисклад. Рэймонд говорит, что самая высокая температура по влажному термометру, которую люди могут выдержать при воздействии элементов в течение не менее шести часов, составляет около 95 градусов по Фаренгейту (35 градусов по Цельсию).
Температура по влажному термометру растет во всем мире, и климат Земли начал превышать этот предел.
Тенденция глобального подсчета зарегистрированных случаев, когда показания температуры по влажному термометру превышают 27 градусов Цельсия (80,5 градусов по Фаренгейту), из двух источников: метеостанций (правая ось, черная линия) и продукта «реанализа» с координатной сеткой (левая ось, серая линия). ). Пунктирные линии представляют собой регрессии, показывающие тенденцию для каждого временного ряда. Предоставлено: Raymond et al. 2020, Успехи науки
На этой карте показаны места, в которых на короткое время наблюдались экстремальные уровни жары и влажности (самые жаркие 0,1% от максимальной дневной температуры по влажному термометру) с 1979-2017. Более темные цвета показывают более суровые сочетания тепла и влажности. В некоторых районах уже возникли условия, близкие к пределу выживания человека в 35°C (95°F). Предоставлено: карта NOAA Climate.gov, основанная на данных Рэдли Хортона. Результаты имеют важные последствия. Чем жарче, тем сильнее напрягаются наши тела, и тем больше нам нужно потеть, чтобы остыть. Но влажный воздух имеет меньшую способность удерживать дополнительную влагу, поэтому вода испаряется медленнее во влажных условиях. Подумайте о том, когда вы выходите из горячего душа. Вода испаряется с вашего тела, и вы чувствуете себя прохладнее. Но если в комнате жарко или влажно (или и то, и другое), холоду становится сложнее. Это ощущение напрямую связано с тем, что измеряет температура по влажному термометру.
Пока температура по влажному термометру значительно ниже температуры вашей кожи, ваше тело может отдавать тепло окружающей среде за счет излучения и потоотделения. Но когда температура по влажному термометру приближается к температуре вашего тела, вы теряете способность охлаждаться. Это вызывает изменения в вашем теле. Вы обезвоживаете. Ваши органы испытывают стресс, особенно сердце. Кровь приливает к вашей коже, пытаясь высвободить тепло, вызывая голодание внутренних органов. Результаты могут быть смертельными.
«Как только температура по влажному термометру превышает 35 градусов по Цельсию (95 градусов по Фаренгейту), никакого количества потоотделения или другого адаптивного поведения недостаточно, чтобы снизить температуру вашего тела до безопасной рабочей температуры», — сказал Рэймонд. «В большинстве случаев это не проблема, потому что температура по влажному термометру обычно на 5–10 градусов ниже температуры тела даже в жарких и влажных местах».
Потоотделение, или потоотделение, является ключевым способом охлаждения нашего тела.
Предоставлено: Minghong, CC BY-SA 3.0, через Викисклад.Действительно, при низкой влажности терпимы экстремальные температуры. «Если вы сидите в тени с неограниченной питьевой водой в калифорнийской Долине Смерти, условия могут быть неприятными, но выжить можно», — сказал Раймонд. «Но во влажных регионах, когда вы приближаетесь к температуре по влажному термометру от 34 до 36 градусов по Цельсию (от 93 до 97 градусов по Фаренгейту), не имеет значения, что вы делаете. Вы не можете выжить в течение длительного периода времени».
Как человеческий организм регулирует внутреннюю температуру. Предоставлено: CNX OpenStax, CC BY 4.0, через Викисклад. Наиболее восприимчивыми к высоким температурам по влажному термометру являются пожилые люди, люди, работающие на улице, и люди с сопутствующими проблемами со здоровьем. Люди, не имеющие доступа к кондиционеру, также уязвимы. Кондиционер удаляет влагу из воздуха и является лучшим решением, когда температура по влажному термометру становится слишком высокой.
Раймонд отметил, что люди умирают от теплового стресса при температуре по влажному термометру намного ниже 95 градусов по Фаренгейту (35 градусов по Цельсию). Например, температура по влажному термометру во время волны тепла на северо-западе Тихого океана в июне 2021 года была ближе к 77 градусам по Фаренгейту (25 градусов по Цельсию).
Доступ к кондиционированию воздуха может предотвратить тепловой стресс в периоды экстремальных температур по влажному термометру. Предоставлено: Петерис, CC BY 2.0, через Викисклад.Чем могут помочь спутники
Многие места с экстремальными температурами по влажному термометру находятся в развивающихся странах в субтропиках, где мало надежных долгосрочных метеостанций. Это затрудняет полное понимание явлений экстремальной жары. Однако спутниковые данные могут помочь определить горячие точки и процессы, которые приводят к высокой температуре по влажному термометру в таких местах.
Вот где важную роль играют наблюдения НАСА за Землей. Приборы в космосе, такие как атмосферный инфракрасный зонд (AIRS) на спутнике NASA Aqua и космический тепловизионный радиометр ECOsystem (ECOSTRESS) на Международной космической станции (МКС), предоставляют полезные данные для изучения теплового стресса. Ученые используют эти данные для разработки компьютерных моделей региональных тепловых явлений. Эти модели позволяют им увеличивать масштаб определенных мест, чтобы детально изучить их температуру и влажность. Будущие проекты, такие как миссия НАСА по биологии и геологии поверхности (SBG), которая в настоящее время находится в стадии разработки, предоставят данные еще более высокого разрешения о таких важных процессах, как испарение.
Эти новые инструменты также могут помочь предоставить необходимые данные для расчета более сложной метрики теплового стресса, называемой температурой по влажному термометру (WBGT). WBGT также использует данные о температуре и влажности, но учитывает скорость ветра, угол наклона солнца и облачный покров (солнечное излучение), переменные, для которых надежные данные ограничены на большей части земного шара.
Прототип продукта Wet-Bulb Globe Temperature разрабатывается Национальным управлением океанических и атмосферных исследований для улучшения прогнозов теплового стресса в Соединенных Штатах. Тем не менее, температура по влажному термометру остается стандартом для измерения угнетающей жары и влажности, особенно для долгосрочных глобальных исследований климата.
Горячие точки будущего
Рэймонд говорит, что трудно сказать, когда мы увидим глобальные температуры по влажному термометру, которые регулярно превышают 95 градусов по Фаренгейту (35 градусов по Цельсию). Это потому, что это сложный процесс, который происходит постепенно и разворачивается по-разному в разных местах. Но климатические модели говорят нам, что в некоторых регионах температура, вероятно, превысит эти температуры в ближайшие 30-50 лет.
Наиболее уязвимые районы включают Южную Азию, Персидский залив и Красное море примерно к 2050 году; и Восточный Китай, части Юго-Восточной Азии и Бразилию к 2070 г.
Однако Соединенные Штаты не застрахованы. В течение 50 лет штаты Среднего Запада, такие как Арканзас, Миссури и Айова, скорее всего, достигнут критического предела температуры по влажному термометру.
Увеличение частоты смертельных случаев по влажному термометру
The Economist объясняет
Невыносимые уровни жары и влажности создают еще большую проблему
W КОГДА СМЕРТЕЛЬНАЯ волна жары обрушилась на северные равнины Индии, около 20 миллионов человек погибли из-за постоянной температуры по влажному термометру выше 35°C (95°F). Это сюжет романа Ким Стэнли Робинсона «Министерство во имя будущего» об изменении климата.
Сценарий вымышленный, но подобные температуры были кратковременно зарегистрированы в реальном мире. И по мере того, как земной шар нагревается, они станут более распространенными.
Температура по влажному термометру – это температура, которая может быть зарегистрирована термометром, завернутым во влажное полотенце. Вода, испаряющаяся вокруг колбы, имеет охлаждающий эффект. Чем влажнее окружающий воздух, тем меньше влаги может улетучиваться и тем выше будут показания смоченного термометра. Она всегда будет ниже фактической температуры, пока воздух полностью не насытится парами влаги.
Теплокровным животным необходимо поддерживать постоянную внутреннюю температуру. Если слишком жарко, большинство использует для этого какую-либо форму испарительного охлаждения, функционируя, по сути, как живые влажные термометры. Собаки тяжело дышат, свиньи валяются в грязи, а люди потеют. Влажность окружающей среды меняет эффективность этих процессов, поэтому в душном Сингапуре будет намного жарче, чем в сухом Сиднее при той же температуре окружающей среды.
Температура по влажному термометру 35°C считается теоретическим пределом того, что может выдержать человек. Она была бы достигнута при фактической температуре 45°C, если бы относительная влажность составляла 50%, или примерно при 39°C.°C при влажности 75%. После этого момента пот не может охладить тело, вызывая перегрев и, по сути, приготовление пищи. Клетки набухают, белки деформируются, системы органов выходят из строя, что приводит к смерти. Считается, что при температуре по влажному термометру выше 35°C даже молодые здоровые люди, одетые в легкую одежду, независимо от того, припаркованы ли они перед вентилятором, в тени или имеют неограниченное количество воды для питья, умрут примерно через шесть часов. .
Такие экстремальные температуры и влажность не являются обычным явлением. Но в 2020 году исследователи из Калифорнийского технологического института, Колумбийского университета и Университета Лафборо обнаружили, что несколько метеостанций — в Южной Азии, Персидском заливе и на юго-западном побережье Северной Америки — время от времени регистрировали температуры по влажному термометру, близкие или выше 35°C между 1979 и 2017, правда, всего на пару часов за раз.
Они также пришли к выводу, что эти типы температур, вероятно, достигаются чаще, но не все случаи регистрируются.
Даже немного более низкие температуры по влажному термометру могут быть опасны. При температуре влажного термометра 32°C опасно делать что-либо, что повышает температуру тела, например, ходить или работать на улице. Этот уровень был достигнут в Ченнаи, Индия, 1 мая. Национальная метеорологическая служба США считает, что температура по влажному термометру около 31°C представляет собой «чрезвычайную опасность». Для пожилых людей или людей с заболеваниями порог еще ниже. Две волны тепла в Индии и Пакистане летом 2015 года с кратковременными максимумами мокрого термометра до 30°C унесли жизни около 4000 человек. Тепловой купол на северо-западе Тихого океана в Америке в 2021 году унес жизни около 200 человек при температуре по влажному термометру около 25°C.
Средние глобальные температуры в настоящее время на 1,1–1,3 °C выше, чем доиндустриальные уровни.