Температура максимальная у человека: При какой максимальной температуре может жить человек
Ученые рассказали, при какой максимальной температуре и влажности может выжить человек
Поиск по сайтуНаука 7 июля 2022
Далее
Елизавета Приставка Новостной редактор
Елизавета Приставка Новостной редактор
Ученые встревожены резким ростом экстремально высоких температур в сочетании с влажностью. Они выяснили, как на них реагируют люди и какие образом меняется их физическое состояние.
Читайте «Хайтек» в
Жаркую влажную погоду можно измерить с помощью Wet Bulb Temperature (температуры влажного термометра) — это когда температуру объекта измеряют термометром, тело которого обернуто влажной марлей. За счет адиабатического испарения температура влажного термометра всегда ниже температуры сухого, кроме случаев, когда влажность воздуха 100%.
Во время жары, охватившей Южную Азию в мае и июне 2022 года, в Джакобабаде, Пакистан, была зафиксирована максимальная температура влажного воздуха 33,6 °C — это близко к теоретическому верхнему пределу адаптации человека.
В исследовании 2010 года подсчитали, что при температуре 35 °C и 100% влажности или 46 °C и 50% влажность — это верхний безопасный предел. Дальше человеческое тело перестает охлаждаться привычным способом — испаряя пот с поверхности тела для поддержания стабильной температуры.
Только недавно эти данные были протестированы на людях в лабораторных условиях.
Каждый участник проглотил небольшой гаджет, который отслеживал температуру его тела.
По результатам исследования на молодых здоровых мужчинах и женщинах оказалось, что верхний предел окружающей среды даже ниже, чем теоретических 35°C.
Доказанный предел: 31 °C при 100% влажности или 38 °C при 60%.
Читать далее:
Марсоход показал «Зачарованное озеро» в кратере Езеро: ученые мечтали об этом 4 года
Черная дыра в Галактике подтвердила правоту Эйнштейна. Главное
Ученые нашли «ящик Пандоры» в недрах Земли: энергия оттуда питает жизнь на планете
Читать ещё
Поздравляем, вы оформили подписку на дайджест Хайтека! Проверьте вашу почту
Спасибо, Ваше сообщение успешно отправлено.
Ученые рассчитали максимальное соотношение температуры и влажности, безопасное для людей
Ученые также подтвердили, что жара и влажность способны причинить вред гораздо быстрее, чем многие думают.
Температура стремится вверх
Специалисты встревожены участившимися случаями экстремальной жары в сочетании с высокой влажностью, определяемыми как «температура мокрого (влажного) термометра» (это та температура, которую принимает воздух в результате его адиабатического насыщения (увлажнения)).
Во время тепловых волн, накрывших Южную Азию в мае и июне 2022 года, в Джейкобабаде (Пакистан) была зарегистрирована максимальная температура влажного термометра 33,6 °C, а в Дели она даже превысила этот показатель, что близко к теоретически предполагаемому верхнему пределу приспособляемости человека к влажной жаре.
До сих пор на основании метаанализа, опубликованного в 2010 году, было принято считать, что температура влажного термометра 35 °C при 100 % влажности является верхним пределом безопасности, после преодоления которого человеческий организм больше не может охлаждать себя путем испарения пота с поверхности тела для поддержания стабильной температуры.
Камера с подогревом
Однако ученые Пенсильванского университета (США) провели новое исследование, поместив молодых здоровых мужчин и женщин в условия лаборатории и позволив им испытать тепловой стресс в контролируемой среде.
Каждый участник проглотил небольшую «телеметрическую таблетку», которая отслеживала внутреннюю температуру тела. Затем испытуемые отправлялись в специальную экологическую камеру, где должны были имитировать минимальную простую повседневную деятельность, например, приготовление и прием пищи. Исследователи медленно повышали температуру/влажность воздуха в камере и следили за физиологическими показателями и состоянием подопытных.
Исследование показало, что безопасная комбинация температуры и влажности окружающей среды, в пределах которой тело не перегревается, — 31 °C при 100 % или 38 °C при 60 %. Причем эти данные актуальны для здоровых молодых мужчин и женщин при минимальных нагрузках.
Сочетание температуры и влажности, при котором температура тела человека начинает повышаться, называется критическим пределом окружающей среды.
Ниже этого предела организм способен поддерживать относительно стабильную температуру в течение долгого времени, выше — внутренняя температура тела будет расти, и риск развития заболеваний, связанных с жарой, при длительном воздействии значительно повышается.
Когда организм перегревается, сердце вынуждено работать интенсивнее, чтобы перекачивать кровь к коже для отвода тепла, а если при этом вы еще и потеете, это уменьшает количество жидкости в организме. В самом тяжелом случае длительное воздействие может привести к тепловому удару.
Характеристики теплового удара:
- пульсирующая головная боль;
- отсутствие потоотделения;
- температура выше 40 °C, горячая сухая кожа;
- тошнота и/или рвота;
- частый сильный пульс;
- возможность потери сознания, появления конвульсий, судорог, развития комы.
Сухая и влажная среда
И вот что особенно тревожит: нынешние волны жары по всему миру приближаются к этим пределам, а порой даже превышают их.
В жаркой сухой среде критические пределы окружающей среды не определяются температурой влажного воздуха, поскольку почти весь пот, выделяемый организмом, испаряется, охлаждая тело. Однако количество пота, выделяемого человеком, ограничено, и мы также получаем дополнительное тепло от более нагретого воздуха.
Все эти эволюционные приспособления основаны исключительно на том, чтобы не допустить чрезмерного повышения температуры тела. Но даже более низкие температуры и влажность создают нагрузку на сердце и другие стратегически важные системы организма. И хотя превышение этих пределов необязательно всегда приводит к наихудшему сценарию, длительное воздействие может стать опасным для уязвимых групп населения, таких как пожилые люди и люди с хроническими заболеваниями. Если добавить к этой картине такие факторы, как высокая распространенность сердечных заболеваний, респираторных и других проблем со здоровьем, а также прием некоторых лекарств, то риск причинения вреда может быть еще выше.
Характеристики теплового истощения:
- обморок или головокружение;
- чрезмерное потоотделение;
- прохладная липкая кожа;
- тошнота и/или рвота;
- частый слабый пульс;
- мышечные судороги.
Если организм нагревается до 39–40 °C, мозг дает команду мышцам замедлиться, и мы испытываем чувство сильной усталости. При температуре 40–41 °C начинается тепловое истощение, а при температуре выше 41 °C организм постепенно отключается: нарушаются химические процессы, клетки разрушаются, возникает риск отказа многих органов.
Даже потоотделение прекращается, кожа становится холодной и липкой. Тепловой удар может произойти при любой температуре выше 40 °C, и без медицинской помощи шансы на выживание могут оказаться невелики.
Если человека удается охладить в течение получаса, то тепловое истощение обычно не приводит к серьезным последствиям.
Однако если человек не приходит в себя в течение 30 минут, за этим обычно следует тепловой удар. Это экстренная ситуация, нужно немедленно обратиться за профессиональной медицинской помощью.
Будем ли мы в безопасности?
В сильную жару важно пить много воды и искать места, где можно охладиться — пусть даже на короткое время, носить головной убор и одежду из пропускающих воздух тканей.
В последние годы в США отмечается нерадостная тенденция: люди экономят на системах кондиционирования из-за высокой стоимости энергии, все чаще случаются масштабные отключения электроэнергии во время тепловых волн или лесных пожаров.
А недавнее исследование, посвященное тепловому стрессу в Африке, показало, что климат в ближайшем будущем не будет благоприятствовать использованию даже недорогих систем охлаждения, так называемых болотных охладителей, поскольку тропические и прибрежные районы Африки становятся все более влажными.
Эти устройства, потребляющие гораздо меньше энергии, чем кондиционеры, используют вентилятор для рециркуляции воздуха через прохладную влажную подушку, чтобы снизить температуру воздуха, но они малоэффективны уже при температурах влажного воздуха выше 21 °C.
А когда лето приходит к нам в северные широты, мы на себе можем прочувствовать, что изменение климата — далеко не абстрактная тема. Это проблема, с которой мы вынуждены сталкиваться уже сегодня и которую так или иначе нужно решать.
Люди старше 65 лет составляют около 85–90 % жертв тепловых волн!
Диаграмма с комбинациями температуры и влажности. Критические для организма сочетания находятся на стыке желтой и красной зоны. Данные верны для молодых здоровых людей при невысокой физической активности.
Люди не могут выдержать таких высоких температур и влажности, как считалось ранее
Исследования
С. Тони Вульф, исследователь с докторской степенью в области кинезиологии в Пенсильванском университете, проводит исследовательскую сессию в лаборатории Нолл, принадлежащей команде.
Предоставлено: Патрик Мэнселл / Penn State. Creative Commons
UNIVERSITY PARK, Pa. — Поскольку изменение климата приводит к повышению глобальной температуры, растет интерес к максимальным условиям окружающей среды, таким как тепло и влажность, к которым люди могут адаптироваться. Исследование New Penn State показало, что во влажном климате эта температура может быть ниже, чем считалось ранее.
Широко распространено мнение, что температура по влажному термометру 35°C (равная 95°F при 100% влажности или 115°F при 50% влажности) была максимальной, которую человек мог выдержать, прежде чем он больше не мог адекватно регулировать свое самочувствие. температура тела, которая потенциально может вызвать тепловой удар или смерть при длительном воздействии.
Температура по влажному термометру считывается термометром с влажным фитилем над термометром и зависит от влажности и движения воздуха. Он представляет собой влажную температуру, при которой воздух насыщен и удерживает столько влаги, сколько может в виде водяного пара; пот человека не будет испаряться при такой температуре кожи.
Но в своем новом исследовании исследователи обнаружили, что фактическая максимальная температура по влажному термометру ниже — около 31°C по влажному термометру или 87°F при 100% влажности — даже для молодых здоровых людей. Температура для пожилых людей, которые более уязвимы к жаре, вероятно, еще ниже.
У. Ларри Кенни, профессор физиологии и кинезиологии и заведующий кафедрой человеческих возможностей Мари Андерхилл Нолл, сказал, что результаты могут помочь людям лучше планировать экстремальные тепловые явления, которые происходят все чаще по мере того, как мир нагревается.
«Если мы будем знать, каковы эти верхние пределы температуры и влажности, мы сможем лучше подготовить людей — особенно тех, кто более уязвим, — к аномальной жаре», — сказал Кенни. «Это может означать приоритизацию самых больных людей, нуждающихся в уходе, настройку оповещений для выхода в сообщество, когда приближается жара, или разработку диаграммы, которая дает рекомендации для различных диапазонов температуры и влажности».
Кенни добавил, что важно отметить, что использование этой температуры для оценки риска имеет смысл только во влажном климате. В более сухом климате пот способен испаряться с кожи, что помогает снизить температуру тела. Небезопасная сухая жаркая среда больше зависит от температуры и способности потеть, чем от влажности.
Исследование было недавно опубликовано в Журнале прикладной физиологии.
С. Тони Вульф, научный сотрудник в области кинезиологии в Пенсильвании, справа, и Рэйчел Коттл, аспирант кафедры физиологии упражнений, обсуждают данные, собранные во время сеанса в лаборатории. Предоставлено: Патрик Мэнселл / Penn State. Creative Commons
По словам исследователей, в то время как предыдущие исследования предполагали, что температура по влажному термометру 35 ° C была верхним пределом адаптации человека, эта температура была основана на теории и моделировании, а не на реальных данных от людей.
Кенни сказал, что он и другие исследователи хотели оценить эту теоретическую температуру как часть PSU H.
E.A.T. (Human Environmental Age Thresholds), в рамках которого изучается, насколько жаркой и влажной должна быть окружающая среда, прежде чем пожилые люди начнут испытывать проблемы с переносимостью теплового стресса.
«Если вы посмотрите на статистику аномальной жары, то увидите, что большинство людей, умирающих во время аномальной жары, — пожилые люди, — сказал Кенни. «Климат меняется, поэтому будет больше — и более суровых — волн тепла. Население также меняется, поэтому пожилых людей будет больше. И поэтому очень важно изучить слияние этих двух сдвигов».
Для этого исследования исследователи набрали 24 участника в возрасте от 18 до 34 лет. Хотя исследователи планируют провести эти эксперименты и на пожилых людях, они хотели начать с более молодых людей.
«Молодые, здоровые люди, как правило, лучше переносят жару, поэтому у них будет температурный предел, который можно использовать в качестве «наилучшего исходного уровня», — сказал Кенни. «Пожилые люди, люди, принимающие лекарства, и другие уязвимые группы населения, вероятно, будут иметь предел толерантности ниже этого».
Перед экспериментом каждый участник проглотил крошечное радиотелеметрическое устройство, заключенное в капсулу, которое затем измеряло внутреннюю температуру на протяжении всего эксперимента.
Затем участник попадал в специализированную климатическую камеру с регулируемыми уровнями температуры и влажности. В то время как участник выполнял легкую физическую нагрузку, такую как легкая езда на велосипеде или медленная ходьба по беговой дорожке, в камере либо температура, либо влажность постепенно повышались, пока участник не достиг точки, при которой его тело больше не могло поддерживать внутреннюю температуру.
Проанализировав свои данные, исследователи обнаружили, что критическая температура по влажному термометру колеблется от 25°C до 28°C в жарко-сухой среде и от 30°C до 31°C в тепло-влажной среде — все ниже 35°C. C по влажному термометру.
«Наши результаты показывают, что во влажных частях мира мы должны начинать беспокоиться — даже о молодых, здоровых людях — когда температура по влажному термометру превышает 31 градус», — сказал Кенни.
«По мере того, как мы продолжаем наше исследование, мы собираемся выяснить, каково это число у пожилых людей, поскольку оно, вероятно, будет даже ниже».
Кроме того, исследователи добавили, что, поскольку люди по-разному адаптируются к теплу в зависимости от уровня влажности, вероятно, не существует единого предела отсечки, который можно было бы установить как «максимум», который люди могут выдержать во всех средах, встречающихся на Земле.
С. Тони Вольф, научный сотрудник в области кинезиологии в Пенсильванском университете; Дэниел Дж. Вечеллио, научный сотрудник Центра здорового старения штата Пенсильвания; и Рэйчел М. Коттл, аспирант кафедры физиологии упражнений в Пенсильванском университете, также участвовали в этой работе.
Национальный институт старения при Национальном институте здоровья оказал поддержку этому исследованию.
Последнее обновление 25 марта 2022 г.
Насколько жарко для человеческого тела?
Молодой человек обливает себя бутылкой с водой, чтобы бороться со второй летней жарой, 12 июля 2022 года в Мадриде, Испания.
Предоставлено: Ricardo Rubio/Europa Press через Getty ImagesСледующее эссе перепечатано с разрешения The Conversation, интернет-издания, освещающего последние исследования.
По мере изменения климата аномальная жара становится все более напряженной: она длится дольше, становится все чаще и становится все жарче. Один вопрос, который задают многие люди: «Когда станет слишком жарко для обычной повседневной деятельности, какой мы ее знаем, даже для молодых здоровых взрослых?»
Ответ выходит за рамки температуры, которую вы видите на термометре. Тоже про влажность. Наше исследование показывает, что сочетание этих двух факторов может стать опасным быстрее, чем считали ученые.
Ученые и другие наблюдатели встревожены увеличением частоты экстремальной жары в сочетании с высокой влажностью, измеряемой как «температура по влажному термометру». Во время аномальной жары, охватившей Южную Азию в мае и июне 2022 года, в Джейкобабаде, Пакистан, была зафиксирована максимальная температура по влажному термометру 33,6 C (92,5 F), а в Дели она была выше, что близко к теоретическому верхнему пределу адаптации человека к влажному зною.
Люди часто указывают на исследование, опубликованное в 2010 году, согласно которому температура по влажному термометру 35°C равна 9°C.5 F при 100% влажности или 115 F при 50% влажности — это верхний предел безопасности, за которым человеческое тело больше не может охлаждаться, испаряя пот с поверхности тела, чтобы поддерживать стабильную внутреннюю температуру тела.
Только недавно этот предел был испытан на людях в лабораторных условиях. Результаты этих тестов показывают еще большую причину для беспокойства.
Блок питания H.E.A.T. Проект
Чтобы ответить на вопрос «насколько жарко слишком жарко?» мы привели молодых, здоровых мужчин и женщин в лабораторию Нолла Университета штата Пенсильвания, чтобы испытать тепловой стресс в контролируемой среде.
Эти эксперименты дают представление о том, какие сочетания температуры и влажности начинают становиться вредными даже для самых здоровых людей.
Каждый участник проглотил маленькую таблетку телеметрии, которая контролировала их внутреннюю температуру тела или внутреннюю температуру.
Затем они сидели в климатической камере, двигаясь ровно настолько, чтобы имитировать минимальные действия повседневной жизни, такие как приготовление пищи и прием пищи. Исследователи медленно повышали либо температуру в камере, либо влажность и следили за тем, когда внутренняя температура субъекта начинала расти.
Такое сочетание температуры и влажности, при котором внутренняя температура человека начинает повышаться, называется «критическим пределом окружающей среды». Ниже этих пределов тело способно поддерживать относительно стабильную внутреннюю температуру с течением времени. При превышении этих пределов внутренняя температура постоянно повышается, а риск заболеваний, связанных с жарой, при длительном воздействии увеличивается.
Когда тело перегревается, сердцу приходится работать усерднее, чтобы перекачивать кровь к коже и рассеивать тепло, а когда вы также потеете, это уменьшает количество жидкости в организме. В самом тяжелом случае длительное воздействие может привести к тепловому удару, опасной для жизни проблеме, требующей немедленного и быстрого охлаждения и лечения.
Наши исследования молодых здоровых мужчин и женщин показывают, что этот верхний предел окружающей среды даже ниже теоретических 35°C. Это больше похоже на температуру по влажному термометру 31°C (88°F). Это будет равно 31 C при 100% влажности или 38 C (100 F) при 60% влажности.
Сухая и влажная среда
Текущие волны тепла по всему миру приближаются к этим пределам, если не превышают их.
В жаркой и сухой среде критические пределы окружающей среды не определяются температурой по влажному термометру, поскольку почти весь пот, выделяемый телом, испаряется, охлаждая тело. Однако количество пота, которое люди могут потеть, ограничено, и мы также получаем больше тепла от более высоких температур воздуха.
Имейте в виду, что эти ограничения основаны исключительно на предотвращении чрезмерного повышения температуры тела. Даже более низкие температуры и влажность могут вызвать нагрузку на сердце и другие системы организма. И хотя превышение этих пределов не обязательно является наихудшим сценарием, длительное воздействие может стать ужасным для уязвимых групп населения, таких как пожилые люди и люди с хроническими заболеваниями.
В настоящее время наше экспериментальное внимание сосредоточено на тестировании пожилых мужчин и женщин, поскольку даже здоровое старение делает людей менее устойчивыми к жаре. Добавьте к этому повышенную распространенность сердечных заболеваний, респираторных заболеваний и других проблем со здоровьем, а также некоторые лекарства, которые могут подвергнуть их еще большему риску причинения вреда. Люди старше 65 лет составляют около 80%-90% жертв аномальной жары.
Как оставаться в безопасности
Поддержание водного баланса и поиск мест, где можно остыть, даже на короткое время, очень важно в жару.
В то время как все больше городов в Соединенных Штатах расширяют центры охлаждения, чтобы помочь людям спастись от жары, по-прежнему будет много людей, которые будут испытывать эти опасные условия без возможности охладиться.
Даже те, у кого есть доступ к кондиционеру, могут не включить его из-за высокой стоимости энергии (обычное явление в Фениксе, штат Аризона) или из-за масштабных отключений электроэнергии во время аномальной жары или лесных пожаров, что становится все более распространенным явлением в запад США
Недавнее исследование, посвященное тепловому стрессу в Африке, показало, что климат будущего не будет способствовать использованию даже недорогих систем охлаждения, таких как «болотные охладители», поскольку тропические и прибрежные районы Африки становятся более влажными.
Эти устройства, которые потребляют гораздо меньше энергии, чем кондиционеры, используют вентилятор для рециркуляции воздуха через прохладную влажную подушку для снижения температуры воздуха, но они становятся неэффективными при высоких температурах по влажному термометру выше 21 C (70 F).
В общем, продолжает накапливаться свидетельство того, что изменение климата — это не просто проблема будущего. Это то, с чем в настоящее время сталкивается человечество, и оно должно решаться во всеоружии.
Первоначально эта статья была опубликована на The Conversation. Прочитайте оригинальную статью.
ОБ АВТОРАХ
У. Ларри Кенни — профессор физиологии, кинезиологии и человеческих возможностей в Пенсильванском университете.
Даниэль Вечеллио — географ-климатолог и научный сотрудник Университета штата Пенсильвания.
Рэйчел Коттл — доктор философии. кандидат физиологии упражнений в Пенсильвании.