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.