Hvordan stigende temperaturer påvirker vores helbred

Den globale opvarmning accelererer, drevet af den fortsatte stigning i udledningen af ​​drivhusgasser. Australiens klima er blevet opvarmet med lidt over 1°C siden 1910, med globale temperaturer på vej mod en stigning på 3-5°C i dette århundrede.

Australien er foran den globale temperaturkurve. Vores gennemsnitlige daglige temperatur er 21,8°C – det er 13,7°C varmere end det globale gennemsnit på 8,1°C.

Ekstrem varme (dage over 35°C og nætter over 20°C) er nu hyppigere i Australien, forekom omkring 12 % af tiden sammenlignet med omkring 2 % af tiden mellem 1951 og 1980.

Så hvad gør høje temperaturer ved vores kroppe? Og hvor meget ekstra varme kan mennesker og vores måde at leve på tåle?

Flere scorcher forude

Australiens sommer 2018-19 var 2,14°C varmere end gennemsnittet for 1961-90, slog den tidligere rekord sat i 2012-13 med stor margin. Det omfattede en hidtil uset sekvens på fem på hinanden følgende dage med nationalt gennemsnitlige maksimale temperaturer over 40°C.

Den første halvdel af 2019 rangerer som den lige så anden hotteste siden rekorder begyndte for verden, og også Australien.

Bureau of Meteorology (BOM) har advaret om, at denne sommer vil blive endnu en scorcher. Varme tørre nordlige vinde, der sporer på tværs af tørkeramte New South Wales og Queensland, har kapacitet til at levere blærende varme og ekstreme brandrisici til de sydlige stater, og lidt lettelse er i sigte for dem i tørke.

Nogle australiere på landet har allerede været udsat for 50°C dage, og de store sydlige metrobyer er indstillet til at gøre det samme inden for det næste årti eller deromkring.

Hvordan vores kroppe regulerer varmen

Ligesom de fleste pattedyr og fugle, mennesker er endoterme (varmblodede), hvilket betyder, at vores optimale interne driftstemperatur (ca. 36,8°C +/− 0,5) er minimalt påvirket af omgivende temperaturer.

Stille siddende indendørs med lufttemperaturen omkring 22°C, vi genererer passivt de yderligere 15°C for at holde vores kernetemperatur på omkring 37°C.

Selv når lufttemperaturen er 37°C, vores stofskifte fortsætter med at generere yderligere varme. Denne overskydende indre varme afgives i miljøet gennem fordampning af sved fra vores hud.

Temperatur- og fugtgradienter mellem hudoverfladen og grænselaget af luft bestemmer varmevekslingshastigheden.

Når den omgivende luft er varm og fugtig, varmetab er langsomt, vi opbevarer varme, og vores temperaturer stiger.

Det er derfor varmt, tør luft tolereres bedre end tropisk, fugtig varme:tør luft absorberer let sved.

En brise virker forfriskende ved at fjerne grænselaget af mættet luft i kontakt med huden og tillade tørrere luft - og dermed fremskynde fordampning og varmeafgivelse.

Hvad sker der, når vi overophedes?

Varmeeksponering bliver potentielt dødelig, når den menneskelige krop ikke kan miste tilstrækkelig varme til at opretholde en sikker kernetemperatur.

Når vores kernetemperatur når 38,5°C, de fleste ville føle sig trætte. Og kaskaden af ​​symptomer eskalerer, efterhånden som kernetemperaturen fortsætter med at stige ud over det sikre funktionsområde for vores kritiske organer:hjertet, hjerne og nyrer.

Meget som et æg i en mikrobølgeovn, protein i vores krop ændrer sig, når det udsættes for varme.

Mens nogle varmeakklimatiserede eliteatleter, såsom Tour de France-cyklister, kan tåle 40°C i begrænsede perioder, denne temperatur er potentielt dødelig for de fleste mennesker.

Som en pumpe, hjertets rolle er at opretholde et effektivt blodtryk. Det fylder de varme og udvidede blodkar i hele kroppen for at få blod til vitale organer.

Eksponering for ekstrem varme medfører en betydelig ekstra arbejdsbyrde på hjertet. Det skal øge kraften af ​​hver sammentrækning og hastigheden af ​​sammentrækninger i minuttet (din puls).

Hvis musklerne også arbejder, de har også brug for en øget blodgennemstrømning.

Hvis alt dette sker på et tidspunkt, hvor kraftig svedtendens har ført til dehydrering, og dermed lavere blodvolumen, hjertet skal massivt øge sit arbejde.

Hjertet er også en muskel, så den har også brug for ekstra blodtilførsel, når den arbejder hårdt. Men når der pumpes hårdt og hurtigt, og dens egen efterspørgsel efter blodgennemstrømning ikke modsvares af dens udbud, det kan fejle. Mange varmedødsfald er registreret som hjerteanfald.

Høje aerobe konditionsniveauer giver en vis varmebeskyttelse, alligevel dør atleter og raske unge voksne, der presser sig selv for hårdt, også i varmen.

Hvem er mere udsat?

Ældre australiere er mere sårbare over for varmestress. Alder er almindeligvis forbundet med dårligere aerob kondition og nedsat evne til at opdage tørst og overophedning.

Fedme øger også denne sårbarhed. Fedt fungerer som et isolerende lag, samt give hjertet et mere omfattende netværk af blodkar at fylde. Den ekstra vægt kræver øget varmegenererende muskelanstrengelse for at bevæge sig.

Visse medicin kan sænke varmetolerancen ved at forstyrre vores naturlige mekanismer, der er nødvendige for at klare varmen. Disse omfatter lægemidler, der begrænser stigninger i hjertefrekvens, sænke blodtrykket ved at slappe af blodkarrene, eller forstyrre svedtendens.

Kernetemperaturer øges med omkring en halv grad under graviditetens sene stadie på grund af hormonelle reaktioner og øget stofskifte. Det voksende foster og moderkagen kræver også yderligere blodgennemstrømning. Eksponering af fosteret for ekstrem varme kan fremkalde for tidlig fødsel og livslange helbredsproblemer såsom medfødte hjertefejl.

Skal vi ikke bare akklimatisere os?

Vores kroppe kan akklimatisere sig til varme temperaturer, men denne proces har sine begrænsninger. Nogle temperaturer er simpelthen for varme til, at hjertet kan klare sig, og til at sveden kan give effektiv afkøling, især hvis vi skal bevæge os eller træne.

Vi er også begrænset af vores nyres evne til at spare på vand og elektrolytter, og den øvre grænse for mængden af ​​vand den menneskelige tarm kan absorbere.

Kraftig svedtendens fører til væske- og elektrolytmangel, og den resulterende elektrolyt-ubalance kan forstyrre hjerterytmen.

Massedødshændelser finder nu sted under hedebølger i traditionelt varme lande som Indien og Pakistan. Dette er, når ekstreme varme, der nærmer sig 50°C, overstiger den menneskelige krops kapacitet til at opretholde sit sikre kernetemperaturområde.

Hedebølger er varmere, hyppigere og varer længere. Vi kan ikke leve livet helt indendørs med aircondition, da vi skal vove os udendørs for at pendle, arbejde, butik, og omsorg for de udsatte. Mennesker, dyr og vores sociale systemer er afhængige af dette.

Udover, på en 50°C dag, Aircondition-enheder vil kæmpe for at fjerne 25°C fra den omgivende luft.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.