Το ανθρώπινο σώμα μπορεί να χάσει την ικανότητα να απαλλαγεί από την υπερβολική θερμότητα και να σταματήσει να λειτουργεί βέλτιστα όταν οι εξωτερικές θερμοκρασίες ξεπερνούν τους 40 βαθμούς Κελσίου, σύμφωνα με νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Roehampton στην Αγγλία. Η θερμοουδέτερη ζώνη είναι ένα εύρος θερμοκρασιών στις οποίες το σώμα δεν χρειάζεται να αυξήσει τον μεταβολικό ρυθμό του ή να ασκήσει περισσότερη ενέργεια για να διατηρήσει την ιδανική θερμοκρασία του πυρήνα του 37℃.
Οι μελέτες δείχνουν ότι το κατώτερο όριο της ζώνης είναι 28℃. Κάτω από αυτό, το σώμα ξοδεύει περισσότερη ενέργεια για να διατηρήσει την ιδανική του θερμοκρασία. Ένας από τους βασικούς τρόπους με τους οποίους το κάνει αυτό είναι με το ρίγος – όταν οι βασικές μυϊκές ομάδες συστέλλονται ακούσια για να παράγουν θερμότητα. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, το σώμα χρησιμοποιεί άλλους μηχανισμούς για να κρυώσει, όπως η εφίδρωση και η αγγειοδιαστολή των αιμοφόρων αγγείων στην επιφάνεια του δέρματος για να αυξήσει την απώλεια θερμότητας.
Ωστόσο, ενώ το κατώτερο εύρος της θερμοουδέτερης ζώνης έχει καθοριστεί, το ανώτερο όριο της είναι ακόμα αβέβαιο. Μια μελέτη προτείνει ότι το ανώτατο όριο μπορεί να βρίσκεται περίπου στους 32 ℃ καθώς είναι όταν οι άνθρωποι αρχίζουν να ιδρώνουν. Μια άλλη μελέτη, ωστόσο, σημείωσε ότι ο μεταβολικός ρυθμός αρχίζει να αυξάνεται στους 40℃. Περαιτέρω έρευνα στο ανώτερο όριο της θερμοουδέτερης ζώνης θα μπορούσε να ενημερώσει τις πολιτικές για τις συνθήκες εργασίας, τον αθλητισμό, τη φαρμακευτική αγωγή και τα διεθνή ταξίδια.
Ως συνεχής μελέτη μιας έρευνας του 2021, οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Roehampton στην Αγγλία διεξήγαγαν μια δεύτερη σειρά πειραμάτων για να διερευνήσουν το ανώτερο όριο της θερμοουδέτερης ζώνης. Βρήκαν ότι το ανώτερο όριο της θερμοουδέτερης ζώνης πιθανότατα βρίσκεται μεταξύ 40℃ και 50℃. «Τα ευρήματα φαίνεται να ρίχνουν ακριβέστερο φως στις αντιδράσεις του σώματος στη διαρκή ζέστη και υγρασία, και στη φύση και στους μηχανισμούς του ενισχυμένου μεταβολικού ρυθμού που προκύπτουν επίσης ως απόκριση σε τέτοιες συνθήκες», δήλωσε ο Dr. J. Wes Ulm.
Πώς η θερμοκρασία και η υγρασία επηρεάζουν το ανθρώπινο σώμα
Για τη μελέτη, οι ερευνητές στρατολόγησαν 13 υγιείς εθελοντές ηλικίας μεταξύ 23 και 58 ετών. Επτά από τους συμμετέχοντες ήταν γυναίκες. Κάθε συμμετέχων εκτέθηκε σε πέντε συνθήκες θερμοκρασίας για μία ώρα ενώ ξεκουραζόταν. Οι προϋποθέσεις περιλάμβαναν:
- 28℃ και 50% σχετική υγρασία αέρα (RAH)
- 40℃ και 25% RAH
- 40℃ και 50% RAH
- 50℃ και 25% RAH
- 50℃ και 50% RAH
Σε κάθε συνθήκη και κατά την έναρξη, οι ερευνητές κατέγραψαν διάφορες μετρήσεις, όπως:
- θερμοκρασίες του πυρήνα και του δέρματος
- πίεση αίματος
- ρυθμός εφίδρωσης
- καρδιακοί παλμοί
- ρυθμός αναπνοής
- όγκος αέρα που εισπνέεται και εκπνέεται ανά λεπτό
- επίπεδα κίνησης
Τελικά, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο μεταβολικός ρυθμός των συμμετεχόντων αυξήθηκε κατά 35% όταν εκτέθηκαν σε 40℃και 25% RAH και κατά 48% στους 40℃ και 50% RAH. Αν και η κατάσταση 50℃ και 25% RAH δεν αύξησε το μεταβολικό ρυθμό σε σύγκριση με 40℃ και 25% RAH, ο μεταβολικός ρυθμός ήταν 56% υψηλότερος από την αρχική τιμή στην κατάσταση 50℃ και 50% RAH. Ο αυξημένος μεταβολικός ρυθμός στην κατάσταση RAH 40℃-25% δεν συνοδεύτηκε από αύξηση της θερμοκρασίας του πυρήνα. Ωστόσο, οι συμμετέχοντες στην κατάσταση RAH 50℃-50% παρουσίασαν αύξηση στη θερμοκρασία του πυρήνα κατά 1℃.
Οι ερευνητές σημείωσαν ότι αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το σώμα είναι σε θέση να διαχέει τη θερμότητα στους 40℃ αλλά όχι στους 50℃. «Τα ευρήματα φαίνεται πιθανό να διαφέρουν από […] την υγρασία», είπε ο Δρ. Ο Mark Guido, ενδοκρινολόγος της Novant Health Forsyth Endocrine Consultants στο Winston Salem της Βόρειας Καρολίνας, που δεν συμμετείχε στη μελέτη. «Στη μελέτη υπήρχαν κάποιες ενδείξεις ότι ο μεταβολικός ρυθμός ηρεμίας ήταν υψηλότερος σε υψηλότερη υγρασία, ακόμη και στην ίδια θερμοκρασία. Φαίνεται ότι η υγρασία παίζει επίσης μεγάλο ρόλο στον μεταβολικό ρυθμό», πρόσθεσε.
Οι ερευνητές παρατήρησαν περαιτέρω ότι οι συμμετέχοντες στην κατάσταση RAH 50℃-50% ίδρωσαν 74% περισσότερο και παρουσίασαν αύξηση 64% στον καρδιακό ρυθμό σε σύγκριση με την αρχική τιμή. Σημείωσαν επίσης ότι σε σύγκριση με την αρχική τιμή, οι συμμετέχοντες στην ομάδα RAH 50℃-50% παρουσίασαν αυξημένο φόρτο εργασίας του μυοκαρδίου, που σημαίνει ότι οι καρδιές τους απαιτούσαν περισσότερο οξυγόνο για να διατηρήσουν τη βέλτιστη λειτουργία. Επιπλέον, ο ρυθμός αναπνοής τους αυξήθηκε επίσης κατά 23%, και η ποσότητα αέρα που μπορούσαν να εισπνεύσουν και να εκπνεύσουν ανά λεπτό αυξήθηκε κατά 78%.
Πώς επηρεάζει το κλίμα το μεταβολικό ρυθμό και την υγεία;
Οι άνθρωποι που ζουν σε ζεστά κλίματα τείνουν να εγκλιματίζονται και όχι να αυξάνουν τη θερμοκρασία του σώματός τους και με τη σειρά του τον μεταβολικό τους ρυθμό. Ομοίως, οι άνθρωποι που ζουν σε χαμηλές θερμοκρασίες μπορεί να ανταποκρίνονται περισσότερο στην έκθεση στη θερμότητα, καθώς δεν εγκλιματίζονται τόσο πολύ στη ζέστη. Το σώμα, γενικά, θα βρει τρόπους να ενεργοποιήσει τους διάφορους βρόχους ανάδρασης που απαιτούνται για την επίτευξη ομοιόστασης, δηλαδή την επίπονη ρύθμιση των φυσιολογικών διεργασιών που επιτρέπουν τη διεξαγωγή της πολύπλοκης βιοχημείας των οργάνων και των ιστών. αποτελεσματικά και σωστά.
Η θερμοκρασία του σώματος και ο μεταβολικός ρυθμός είναι αναπόσπαστα συστατικά αυτού του ευαίσθητου χορού και για όσους κατοικούν σε θερμότερα κλίματα όλο το χρόνο, μπορεί να είναι πιο πιθανό να είναι ενεργοί και λειτουργικοί τέτοιοι αντισταθμιστικοί βρόχοι ανάδρασης. Αυτό μπορεί να αποδοθεί τόσο σε κληρονομικούς παράγοντες – για κοινότητες που βρίσκονται σε τέτοιες συνθήκες μακροπρόθεσμα – όσο και σε βραχυπρόθεσμες προσαρμογές γενικότερα.