ما أعلى درجة حرارة يمكن للإنسان تحمّلها؟
تاريخ النشر: 2nd, September 2024 GMT
شهرا بعد الآخر، تسجل درجات الحرارة العالمية أرقاما قياسية جديدة، ومع استمرار ارتفاعها وصعوبة التنبؤ بالأحداث الجوية المتطرفة، بات فهم حدود بقاء الإنسان في درجات الحرارة الشديدة أكثر أهمية من أي وقت مضى.
ويُعيد عالم وظائف الأعضاء أولي جاي وزملاؤه في جامعة سيدني بأستراليا تعريف هذه الحدود باستخدام ما يسميها "غرفة مناخ" مبتكرة، مصممة لمحاكاة موجات الحر الحالية والمستقبلية.
في عام 2019، بدأ جاي في بناء غرفة مناخية متطورة، وبعد عام ونصف من البناء واستثمار 1.3 مليون دولار أميركي، تم نقلها إلى جامعة سيدني بأستراليا.
وتلعب هذه الغرفة الحديثة اليوم دورا رئيسيا في الأبحاث التي تستكشف الظروف التي تصبح فيها الحرارة غير محتملة بالنسبة للفرد، ويستخدمها جاي وفريقه لفهم إستراتيجيات التبريد التي تعمل بشكل أفضل للحد من المخاطر الصحية الناجمة عن التعرض للحرارة.
ويمكن للباحثين ضبط درجة الحرارة الخاصة بالغرفة (رفعها أو خفضها بمقدار 1 درجة مئوية كل دقيقة)، والتحكم في سرعة الرياح والتعرض لأشعة الشمس بدقة، ويمكنهم أيضا ضبط الرطوبة، وهو متغير رئيسي يؤثر على حرارة الجسم، مما يوفر سيطرة على الظروف التجريبية.
ويخضع المشاركون لاختبارات صارمة لمراقبة استجاباتهم الفسيولوجية، وترسل أجهزة الاستشعار المرفقة بهم معلومات إلى غرفة التحكم المجاورة، التي تعالج البيانات حول المتغيرات، بما في ذلك معدل ضربات القلب والتنفس والتعرق ودرجة حرارة الجسم، ويمكن للمشاركين في التجربة تناول الطعام والنوم وممارسة الرياضة داخل الغرفة، ويمرر الباحثون لهم الطعام والأشياء الأخرى من خلال فتحة.
وتؤكد الأحداث المناخية الأخيرة على مدى أهمية هذه التجربة، حيث تتوقع بعض نماذج المناخ أن مساحات من العالم ستصبح غير صالحة للسكن للبشر في القرن المقبل، لكن ما يجعل مكانا غير صالح للعيش ليس بالأمر الواضح مثل درجة حرارة معينة، وحتى حساب الرطوبة لا يفسر تماما حدود جسم الإنسان في الحرارة الشديدة، حيث يمكن أن يختلف التحمل من شخص لآخر، وقد تتغير قدرة شخص ما على تحمل الحرارة.
في يوليو/تموز 2024، سُجلت أشد الأيام حرارة في تاريخ الكوكب مرتين، ما دفع الأمم المتحدة إلى الدعوة إلى تحسين الإستراتيجيات لإدارة الحرارة الشديدة، وقالت إن أكثر من 70% من القوى العاملة العالمية (2.4 مليار شخص) معرضة لخطر الموت أو الإصابة بسبب "موجات الحر الشديدة المتزايدة الناجمة إلى حد كبير عن أزمة المناخ، الناجمة عن الوقود الأحفوري والتي تسبب فيها الإنسان".
يدفع ذلك العلماء للتساؤل عن أقصى ما يمكن لنا تحمله، وغالبا ما يستخدم الباحثون، مثل جاي وفريقه، مقاييس مثل مؤشر الحرارة أو مؤشر "درجة حرارة البصيلة الرطبة الكروية" أو درجة حرارة اللمبة (المصباح) الرطبة، للنظر في كيفية تفاعل الحرارة والرطوبة المفرطة، بهذه الطريقة، يمكنهم التركيز على رقم واحد لتحديد الظروف غير الصالحة للعيش.
يأخذ مؤشر الحرارة في الاعتبار كلا من درجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية، في محاولة لتحديد مقدار الحرارة التي يشعر بها، ودرجة حرارة المصباح الرطب هي حرفيا ما يقيسه مقياس الحرارة إذا تم لف قطعة قماش مبللة حوله. ويمكن لدرجة حرارة المصباح الرطب تقدير درجة حرارة بشرتك إذا كنت تتعرق باستمرار، لذلك غالبا ما تستخدم لتقدير كيفية أداء الأشخاص في درجات حرارة شديدة.
أشارت النماذج السابقة إلى أن درجة حرارة المصباح الرطب البالغة 35 درجة مئوية تمثل الحد الأقصى الذي يمكن للإنسان تحمله، حتى الشاب الذي يتمتع بصحة جيدة معرّض لخطر الموت بعد 6 ساعات عند هذه العتبة، حيث ترتفع درجة حرارة الجسم الأساسية بشكل لا يمكن السيطرة عليه.
تمثل درجة حرارة المصباح الرطب هذه الحد الأقصى الذي يمكن للإنسان تحمله، وفوق ذلك، لن يتمكن جسمك من فقدان الحرارة للبيئة بكفاءة كافية للحفاظ على درجة حرارته الأساسية، وهذا لا يعني أن الحرارة ستقتلك على الفور، ولكن إذا لم تتمكن من التبريد بسرعة، فسيبدأ تلف المخ والأعضاء.
وتختلف الظروف التي قد تؤدي إلى درجة الحرارة هذه بشكل كبير، ففي غياب الرياح والسماء المشمسة، فإن المنطقة التي تبلغ نسبة الرطوبة فيها 50%، ستصل إلى درجة حرارة المصباح الرطب غير الصالحة للعيش عند حوالي 43 درجة مئوية، في حين أنه في الهواء الجاف في الغالب، يجب أن تتجاوز درجات حرارة المصباح الرطب 54 درجة مئوية للوصول إلى هذا الحد.
لهذا السبب، تعرضت هذه النماذج لانتقادات لاعتمادها على افتراضات نظرية بدلا من البيانات التجريبية، فقد تعاملت مع الجسم البشري باعتباره كائنا لا يتعرق أو يتحرك، مما يجعل النتيجة أقل قابلية للتطبيق في العالم الحقيقي، ومع ذلك، تبنتها هيئات الصحة العامة التي لا حصر لها، حتى الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، مما قلل الدافع للحصول على رقم أكثر صلة.
وتشير دراسة أخرى أُجريت عام 2021 إلى حد أدنى للبقاء على قيد الحياة في درجات حرارة منخفضة يبلغ حوالي 31 درجة مئوية على مؤشر درجة حرارة المصباح الرطب، استنادا إلى ظروف تجريبية أكثر واقعية، وقام الباحثون بحساب ذلك من خلال تتبع درجة حرارة الجسم الأساسية لشباب أصحاء تحت مجموعات مختلفة من درجة الحرارة والرطوبة أثناء ركوب الدراجات.
في حين يتفق معظم الباحثين على أن درجة حرارة 35 درجة مئوية غير صالحة للعيش بالنسبة لمعظم البشر، فإن الواقع هو أن الظروف الأقل تطرفا يمكن أن تكون قاتلة أيضا، فقد وصلنا إلى درجات حرارة المصباح الرطب هذه على الأرض بضع مرات فقط، لكن الحرارة تقتل الناس في جميع أنحاء العالم كل عام.
تتنبأ بعض نماذج المناخ بأننا سنبدأ في الوصول إلى درجات حرارة المصباح الرطب أعلى من 35 درجة مئوية بحلول منتصف القرن الحادي والعشرين، ويقول باحثون إننا وصلنا بالفعل إلى هذه النقطة.
في دراسة نُشرت عام 2020، أظهر الباحثون أن بعض الأماكن في المناطق شبه الاستوائية أبلغت بالفعل عن مثل هذه الظروف، وأنها أصبحت أكثر شيوعا.
وفي حين تركّز معظم نماذج استجابة الجسم للحرارة على الشباب الأصحاء في الظل، قدَّر نموذج جاي وفريقه حدود البقاء في الظل وأشعة الشمس عبر مختلف الأعمار وأثناء الراحة أو ممارسة الرياضة.
ويقوم فريق جاي الآن باختبار نموذج رياضي لكيفية تعامل الجسم مع الحرارة الشديدة، والذي نشره في 2023، ويستخدم النموذج بيانات من دراسات قامت بقياس قدرة التعرق لدى كبار السن والشباب.
تظهر حدود البقاء القائمة على الفسيولوجيا في هذا النموذج تقديرا أقل بكثير للمخاطر، ومن بين النتائج تقدير حدود البقاء على قيد الحياة في درجات حرارة الجسم الرطبة بين 26 درجة مئوية و34 درجة مئوية للشباب، و21 درجة مئوية إلى 34 درجة مئوية لكبار السن.
ومن غير المستغرب أن يشير النموذج إلى أن حدود البقاء على قيد الحياة تكون أقل عندما يتعرض الناس للشمس مقارنة بالظل، وبالنسبة للأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 65 عاما، مقارنة بمن تتراوح أعمارهم بين 18 و40 عاما.
وعلى الرغم من نقاط قوة هذا النموذج فإنه بحاجة إلى مزيد من الاختبار على البشر، وللقيام بذلك، يقوم فريق جاي أولا بتعريض الشباب الأصحاء في غرفة المناخ لمجموعات من درجات الحرارة والرطوبة، مع مراقبة المتغيرات مثل درجة حرارة الجسم الأساسية ومعدل ضربات القلب والتعرق.
وفي التجارب المستقبلية، يخطط الباحثون لاختبار استجابة الجسم للحرارة في الظروف المظللة والمضاءة بأشعة الشمس، عبر مختلف الأعمار وأثناء التمرين، ويسعى جاي للحصول على تمويل لإجراء تجربة عشوائية محكومة لإستراتيجيات التبريد في الهند خلال موسم الحر.
كما يخطط فريق جاي لتوسيع أبحاثه لتقييم تأثير الحرارة على الفئات السكانية الأكثر عرضة للخطر في درجات الحرارة المرتفعة، بما في ذلك النساء الحوامل، لصياغة إستراتيجيات أفضل للصحة العامة، وتوفير إرشادات قابلة للتنفيذ وحماية صحة الناس في عالم أصبح أكثر عدائية من أي وقت مضى.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حراك الجامعات حريات طقس وحرارة درجة حرارة الجسم الحرارة الشدیدة درجات الحرارة درجات حرارة درجة مئویة فی درجات
إقرأ أيضاً:
أسباب احمرار وجه بيدري لاعب برشلونة أثناء المباريات
من يتابع برشلونة الإسباني باستمرار هذا الموسم لربما لاحظ احمرار وجه اللاعب بيدري غونزاليس خاصة في الثلث الأخير من المباريات، وحتما أثاره الفضول لمعرفة سبب ذلك.
وهناك من فسّر ذلك بأن بيدري يعاني من الإرهاق وأنه غير قادر على تحمّل الأعباء البدنية في ظل جدول مزدحم بالمباريات، لكن هذه الظاهرة لها تفسير علمي يتعلق فعلا بالمجهود البدني الكبير وكذلك بطريقة تنظيم جسد اللاعب للأداء والحرارة.
اقرأ أيضا list of 2 itemslist 1 of 2سان جيرمان يعادل رقما لريال مدريد في دوري أبطال أوروباlist 2 of 2كواليس محادثات الركراكي مع لامين جمال لإقناعه بتمثيل المغربend of listوبحسب الدكتور فرانسيسكو خوسيه غوميز الخبير في الطب الرياضي فإن احمرار وجه الرياضيين ومن بينهم بيدري هو طريقة جسدهم في التفاعل مع المجهود البدني المبذول بطريقة إيجابية إلى جانب بعض العوامل الوراثية التي تلعب دورا في ذلك، كما لم يستبعد أن يكون وراء الاحمرار أسبابا فسيولوجية أو سريرية.
وقال غوميز "عنما يبذل الإنسان مجهودا بدنيا، فإن من 20 إلى 25% من الطاقة التي تنتجها الخلايا تُستخدم فعليا في شكل عمل ميكانيكي (انقباض العضلات) بينما يتحول من 75 إلى 80% إلى حرارة".
وأضاف في مقابلة مع صحيفة "ماركا" الإسبانية "جسم الإنسان يشبه المدفأة إلى حد بعيد أكثر من كونه محرّكا، تخيّل أن سيارة تستخدم 25% فقط من الوقود من أجل الحركة، والباقي يُطرد خارجها من العادم كحرارة، هذا بالضبط هو جسم الإنسان أثناء التمرين".
وشدد غوميز على ضروري أن يتخلص الجسم من هذه الحرارة، لأنه في حال عدم حدوث ذلك فإن درجة حرارة الجسم الداخلية سترتفع بشكل خطير، وقد يؤدي إلى الإصابة "بفرط الحرارة" حيث تبدأ أنسجة الجسم بالتلف والفشل.
إعلانوأوضح غوميز التأثير السلبي والخطير لارتفاع الحرارة الداخلية على جسم الإنسان على الشكل التالي:
عند 38.5 درجة مئوية: ينخفض الأداء ويشعر الإنسان بالتعب وقد يصاب بالتشنجات. عند 40 درجة مئوية: تظهر أعراض مثل الارتباك، الدوار وخطر الانهيار. عند 42 درجة مئوية: تبدأ البروتينات بالتلف ويحدث فشل دماغي، تشنجات، سكتات ثم غيبوبة وقد ينتهي الأمر بالوفاة. لماذا يحمّر الوجه بالتحديد؟بسبب المجهود البدني الكبير المبذول في التمرين أو المباريات، يزداد تدفق الدم في الجلد بمعدل 4 إلى 4 مرات خاصة في الوجه والعنق للمساعدة في إخراج الحرارة.
ويؤكد غوميز أن هذه الظاهرة ليست ضارة بل تكيف طبيعي يجعل جسم الإنسان أكثر كفاءة في التخلص من الحرارة الزائدة.
ويُعد الأشخاص الذين يتعرّقون بشكل أكبر هم الأكثر قدرة على التحمل في التمارين القاسية على اعتبار أن ذلك يمنع ارتفاع حرارة الجسم وبالتالي يتأخر شعورهم بالتعب.
لماذا يحدث ذلك مع بيدري؟بحسب غوميز فإن هذه الظاهرة تكون في الغالب أكثر وضوحا عند اللاعبين من ذوي البشرة الفاتحة ممن لديهم كثافة في الشعيرات الدموية السطحية وهو ما قد ينطبق على بيدري، خاصة وأنه شخص رياضي ما يعني أنه يمتلك قدرة أكبر على إنتاج الحرارة وتبديدها بكفاءة أعلى.
وفي الوقت نفسه لا يُمكن إغفال الجانب الوراثي، حيث تتأثر بعض أنواع الجلد الفاتح التي تُظهر توسع الشعيرات بسهولة، بالإضافة إلى عوامل جينية تؤثر في الاستجابة الحرارية للجسم.
عوامل أخرى تزيد من احمرار الوجه: الطقس الحار: كلما ارتفعت درجة حرارة الطقس كلما زادت صعوبة التخلص من الحرارة داخل الجسم. الرطوبة العالية: كونها تمنع تبخر العرق. الجفاف: فالجسم لا يُفرز العرق بشكل جيدا بدون شرب ماء كاف. الملابس غير المناسبة: التي لا تسمح بخروج العرق أو الحرارة. الجهد الشديد: يرفع الحرارة الداخلية ويحتاج الجسم لتبديدها. ردة فعل عصبية مفرطة: بسبب الضغوط النفسية. إعلان
غدًا.. تدابير سير على الطريق البحرية من بيروت الى الضبيه