قدرت تحمل گرمای انسان ها چقدر است؟
گرمای شدید به معنای واقعی کلمه، بدن ما را تا سرحد مرگ خشک می‌کند. اما در عصر گرمایش جهانی، چه محدودیت‌هایی برای بشر وجود دارد؟
در رمانProject Hail Mary اندی وایر که در سال ۲۰۲۱ منتشر شد، با کاهش ۵ تا ۱۰ درصدی نور خورشید، کل اکوسیستم جهانی و زنجیره غذایی دچار فروپاشی می‌شود. دولت‌های مختلف به شکلی اورژانسی برای ساخت و ارسال یک فضاپیما برای نجات بشریت دست به کار می‌شوند. البته این کاملا خیالی و رویایی است که سیاست از علم تغییرات آب و هوا پیشی گرفته و آمریکا در توافق پاریس گام‌های رو به جلویی بردارد.
در دوره‌ای که انسان‌ها باعث ایجاد تغییرات زیادی در آب و هوا شده‌اند، ما به دیدن تیترها و شنیدن اخبار مربوط به اتفاقاتی که در مورد یخ‌های قطبی در سراسر جهان رخ می‌دهد، عادت کرده‌ایم. اخبار متعددی در مورد شیوع بیماری‌های جدید و در حال گسترش به دلیل پاتوژن‌های میکروسکوپی که در آب و هوای گرم رشد می‌کنند به گوش می‌رسد و هرروزه مکان‌های بیشتری در سرتاسر دنیا درگیر طوفان‌های شدیدی می‌شوند.
اما تاثیر این تغییرات آب و هوایی بر بدن انسان چیست؟ اکثر ما هرروزه دوش آب گرم می‌گیریم، در روزهای گرم در محیط‌های باز ورزش می‌کنیم و در شرایط گرم آب و هوایی زندگی می‌کنیم. اما باید این نکته را در نظر داشت که آب و هوای گرم، یک قاتل بالقوه برای ما انسان‌هاست: EPA در گزارشی اعلام کرده که در بین سال‌های ۱۹۷۹ تا ۲۰۱۸، یازده هزار مورد مرگ و میر در آمریکا به صورت مستقیم به دلیل قرار گرفتن در معرض گرما رخ داده و این احتمال وجود دارد که این آمار با در نظر داشتن مرگ افرادی که علت مرگشان ذکر نشده به مراتب بالاتر هم باشد.
گرمای شدید چه بر سر بدن‌مان می‌آورد؟
بنا به دلایل متعددی، گرمای هوا تاثیراتی مرگبار بر بدن ما دارد. گرمازدگی و شوک گرما، شرایطی جدی ناشی از گرما هستند که می‌توانند به خودی خود کشنده باشند. در عین حال گرما یک عامل تشدید کننده برخی از بیماری‌های قدیمی و مزمن و حتی بیماری‌های قلبی عروقی و حملات قلبی به حساب می‌آید.
شکل جداگانه‌ای از گرمازدگی، ورزشکاران را تحت تاثیر قرار می‌دهد؛ چرا که نحوه عملکرد ورزش در بدن می‌تواند به یک فرآیند گرمایشی فراری تبدیل شود که باید متخصصان پزشکی آن را متوقف کنند.
اصلی‌ترین نوعی که گرما می‌تواند به بدن آسیب وارد کند، از طریق آب است. تعادل میزان آب بدن، دقیق و معتدل است و آب موجود در بدن از طریق پوست و تنفس ، به شدت در معرض هوای اطرافمان قرار دارد. در آب و هوای گرم و به ویژه در آب و هوای گرم و خشک، آب از طریق پوست و تنفس ما با سرعت تبخیر شده و با همین سرعت قابل جایگزینی نیست. گرچه عرق کردن باعث خنک شدن بدن ما می‌شود، ولی از دست رفتن آب زیاد از طریق عرق کردن، منجر به کم آبی بدن ما خواهد شد.
تعادل آب در بدن، برای نحوه کارکرد اندام‌ها و سلول‌های بدن ما حیاتی است؛ بدون وجود آب کافی در بدن، حجم خون‌مان کاهش می‌یابد و همین ممکن است منجر به خفگی اندام‌ها و آسیب و نارسایی آنها شود. سلول‌ها ممکن است بمیرند و حجم کافی برای گردش بهینه و ورود اکسیژن تازه و حیاتی که این اندام‌ها به‌عنوان سوخت از آن بهره می‌برند، وجود نخواهند داشت. از همین رو، احتمال ابتلا به بیماری‌های قلبی عروقی در گرما افزایش می‌یابد.
دمای بدن به خودی خود، تحت تاثیر گردش خون قرار می‌گیرد. اختلال در گردش خون، مثل روشن کردن موتور ماشین در شرایطی است که روغن آن تخلیه شده باشد. گردش خون یکی از اصلی‌ترین راه‌هایی است که دمای داخلی بدن در شرایط مناسبی باقی بماند. وقتی نفس می‌کشیم، هوایی که تقریبا دمایی خنک‌تر از دمای بدن ما دارد، وارد بدن‌مان می‌شود. همین موضوع باعث می‌شود تا خونی که قرار است برای اکسیژن‌رسانی به ریه‌ها در بدن پخش شود، خنک‌تر گردد.
بالاترین دمایی که انسان در آن زنده می‌ماند
طبق مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۱ در فیزیولوژی ریپورت منتشر شد، از نظر بیرونی، حد بالایی ناحیه ” thermoneutral ” (گرما خنثی) بدن انسان (یعنی محدوده دمای محیطی که بدن انسان می‌تواند به شکل موثری دما و تعادل خود را حفظ کند)، بین ۴۰ تا ۵۰ درجه سانتیگراد است. زمانی که دمای هوا به ۵۰ درجه سانتیگراد می‌رسد، بدن ما دیگر نمی‌تواند گرما را دفع کرده و دمای هسته بدن ما افزایش می‌یابد. اما مطالعه دیگری این دما را در حد ۳۲ درجه سانتیگراد عنوان کرده است (دقیقا دمایی که در آن بدن انسان شروع به عرق کردن می‌کند). علاوه بر بحث دمای هوا، رطوبت هم نقش مهمی را ایفا می‌کند؛ هر چقدر هوا مرطوب‌تر باشد، بدن ما برای خنک ماندن، سخت‌تر کار می‌کند.
بیشتر بخوانید:
محدودیت برای دمای داخلی بدن به مراتب از این هم محدودتر است. طبق مقاله منتشره در MedlinePlus، زمانی که دمای داخلی بدن به ۴۲ درجه سانتیگراد برسد، ممکن است آسیب مغزی رخ دهد. در سال ۲۰۲۲، Outside مقاله‌ای را درباره گرمازدگی یک انسان در بالاترین دمایی که یک انسان در آن توانسته زنده بماند، منتشر کرد. در این مقاله می‌خوانیم:« بالاترین دمای بدن اندازه‌گیری شده، تنها ۱۷ درجه بالاتر از حد طبیعی بود. ویلی جونز، یک مرد ۵۲ ساله از آتلانتا در طول موج گرما در سال ۱۹۸۰، از آپارتمانش نجات یافت و در آن زمان دمای داخلی بدن او ۴۶.۵ درجه سانتیگراد بود.»
شرایط در سرمای شدید چطور است؟
در مقاله Outside، به این نکته اشاره شده که پائین‌ترین دمای داخلی بدن انسان برای زنده ماندن، ۱۳.۷ درجه سانتیگراد، تقریبا ۴۲ درجه پائین‌تر از حد نرمال است.
حالا که اثرات گرما بر نرخ تبخیر را درک می‌کنیم، این کاملا منطقی به نظر می‌رسد. با افزایش دمای بدن، مشکلات مختلفی ایجاد شده که البته منجر به کم آبی بدن نخواهد شد. در حقیقت محققان پزشکی در حال بررسی فناوری جدیدی به نام حفظ و احیای اورژانسی هستند که در آن بیماران، به صورت وریدی تا ۵۰ درجه خنک می‌شوند تا در هنگامی که برای آسیب‌های تروماتیک در شرایط اورژانسی زیر تیغ جراحی می‌روند، بتوان از دست دادن شدید خون را جبران کرد. دمای پائین، جریان خون را کند می‌کند و این می‌تواند باعث آسیب‌های شدید هوای سرد مثل سرمازدگی شود. در نبود خونی که بافت‌های بدن را گرم کند، بدن یخ می‌زند و کریستال‌های یخ به سلول‌ها و بافت بدن آسیب می‌زند.
چطور بدن را دربرابر گرمای شدید محافظت کنیم؟
افراد زیادی نمی‌توانند بدنشان را با دماهای شدید سازگار کنند. در دماهای بالا، علاوه بر نیاز به تامین آب کافی برای بدن و هیدراته ماندن، باید در صورت نیاز الکترولیت‌های لازم را تامین کرد. با عرق کردن، مقدار زیادی نمک و مواد معدنی زیادی را از دست می‌دهیم و حتی اگر آب زیادی بنوشیم ولی این مواد معدنی از دست رفته را جایگزین نکنیم، بدن ممکن است عوارض دیگری را تجربه کند. مرکز کنترل بیماری و پیشگیری آمریکا، توصیه می‌کند که برای کاهش دما در محل خود، هرکاری که می‌توانید از جمله، دوش آب خنک، خوردن غذاهای سرد و پوشیدن لباس‌های سبک‌تر را انجام دهید.
یکی از توصیه‌های غیرمنطقی در چنین شرایطی، استفاده از پنکه الکترونیکی است. پنکه اصلا نمی‌تواند شما را از مشکلاتی که گرما برایتان ایجاد می‌کند، در امان نگاه دارد. در واقع با توجه به نحوه عملکرد پنکه و تبخیر کردن هوا، فردی که در اتاقی با پنکه روشن مشغول به کار است، ممکن است بیشتر از فردی که در فضایی با همان دما و بدون پنکه مستقر است، دچار کم آبی شود. باد، بخار آب را سریع‌تر می‌برد؛ چرا که ذرات سنگین آب، راحت‌تر توسط باد جابجا می‌شوند.
در شرایطی که آب و هوا گرم می‌شود، افراد باید خودشان را با شرایط تطبیق دهند تا بتوانند زنده بمانند. امسال، ساکنان مناطقی مثل فونیکس و آریزونا در آمریکا ، در ۳۱ روز متوالی، دمایی بیشتر از ۴۳ درجه سانتیگراد را تجربه کردند. این مربوط به یک بازه زمانی ۱۲ ماهه بود که گرم‌ترین دوره ثبت شده در کل سیاره رقم خورد. با ادامه تغییرات آب و هوایی، به ویژه در شرایطی که دولت‌ها تلاش چندانی برای مقابله با آن انجام نمی‌دهند، افراد بیشتری به خاطر شرایط آب و هوایی مجبور به نقل مکان خواهند شد و به نظر می‌رسد که در آینده‌ای نزدیک، برخی مناطق مثل آریزونا، به طور کلی غیرقابل سکونت شود.
تصور شیوه‌ای که طی آن بدن انسان با واقعیات ساده و بیولوژیک گرما و تبخیر سازگار شوند، سخت است. بدن ما به حفظ تعادل بسیار دقیقی متکی است و وقوع دوره‌های گرمای بسیار شدید، ممکن است منجر به انقراض دسته‌جمعی بعدی موجودات زنده روی زمین شود. پس زمان آن فرا رسیده که در تلاش‌هایمان برای توقف و معکوس کردن تغییرات آب و هوایی دست به کار شده و به شکلی جدی اقدام کنیم.
