@ 2023.08.08 , 07:02

极端高温给人体带来多重压力

随着气候变暖,高温给人体带来了巨大压力。炎热的夜晚和更加潮湿的热浪正挑战着人体的极限。

7月刚刚经历了有史以来最热的一个月。这可能是人类历史上最热的月份。

这只是一系列创纪录的高温中最新的一个(7月中旬报道)。创纪录的热浪仍在美国西南部盘旋。2020年,西伯利亚的气温飙升至38°C,这是有记录以来北极圈最高温度(2020年7月报道)。在过去10年中,有9年进入有史以来最热年份前十名。

这些高温严重挑战了人体的极限,造成了惨痛的后果:2003年,欧洲一场热浪导致约7万人死亡。2022年,另一场热浪导致约6.2万人死亡。还有成千上万的人在其他极端高温事件中死亡,更多的人受到了热能伤害或伤残。

研究表明,人体可以适应高温,但也只能适应到一定程度。

“人体会极力保持核心体温在一个较窄的范围内,” 华盛顿大学的气候变化与健康研究者Kristie Ebi说。“如果你无法降温核心体温,你的细胞和器官就会开始受到影响。”

持续的热浪给人体带来压力,可能引发一系列后果,最终导致永久伤害或死亡。Ebi和同事在2021年发表在《柳叶刀》的综述中写道。同时,热浪变得更加潮湿,限制了我们散热的能力,夜晚也在变热,削弱了我们适应上升温度的能力。这两种趋势削弱了我们应对温度上升的能力。

尽管人们有办法保护自己和社区的安全,但随着温度的上升,热量风险只会增加,研究人员说。下面我们来看看极端高温和高湿度对人体的影响,以及你可以如何保护自己。

潮湿的热浪,炎热的夜晚

人体主要有两种途径来降温。首先是出汗。随着体温的升高,皮肤中的汗腺会通过毛孔释放出咸水。水分在蒸发时会吸收热量,从而给你降温。

与此同时,人体通过扩张皮下血管和加快心率来增加血流向皮肤表面。这就是为什么许多人在高温时会面红耳赤。这可以更好地将血液中的热量散发到周围的空气中。

在一定范围内,这些系统协同工作,将你的内部体温保持在一个安全的范围内,通常是37°C左右。不幸的是,地球不仅正在变热,而且以对人体更难承受的方式变热。

气候变化正在引发不仅更热、更长,更重要的是,更湿润的热浪(7月报道)。宾州立大学皮肤调节研究者Rachel Cottle说:“湿度成为我们散热的障碍,这使情况变得更危险。” 由于湿空气中含有大量水分,汗水不会像在干燥气候中那样蒸发。因此,汗水粘在皮肤上,心脏必须更努力地工作,通过推动血液离开我们的核心来补偿。

即使夜间也没有太大安慰。通常,夜间要比白天凉爽得多,这使身体有机会在夜间散发热量。但全球夜间气温增速较日间快。随着夜间变暖,心脏必须更努力地工作。

哥伦比亚大学研究气候风险的数据科学家Kelton Minor说,更暖的夜晚也削弱了我们的睡眠时间。“通过不同的季节、人口和气候背景比较发现,外界温度升高能够持续削弱睡眠质量。”

在4月5日发表在medRxiv.org上的一项全球睡眠行为初步研究中,Minor和同事发现,在随机的炎热夜晚,“个人睡得更少,入睡时间更长,醒来时间更早”,与凉爽夜晚相比。Minor说,其他研究也发现睡眠不佳与心血管健康下降、受伤、焦虑、抑郁甚至枪支暴力和自杀风险增加有关。

高温的危害

增加的热量、更高的湿度和更热的夜晚给我们身体的降温系统带来累积压力。当温度维持在太高的状态太长时间,事情可能开始变得混乱。

将血液推向皮肤会迫使心脏更努力地工作,同时减少供应到心脏的富氧血液。几个小时后,这可能导致心脏缺氧,最终导致心力衰竭。

这种强烈的压力有助于解释为什么心血管衰竭可导致约一半老年人在热浪期间死亡,Ebi说。另一半是因为其他器官(尤其是肺部)在处理热量时衰竭,部分原因是缺氧。这些风险通常存在于有糖尿病或慢性阻塞性肺病等基础疾病的人群中。

如果身体无法保持体温稳定,这些风险尤其高。在这种情况下,身体的核心温度开始缓慢上升至危险的水平。当一个人的内部温度达到约38°C时,他们可能会经历热射病,这可能导致头晕、头痛、头昏眼花和大汗淋漓。

如果热射病得不到及时管控,可能会发展为中暑。此时,身体温度超过40°C。高温可以杀死细胞并干扰器官功能。症状包括皮肤燥热,谵妄甚至癫痫发作。如果不立即进行干预,中暑会导致器官衰竭、永久性损伤甚至死亡。

即使出汗也有其风险。如果你在大量出汗时没有充分补水,身体会开始脱水。脱水会使血液变浓,给心脏带来更大压力。它也给肾脏带来压力,肾脏需要水来过滤身体的毒素和废物。在慢性脱水的情况下,比如一些户外劳动者,它可能导致肾病。

即使在非致命的情况下,一些研究表明热损伤可能会导致多年的热损伤或死亡风险增加。

虽然这些症状和后果看起来令人担忧,但Ebi说“这些机制需要几个小时才会发生,不会瞬间发生”。人们在出现紧急情况之前通常会开始感受到症状,她说。死亡人数在热浪开始后约24小时左右开始峰值。

这意味着通常还有时间采取行动,帮助预防最坏的后果。

如何保持安全

“几乎所有与热相关的死亡都是可以预防的,” Ebi说。“人们不应该因为热浪死亡。” 预防这些死亡需要个人和社会共同采取行动,保护最脆弱的人,确保他们获得所需的服务。

个人应该在高温下保持良好的水分补充。如果可以,应打开空调或找到一个具有空调的降温中心或公共场所。Cottle还建议在白天最热时避免活动和呆在室内。在潮湿的天气里用冷毛巾敷颈部,使用电扇,或在冷水中浸泡手脚也能帮助你保持凉爽,她说。

这些建议对那些由于各种原因难以降温或更容易在过热时受伤的人群尤其重要。这包括65岁以上的成年人、新生儿、孕妇、某些药物使用者以及心脏和肺部疾病患者。

一些人也可能由于所在地或职业而面临更高风险。无家可归者和户外劳动者在一天中最热时可能没有进入室内的选择。贫困城市社区往往有许多黑暗的表面和相对较少的树木,这使得这里的温度更高,包括夜间,从而增加居民的风险(2018年4月报道)。从全球范围来看,生活在东南亚等温暖和潮湿气候中的人比生活在其他地方的人面临更高的风险。

为了帮助减轻这些风险,地方政府可以采取几项措施,比如Ebi说,实施预警系统,提前通知居民即将来临的热浪。或者要求建筑屋顶采用天然制冷的方式。例如,白色或浅色涂料可以反射热量,而屋顶上的“绿化”植被可以通过向空气中蒸发水分来冷却建筑。利用清洁能源的制冷基础设施,如覆盖整个城市的树木和空调,也将有所帮助,Minor补充说。

这些建议已经开始成为现实。在美国,洛杉矶、丹佛和华盛顿特区等城市现在要求一些建筑采用浅色或绿色屋顶。

此外,Ebi说,全世界必须减少温室气体排放,以帮助限制那些最致命的气候极端事件。“热量是一个涉及整个社会的问题,”她说,“需要整个社会的努力来保护最脆弱的人群,确保人们获得所需的服务。”

本文译自 sciencenews,由 BALI 编辑发布。

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