Calore Quanto può sopportare il corpo umano?

Quanto calore può sopportare il corpo umano?

Onde di caldo record stanno colpendo gli Stati Uniti e il mondo, facendo chiedere a molti quanto il corpo riesca a sopportare e sopravvivere.

Il limite si trova tra i 40 e i 50 gradi Celsius se si rimane perfettamente immobili, secondo uno studio condotto nel Regno Unito.

I ricercatori affermano di essere sempre più vicini alle temperature elevate che iniziano ad essere sopraffatte dalle difese del corpo umano contro il caldo, o quello che chiamano temperatura critica superiore.

“Abbiamo scoperto che alcuni individui, ma non altri, mostrano un aumento del metabolismo a riposo quando la temperatura ambiente aumenta”, ha detto il ricercatore principale Lewis Halsey, professore presso la Scuola di Scienze della Vita e della Salute dell’Università di Roehampton a Londra.

“Un aumento del metabolismo comporterà un aumento della produzione di calore da parte del corpo”, ha detto Halsey. “Le persone che mostrano un aumento significativo del metabolismo saranno meno adattate a sopportare il caldo, perché quando fa caldo fuori il loro corpo produce ancora più calore”.

Lo studio ha anche scoperto che l’umidità peggiora le cose, perché fa sì che il sudore sia meno efficace nel raffreddare il corpo, ha aggiunto Halsey.

“Quando fa caldo e umido, se ci sono aumenti del metabolismo, tendono ad essere più intensi”, ha detto.

Halsey aveva pianificato di presentare le sue ultime scoperte questa settimana al meeting annuale della Society for Experimental Biology a Edimburgo, in Scozia.

Questa temperatura critica superiore per gli esseri umani sarà fondamentale da comprendere poiché il cambiamento climatico provoca ondate di caldo torrido che si stabilizzano su diverse parti del mondo, ha detto il dottor Christopher Lemon, professore associato di medicina d’emergenza alla Johns Hopkins University School of Medicine.

“Ci troveremo ad operare in condizioni di caldo estremo e capire un po’ di più sugli effetti sul corpo e fino a che punto possiamo spingerci troppo avrebbe un’importanza estrema per il nostro futuro”, ha detto Lemon.

Il nuovo studio è stato pubblicato mentre il mondo stava bruciando sotto il suo giorno più caldo di sempre. Lunedì il globo ha registrato una temperatura media globale di 16 gradi Celsius, ha riportato CNN.

Una “cupola di calore” ha ucciso 13 persone in Texas e una in Louisiana la scorsa settimana, e molte città degli Stati Uniti si prevede raggiungeranno temperature record all’inizio di luglio, ha riferito l’Associated Press.

Si sa già molto sulla temperatura critica inferiore per gli esseri umani, che si aggira intorno a 28 gradi Celsius, hanno detto i ricercatori nelle note di background.

Sotto quella temperatura, il corpo umano ha bisogno di spendere più energia per mantenere la temperatura corporea centrale necessaria di 37 gradi Celsius, hanno detto i ricercatori. Quando fa più freddo, il corpo si difenderà reagendo con brividi come mezzo per produrre più calore corporeo.

Dato ciò, avrebbe senso che esista anche una temperatura critica superiore, in cui il corpo non è in grado di raffreddarsi senza spendere più energia, hanno detto i ricercatori.

Il corpo umano risponde al caldo producendo sudore, che raffredda la pelle quando evapora, ha detto Halsey. Il corpo invia anche più sangue alla pelle, per dare al sangue una migliore possibilità di raffreddarsi grazie alla sudorazione.

Per monitorare queste e altre risposte al caldo, Halsey e il suo team hanno reclutato 13 persone in buona salute per trascorrere un’ora in tre occasioni separate in una camera ambientale.

Nella camera, i partecipanti sono stati esposti a temperature tra i 40 e i 50 gradi Celsius e umidità tra il 25% e il 50%. Gli è stato chiesto di rimanere a riposo e indossavano un gilet leggero e pantaloncini.

I ricercatori hanno osservato un aumento particolarmente significativo del metabolismo tra i 28 gradi Celsius di base e il calore più elevato di 40 gradi Celsius.

C’è stato anche un altro notevole aumento del metabolismo a 50 gradi Celsius quando l’umidità è salita dal 25% al 50%, secondo lo studio.

“Con l’umidità, il sudore non funziona molto bene perché il sudore coinvolge l’evaporazione dell’acqua dal corpo e l’evaporazione viene ostacolata dall’umidità dell’aria, perché nell’aria c’è già una pressione di vapore acqueo alta che impedisce all’evaporazione di funzionare”, ha detto Halsey.

Come era prevedibile, i partecipanti hanno avuto maggiori difficoltà a 122 gradi e con un’umidità del 50%, hanno rivelato i risultati.

I ricercatori hanno anche osservato un aumento della frequenza cardiaca all’aumentare del calore e dell’umidità, dimostrando che il corpo stava lavorando duramente per portare il sangue alla pelle per raffreddarsi.

Rispetto al valore di base di 82 gradi, i partecipanti hanno avuto un aumento del 16% della frequenza cardiaca a 104 gradi e un aumento del 64% a 122 gradi con il 50% di umidità.

“Questo aumento della frequenza cardiaca è maggiore nelle donne rispetto agli uomini”, ha aggiunto Halsey.

Come il calore può danneggiare il corpo

Il calore estremo può danneggiare il corpo in diversi modi, hanno affermato gli esperti.

Innanzitutto, l’aumento della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna mette un’enorme pressione sul cuore, ha detto il dott. Howard Weintraub, direttore clinico del Center for the Prevention of Cardiovascular Disease presso il NYU Langone Health di New York City.

DOMANDA

I tentativi del corpo di raffreddarsi possono anche influire sul funzionamento degli organi, ha detto il dott. Barrak Alahmad, ricercatore presso la Harvard T.H. Chan School of Public Health’s Department of Environmental Health.

“Quando il corpo si surriscalda, il sangue si sposta dagli organi alla pelle nel tentativo di raffreddarlo, quindi tutto questo sangue si sposta dagli organi, influenzando ad esempio i reni”, ha detto Alahmad.

La disidratazione causata dalla sudorazione destabilizza ulteriormente il corpo, così come i cambiamenti nella funzione degli enzimi che possono verificarsi con alte temperature corporee, ha aggiunto Weintraub.

“Quando ti disidrati, il tuo cuore dovrà lavorare molto di più e la tua frequenza cardiaca aumenta. La tua pressione sanguigna può risentirne. Quindi ci sono numerosi processi biologici che sono influenzati negativamente in ambienti termici avversi”, ha detto Weintraub.

Ad un certo punto, il corpo fallirà, ha detto Lemon.

“Si verificherà questa cascata di cambiamenti fisiologici e, sfortunatamente, possono andare solo fino a un certo punto prima di un arresto del sistema, fino a quando non possono più compensare”, ha detto Lemon.

Cosa succede durante l’attività fisica?

Sebbene questo studio sia un buon punto di partenza, gli esperti hanno affermato che è necessario fare di più per comprendere la risposta del corpo alle alte temperature.

Ad esempio, questo esperimento è stato condotto con persone che erano a riposo, ha detto Weintraub. Sono necessari studi su persone che lavorano o fanno esercizio fisico in alte temperature.

“Quello che ti preoccupa veramente non è ciò che ti succede quando stai fermo, ma quando stai facendo cose”, ha detto Weintraub. “Cosa succede a chi deve stare all’aperto quando la temperatura supera i 100 gradi Fahrenheit? Questo avrebbe un maggiore impatto”.

Studi futuri dovrebbero anche tenere conto di diversi meccanismi di adattamento, come lavorare all’ombra o utilizzare un ventilatore per favorire l’evaporazione del sudore e raffreddare il corpo, ha detto Alahmad.

Nel loro studio, Halsey e il suo team hanno raccomandato che i ricercatori si concentrino prima su temperature dell’aria comprese tra i 90 e i 104 gradi Fahrenheit, per individuare la temperatura media a cui il corpo inizia a spendere più energia nel tentativo di raffreddarsi.

Chiedono anche ricerche su quali tipi di persone sono più vulnerabili alle temperature più elevate.

“Alcune persone rispondono all’aumento della temperatura ambientale aumentando il metabolismo e altre no”, ha detto Halsey. “Non sappiamo quali individui stanno facendo ciò, o non possiamo caratterizzarlo”.

Secondo i Centers for Disease Control and Prevention degli Stati Uniti, le persone di 65 anni e oltre sono a maggior rischio di calore estremo, così come i bambini di 2 anni e i soggetti affetti da malattie croniche e malattie mentali.

I risultati del lavoro di Halsey sono apparsi anche in precedenza sulla rivista Physiological Reports.

Ulteriori informazioni

I Centers for Disease Control and Prevention degli Stati Uniti forniscono ulteriori informazioni su come affrontare il caldo.

FONTI: Lewis Halsey, PhD, professore, University of Roehampton School of Life and Health Sciences, Londra, Inghilterra; Christopher Lemon, MD, professore associato, medicina d’urgenza, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimora; Howard Weintraub, MD, direttore clinico, Center for the Prevention of Cardiovascular Disease presso il NYU Langone Health, New York City; Barrak Alahmad, MD, MPH, PhD, ricercatore presso la Harvard T.H. Chan School of Public Health’s Department of Environmental Health; Physiological Reports, 19 agosto 2021