- Cercetătorii au investigat momentul în care corpul uman începe să consume mai multă energie pentru a se menține răcoros la temperaturi ridicate.
- Au descoperit că acest prag superior de temperatură se situează între 40℃ (104F) și 50℃ (122F), moment în care corpul uman încetează să funcționeze optim.
- Studii suplimentare sunt necesare pentru a înțelege cum se întâmplă acest lucru și pentru a oferi perspective, pe măsură ce valurile de căldură și temperaturile neobișnuit de ridicate continuă să afecteze regiuni din întreaga lume.
Temperaturile au atins cote alarmante în întreaga lume, provocând avertizări de sănătate și alarmând oamenii de știință din domeniul climatic. De fapt, ziua de 4 iulie a fost cea mai fierbinte zi înregistrată în epoca modernă, la nivel global.
Conform unui nou studiu realizat de Universitatea din Roehampton din Anglia, corpul uman poate pierde capacitatea de a se elibera de excesul de căldură și încetează să funcționeze optim atunci când temperaturile exterioare depășesc 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit).
Zona termoneutrală este un interval de temperaturi în care corpul nu trebuie să-și mărească ritmul metabolic sau să consume mai multă energie pentru a-și menține temperatura de bază ideală de 37 grade Celsius sau 98,6 Fahrenheit.
Studiile arată că limita inferioară a zonei termoneutrale este de 28 grade Celsius sau 82,4 Fahrenheit. Sub această temperatură, corpul consumă mai multă energie pentru a-și menține temperatura ideală. Unul dintre modurile cheie în care face acest lucru este prin tremur – atunci când grupurile musculare cheie se contractă involuntar pentru a produce căldură.
La temperaturi mai ridicate, corpul folosește alte mecanisme pentru a se răci, cum ar fi transpirația și vasodilatația vaselor de sânge de la suprafața pielii pentru a crește pierderea de căldură.
Cu toate acestea, în timp ce limita superioară a zonei termoneutrale a fost stabilită, aceasta rămâne încă incertă.
Un studiu sugerează că limita superioară ar putea fi în jur de 32 de grade Celsius (89,6 Fahrenheit), deoarece acesta este momentul în care oamenii încep să transpire. Un alt studiu, însă, a observat că ritmul metabolic începe să crească la 40 de grade Celsius (104 Fahrenheit).
Noile cercetări privind limita superioară a zonei termoneutrale ar putea influența politicile privind condițiile de muncă, sportul, medicamentele și călătoriile internaționale.
Ca urmare a unui studiu din 2021, cercetătorii de la Universitatea Roehampton din Anglia au efectuat un al doilea set de experimente pentru a investiga limita superioară a zonei termoneutrale.
Aceștia au descoperit că limita superioară a zonei termoneutrale se află probabil între 40℃ (104F) și 50℃ (122F).
“Descoperirile par să arunce o lumină mai precisă asupra răspunsurilor corpului la căldura și umiditatea susținute și asupra naturii și mecanismelor ritmului metabolic sporit care apar și în răspuns la astfel de condiții”, a declarat Dr. J. Wes Ulm, analist de resurse științifice bioinformatic și specialist în date biomedicale la Institutul Național de Sănătate, care nu a fost implicat în studiu, pentru Medical News Today.
Cercetătorii au prezentat recent noile descoperiri la conferința anuală a Societății de Biologie Experimentală din Edinburgh, Scoția.
Cum este afectat Corpul Uman de Temperatură și Umiditate
Pentru acest studiu, cercetătorii au recrutat 13 voluntari sănătoși, cu vârste cuprinse între 23 și 58 de ani, dintre care 7 erau femei.
Fiecare participant a fost expus timp de o oră la cinci condiții de temperatură în timpul odihnei, incluzând:
- 28℃ (82.4F) și 50% umiditate relativă a aerului (URA)
- 40℃ (104F) și 25% URA
- 40℃ (104F) și 50% URA
- 50℃ (122F) și 25% URA
- 50℃ (122F) și 50% URA
În fiecare condiție și la bază, cercetătorii au înregistrat mai multe măsurători, inclusiv:
- temperatura corpului și a pielii
- tensiunea arterială
- rata de transpirație
- ritmul cardiac
- ritmul respirator
- volumul de aer inhalat și exhalat pe minut
- nivelul de mișcare
În cele din urmă, cercetătorii au constatat că rata metabolică a participanților a crescut cu 35% când au fost expuși la 40℃ (104F) și 25% URA, și cu 48% la 40℃ (104F) și 50% URA.
Cu toate că condiția de 50℃ și 25% URA nu a crescut rata metabolică în comparație cu 40℃ (104F) și 25% URA, rata metabolică a fost cu 56% mai mare decât valoarea inițială în condiția de 50℃ (122F) și 50% URA.
Cresterea ratei metabolice la condiția de 40℃-25% URA nu a fost însoțită de o creștere a temperaturii de bază a corpului. Cu toate acestea, participanții din condiția de 50℃-50% URA au experimentat o creștere a temperaturii de bază de 1℃.
Cercetătorii au remarcat că aceste constatări sugerează că organismul poate disipa căldura la 40℃ (104F), dar nu la 50℃ (122F).
“Rezultatele par să varieze în funcție de… umiditate”, a declarat Dr. Mark Guido, endocrinolog la Novant Health Forsyth Endocrine Consultants din Winston Salem, Carolina de Nord, care nu a fost implicat în studiu.
“În studiu, există dovezi că rata metabolică în repaus a fost mai mare la umidități mai mari, chiar la aceeași temperatură. Se pare că umiditatea joacă și ea un rol important în rata metabolică”, a adăugat el.
Cercetătorii au mai observat că participanții din condiția de 50℃-50% URA au transpirat cu 74% mai mult și au avut o creștere a ritmului cardiac cu 64% în comparație cu valoarea de bază.
De asemenea, au remarcat că, în comparație cu valoarea de bază, participanții din grupa de 50℃-50% URA au avut o muncă miocardică crescută, ceea ce înseamnă că inimile lor au avut nevoie de mai mult oxigen pentru a funcționa optim.
În plus, rata lor de respirație a crescut cu 23%, iar cantitatea de aer pe care o puteau inhala și expira pe minut a crescut cu 78%.
Cercetătorii au remarcat că consumul de apă în fiecare dintre condiții nu a răcorit corpul.
Cum afectează Clima Rata Metabolică și Sănătatea?
MNT l-a întrebat pe Dr. John P. Higgins, cardiolog sportiv la McGovern Medical School, Universitatea de Științe Medicale din Texas, Houston (UTHealth), care nu a fost implicat în studiu, cum poate afecta traiul în diferite climatice rata metabolică și zona termoneutrală.
“Persoanele care trăiesc în climat cald tind să se adapteze și să nu-și crească temperatura corpului și, implicit, rata metabolică la fel de mult. De asemenea, persoanele care trăiesc în climat rece-înghețat pot avea o reacție mai mare la expunerea la căldură, deoarece nu sunt la fel de aclimatizate la căldură”, a subliniat Dr. Higgins.
MNT a discutat, de asemenea, cu Dr. Ulm: “Corpul, în general, găsește modalități de a activa diferitele bucle de feedback necesare pentru a atinge homeostazia, adică reglarea meticuloasă a proceselor fiziologice care permit realizarea eficientă și corectă a biochimiei complexe a organelor și țesuturilor.”
“Temperatura corpului și rata metabolică sunt componente integrale ale acestei dansuri delicate și, pentru cei care locuiesc în climatul cald în întregul an, este posibil să fie mai probabil ca astfel de bucle de feedback contrar să fie active și să funcționeze. Acest lucru se poate datora atât factorilor moșteniți – pentru comunitățile prezente în astfel de condiții pe termen lung – cât și adaptărilor pe termen scurt în general.”
“Este similar cu modul în care rezidenții permanenți din regiunile de altitudine înaltă se vor adapta cu mecanisme de compensare, de exemplu, în fiziologia globulelor roșii și în alte aspecte ale capacității de transport a oxigenului, atât în mod acut – prin ratele de schimb al fierului – cât și pe termen lung”, a spus el.
Care sunt limitele Studiului și Concluziile Principale?
MNT a discutat cu Dr. Ulm despre limitele studiului.
“Ca întotdeauna în astfel de studii, există întrebarea despre cât de reprezentativă este eșantionul de subiecți din cohortă atât pentru populația generală, cât și pentru populațiile specifice care sunt supuse studiului, în ceea ce privește caracteristicile fiziologice și răspunsurile măsurate.”
“Studiile, în acest caz, au fost deosebit de dificile dat fiind condițiile de mediu, și există întotdeauna problema aplicabilității mediului experimental la corelările din lumea reală,” a adăugat el.
Dr. Guido a menționat: “Este dificil să tragi concluzii din lumea reală dintr-un mic studiu de laborator, dar concluzia mea principală este că stresul termic crescut pare să crească rata metabolică în repaus, prin mărirea efortului depus de organism pentru a se menține la o temperatură optimă, în special prin creșterea semnificativă a ritmului cardiac. Dacă acest lucru se adeverește în condiții din lumea reală, ar putea duce la o creștere a bolilor cardiovasculare prin suprasolicitarea inimii”, a precizat el.
Dr. Higgins a adăugat: “De asemenea, ar putea fi benefic pentru gestionarea greutății să faci exerciții fizice în temperaturi mai ridicate, atât în interior, cât și în aer liber, pentru a stimula rata metabolică și, astfel, pentru a arde mai multe calorii – este nevoie de cercetări suplimentare în acest sens.”
Sursa: Medical News Today
