Πότε μπορεί ένα ανθρώπινο σώμα να καταρρεύσει λόγω καύσωνα
Το ανθρώπινο σώμα έχει δύο βασικούς τρόπους απόρριψης θερμότητας: μέσω
A) αισθητής απώλειας θερμότητας και
B) λανθάνουσας απώλειας θερμότητας.
Αισθητή απώλεια θερμότητας: Ο όρος «αισθητή» θερμότητα αναφέρεται στη θερμότητα που μεταφέρεται «προς τα κάτω», δηλαδή από ένα θερμό αντικείμενο (εμείς) σε ένα ψυχρότερο αντικείμενο (το περιβάλλον).Με τον ίδιο τρόπο που ένα ζεστό φλυτζάνι καφέ χάνει τη θερμότητά του σε ένα πιο δροσερό περιβάλλον, ετσι και το σώμα μας εκπέμπει θερμότητα σε ένα πιο δροσερό περιβάλλον.
Ας δώσουμε διαχρονικά έμφαση στη λέξη ψυχρότερο. Καθώς η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται στη δεκαετία του '80, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του σώματός μας και του περιβάλλοντος γίνεται μικρότερη και η αισθητή απώλεια θερμότητας καθίσταται αναποτελεσματική.
Σε αυτό το σημείο, έχουμε δύο επιλογές.
1)Μπορούμε να εισαγάγουμε κίνηση αέρα, όπως η ενεργοποίηση ενός ανεμιστήρα. Αυτό αυξάνει τη ροή του αέρα πάνω από το δέρμα μας, αυξάνοντας τη λογική μεταφορά θερμότητας έτσι ώστε, ακόμη και με μια σχετικά μικρή διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας του αέρα και της θερμοκρασίας του δέρματός σας, το σώμα σας μπορεί ακόμα να απαλλαγεί από 100 W θερμότητας. Παρεμπιπτόντως, ένα αντιστπιχο παράδειγμα από την καθημερινότητα μας με αυτόν τον τρόπο οι φούρνοι συναγωγής (αέρα)μαγειρεύουν γρηγορότερα από τους κανονικούς φούρνους.
2) Ή μπορούμε να στραφούμε στη λανθάνουσα απώλεια θερμότητας. Λανθάνουσα απώλεια θερμότητας: Όταν το περιβάλλον είναι πολύ ζεστό για να ρυθμιστεί η αισθητή απώλεια θερμότητας, αρχίζουμε να ιδρώνουμε. Η εφίδρωση μας δροσίζει επειδή, όταν ο ιδρώτας μας εξατμίζεται, μεταφέρει μια τεράστια ποσότητα θερμότητας μακριά από το σώμα. Απαιτεί μόνο εξάτμιση περίπου 150 γραμμάριων ιδρώτα ανά ώρα για να απαλλαγούμε από 100 W.
Όταν οι θερμοκρασίες περιβάλλοντος είναι στη δεκαετία του '80, η εφίδρωση συμπληρώνει τη λογική απώλεια θερμότητας, οπότε δεν χρειάζεται να ιδρώνουμε πολύ για να διατηρήσουμε το σώμα μας στη σωστή θερμοκρασία.
Αλλά καθώς οι θερμοκρασίες αυξάνονται και η θερμοκρασία του περιβάλλοντος πλησιάζει τη θερμοκρασία του σώματός μας, η λογική μεταφορά θερμότητας γίνεται λιγότερο αποτελεσματική και βασιζόμαστε όλο και περισσότερο στην λανθάνουσα μεταφορά θερμότητας για να απαλλαγούμε από τη θερμότητα. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να ιδρώνουμε περισσότερο για να παραμένουμε θερμορυθμισμένοι.
Καθώς η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται πάνω από τη θερμοκρασία του σώματός σας, η κατεύθυνση της βαθμίδας θερμοκρασίας αντιστρέφεται και η αισθητή μεταφορά θερμότητας αρχίζει να θερμαίνει το σώμα σας. Σε αυτό το σημείο, πρέπει να ιδρώσουμε ακόμη περισσότερο, ώστε ο ιδρώτας να απομακρύνει τα 100 W του σώματός σας συν τη θερμότητα που απορροφάται από το περιβάλλον.
«Δεν φταίει η ζέστη, αλλά η υγρασία»: Ο ιδρώτας από μόνος του δεν σας δροσίζει - ο ιδρώτας πρέπει να εξατμιστεί. Ένας από τους παράγοντες που το ελέγχουν αυτό είναι η υγρασία του περιβάλλοντος. Όσο πιο υγρός είναι ο αέρας, τόσο πιο δύσκολη είναι η εξάτμιση του ιδρώτα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια μέρα με περίπου 34 οC μπορεί να φαίνεται ανεκτή στην άνυδρη Αριζόνα, αλλά καταπιεστική στην υγρή Φλώριντα.
Νομίζω κάθε Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία συνδυάζει τη ζέστη και την υγρασία σε έναν ενιαίο αριθμό, τον δείκτη θερμότητας: Ο δείκτης θερμότητας αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, κάτι που θα πρέπει να είναι αρκετά προφανές. Αυξάνεται επίσης και με την αύξηση της υγρασίας, η οποία αντικατοπτρίζει την αυξανόμενη δυσκολία εξάτμισης του ιδρώτα.
Βλέπε και σχετικά:
Ο ρόλος των υδρατμων στο κλίμα της γης
Η εξίσωση της ‘καταστροφής’ (Νόμος Clausius-Clapeyron).
Η επικίνδυνη ζώνη: υψηλή θερμότητα και υψηλή υγρασία: Αυτό μας φέρνει τη θανατηφόρα ζέστη. Όταν η θερμοκρασία του αέρα είναι υψηλή, το σώμα δεν μπορεί να κρυώσει με λογική μεταφορά θερμότητας. Και όταν η υγρασία είναι υψηλή, το σώμα επίσης δεν μπορεί να κρυώσει με λανθάνουσα μεταφορά θερμότητας (εφίδρωση).
Σε επαρκώς υψηλή θερμοκρασία και υψηλή υγρασία, το ανθρώπινο σώμα απλά δεν μπορεί να θερμορυθμιστεί. Υπό αυτές τις συνθήκες, οι βασικές θερμοκρασίες των ανθρώπων θα αυξηθούν και ακόμη και νέοι, υγιείς άνθρωποι θα βιώσουν ασθένειες που σχετίζονται με τη θερμότητα, όπως θερμική εξάντληση, θερμοπληξία ή ακόμα και θάνατο. Ακόμα κι αν κάθονται ακίνητα στη σκιά, με έναν ανεμιστήρα πάνω τους.
Πρόσφατες έρευνες έχουν δείξει ότι αυτό συμβαίνει για θερμοκρασίες υγρού θερμομέτρου πάνω από περίπου 31C . Αυτά είναι τα κελιά σκιασμένα με κόκκινα στον παραπάνω πίνακα. Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν έχουν βιώσει ποτέ τέτοιες καταστάσεις και σίγουρα δεν θέλει κανείς να βιώσει.
Κλιματική αλλαγή: Τέτοιες θερμοκρασίες συμβαίνουν σπάνια σήμερα, αλλά καθώς το κλίμα θερμαίνεται, αναμένουμε ότι περισσότερες περιοχές θα βιώσουν αυτές τις μη βιώσιμες θερμοκρασίες.
Μια περιοχή δεν χρειάζεται να βιώνει θανατηφόρα ζέστη κάθε μέρα για να είναι ουσιαστικά ακατοίκητη. Ακόμη και λίγες μόνο ζεστές μέρες κάθε χρόνο θα μπορούσαν να κάνουν τη ζωή σε μια τέτοια περιοχή πολύ επικίνδυνη.
"Αν κάνει πολύ ζέστη, θα εγκαταστήσουμε κλιματισμό", είναι πλούσιοι άνθρωποι που το λένε και μπορούν εύκολα να το αντέξουν οικονομικά. Οι φτωχοί άνθρωποι δεν το λένε αυτό επειδή ξέρουν ότι δεν μπορούν να το αντέξουν οικονομικά, τουλάχιστον όχι χωρίς οι πλούσιοι να πληρώσουν για αυτό, κάτι που φαίνεται απίθανο στον σημερινό κόσμο μας.
Το αποτέλεσμα είναι ότι η αντιμετώπιση της υπερβολικής ζέστης πρόκειται να γίνει μια σημαντική πρόκληση. Πρέπει να κάνουμε ό,τι μπορούμε για να αποφύγουμε να πρέπει να το αντιμετωπίσουμε.
Πηγή βιβλιογραφίας: A. Dessler, How extreme heat kills you.
