Valér
4 °C
8 °C

Bele lehet halni a kánikulába?

2015.07.22. 11:25
Ha ön tűzoltó, három napja nem ivott semmit, és kánikula idején berohan egy égő házba, jó eséllyel bele fog halni. De a sivatagi klíma is kibírható, ha van nálunk egy karton ásványvíz, és árnyékba tudunk húzódni. Mekkora hőt képes elviselni az emberi test?

A NASA tavalyi jóslata szerint idén olyan hőhullámokra számíthatunk, mint eddig még soha. Nem lenne meglepő, elvégre az 1983-tól 2012-ig tartó időszak a legforróbb volt az elmúlt másfél évezredben. Az evolúció másfél millió évig formálta a ma élő emberek hőtűrő képességét, de az elmúlt harminc év hőmérséklet-változásaira legfeljebb a légkondival tudott reagálni. Az emberi szervezetnek viszont nincs válasza a hőmérsékleti rekordokra.

Nézzük, mi történik az emberrel hő hatására:

  • Az izzadságot a bőr alatti izzadságmirigyek választják ki; ez többnyire vízből, illetve oldott ionokból áll. Az izzadság a pórusokon és az izzadságvezetékeken át jut ki a bőr felszínére, ahol párologni kezd. Ahogy fizikaóráról is emlékezhetünk rá, a párolgás hőelvonással jár  vagyis a test lehűl, de közben folyadékot is veszít.
  • A bőrre simuló szőrszálak csapdába ejtik a köztük lévő levegőt, és ez megelőzi a hőveszteséget; gyakorlatilag szigeteli a túlhevült testet. A test szőrszálainak helyzetét a szőrszálak formáját a bőrfelszín alatti szőrmerevítő izmok szabályozzák; ha ezek elernyednek, nem egyenesedhetnek ki a hozzájuk tartozó szőrtüszők. Nagy melegben a lelapult szőrszálak javítják a légáramlást, és ezzel növelik a hőelvezetést.
  • A hő hatására kitágulnak az erek. Az arteriolás értágulás egy feszültségoldó folyamat: az artéria falának izmai ellazulnak, így a véráram megnövekszik az artériában. A vér így a bőrfelszín kapillárisaiba áramlik, és ezzel is nő a hőveszteség.

A szervezet azért küzd, hogy mindvégig fenntathassa a maghőmérsékletét, mivel a belső szerveknek is van optimális működési hőmérsékletük. Ez nagyjából 36-37 Celsius-fok; a szervezet azért hűti magát, hogy megmaradjon ez az érték.

A mechanizmus a magas, vékony embereknél működik a legjobban: nekik van a legnagyobb bőrfelületük, ahol több veríték csapódhat ki, így javítva a hőelvezetésen. A kövérek hátrányból indulnak: hiába a nagyobb testfelület, a nagyobb testtömeg lehűtése több energiát igényel.

35 fok alatt minden túlélhető

Hogy ki mennyire tűri jól a környezeti változásokat, az egyénenként változik. A tűrés (és a túlélés) határait az is befolyásolja, hogy fokozatosan alkalmazkodunk-e a megváltozott körülményekhez, vagy sem; ha az átmenet nem hirtelen, a szervezetnek több ideje van alkalmazkodni.

Az emberi szervezet hőtűrésének határait azért is kellett meghatározni, hogy később legyen egy tudományos hivatkozási alap. A NASA 1958-as jelentése szerint

az emberi test a végtelenségig kibírja a 4 és 35 Celsius-fok közti hőmérsékletet,

feltéve, hogy a relatív páratartalom 50 százalék alatt marad. Ha a páratartalom még alacsonyabb, a felső érték feljebb is tolódhat: minél kevesebb folyadék van a légkörben, annál könnyebb izzadni, és ezáltal fokozható a lehűlés is.

A tűréshatárnak nincs konkrét értéke, legfeljebb durva becslések – részben azért, mert mindenki máshogy reagál a hőmérséklet-változásokra. A legtöbb ember tíz perc után hipertermiától (szélsőségesen magas testhőmérséklet) kezd szenvedni, ha magas páratartalmú, 140 Fahrenheit-fokos (60 Celsius-fokos) környezetbe kerül. Ilyenkor már a szervezet sem tudja fenntartani a maghőmérsékletét.

Az emberi szervezet által kibírt minimum hőmérsékletet még nehezebb meghatározni. Ha a test hőmérséklete 21 Celsius-fok alá csökken, abba bele lehet halni, de ez attól is függ, hogy az illető mennyire szokta meg a hideget, illetve, hogy fellép-e a hibernáció állapota – ez sem kizárható.

Az ősember se ihatott eleget

A hőtolerancia a génjeinkbe van kódolva. A hőelvezetés képessége még akkor fejlődött ki, amikor – nagyjából 1,7 millió éve – az emberek lemásztak a fáról, és az erdőkből a nyílt, füves területek felé vették az útjukat. A biológusok feltételezik, hogy az ősemberek részben azért veszítették el a testszőrzetüket, hogy alkalmazkodjanak a növekvő hőmérséklethez, és lehűthessék magukat. Ez ugyanolyan genetikai válaszreakció volt a megváltozott körülményekre, mint a két lábra állás, a nagyobb orr és nagyobb agy, vagy a beszédkészség kialakulása.

Az viszont evolúciós szempontból érthetetlen, hogy miért csak ennyi folyadékot tudunk egyszerre tárolni – ez ugyanis nincs összhangban azzal, hogy hőségben mennyit tudunk izzadni. Valószínű, hogy az emberré válás során az ősemberek mindig víz közelében telepedtek le, így folyamatosan biztosíthatták a folyadék-utánpótlást; nem volt rá szükség, hogy nagyobb víztározó kapacitást fejlesszenek ki.

Pedig igény, az volna rá. Egy tanulmány szerint

az ember óránként akár 2-4 liter folyadékot is veszíthet, pusztán az izzadással.

Ez megfelel 1200 kalória elégetésének, ami a fogyókúrázóknak jó hír lehet, de érdemes ezzel óvatosnak lenni. 1200 kalória lebontásához egy óra alatt 20 kilométert kéne lefutnunk, márpedig a szervezetet nem erre készítették föl.

Az elvesztett folyadékmennyiség pótlásához ugyanannyi vizet kell meginnunk, mint amennyit elvesztettünk. A dehidratációnak, vagyis a kiszáradásnak is megvannak a korlátai: a test folyadéktartalmának csupán 3 százalékát veszíthetjük el szervi károsodás nélkül. Tartós meleg esetén ezért folyamatosan innunk kell, hogy elkerüljük a kiszáradást. Csakhogy ezzel van egy probléma. Nagy hőségben sok emlős elképesztő mennyiségű vizet tud meginni; később ezt veszítik el a párologtatással. De az embernek nincs ilyen képessége:

mi óránként legfeljebb 1 liter vizet ihatunk meg, ami nagyjából 1 órányi munkával ki is ürül a szervezetből.

Ha nagy melegben dolgozunk, még jobban megnő a szervezet folyadékvesztesége, és idővel több vizet izzadunk ki, mint amennyit meg tudunk inni. Csak idő kérdése, hogy ez kiszáradáshoz vezessen. Szerencsére ez csak később lép föl: ha a napközben elvesztegetett folyadékot étkezésnél pótoljuk be, a szervezet vízháztartása másnapra helyre áll (rehidratáció).

Hogy eleget iszunk-e, arról a vizelet színéből is meggyőződhetünk: majdnem teljesen világosnak és áttetszőnek kell lennie.

Csak pára ne legyen

Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) hivatalos álláspontja szerint a szervezet számára a 18-24 Celsius-fok közti külső hőmérséklet az optimális, és minél nagyobb a hőség, a szervezet annál nehezebben tudja lehűteni magát.

Ebben viszont nem támaszkodhatunk kizárólag a hőmérőre. Az ezen látott érték nem feltétlenül azt mutatja, hogy mennyinek fogjuk azt érezni. Mint írtuk, a páratartalom nagyban befolyásolja az úgynevezett látszólagos hőmérsékletet, illetve a szubjektív hőérzetet is. Egy példa:

a 30 fokos hőséget 0 százalékos páratartalom mellett 25 fokosnak fogjuk érezni; 80 százalékos páratartalom mellett a 30 fok 36-nak érződik.

Lássuk, milyen hatásai vannak a növekvő hőségnek:

  • 30-40 Celsius-fok: hőgörcsök és kimerültség léphetnek fel, illetve növekszik a szervezet folyadékvesztesége.
  • 40 Celsius-fok: a hőgörcsöt és a fáradtságot légzési nehézségek kísérik, miközben a szívverés is felgyorsul. Ez a hőség már a létfontosságú szerveket is károsíthatja. A túl magas testhőmérséklet annyira felgyorsítja az anyagcserét, hogy az a szövetek energiatartalékait is kimeríti, a felforrósodó vér pedig nehézlégzéshez vezethet.
  • 40-50 Celsius-fok: a fent felsorolt tüneteken kívül fokozódó kimerültség lép fel; jobb, ha ilyenkor egyáltalán nem csinálunk semmit, hogy megelőzzük a szervezet túlhevülését.
  • 50 Celsius-fok fölött: szinte biztos a hőguta. Ilyenkor a legtöbb emlős, így az emberek izomzata is megmerevedik, majd végül beáll a halál.

Nagyon fontos, hogy itt tartós értékekről beszélünk, nem átmenetiekről. Ha nem így lenne, egy szaunázásba is belehalnánk, miközben a tűzoltók kibírják a 100 fokos forróságot is – még ha csak rövid ideig is. Ha hagyunk időt a szervezetnek a regenerálódásra, még a szélsőséges értékek is túlélhetők lesznek.