حدود درجة الحرارة التي يتحملها الإنسان: معدلات الأيض ترتفع ارتفاعًا مفاجئًا عند 40 - 50 درجة مئوية
6 يوليو 2023
المصدر: مؤتمر جمعية البيولوجيا التجريبية
المترجم: عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم 189 لسنة 2023
The Human Heat Limit: Metabolic Rates Spike at 104-122°F
July 6,2023
ملخص الدراسة: اكتشف باحثون درجة الحرارة الحرجة العليا «UCT» التي يمكن أن يتحملها البشر، هذه الدرجة تتراوح على الأرجح ما بين 40 - 50 درجة مئوية «104 - 122 درجة فهرنهايتية». نتائج الدراسة التي توصلوا إليها تفيد بأن معدل الأيض [1] في جسم الإنسان أثناء الراحة، وهو مؤشر على استهلاك الطاقة، يرتفع في الأحوال الجوية الحارة والرطبة.
يبحث الفريق حاليًا في كيف تتباين وظائف القلب بين الناس في درجات حرارة أعلى من درجة الحرارة الحرجة العليا UCT. تهدف هذه الدراسة إلى تحسين فهمنا لمدى تكيفنا مع البيئات دون المستوى الأمثل من الناحية المعيشية، والتي تعتبر مصدر قلق رئيس في عالم ترتفع فيه درجة الحرارة.
نتائج مهمة:
1 - درجة الحرارة الحرجة العليا «UCT» للبشر تبلغ على الأرجح ما بين 40 درجة مئوية - 50 درجة مئوية «104 درجة و122 درجة فهرنهايتية»، مما يرفع من معدل الأيض أثناء الراحة في الظروف الجوية الحارة والرطبة.
2 - يكشف هذا البحث عن تباينات كبيرة في استجابات القلب والأوعية الدموية للحرارة بين الجنسين «المرأة والرجل»، إلى جانب المتباينات عبر مختلف الأعمار وعبر مستويات اللياقة البدنية.
3 - النتائج تساهم بمعارف قيِّمة عن قدرة الجسم على التكيف مع الإجهاد الحراري في عالم يتزايد في درجة الحرارة ويمكن أن يكون لها تبعات في مجالات مختلغة، بما فبها الطب والرياضة وبيئات العمل [البيئة التي يعمل فيها الموظف] والسفر العالمي. [المترجم: الإجهاد الحراري يحدث عندما لا يستطيع الجسم التخلص من الحرارة الزائدة. وحين يبلغ هذه الحد ترتفع درجة حرارة الجسم الأساسية ويزداد معدل ضربات القلب [2] ].
البحث القائم بقيادة البروفسور لويس هالسي Lewis Halsey وفريقه في جامعة روهامبتون Roehampton بالمملكة المتحدة كشف عن وجود درجة حرارة حرجة عليا «UCT» التي يمكن أن يتحملها لبشر والتي من المرجح أن تتراوح بين 40 و50 درجة مئوية «104 و122 درجة فهرنهايت».
المزيد من الأبحاث جارية الآن لتفسير هذا الارتفاع في تكاليف الطاقة الأيضية في درجات الحرارة العالية.
وجد البروفيسور هالسي وفريقه أن معدل الأيض أثناء الراحة، وهو مقياس لمقدار الطاقة التي يستهلكها جسم الإنسان لقيامه بالحد الأدنى من وظائفه البيولوجية، يمكن أن يكون معدلًا عاليًا حين يتعرض الناس لأحوال جوية حارة ورطبة.
لقد أُجريت الكثير من الدراسات على نطاق درجات حرارة تفضل الحيوانات المختلفة العيش تحتها من حيث كون معدلات الأيض لديها في حدها الأدنى وبالتالي من حيث كون استهلاك الطاقة منخفضًا لديها، ولكن، من المستغرب، أن المعلومات المتاحة عن البشر في هذا الخصوص قليلة جدًا عند الأخذ في الاعتبار الحدود العليا لنطاقنا الحراري الطبيعي" [3] . كما يقول البروفسور هالسي،
فهم درجات الحرارة التي تبدأ عندها معدلات الأيض البشري في الارتفاع، ومدى اختلاف تلك المعدلات بين الناس، قد يكون لها تبعات على بيئات العمل والرياضة والطب والسفر العالمي.
يضيف البروفيسور هالسي: ”يزودنا هذا البحث بمعرفة أساسية عن مدى تفاعلنا مع البيئات التي دون المستوى الأمثل من الناحية المعيشية، وكيف يختلف“ مدى المستويات المثلى ”بين الناس الذين تتباين خصائصهم من حيث السن واللياقة البدنية“.
يقوم البروفيسور هالسي وفريقه أيضًا بدراسة في مدى تأثر وظائف القلب بدرجات حرارة أعلى من درجة الحرارة الحرجة العليا UCT، وكيف تختلف أثرها على القلب بين الأشخاص بخصائص مختلفة مثل اختلافهم في السن واللياقة البدنية.
”وجدنا بعض التغييرات الكبيرة في استجابات وظائف القلب للحرارة بين أصناف الناس، وأكثر هذه التغييرات غرابةً كانت تلك الفروق التي بين الجنسين“ كما أضاف البروفسور هالسي. ”أي، في المتوسط، بعض الاختلافات الرئيسة بين الرجال والنساء في استجابات القلب والأوعية الدموية للحرارة“.
قاس فريق البروفسور هالسي وظائف القلب التفصيلية باستخدام أحدث أجهزة تخطيط صدى القلب.
هذه التجارب لا زالت مستمرة وقد سلطت محاضرة هالسي في مؤتمر جمعية البيولوجيا التجريبية SEB الذي عقد ما بين في مدينة إدينبيرغ في المملكة المتحدة بين 4 - 7 بوليو 2023 الضوء على أحدث النتائج التي توصل إليها الفريق.
”نحن نشكل باضطراد صورة عن مدى استجابة الجسم للإجهاد الحراري، ومدى قابلية التكيف معه، وحدود تلك التكيفات، و- بشكل حاسم - مدى تباين الاستجابات لهذا التباين في درجة الحرارة بين الناس. في عالم يزداد حرارةً، يصبح لهذه المعرفة قيمة أكبر من أي زمن مضى“، كما يضيف.
