Hur varmt är för varmt för människokroppen?

Ibland känns det som att världen brinner.

Europa lider av en värmebölja med smeknamnet ” settimana infernaliska – “Helvetets vecka” – i Italien. Temperaturer över 50°C har registrerats i Kina och USA, där isfyllda kroppspåsar används för att kyla sjukhuspatienter. Storbritannien har precis haft sin hetaste juni någonsin.

Och 2022 registrerade Storbritannien en temperatur över 40°C för första gången. Förra årets värmebölja får skulden för 60 000 dödsfall över hela Europa.

Inte konstigt att FN har varnat för att vi nu lever i en tidsålder av “global kokning”.

“Jag tror att det är väldigt viktigt att inse att det inte längre bara är något som ligger långt borta eller i framtiden. Vi ser det verkligen nu, säger Prof Lizzie Kendon från Met Office.

Vad betyder klimatförändringarna för våra kroppar och vår hälsa?

När det blir varmt brukar jag falla i en svettig pöl, men jag har blivit inbjuden att delta i ett värmeböljsexperiment.

Prof. Damian Bailey från University of South Wales vill ge mig en typisk värmeböljaupplevelse. Så vi börjar vid 21°C, vrider termostaten upp till 35°C och klättrar så småningom till 40,3°C – det är Storbritanniens varmaste dag.

“Du kommer att svettas och din kropps fysiologi kommer att förändras avsevärt,” varnar Prof. Bailey mig.

Prof. Bailey leder mig in i hans miljökammare. Det är en vetenskaplig enhet i rumsstorlek som exakt kan kontrollera temperatur, luftfuktighet och syrenivåer i detta lufttäta utrymme.

Jag har varit här förut för att utforska effekterna av kyla.

Men de glänsande stålväggarna, den tunga dörren och de små hyttventilerna får ny betydelse i väntan på stigande temperaturer.

Jag känner att jag stirrar ut ur min ugn.

Temperaturen börjar på helt behagliga 21°C när Prof. Bailey ger den första instruktionen “att klä av sig helt”.

Historien fortsätter

Som svar på ett höjt ögonbryn är jag säker på att vi kommer att ta reda på hur svettig jag är genom att observera hur min vikt förändras.

Därefter är jag ansluten till en svindlande mängd enheter som spårar temperaturen på min hud och inre organ, min hjärtfrekvens och mitt blodtryck. Ett gigantiskt munstycke analyserar luften jag andas ut och ett ultraljud undersöker blodflödet till min hjärna genom halspulsåderna i min nacke.

“Blodtrycket fungerar bra, pulsen fungerar bra, alla fysiologiska signaler talar om för mig just nu att du är i toppform”, säger Prof. Bailey till mig.

Vi måste göra ett kort hjärntest – memorera en lista på 30 ord – och sedan ställer fansen in. Temperaturen börjar stiga.

Min kropp har ett enkelt mål – att hålla kärntemperaturen runt mitt hjärta, lungor, lever och andra organ på runt 37°C.

“Termostaten i hjärnan, eller hypotalamus, tar hela tiden temperaturen och skickar sedan ut alla dessa signaler för att försöka behålla den”, säger professor Bailey.

Vid 35 °C pausar vi för att göra ytterligare mätningar. Det är varmt här inne nu. Det är inte obehagligt – jag bara slappar av i en stol – men jag vill inte jobba eller träna i det.

Vissa förändringar i min kropp är redan tydligt synliga. jag ser rödare ut Damian också, han har fastnat här med mig. Detta beror på att blodkärlen nära hudens yta öppnar sig för att mitt varma blod lättare ska kunna släppa ut värme i luften.

Jag svettas också – inte droppande utan glittrande – och när svetten dunstar kyler det ner mig.

Sedan går vi upp till 40,3°C och nu känner jag att värmen slår ner på mig.

“Det är inte linjärt, det är exponentiellt. Fem grader Celsius.” [more] Låter inte så mycket, men fysiologiskt är det en mycket större utmaning, säger professor Bailey.

Jag är glad att vi inte går högre. När jag drar handen över pannan är den genomblöt. Det är dags att göra om testerna.

När jag slänger mina svettiga kläder på golvet, torkar av mig med en handduk och kliver tillbaka på vågen, blir jag förvånad över att jag har förlorat mer än en tredjedel av en liter vatten under experimentets gång.

Kostnaden för att öppna upp alla dessa blodkärl nära min hud för att avge värme är också tydlig. Min puls har ökat rejält och vid 40°C pumpar den en liter mer blod per minut genom kroppen än vid 21°C.

Denna extra påfrestning på hjärtat är anledningen till att dödsfall från hjärtinfarkt och stroke ökar när temperaturen stiger.

Och medan blodet kommer till min hud, är det min hjärna som tappar. Blodflödet minskar och med det mitt korttidsminne.

Men min kropps huvudmål – att hålla min kärntemperatur runt 37°C – uppnåddes.

“Din kropp fungerar riktigt, riktigt bra på att försvara den här kärntemperaturen, men naturligtvis tyder siffrorna på att du vid 40 grader inte var samma best som du var vid 21, och det är på mindre än en timme”, säger Prof Bailey.

Fuktfaktorn

I mitt experiment ändrades bara temperaturen, men den andra avgörande faktorn att ta hänsyn till är mängden vattenånga i luften – fuktighet.

Om du någonsin har känt dig riktigt obekväm en kvav natt, är fuktigheten att skylla på eftersom det stör vår kropps förmåga att svalna.

Att bara svettas räcker inte – först när svetten avdunstar i luften uppstår en kylande effekt.

Om det redan finns en hög vattenhalt i luften avdunstar svetten mindre bra.

Damian höll fast luftfuktigheten på 50 % (inte ovanligt för Storbritannien), men ett team från Pennsylvania State University i USA testade ett antal friska unga vuxna vid olika kombinationer av temperatur och luftfuktighet. De letade efter ögonblicket då kroppstemperaturen började stiga snabbt.

”Då blir det farligt. Vår kärntemperatur börjar stiga och det kan leda till organsvikt, säger forskaren Rachel Cottle.

Och den faropunkten nås vid lägre temperaturer och hög luftfuktighet.

Oron är att värmeböljorna inte bara blir vanligare, längre och intensivare, utan de blir också blötare, säger Cottle.

Hon påpekar att Indien och Pakistan drabbades av en kraftig värmebölja förra året, med kritiska temperaturer och hög luftfuktighet. “Det är definitivt ett “nu”-problem, inte ett framtida problem”, säger hon.

Människokroppen är designad för en kärntemperatur på cirka 37 °C. Vi blir mer groggy och benägna att svimma när kärnan närmar sig 40C.

Höga kärntemperaturer skadar vävnader i vår kropp, såsom hjärtmuskeln och hjärnan. Så småningom blir detta dödligt.

“När kärntemperaturen går upp till runt 41-42 grader Celsius börjar vi se riktigt, riktigt betydande problem, och om personen inte behandlas dör de faktiskt som ett resultat och dukar efter för hypertermi”, säger Prof. Bailey .

Detta fenomen – värmeslag – är en medicinsk nödsituation.

Människors förmåga att hantera värmen varierar, men ålder och dålig hälsa kan göra oss mycket mer sårbara, och temperaturer vi en gång njöt av på semestern kan vara farliga i ett annat skede i livet.

“Du kommer att lämna labbet idag med ett leende på läpparna – all denna statistik säger mig att du tog dig an utmaningen och gjorde ett riktigt bra jobb”, säger Prof. Bailey

Men ålder, hjärtsjukdomar, lungsjukdomar, demens och vissa mediciner innebär att kroppen redan arbetar hårdare för att fortsätta och mindre kan svara på värmen.

“Varje dag är det en fysiologisk utmaning för dem. Nu, när du lägger till extra hård värme och fuktighet, kan de ibland inte anta utmaningen”, säger Prof. Bailey.

Hur ska man klara sig?

Många av tipsen för att hantera värmen är uppenbara och välkända: håll dig i skuggan, bär löst sittande kläder, undvik alkohol, håll ditt hem svalt, träna inte under de varmaste dagarna på dagen och var uppmärksam Håll dig hydrerad ( du såg det). hur mycket jag svettas på en timme).

”Ett annat tips är att undvika att bli solbränd. En mild solbränna kan försämra förmågan att termoreglera eller svettas i upp till två veckor, säger professor Bailey.

Men att hantera värmen är något vi alla kanske måste vänja oss vid.

Utan åtgärder mot klimatförändringarna kan Storbritanniens varmaste sommardag stiga med 6°C i ett scenario med höga utsläpp: “Det är en enorm ökning i slutet av århundradet”, säger professor Lizzie Kendon.

Följ James Gallagher på Twitter.

Inside Health producerades av Gerry Holt och Dan Welsh.