Изменения климата подтолкнули ученых к изучению температуры предела выживания человеческого тела
Около 70 процентов мировой рабочей силы в настоящее время подвергаются высокому риску из-за сильной жары.
«Проблема в том, что сегодня условия могут показаться жаркими, но мы на самом деле не знаем, как это отразится на людях, — объясняет Олли Джей. —Моделируя эти условия и подвергая людей их воздействию под тщательным медицинским наблюдением, мы можем лучше понять физиологию реакции человека».
Команда Джей использует современную климатическую камеру для изучения условий, при которых жара угрожает жизни, а также того, как и какие практические, научно обоснованные способы сохранения прохлады существуют.
Камера представляет собой помещение размером 4 на 5 метров, где возможно повышать или понижать температуру на 1 градус по Цельсию каждую минуту, а также регулировать скорость ветра и имитировать солнечный свет с помощью инфракрасных ламп.
Участники эксперимента могут есть, спать и заниматься физическими упражнениями внутри камеры; исследователи передают им еду и другие предметы через люк. Прикрепленные к ним датчики отправляют информацию в соседнюю диспетчерскую, которая обрабатывает данные о таких переменных как частота сердечных сокращений, дыхание, потоотделение и температура тела.
По словам Джея, в качестве предела выживания человека модель использовала температуру в 35 градусов по Цельсию. При достижении этого порога внутренняя температура тела будет неконтролируемо повышаться. Но тогда ученые рассматривали человеческое тело как обнаженный объект, который не потеет и не двигается.
В исследовании, проведенном ещё в 2021 году, исследователи представили более точную оценку: предел выживаемости составляет около 31 градусов по Цельсию. Они рассчитали его, отслеживая температуру тела молодых здоровых людей при различных сочетаниях температуры и влажности во время езды на велосипеде.
Команда Джей тестирует математическую модель того, как организм справляется с экстремальной жарой. Большинство результатов реакции организма на жару фокусируются на молодых, здоровых людях, находящихся в тени. Но модель Джей позволила оценить пределы выживания в тени и на солнечном свете в зависимости от возраста, а также во время отдыха или физических упражнений. Среди своих результатов они оценили пределы выживаемости в диапазоне от 26 до 34 градусов по Цельсию для молодых людей и от 21 до 34 градусов по Цельсию для пожилых людей.
В будущих испытаниях исследователи планируют проверить реакцию организма на высокую температуру в тенистых и освещенных солнцем условиях, в любом возрасте и во время физических упражнений.
Другая задача лаборатории — поиск эффективных стратегий охлаждения — заключается в имитации условий окружающей среды, где высокая температура может повлиять на здоровье работников. В ходе одного из испытаний команда Джея тестировала стратегии охлаждения, которые могли бы помочь работникам швейных фабрик в Бангладеш, где люди, как правило, подолгу работают в жарком климате, не имея доступа к кондиционерам.
«Мы воссоздали эти условия в помещении и работу, которую выполняли люди — женщины шили, а мужчины гладили, — рассказывает исследователь. — Участники эксперимента были одеты в одежду, которую обычно носят рабочие на фабрике».
Ученые обнаружили, что во влажных условиях использование вентиляторов снижает нагрузку на сердце до температуры воздуха не ниже 38 градусов по Цельсию. Но в сухую жару использование вентилятора увеличивает нагрузку на сердце. Увлажнение кожи полезно как в сухую, так и во влажную жару.