Zabójcza moc temperatury mokrego termometru

| Nauki przyrodnicze
Postaw mi kawę na buycoffee.to
Jarosław Kwoczała, Unsplash

W 2010 roku naukowcy z Purdue University i University of New South Wales wyliczyli krytyczną dla człowieka wartość temperatury mokrego termometru. To najwyższa tolerowana przez człowieka temperatura odczuwana, gdy mokra skóra jest wystawiona na działanie poruszającego się powietrza. Uwzględnia się tutaj nie tylko temperaturę, ale i wilgotność.

Profesor Steven Sherwood wyjaśnił ją tak: „graniczna temperatura mokrego termometru to po prostu punkt, w którym przegrzejemy się nawet wówczas, gdy staniemy nago w cieniu przed włączonym olbrzymim wiatrakiem i będziemy sączyli napoje".

Same procesy metaboliczne generują w naszych ciałach podczas spoczynku około 100 watów. Aby organizm mógł się schłodzić, skóra musi być chłodniejsza od wnętrza ciała, a otoczenie — chłodniejsze od skóry. Jeśli temperatura mokrego termometru przerywa ten łańcuch, grozi śmiertelne przegrzanie.

W 2010 roku twórcy tego pojęcia przeprowadzili obliczenia teoretyczne. Z wyliczeń wynikało, że dla człowieka i większości ssaków śmiertelna jest 6-godzinna lub dłuższa ekspozycja na temperaturę mokrego termometru przekraczającą 35 stopni Celsjusza przy 100-procentowej wilgotności lub 46 stopni C przy 50-procentowej wilgotności.

W 2022 roku wartości te postanowili sprawdzić naukowcy z Pennsylvania State University. Jednak sprawdzali je nie na modelach, a na żywych ludziach. Przebadali dwadzieścioro czworo zdrowych, młodych dorosłych w warunkach kontrolowanej komory klimatycznej, stopniowo zwiększając temperaturę lub wilgotność i obserwując, w którym momencie ciało przestaje radzić sobie z odprowadzaniem ciepła. Zadaniem uczestników było jedynie lekkie pedałowanie na rowerku stacjonarnym, odzwierciedlające aktywność typową dla codziennego życia. Naukowcy monitorowali temperaturę wnętrza ciała użytkowników eksperymentu za pomocą pigułki z termometrem, którą badani połknęli.

Wyniki były jednoznaczne. U żadnej z badanych osób krytyczna temperatura mokrego termometru nie osiągnęła 35 stopni. We wszystkich sześciu eksperymentach była istotnie statystycznie niższa. W środowiskach gorących i wilgotnych, zbliżonych klimatem do tropiku, próg ten wynosił zaledwie od 30 do 31 stopni. W środowiskach gorących, lecz suchych, było to jeszcze mniej: od 25 do 28 stopni Celsjusza.

Skąd ta rozbieżność? Kluczem okazuje się temperatura skóry. Obliczenia Sherwooda i Hubera zakładały, że skóra ludzka może nagrzać się maksymalnie do 35 stopni, zachowując przy tym możliwość odprowadzania ciepła z wnętrza ciała. Tymczasem dane zebrane przez badaczy z Penn State pokazują, że u uczestników temperatura skóry regularnie przekraczała 35 stopni już po krótkim czasie przebywania w gorącym otoczeniu. W warunkach suchych i bardzo gorących ciało zaczynało pochłaniać ciepło przez promieniowanie i konwekcję szybciej, niż mogło je oddawać przez pocenie się, mimo że wydzielanie potu pozostawało na takim samym poziomie we wszystkich warunkach eksperymentu.

Druga implikacja dotyczy grup szczególnie podatnych na urazy termiczne: ludzi starszych, osób z chorobami układu krążenia, przyjmujących leki zaburzające termoregulację. Dla nich granica kompensacji upału przebiega jeszcze niżej niż ta wyznaczona przez zdrowych trzydziestolatków w laboratorium. 

mokry termometr temperatura temperatura mokrego termometru przegrzanie