كم يمكن لجسم الإنسان تحمل الحرارة؟

تستمر موجات الحر الشديدة في تحطيم الأرقام القياسية حول العالم، ما يجعل الكثيرين يتساءلون عن المقدار الذي يمكن أن يتحمله الجسم ويظل الشخص على قيد الحياة.

ويجيب الباحثون على هذا التساءل قائلين إن الحد الأقصى هو ما بين 40 إلى 50 درجة مئوية (104 و122 درجة فهرنهايت) إذا كنت جالسا، وفقا لدراسة صغيرة أجريت في المملكة المتحدة.

ويقول الباحثون إنهم بدأوا في التركيز على درجات الحرارة المرتفعة التي تبدأ في التغلب على دفاعات جسم الإنسان ضد الحرارة، أو ما يسمونه درجة الحرارة الحرجة العليا.

وكشف كبير الباحثين لويس هالسي، الأستاذ في كلية الحياة والعلوم الصحية بجامعة روهامبتون في لندن: "وجدنا أن بعض الأفراد، دون غيرهم، يظهرون زيادة في معدل الأيض أثناء الراحة عندما ترتفع درجة الحرارة المحيطة. وزيادة معدل الأيض ستزيد الحرارة التي يولدها الجسم. وهؤلاء الأشخاص الذين يظهرون زيادة كبيرة في معدل الأيض سيكونون أقل تأقلما جيدا مع التواجد في الحرارة، لأنه عندما تسخن الأشياء خارج أجسامهم، فإنهم ينتجون مزيدا من الحرارة".

ووجدت الدراسة أيضا أن الرطوبة تزيد الأمور سوءا، لأنها تجعل العرق أقل فاعلية في تهدئة الجسم، بحسب هالسي.

وقال: "عندما يكون الجو حارا ورطبا، إذا كانت هناك زيادات في معدل الأيض، فإن هذه الزيادات تميل إلى أن تكون أكبر".

وأضاف الدكتور كريستوفر ليمون، الأستاذ المساعد في طب الطوارئ بكلية الطب بجامعة جونز هوبكنز، إن درجة الحرارة القصوى الحرجة هذه بالنسبة للبشر ستكون ضرورية لفهمها لأن تغير المناخ يتسبب في استقرار سقف الحرارة الحارقة في أجزاء مختلفة من العالم.

وقال الباحثون إن الجسم البشري يحتاج إلى درجة حرارة أقل من 27 درجة مئوية، ليبذل مزيدا من الطاقة للحفاظ على درجة الحرارة الأساسية اللازمة البالغة 37 درجو مئوية. وعندما يكون الجو أكثر برودة، يلجأ الجسم إلى ردود فعل مثل الارتعاش كوسيلة لإنتاج المزيد من حرارة الجسم.

وفي ضوء ذلك، سيكون من المنطقي وجود درجة حرارة حرجة عليا أيضا، حيث لا يستطيع الجسم تبريد نفسه دون إنفاق المزيد من الطاقة، كما قال الباحثون.

ويوضح هالسي أن جسم الإنسان يستجيب للحرارة بإنتاج العرق الذي يبرد الجلد أثناء تبخره. ويقوم الجسم أيضا بنقل المزيد من الدم إلى الجلد، لمنح الدم فرصة أفضل للتهدئة بفضل التعرق.

ولتتبع هذه الاستجابات وغيرها من الاستجابات للحرارة، قام هالسي وفريقه بتجنيد 13 شخصا سليما لقضاء ساعة في ثلاث مناسبات منفصلة في غرفة البيئة.

وفي الغرفة، تعرض المشاركون لدرجات حرارة تتراوح بين 40 إلى 50 درجة مئوية ورطوبة بين 25% و50%. وطُلب منهم البقاء في حالة راحة وارتدوا سترة خفيفة وسراويل قصيرة.

ولاحظ الباحثون زيادة كبيرة بشكل خاص في معدل الأيض بين خط الأساس 27.7 درجة والحرارة الأعلى 40 درجة مئوية.

وتقول الدراسة إن هناك أيضا زيادة كبيرة أخرى في معدل الأيض عند 50 درجة مئوية عندما قفزت الرطوبة من 25% إلى 50%.

وصرح هالسي: "في الرطوبة، لا يعمل التعرق بشكل جيد جدا لأن التعرق ينطوي على تبخر الماء من الجسم ويتم إبطاء التبخر بفعل الرطوبة في الهواء، لأن هناك بالفعل ضغط بخار الماء المرتفع في الهواء الذي يوقف عمل التبخر".

وأظهرت النتائج أن المشاركين عانوا أكثر من غيرهم عند 50 درجة مئوية و50% رطوبة.

ولاحظ الباحثون أيضا زيادة في معدل ضربات القلب مع ارتفاع الحرارة والرطوبة، ما يدل على أن الجسم يعمل بجد لإخراج الدم إلى الجلد للتبريد.

ومقارنة بخط الأساس البالغ 27 درجة مئوية، شهد المشاركون زيادة بنسبة 16% في معدل ضربات القلب عند 40 درجة مئوية وزيادة بنسبة 64% عند 50 درجة مئوية مع رطوبة بنسبة 50%.

وأضاف هالسي: "هذه الزيادة في معدل ضربات القلب أكبر لدى النساء منها لدى الرجال".

كيف يمكن للحرارة أن تضر الجسم

قال الخبراء إن الحرارة الشديدة يمكن أن تلحق الضرر بالجسم بعدة طرق. واوضح الدكتور هوارد وينتراوب، المدير الإكلينيكي لمركز الوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية في جامعة نيويورك لانجون هيلث في مدينة نيويورك، إن الزيادات في معدل ضربات القلب وضغط الدم تضع ضغطا هائلا على القلب بالنسبة للمبتدئين.

وقال الدكتور براق الأحمد، الباحث في جامعة هارفارد في قسم الصحة البيئية في مدرسة تشان للصحة العامة: "عندما يسخن الجسم ينتقل الدم بعيدا عن الأعضاء إلى ما تحت الجلد في محاولة لتبريده، فيخرج كل هذا الدم بعيدا عن أعضائك، فيؤثر على الكلى مثلا".

وأضاف وينتروب أن الجفاف الناجم عن التعرق يزيد من زعزعة استقرار الجسم، وكذلك التغيرات في وظيفة الإنزيم التي يمكن أن تحدث مع ارتفاع درجات حرارة الجسم.

وتابع وينتراوب: "عندما تصاب بالجفاف، سيضطر قلبك إلى العمل بجهد أكبر وسيرتفع معدل ضربات قلبك. وقد يتأثر ضغط الدم. لذلك هناك العديد من العمليات البيولوجية التي تتأثر سلبا في البيئات الحرارية المعاكسة".

وأكد ليمون أن الجسد سوف يفشل في مرحلة ما.

ماذا عن الأجسام المتحركة؟

في حين أن هذه الدراسة هي بداية جيدة، قال الخبراء إن هناك المزيد مما يجب القيام به لفهم رد فعل الجسم على درجات الحرارة المرتفعة.

ويوضح وينتروب قائلا، على سبيل المثال: أجريت هذه التجربة مع أشخاص كانوا مستلقين بلا حراك. ويجب إجراء دراسات على الأشخاص الذين يعملون أو يمارسون الرياضة في درجات حرارة عالية.

وتابع: "ما يقلق حقا ليس ما يحدث لك عندما تجلس ساكنا، ولكن عندما تقوم بنشاط ما".

وأشار الأحمد إلى أن الدراسات المستقبلية يجب أن تأخذ في الاعتبار آليات التكيف المختلفة، مثل العمل في الظل أو استخدام مروحة للمساعدة في تبخر العرق وتبرّد الجسم.