Nieuwe laboratoriumtests tonen aan dat de hittetolerantie van het menselijk lichaam lager is dan tot nog toe werd aangenomen. Onderzoekers Larry Kenney, Daniel Vecellio, Rachel Cottle en Tony Wolf beschrijven welke implicaties hun bevindingen hebben voor hittestress in een steeds warmere wereld.
Hittegolven worden intenser naarmate het klimaat verandert. Ze duren langer, komen vaker voor en worden simpelweg heter. Een vraag die op vele lippen brandt is: “Wanneer wordt het te warm voor normale dagelijkse activiteiten, zelfs voor jonge, gezonde volwassenen?”
Het antwoord gaat verder dan de temperatuur die de thermometer aangeeft: ook vochtigheid speelt een grote rol. Ons onderzoek toont aan dat de combinatie van de twee sneller gevaarlijk kan worden dan wetenschappers eerder dachten.
Vochtige hitte
Wetenschappers zijn gealarmeerd door de toenemende frequentie van extreme hitte in combinatie met een hoge luchtvochtigheid. Zulke vochtige hitte wordt gemeten met de zogeheten “natteboltemperatuur”.
Tijdens de hittegolven die Zuid-Azië in mei en juni 2022 teisterden, werd in Jacobabad, Pakistan een maximale natteboltemperatuur gemeten van 33,6 graden Celsius. Delhi ging daar nog over en kwam dicht bij de theoretische bovengrens van de menselijke weerbaarheid tegen vochtige hitte.
Vaak wordt verwezen naar een studie uit 2010 die schat dat een natteboltemperatuur van 35 graden (wat overeenkomt met een normale luchttemperatuur in droge omstandigheden van 70 graden Celsius) de bovengrens zou zijn van wat een mens aankan. Daarboven zou de mens lichaam zichzelf niet langer kunnen koelen door zweet van het oppervlak van het lichaam te verdampen om een stabiele lichaamskerntemperatuur te behouden.
Pas onlangs werd deze limiet getest op mensen in laboratoriumomgevingen. De resultaten van onze tests zijn op zijn minst zorgwekkend te noemen.
Hittestress
Om de vraag te beantwoorden “hoe heet is te heet?” brachten we jonge, gezonde proefpersonen naar het Noll Laboratory van Penn State University om hittestress te ervaren in een gecontroleerde omgeving. De experimenten geven inzicht in welke combinaties van temperatuur en vochtigheid schadelijk beginnen te worden voor zelfs de meest gezonde mannen en vrouwen.
Elke deelnemer slikte een kleine telemetriepil, die hun diepe lichaams- of kerntemperatuur registreert. Daarna gingen ze in een klimaatgecontroleerde kamer zitten en bewogen net genoeg om de minimale activiteiten van het dagelijks leven, zoals koken en eten, te simuleren.
Onderzoekers verhoogden langzaam de temperatuur in de kamer of de vochtigheid en controleerden wanneer de kerntemperatuur van de proefpersoon begon te stijgen.
Die combinatie van temperatuur en vochtigheid die de kerntemperatuur doet stijgen wordt de “kritische omgevingslimiet” genoemd. Onder die limieten kan het lichaam in de loop van de tijd een relatief stabiele kerntemperatuur handhaven. Boven die limieten stijgt de kerntemperatuur continu en neemt het risico op hittegerelateerde aandoeningen toe.
Wanneer het lichaam oververhit raakt, moet het hart harder werken om de bloedstroom naar de huid te pompen om de warmte af te voeren. Als je ook zweet, vermindert dat de voorraad lichaamsvloeistoffen. In het ergste geval kan langdurige blootstelling leiden tot een hitteberoerte, een levensbedreigend probleem dat onmiddellijk snelle afkoeling en medische behandeling vereist.
Ons onderzoek bij jonge gezonde mannen en vrouwen laat zien dat deze bovenste omgevingslimiet zelfs lager is dan de theoretische 35 graden. Het wijst meer op een bovengrens van 31 graden natteboltemperatuur.
Droge versus vochtige omgevingen
Sommige van de huidige hittegolven wereldwijd benaderen die limieten en in sommige gevallen worden ze zelfs al overschreden.
In warme, droge omgevingen worden de kritische omgevingslimieten niet bepaald door natte-boltemperaturen. Al het zweet dat het lichaam produceert verdampt namelijk, waardoor het lichaam afkoelt. De hoeveelheid die mensen kunnen zweten is echter beperkt en we krijgen het ook warmer van de hogere luchttemperaturen.
Houd er rekening mee dat deze limieten uitsluitend zijn gebaseerd op het voorkomen dat uw lichaamstemperatuur buitensporig stijgt. Zelfs lagere temperaturen en vochtigheid kunnen hittestress veroorzaken en het hart en andere lichaamssystemen onder druk zetten. En hoewel het overschrijden van deze limieten niet noodzakelijkerwijs een worstcasescenario vormt, kan langdurige blootstelling wel een probleem worden voor kwetsbare bevolkingsgroepen zoals ouderen en mensen met chronische ziekten.
Daarom is onze focus nu gericht op het testen van oudere mannen en vrouwen, want zelfs mensen die op een gezonde manier verouderen worden minder hittetolerant. Als je dan ook de toegenomen prevalentie van hartaandoeningen, ademhalingsproblemen en andere gezondheidsproblemen in rekening neemt, evenals bepaalde medicijnen, kunnen ze een nog groter risico op schade oplopen. Zo’n 80 tot 90 procent van de slachtoffers van hittegolven zijn ouder dan 65.
Hoe blijf je veilig?
Goed gehydrateerd blijven en plekken zoeken om af te koelen - zelfs voor korte periodes - is belangrijk bij hoge temperaturen.
Hoewel steeds meer steden koele centra installeren om mensen te helpen aan de hitte te ontsnappen, zullen er nog steeds veel mensen zijn die deze gevaarlijke omstandigheden zullen ervaren zonder zichzelf te kunnen koelen.
Zelfs degenen met toegang tot airconditioning zetten deze misschien niet aan vanwege de hoge energiekosten, of vanwege grootschalige stroomstoringen tijdens hittegolven of bosbranden.
Uit een recent onderzoek naar hittestress in Afrika bleek dat toekomstige klimaten niet bevorderlijk zullen zijn voor het gebruik van zelfs goedkope koelsystemen zoals verdampingskoelers. De tropische- en kustgebieden van Afrika zullen namelijk vochtiger worden. Verdampingskoelers gebruiken een ventilator om de lucht over een koel, nat kussen te recirculeren om de luchttemperatuur te verlagen. Ze worden ondoeltreffend bij hoge natteboltemperaturen boven 21 graden.
Alles bij elkaar blijft de bewijslast aangroeien dat klimaatverandering niet alleen een probleem voor de toekomst is. Het is er een waarmee de mensheid nu al wordt geconfronteerd, en die we nu moeten aanpakken.
Dit artikel verscheen oorspronkelijk bij IPS-partner The Conversation
