- حقق الباحثون في الوقت الذي يبدأ فيه الجسم ببذل المزيد من الطاقة للحفاظ على برودة نفسه في درجات حرارة عالية.
- وجدوا أن هذا الحد الأقصى لدرجة الحرارة يقع بين 40 درجة فهرنهايت (104 فهرنهايت) و 50 درجة فهرنهايت (122 فهرنهايت) عندما يتوقف جسم الإنسان عن العمل على النحو الأمثل.
- هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لفهم كيفية حدوث ذلك وتقديم رؤى حيث تستمر موجات الحر ودرجات الحرارة الدافئة بشكل غير عادي في التأثير على المناطق في جميع أنحاء العالم.
قد يفقد جسم الإنسان قدرته على التخلص من الحرارة الزائدة والتوقف عن العمل على النحو الأمثل عندما تتجاوز درجات الحرارة الخارجية 40 درجة مئوية (104 فهرنهايت) ، وفقًا لبحث جديد من جامعة روهامبتون في إنجلترا.
المنطقة المحايدة حراريًا هي مجموعة من درجات الحرارة التي لا يضطر فيها الجسم إلى زيادة معدل الأيض أو بذل المزيد من الطاقة للحفاظ على درجة حرارته الأساسية المثالية عند 37 درجة مئوية أو 98.6 فهرنهايت.
تظهر الدراسات أن الحد الأدنى للمنطقة هو
في درجات الحرارة المرتفعة ، يستخدم الجسم آليات أخرى للتبريد ، مثل التعرق وتوسع الأوعية الدموية على سطح الجلد لزيادة فقدان الحرارة.
ومع ذلك ، في حين تم تحديد النطاق الأدنى للمنطقة المحايدة ، إلا أن الحد الأعلى لها لا يزال غير مؤكد.
تشير إحدى الدراسات إلى أن الحد الأعلى قد يقف عند حوالي 32 درجة (89.6 درجة فهرنهايت) لأن هذا عندما يبدأ البشر في التعرق. ومع ذلك ، لاحظت دراسة أخرى أن معدل الأيض يبدأ في الزيادة عند 40 درجة مئوية (104 فهرنهايت).
يمكن لمزيد من البحث في الحد الأعلى للمنطقة المحايدة حراريًا أن يوجه السياسات المتعلقة بظروف العمل والرياضة والأدوية والسفر الدولي.
كدراسة متابعة ل
ووجدوا أن الحد الأعلى للمنطقة المحايدة يقع على الأرجح بين 40 درجة فهرنهايت (104 درجة فهرنهايت) و 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت).
“يبدو أن النتائج تلقي مزيدًا من الضوء الدقيق على استجابات الجسم للحرارة والرطوبة المستمرة ، وعلى كل من طبيعة وآليات معدل الأيض المعزز الذي ينشأ أيضًا استجابة لمثل هذه الظروف” ، وفقًا للدكتور جي ويس أولم ، وهو باحث علمي في مجال المعلومات الحيوية قال محلل الموارد وأخصائي البيانات الطبية الحيوية في المعاهد الوطنية للصحة ، غير المشاركين في الدراسة أخبار طبية اليوم.
قدم الباحثون مؤخرًا النتائج الجديدة في المؤتمر السنوي لـ جمعية البيولوجيا التجريبية في ادنبره ، اسكتلندا.
من أجل الدراسة ، قام الباحثون بتجنيد 13 متطوعًا يتمتعون بصحة جيدة تتراوح أعمارهم بين 23 و 58 عامًا. سبعة من المشاركين كانوا من الإناث.
تعرض كل مشارك لخمسة درجات حرارة لمدة ساعة أثناء الراحة. وشملت الشروط:
- 28 درجة مئوية (82.4 فهرنهايت) ورطوبة هواء نسبية 50٪ (RAH)
- 40 ℃ (104 فهرنهايت) و 25٪ RAH
- 40 ℃ (104 فهرنهايت) و 50٪ RAH
- 50 ℃ (122 فهرنهايت) و 25٪ RAH
- 50 ℃ (122 فهرنهايت) و 50٪ RAH
خلال كل حالة وفي الأساس ، سجل الباحثون عدة مقاييس ، بما في ذلك:
- درجات الحرارة الأساسية والجلد
- ضغط الدم
- معدل التعرق
- معدل ضربات القلب
- معدل التنفس
- حجم الهواء المستنشق والزفير في الدقيقة
- مستويات الحركة
في النهاية ، وجد الباحثون أن معدل التمثيل الغذائي للمشاركين زاد بنسبة 35٪ عند التعرض لـ 40 درجة فهرنهايت (104 فهرنهايت) و 25٪ RAH ، وبنسبة 48٪ عند 40 درجة مئوية (104 فهرنهايت) و 50٪ RAH.
على الرغم من أن حالة 50 ℃ و 25٪ RAH لم تزيد من معدل الأيض مقارنة بـ 40 ℃ (104F) و 25٪ RAH ، كان معدل الأيض أعلى بنسبة 56٪ من خط الأساس في حالة 50 ℃ (122F) و 50٪ RAH.
لم يكن معدل الأيض المتزايد في حالة 40 -25٪ RAH مصحوبًا بزيادة في درجة الحرارة الأساسية. ومع ذلك ، فإن المشاركين في حالة 50 -50٪ RAH شهدوا ارتفاعًا في درجة الحرارة الأساسية بمقدار 1 ℃ ، أو 1.8 فهرنهايت.
لاحظ الباحثون أن هذه النتائج تشير إلى أن الجسم قادر على تبديد الحرارة عند 40 درجة مئوية (104 فهرنهايت) ، ولكن ليس عند 50 درجة (122 فهرنهايت).
“يبدو من المحتمل أن النتائج تختلف حسب (…) الرطوبة ،”قال الدكتور مارك جيدو ، اختصاصي الغدد الصماء في نوفانت هيلث فورسيث للاستشارات الغدد الصماء في وينستون سالم بولاية نورث كارولينا ، لم يشارك في الدراسة ، أخبار طبية اليوم.
“في الدراسة ، كان هناك بعض الأدلة على أن معدل الأيض أثناء الراحة كان أعلى في الرطوبة العالية ، حتى في نفس درجة الحرارة. يبدو أن الرطوبة تلعب أيضًا دورًا كبيرًا في معدل الأيض “.
لاحظ الباحثون كذلك أن المشاركين في حالة RAH 50 -50٪ تعرقوا أكثر بنسبة 74٪ وشهدوا زيادة بنسبة 64٪ في معدل ضربات القلب مقارنة بخط الأساس.
وأشاروا كذلك إلى أنه مقارنة بخط الأساس ، فإن المشاركين في مجموعة 50 -50٪ RAH عانوا من زيادة عبء العمل على عضلة القلب ، مما يعني أن قلوبهم تتطلب المزيد من الأكسجين للحفاظ على الوظيفة المثلى.
علاوة على ذلك ، زاد معدل تنفسهم أيضًا بنسبة 23٪ ، وزادت كمية الهواء التي يمكنهم استنشاقها وزفيرها في الدقيقة بنسبة 78٪.
وأشار الباحثون إلى أن شرب الماء في كل من الظروف لا يبرد الجسم.
MNT سأل الدكتور جون بي هيغينز ، أخصائي أمراض القلب الرياضي في كلية الطب ماكغفرن في مركز علوم الصحة بجامعة تكساس في هيوستن (UTHealth) ، غير المشارك في الدراسة ، كيف يمكن للعيش في مناخات مختلفة أن يؤثر على معدل الأيض والمنطقة المعادلة حراريًا.
يميل الأشخاص الذين يعيشون في المناخات الدافئة إلى التأقلم وعدم زيادة درجة حرارة أجسامهم وبالتالي معدل الأيض لديهم بنفس القدر. وبالمثل ، قد يحصل الأشخاص الذين يعيشون في درجات حرارة باردة متجمدة على استجابة أكبر للتعرض للحرارة لأنهم لا يتأقلمون مع الحرارة بنفس القدر ، “لاحظ الدكتور هيغينز.
MNT تحدث أيضًا مع الدكتور أولم: “سيجد الجسم ، بشكل عام ، طرقًا لتنشيط حلقات التغذية الراجعة المختلفة اللازمة لتحقيق التوازن ، أي التنظيم المضني للعمليات الفسيولوجية التي تسمح بإجراء الكيمياء الحيوية المعقدة للأعضاء والأنسجة بكفاءة. وبشكل صحيح. “
“درجة حرارة الجسم ومعدل الأيض عنصران أساسيان في هذه الرقصة الرقيقة ، وبالنسبة لأولئك الذين يقيمون في المناخات الأكثر سخونة على مدار العام ، فمن المرجح أن تكون حلقات التغذية الراجعة التعويضية نشطة وفعالة. وقد يُعزى ذلك إلى عوامل وراثية – للمجتمعات الموجودة في مثل هذه الظروف على المدى الطويل – وإلى التكيفات قصيرة المدى بشكل عام. “
“إنها مشابهة للطريقة التي سيتأقلم بها المقيمون الدائمون في المناطق المرتفعة مع الآليات التعويضية ، على سبيل المثال ، في فسيولوجيا خلايا الدم الحمراء والجوانب الأخرى لقدرة حمل الأكسجين ، سواء بشكل حاد – مثل معدلات دوران الحديد – وبشكل مزمن ،” هو قال.
MNT تحدث مع الدكتور أولم حول حدوده.
“كما هو الحال دائمًا مع مثل هذه الدراسات ، هناك سؤال حول مدى تمثيل عينة الفوج من الموضوعات لكل من السكان العام والخاص الذي يتم مسحه ، فيما يتعلق بالخصائص الفسيولوجية والاستجابات التي يتم قياسها.”
وأضاف: “كانت الدراسات في هذه الحالة أيضًا صعبة بشكل خاص نظرًا للظروف المحيطة ، وهناك أيضًا القضايا الدائمة المتعلقة بإمكانية تطبيق البيئة التجريبية على العلاقات الواقعية”.
لاحظ الدكتور جيدو: “من الصعب استخلاص استنتاجات حقيقية من دراسة معملية صغيرة ، ولكن استنتاجي الرئيسي هو أن الإجهاد الحراري المرتفع يبدو أنه يزيد من معدل الأيض أثناء الراحة من خلال زيادة صعوبة عمل الجسم لمحاولة البقاء بارد ، لا سيما عن طريق التسبب في زيادة كبيرة في معدل ضربات القلب. إذا كان هذا صحيحًا في ظروف العالم الحقيقي ، فقد يؤدي إلى زيادة طفيفة في أمراض القلب والأوعية الدموية من خلال زيادة الضغط على القلب ، ”
وأضاف الدكتور هيغينز: “قد يكون من المفيد أيضًا لإدارة الوزن ممارسة التمارين في درجات حرارة دافئة في الداخل أو الخارج لزيادة معدل الأيض وبالتالي حرق المزيد من السعرات الحرارية – يجب إجراء مزيد من البحث”.
