7. Juli 2023 – Wenn Sie diese Woche auf eine große Nachrichtenseite klickten, gab es eine einheitliche Schlagzeile, die kaum zu übersehen oder gar zu ignorieren wäre: „Heißester Tag, der jemals auf der Erde aufgezeichnet wurde.“
Dieser Tag war der 3. Juli, als die globale Durchschnittstemperatur 62,62 F erreichte. Doch dieser Rekord war nur von kurzer Dauer, denn am 4. Juli stiegen die Temperaturen erneut auf 62,92 F. Wenn man etwas tiefer gräbt, führt die scheinbar unspektakuläre Durchschnittstemperatur zu Höchstwerten von 122 F in Afrika. In der Antarktis, wo derzeit Winter ist, erreichten die Temperaturen 47,6 F. Und in den USA Die Washington Post warnte, dass allein an diesem Tag bis zu 54 Millionen Amerikaner der Gefahr ausgesetzt seien, gefährlicher (auch „extremer“) Hitze ausgesetzt zu sein. Wissenschaftler warnen, dass wir uns auf Neuland befinden. Und der Mensch steht kurz vor dem Höhepunkt seiner Anpassungsfähigkeit.
„Wenn wir über Evolution sprechen, sprechen wir über Millionen von Jahren [humans] um diese Fähigkeit zur Thermoregulierung zu erzeugen“, sagte Camilo Mora, PhD, Professor für Datenanalyse an der University of Hawaii-Manoa. „Wenn also die Außentemperatur steigt, wird es Millionen von Jahren dauern, bis wir uns logischerweise daran anpassen“, sagte er.
Mora und seine Kollegen haben Jahrzehnte damit verbracht, das Risiko extremer Hitze im Zusammenhang mit dem globalen Klimawandel zu modellieren und zeigten, dass sich der Planet im letzten Jahrzehnt um etwa 1 °C (1,8 °F) erwärmt hat, was zu einem Anstieg von mehr als 2.300 % führte allein der Verlust von Menschenleben durch Hitzewellen.
Mehrere Möglichkeiten, wie Hitze Sie töten kann
Wenn die meisten Menschen an die Auswirkungen extremer Hitze denken, denken sie natürlich an Müdigkeit, Kopfschmerzen oder ein leichtes Ohnmachts- oder Übelkeitsgefühl. Aber diese Symptome sind nur die Spitze eines schmelzenden Eisbergs: Hitzeeinwirkung ist mit vielen Dingen verbunden, die lebenswichtige Organe manchmal dauerhaft schädigen können.
Alles beginnt mit der Thermoregulation, einem Konzept, das beschreibt, wie der Körper eine konstante Innentemperatur (oder Kerntemperatur) von 30 °C aufrechterhält. Die Thermoregulation wird von einer Drüse im Gehirn namens Hypothalamus gesteuert, die auf eine höhere Lufttemperatur reagiert, indem sie den Blutgefäßen Signale sendet sich auszudehnen und Blut, Salz und Flüssigkeiten zur Haut umzuleiten, um sie durch den Verdunstungsprozess (Schwitzen) abzukühlen.
Aber gibt es so etwas wie „zu heiß“?
„Vor etwa 10 oder 12 Jahren entwickelte eine Gruppe von Meteorologen ein Konzept: die Feuchtkugeltemperatur, die die Obergrenze für die Anpassungsfähigkeit oder Nachhaltigkeit des Menschen darstellt“, sagte W. Larry Kenney, PhD, Professor für Physiologie und Kinesiologie an der Pennsylvania State University im University Park.
Er erklärte, dass der Begriff „Feuchtkugel“ von einem Experiment stammt, bei dem Wissenschaftler ein nasses Tuch nahmen, es um die Glühbirne eines Thermometers wickelten und es als Ersatz für die menschliche Haut verwendeten. Wenn die Feuchtigkeit aus dem Tuch verdunstete, sank der Thermometerwert. War die Luft jedoch zu feucht, kam es zu weniger oder gar keiner Verdunstung.
„Die Feuchtkugeltemperatur ist eine bestimmte Temperatur der Luft, wenn sie zu 100 % gesättigt ist. Wenn Ihre Haut also 35 °C (95 °F) hat und die Lufttemperatur 35 °C beträgt, aber vollständig mit Feuchtigkeit gesättigt ist, können Dampf und Schweiß nicht mehr verdunsten. Und so verlieren wir unsere primäre Möglichkeit, den Körper zu kühlen“, sagte Kenney.
Das Ergebnis ist nicht schön.
In einer Untersuchung aus dem Jahr 2017 identifizierten Mora und seine Kollegen 27 Möglichkeiten, wie Hitzeeinwirkung zu Organversagen und Tod führen kann. Einfach ausgedrückt: Wenn Blut zur Hautoberfläche umgeleitet wird, wird der Blutfluss (und Sauerstoff) zu anderen Organen (Gehirn, Herz, Darm, Leber und Bauchspeicheldrüse) verringert. Wenn der Körper und die Zellen die Hitzetoleranz überschreiten, sterben die Zellen ab und ihre Schutzmembranen brechen zusammen.
Mehrere Organe können dann nicht richtig funktionieren. Im Herzen kann ein Verlust der Herzfunktion zu einem Herzinfarkt führen, und Dehydrierung verdickt das Blut, was das Risiko von Blutgerinnseln und Schlaganfällen erhöht. Es kann zu Nierenversagen kommen. Eine Verletzung der Lungenschleimhaut führt dazu, dass der Lunge und dem Blutkreislauf schließlich Sauerstoff entzogen wird, was zu Atemnot führt.
Wenn Zellmembranen zusammenbrechen, können Krankheitserreger und Toxine in die Organe gelangen, was beispielsweise zu einer verstärkten Entzündung der Bauchspeicheldrüse, neurologischen Schäden im Gehirn und dem Austritt von Bakterien und Toxinen aus dem Darm in den Blutkreislauf führt, was wiederum zu einer Schädigung der Bauchspeicheldrüse führt. kann eine Sepsis und eine systemische Entzündungsreaktion verursachen, die das Zellgleichgewicht stört. In Kombination mit Verletzungen der Venenschleimhaut und anderer Teile des Gefäßsystems kann eine Entzündung Blutgerinnsel auslösen, die die Blutversorgung lebenswichtiger Organe unterbrechen und zu tödlichen Blutungen führen. Geschädigtes Muskelgewebe kann Elektrolyte und Proteine ins Blut abgeben, was zu Nierenversagen führen kann.
Das Ergebnis ist verheerend. Wenn der Körperkern bei extremen Hitzeereignissen – wie in Texas und anderen Bundesstaaten – zu heiß wird, kommt es zu einem Teufelskreis aus dem Zusammenbruch und Versagen mehrerer Organe, der dauerhafte Behinderungen und den Tod zur Folge hat.
Wärmewahrnehmungen und Risiko
Am 23. Juni dieses Jahres starben ein 31-jähriger Mann und sein 14-jähriger Stiefsohn im Big-Bend-Nationalpark in Texas, wo die Lufttemperatur 119 F erreichte.
Was dachten sie, als sie an diesem Morgen zu ihrer Wanderung aufbrachen?
Nicholas Ravanelli PhD, Assistenzprofessor für Kinesiologie an der Lakewood University in Thunder Bay, Ontario und klinischer Trainingsphysiologe, hat untersucht, wie Menschen Hitzewellen wahrnehmen, damit umgehen und sich verhalten – ein Bereich, der in Forschungskreisen erst seit kurzem Beachtung findet .
„Die Wahrnehmung ist ein wichtiger Faktor in unserer Physiologie [in terms of] wie gut wir uns an Hitze anpassen“, sagte er. „Es gibt ein fehlendes Glied, für das wir noch nicht genügend Beweise haben; Das heißt, wie Menschen die Umwelt wahrnehmen und proaktive oder reaktive Entscheidungen treffen, um sich abzukühlen oder zu schützen.“
„Wenn du dich darauf einlässt [place] Endorganschäden treten typischerweise dann auf, wenn die Temperaturen über 40 °C oder 40 °C liegen und der Körper sich nicht mehr auf das nötige Maß abkühlen kann. Und so wirkt es sich auf das Gehirn aus“, sagte Dr. Sara Andrabi, Assistenzprofessorin für Notfallmedizin am Baylor College of Medicine und stellvertretende medizinische Direktorin am Ben Taub Hospital Emergency Center in Houston.
„Man sieht Dinge wie Funktionsstörungen in der Art und Weise, wie Menschen denken. Sie beantworten Fragen vielleicht nicht, können es aber (Probleme beim Gehen). Ich sage Eltern immer: Wenn Sie sehen, dass Ihre Kinder wirklich gereizt sind und sich nicht wie sie selbst benehmen, kann das ein Zeichen sein [of heat-related illnesses]weil sie nicht in der Lage sind, auszudrücken, was vor sich geht“, sagte sie.
Wenn dies geschieht, verlieren Menschen möglicherweise die Fähigkeit, rationale Entscheidungen zu treffen, die ihr Leben retten könnten, sagte Kenney von Penn State.
Wir werden vielleicht nie genau wissen, was an diesem Morgen in Big Bend vor sich ging, und auch nicht, warum der Mann und sein Stiefsohn sich trotz der Hitzewarnungen der Parkverwaltung und des National Weather Service auf die Wanderung begaben.
Aber nicht jeder reagiert gleich auf Hitze.
Kenney und seine Kollegen haben kürzlich herausgefunden, dass die Feuchtkugeltemperatur bei älteren Erwachsenen und anderen gefährdeten Bevölkerungsgruppen deutlich niedriger ist.
Ältere Menschen sind auch anfälliger für extreme Hitze, da sie sich nicht so gut fortbewegen können und sich nur eingeschränkt bewegen können, um die Wärme von ihrem Körper abzuleiten. Auch einige verschreibungspflichtige Medikamente beeinflussen die Temperatur, darunter bestimmte Medikamente gegen Depressionen und Bluthochdruck.
Jüngere Kinder haben ein geringeres Oberflächen-zu-Körper-Verhältnis, was bedeutet, dass die Wärme viel schneller in den Körperinneren vordringen kann, was zu Dehydrierung, Elektrolytstörungen und Hitzestress führt.
Abgesehen von diesen offensichtlichen Gruppen sagte Kenney, dass einige Menschen bestimmte Hitzebedingungen einfach besser vertragen als andere.
„Es gibt vier Haupttreiber“, sagte er. „Das erste ist die Genetik. Die zweite ist die Hitzeakklimatisierung oder Akklimatisierung, was bedeutet, dass der Körper im Laufe der Zeit langsam eine Reihe von Anpassungen durchläuft, wodurch er Bedingungen mit hoher Hitze und Feuchtigkeit besser verträgt. Der dritte wäre aerobe Fitness. Und der vierte ist der Flüssigkeitsstatus, also ob die Menschen gut hydriert sind oder nicht.“
Selbst mit einem Vorsprung sind alle Menschen letztendlich anfällig für das, was der sich erwärmende Planet bereithält.
„Das passiert den Menschen in anderen Teilen der Welt nicht“, sagte Mora. „Es passiert uns und es passiert überall. Wir haben es verbockt.”