De opwarming van de aarde versnelt, gedreven door de aanhoudende stijging van de uitstoot van broeikasgassen. Het klimaat in Australië is sinds 1910 met iets meer dan 1°C opgewarmd, met mondiale temperaturen op koers voor een stijging van 3-5 ° C deze eeuw.

Australië loopt voor op de wereldwijde temperatuurcurve. Onze gemiddelde dagelijkse temperatuur is 21,8°C, dat is 13,7°C warmer dan het wereldwijde gemiddelde van 8,1°C.

Extreme hitte (dagen boven 35°C en nachten boven 20°C) komen nu vaker voor in Australië, ongeveer 12% van de tijd in vergelijking met ongeveer 2% van de tijd tussen 1951 en 1980.

Dus wat doen hoge temperaturen met ons lichaam? En hoeveel extra warmte kunnen mensen en onze manier van leven verdragen?

Meer schroeiplekken in het verschiet

De zomer van 2018-2019 in Australië was 2,14°C warmer dan het gemiddelde van 1961-90, het vorige record van 2012-13 met een ruime marge breken. Het omvatte een ongekende reeks van vijf opeenvolgende dagen met landelijk gemiddelde maximumtemperaturen boven de 40°C.

De eerste helft van 2019 is de op één na warmste sinds het begin van de records voor de wereld, en ook Australië.

Het Bureau of Meteorology (BOM) heeft gewaarschuwd dat deze zomer een nieuwe scorcher zal zijn. Hete, droge noordenwinden die door het door droogte geteisterde New South Wales en Queensland trekken, hebben de capaciteit om verzengende hitte en extreme brandrisico's te leveren aan de zuidelijke staten, en er is weinig verlichting in zicht voor degenen die in droogte verkeren.

Sommige Australische plattelandsbewoners zijn al dagen blootgesteld aan 50°C, en de grote zuidelijke metrosteden zullen binnen de komende tien jaar hetzelfde doen.

Hoe ons lichaam warmte regelt

Zoals de meeste zoogdieren en vogels, mensen zijn endothermen (warmbloedig), wat betekent dat onze optimale interne bedrijfstemperatuur (ongeveer 36,8°C +/− 0,5) minimaal wordt beïnvloed door omgevingstemperaturen.

Rustig binnen zitten met een luchttemperatuur van ongeveer 22°C, we genereren passief die extra 15°C om onze kerntemperatuur op ongeveer 37°C te houden.

Zelfs als de luchttemperatuur 37°C is, ons metabolisme blijft extra warmte genereren. Deze overtollige interne warmte wordt afgegeven aan de omgeving door de verdamping van zweet van onze huid.

Temperatuur- en vochtigheidsgradiënten tussen het huidoppervlak en de grenslaag van de lucht bepalen de snelheid van warmte-uitwisseling.

Als de omringende lucht warm en vochtig is, warmteverlies is traag, wij slaan warmte op, en onze temperaturen stijgen.

Daarom heet, droge lucht wordt beter verdragen dan tropische, vochtige hitte:droge lucht neemt gemakkelijk zweet op.

Een briesje lijkt verfrissend door de grenslaag van verzadigde lucht in contact met de huid los te maken en drogere lucht toe te laten, waardoor verdamping en warmteafgifte worden versneld.

Wat gebeurt er als we oververhit raken?

Blootstelling aan hitte wordt potentieel dodelijk wanneer het menselijk lichaam niet voldoende warmte kan verliezen om een ​​veilige kerntemperatuur te behouden.

Wanneer onze kerntemperatuur 38,5°C bereikt, de meesten zouden zich vermoeid voelen. En de cascade van symptomen escaleert naarmate de kerntemperatuur blijft stijgen tot buiten het veilige werkingsbereik voor onze kritieke organen:het hart, hersenen en nieren.

Net als een ei in een magnetron, eiwit in ons lichaam verandert bij blootstelling aan hitte.

Terwijl sommige aan warmte geacclimatiseerde topsporters, zoals wielrenners van de Tour de France, kan gedurende beperkte perioden 40°C verdragen, deze temperatuur is potentieel dodelijk voor de meeste mensen.

Als een pomp, de rol van het hart is het handhaven van een effectieve bloeddruk. Het vult de hete en verwijde bloedvaten door het hele lichaam om bloed naar vitale organen te krijgen.

Blootstelling aan extreme hitte zorgt voor een aanzienlijke extra belasting van het hart. Het moet de kracht van elke samentrekking en de snelheid van de samentrekkingen per minuut (uw hartslag) verhogen.

Als spieren ook werken, ze hebben ook een verhoogde bloedstroom nodig.

Als dit alles gebeurt op een moment dat hevig zweten tot uitdroging heeft geleid, en daardoor een lager bloedvolume, het hart moet zijn werk enorm vergroten.

Het hart is ook een spier, dus ook hij heeft extra bloedtoevoer nodig als hij hard werkt. Maar wanneer hard en snel wordt gepompt en zijn eigen vraag naar bloedstroom niet wordt geëvenaard door zijn aanbod, het kan mislukken. Veel sterfgevallen door hitte worden geregistreerd als hartaanvallen.

Hoge aerobe fitnessniveaus bieden enige bescherming tegen hitte, maar atleten en fitte jonge volwassenen die zichzelf te hard pushen, sterven ook in de hitte.

Wie loopt meer risico?

Oudere Australiërs zijn kwetsbaarder voor hittestress. Leeftijd wordt vaak geassocieerd met een slechtere aerobe conditie en een verminderd vermogen om dorst en oververhitting te detecteren.

Obesitas vergroot ook deze kwetsbaarheid. Vet werkt als een isolerende laag, evenals het hart een uitgebreider netwerk van bloedvaten geven om te vullen. Het extra gewicht vereist een grotere warmtegenererende spierkracht om te bewegen.

Bepaalde medicijnen kunnen de hittetolerantie verlagen door te interfereren met onze natuurlijke mechanismen die nodig zijn om met de hitte om te gaan. Deze omvatten geneesmiddelen die een verhoging van de hartslag beperken, bloeddruk verlagen door bloedvaten te ontspannen, of interfereren met zweten.

De kerntemperatuur wordt tijdens de late zwangerschap met ongeveer een halve graad verhoogd als gevolg van hormonale reacties en een verhoogd metabolisme. De groeiende foetus en placenta vragen ook om extra bloedstroom. Blootstelling van de foetus aan extreme hitte kan vroeggeboorte en levenslange gezondheidsproblemen zoals aangeboren hartafwijkingen versnellen.

Zullen we niet gewoon acclimatiseren?

Ons lichaam kan wennen aan hoge temperaturen, maar dit proces heeft zijn grenzen. Sommige temperaturen zijn gewoon te hoog om het hart aan te kunnen en voor zweetsnelheden om effectieve koeling te bieden, vooral als we moeten bewegen of sporten.

We worden ook beperkt door het vermogen van onze nieren om water en elektrolyten te besparen, en de bovengrens van de hoeveelheid water die de menselijke darm kan opnemen.

Overvloedig zweten leidt tot vocht- en elektrolytentekorten en de resulterende verstoring van de elektrolytenbalans kan het hartritme verstoren.

Massale sterfgevallen vinden nu plaats tijdens hittegolven in traditioneel hete landen zoals India en Pakistan. Dit is wanneer extreme hitte van bijna 50°C het vermogen van het menselijk lichaam om zijn veilige kerntemperatuurbereik te handhaven, overschrijdt.

Hittegolven zijn heter, vaker voorkomen en langer aanhouden. We kunnen het leven niet volledig binnenshuis leven met airconditioning, omdat we ons buitenshuis moeten wagen om te pendelen, werk, winkel, en zorg voor de kwetsbaren. Mensen, dieren en onze sociale systemen zijn hiervan afhankelijk.

Daarnaast, op een dag van 50°C, airconditioning units zullen moeite hebben om 25°C uit de omgevingslucht te verwijderen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.