پژوهشگران دریافتند: تعریق در هوای بسیار گرم و خشک، بهویژه زمانی که باد کمی میوزد، ممکن است بسیار کمتر از آنچه مدلهای رایج پیشبینی میکنند بدن را خنک کند؛ پدیدهای که میتواند خطر گرمازدگی را در مناطق گرم و خشک بیشتر از برآوردهای فعلی نشان دهد.
به گزارش سیناپرس، تعریق یکی از مهمترین سازوکارهای طبیعی بدن برای مقابله با گرماست. با تبخیر عرق از سطح پوست، بخشی از گرمای بدن نیز از دست میرود و دمای بدن کاهش پیدا میکند. با این حال، مطالعهای جدید نشان میدهد در شرایط خاصی از گرمای خشک، این فرایند ممکن است با یک محدودیت فیزیکی مهم مواجه شود.
پژوهشگران دانشگاه ایالتی آریزونا دریافتند: بخار آب ناشی از تبخیر عرق میتواند جریان طبیعی هوا در نزدیکی پوست را مختل کند. در هوای بسیار گرم و خشک و تقریباً بدون باد، این اثر میتواند موجب کاهش قابل توجه تبخیر عرق و در نتیجه کاهش توانایی بدن برای دفع گرما شود.
این پدیده به دلیل تفاوت چگالی هوای خشک و هوای مرطوب ایجاد میشود. هوای حاوی بخار آب سبکتر است و در اطراف پوست تمایل به حرکت رو به بالا دارد. از سوی دیگر، در شرایطی که هوای محیط از پوست گرمتر است، جریان طبیعی هوا میتواند در جهت مخالف حرکت کند. رقابت این دو جریان ممکن است باعث ایجاد لایهای تقریباً ساکن از هوا در اطراف بدن شود.
در چنین شرایطی، عرق با سرعت کمتری تبخیر میشود و بخش مهمی از سازوکار خنککننده بدن کارایی خود را از دست میدهد.
پژوهشگران برای بررسی این پدیده از یک مانکن حرارتی انساننما استفاده کردند که سطح آن با پارچهای مرطوب پوشانده شده بود تا شرایط تعریق بدن را شبیهسازی کند. آزمایشها در ۱۵ وضعیت مختلف دمایی و رطوبتی انجام شد و نتایج با شبیهسازیهای رایانهای گستردهتر مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج نشان داد در دمای حدود ۴۱ درجه سانتیگراد و رطوبت بسیار پایین، اثر موسوم به «شناوری متضاد» میتواند میزان تبخیر عرق را نزدیک به ۵۶ درصد کمتر از مقداری کند که فرمولهای استاندارد پیشبینی میکنند. پژوهشگران سپس این یافته را وارد یکی از مدلهای رایج پیشبینی دمای بدن کردند. در یک سناریوی مشابه شرایط تابستانی شهر فینیکس آمریکا، با دمای هوای ۴۱ درجه سانتیگراد، رطوبت پایین و تقریباً بدون جریان هوا، مدل قدیمی پس از حدود ۴۰ دقیقه افزایش دمای بدن را متوقفشده پیشبینی میکرد.
اما با در نظر گرفتن سازوکار جدید، دمای مرکزی بدن در طول دو ساعت همچنان افزایش یافت و در پایان این مدت حدود یک درجه سانتیگراد بیشتر از پیشبینی مدل قدیمی بود. اختلاف دمای پوست نیز به حدود ۱.۵ درجه سانتیگراد رسید.
به گفته پژوهشگران، این اختلاف ممکن است در ارزیابی خطر گرمای شدید اهمیت زیادی داشته باشد، زیرا حتی تفاوت نسبتاً کوچک در برآورد دمای بدن میتواند در مواجهه طولانیمدت با گرما، میزان فشار فیزیولوژیک واردشده به بدن را تغییر دهد.
این موضوع بهویژه برای افرادی اهمیت دارد که در مناطق گرم و خشک زندگی میکنند و به سیستمهای سرمایشی مانند کولر دسترسی ندارند. در چنین شرایطی، بدن تا حد زیادی به تعریق و جریان طبیعی هوا برای دفع گرما وابسته است.
پژوهشگران همچنین نشان دادند افزایش جریان هوا میتواند این مشکل را کاهش دهد، زیرا حرکت هوا لایه ساکن اطراف پوست را از بین میبرد و به تبخیر عرق کمک میکند. البته در دماهای بسیار بالا، استفاده از جریان هوای گرم نیز باید با احتیاط انجام شود.
این مطالعه بر اساس آزمایش با مانکن حرارتی و شبیهسازی رایانهای انجام شده و مستقیماً روی انسانها آزمایش نشده است. همچنین مانکن مورد استفاده بر اساس ویژگیهای بدنی یک مرد جوان طراحی شده و ممکن است نتایج برای زنان، کودکان، سالمندان یا افراد با ویژگیهای بدنی متفاوت یکسان نباشد.
با این حال، پژوهشگران معتقدند یافتههای جدید میتواند به بازنگری در مدلهای ارزیابی خطر گرما و بهبود توصیههای ایمنی در مناطق گرم و خشک کمک کند. نتایج این پژوهش در نشریه Science Advances منتشر شده است.
مترجم:ندااظهری