Il limite di sopportazione umana per il caldo

Le ondate di calore, sempre più frequenti, intense e prolungate a causa del riscaldamento globale, possono avere serie ripercussioni sulla salute umana. Uno studio su volontari sani ha ora scoperto che la combinazione di calore e umidità diventa pericolosa più rapidamente di quanto si pensi
di W. Larry Kenney, Daniel Vecellio, Rachel Cottle, S. Tony Wolf/The Conversation
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Le ondate di calore stanno diventando sempre più intense a causa dei cambiamenti climatici: durano più a lungo, sono più frequenti e raggiungono temperature più alte. Una domanda che molte persone si pongono è: “Quando diventerà troppo caldo per le normali attività quotidiane come le conosciamo ora, anche per i giovani adulti in buona salute?”.

La risposta va oltre la temperatura che si vede sul termometro. È anche una questione di umidità. Le nostre ricerche mostrano che la combinazione di questi due fattori può diventare pericolosa più rapidamente di quanto gli scienziati credessero in precedenza.

Gli scienziati, e non solo, si sono allarmati per la crescente frequenza di caldo estremo abbinato a un’elevata umidità, misurato come “temperatura di bulbo umido”. Durante le ondate di calore che hanno colpito l’Asia meridionale nel maggio e giugno 2022, Jacobabad, in Pakistan, ha registrato una temperatura a bulbo umido massima di 33,6 °C e Delhi, in India, l’ha superata, avvicinandosi al limite superiore teorizzato dell’adattabilità umana al caldo umido.

Spesso si fa riferimento a uno studio pubblicato nel 2010 che stimava che una temperatura di bulbo umido di 35 °C sarebbe il limite superiore di sicurezza, oltre il quale il corpo umano non è più in grado di raffreddarsi facendo evaporare il sudore dalla superficie corporea per mantenere stabile la temperatura interna.

Solo di recente questo limite è stato testato su esseri umani in laboratorio. I risultati di questi test mostrano un motivo di preoccupazione ancora maggiore.

​Il progetto PSU H.E.A.T

Per rispondere alla domanda “quand’è che fa troppo caldo?”, abbiamo portato uomini e donne giovani e sani nel Noll Laboratory della Penn State University per sperimentare lo stress da calore in un ambiente controllato.

Questi esperimenti permettono di valutare quali combinazioni di temperatura e umidità cominciano a diventare dannose anche per gli esseri umani più sani.

Ogni partecipante ha ingerito una piccola pillola telemetrica, che ha monitorato la sua temperatura corporea profonda o interna. Poi ciascuno si è seduto in una camera di prova ambientale, muovendosi quanto basta per simulare le attività minime della vita quotidiana, come cucinare e mangiare. I ricercatori hanno aumentato lentamente la temperatura della camera o l’umidità e hanno monitorato quando la temperatura interna di ciascun soggetto ha iniziato a salire.

La combinazione di temperatura e umidità per cui la temperatura interna inizia a salire è chiamata “limite ambientale critico”: al di sotto di questi limiti, il corpo è in grado di mantenere una temperatura interna relativamente stabile nel tempo. Al di sopra di questi limiti, la temperatura interna aumenta continuamente, incrementando il rischio di malattie legate al calore in caso di esposizioni prolungate.

Quando il corpo si surriscalda, il cuore deve lavorare di più per pompare il flusso sanguigno verso la pelle e dissipare così il calore; inoltre, quando si suda i liquidi corporei diminuiscono. Nei casi più gravi, l’esposizione prolungata può provocare un colpo di calore, un problema potenzialmente letale che richiede un raffreddamento immediato e rapido e cure mediche.

I nostri studi su uomini e donne giovani e sani dimostrano che questo limite ambientale superiore è ancora più basso dei 35 °C teorizzati. È più vicino a una temperatura a bulbo umido di 31 °C. Ciò equivale a 31 °C al 100 per cento di umidità o a 38 °C al 60 per cento di umidità.
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Ambienti secchi e umidi
Le attuali ondate di calore in tutto il mondo si avvicinano, e forse anche superano, questi limiti.

Negli ambienti caldi e secchi i limiti ambientali critici non sono definiti dalle temperature di bulbo umido, perché quasi tutto il sudore prodotto dal corpo evapora, raffreddandolo. Tuttavia, gli esseri umani possono produrre una quantità di sudore limitata e assorbono più calore dall’aria quando le temperature sono più elevate.

Occorre tenere presente che questi limiti si basano esclusivamente sull’evitare che la temperatura corporea aumenti eccessivamente. Anche temperature e umidità più basse possono mettere sotto stress il cuore e altri organi o apparati del corpo. Il superamento di questi limiti non rappresenta necessariamente uno scenario peggiore, ma un’esposizione prolungata può diventare pericolosa per le popolazioni più vulnerabili, come gli anziani e le persone con malattie croniche.

La nostra attenzione sperimentale si è ora rivolta a valutare uomini e donne anziani, poiché anche un invecchiamento in salute rende le persone meno tolleranti al calore. Se a ciò si aggiunge la maggiore prevalenza di malattie cardiache, problemi respiratori e altri problemi di salute, nonché l’assunzione di alcuni farmaci, il rischio di danno è ancora più elevato. Le persone di età superiore ai 65 anni rappresentano circa l’80-90 per cento delle vittime delle ondate di calore.
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Come stare al sicuro

In caso di caldo intenso è importante mantenersi ben idratati e cercare aree in cui rinfrescarsi, anche per brevi periodi.

Anche se molte città cercano soluzioni per aiutare le persone a sfuggire al caldo, ci saranno ancora molte persone che vivranno queste condizioni pericolose senza avere la possibilità di rinfrescarsi. Anche chi ha accesso all’aria condizionata potrebbe non attivarla per via dell’alto costo dell’energia o a causa di interruzioni di corrente su larga scala durante le ondate di calore o gli incendi.

Un recente studio incentrato sullo stress da caldo in Africa ha rilevato che il clima futuro non sarà favorevole all’uso di sistemi di raffreddamento anche a basso costo, come i refrigeratori evaporativi, dato che le zone tropicali e costiere dell’Africa diventano più umide. Questi dispositivi, che richiedono molta meno energia dei condizionatori d’aria, usano una ventola per far ricircolare l’aria attraverso uno strato fresco e umido in modo da abbassare la temperatura dell’aria, ma diventano inefficaci a temperature elevate di bulbo umido superiori a 21 °C.

In definitiva, le prove che si stanno continuamente accumulando dimostrano che il cambiamento climatico non riguarda solo il futuro. È un problema che l’umanità si trova davanti ora e che deve affrontare di petto.