- I ricercatori hanno studiato quando il corpo inizia a esercitare più energia per mantenersi fresco alle alte temperature.
- Hanno scoperto che questo limite di temperatura superiore si trova tra 40 ℃ (104 F) e 50 ℃ (122 F) quando il corpo umano smette di funzionare in modo ottimale.
- Sono necessari ulteriori studi per capire come ciò avvenga e offrire spunti mentre le ondate di caldo e le temperature insolitamente calde continuano a colpire le regioni di tutto il mondo.
Il corpo umano può perdere la capacità di liberarsi dal calore eccessivo e smettere di funzionare in modo ottimale quando le temperature esterne superano i 40 gradi Celsius (104 Fahrenheit), secondo una nuova ricerca dell’Università di Roehampton in Inghilterra.
La zona termoneutrale è un intervallo di temperature in cui il corpo non deve aumentare il suo tasso metabolico o esercitare più energia per mantenere la sua temperatura interna ideale di 37 ℃ elsius o 98,6 Fahrenheit.
Gli studi dimostrano che il limite inferiore della zona è
A temperature più elevate, il corpo utilizza altri meccanismi per raffreddarsi, come la sudorazione e la vasodilatazione dei vasi sanguigni sulla superficie della pelle per aumentare la perdita di calore.
Tuttavia, mentre l’intervallo inferiore della zona termoneutrale è stato stabilito, il suo limite superiore è ancora incerto.
Uno studio suggerisce che il limite superiore potrebbe essere di circa 32 ℃ (89,6 F), poiché questo è il momento in cui gli esseri umani iniziano a sudare. Un altro studio, tuttavia, ha rilevato che il tasso metabolico inizia ad aumentare a 40 ℃ (104F).
Ulteriori ricerche sul limite superiore della zona termoneutrale potrebbero informare le politiche su condizioni di lavoro, sport, farmaci e viaggi internazionali.
Come studio di follow-up di a
Hanno scoperto che il limite superiore della zona termoneutrale si trova probabilmente tra 40 ℃ (104F) e 50 ℃ (122F).
“I risultati sembrano gettare una luce più precisa sulle risposte del corpo al calore e all’umidità sostenuti, e sia sulla natura che sui meccanismi dell’aumento del tasso metabolico che sorgono anche in risposta a tali condizioni”, Dr. J. Wes Ulm, uno scienziato bioinformatico analista delle risorse e specialista in dati biomedici presso il National Institutes of Health, non coinvolto nello studio, ha detto Notizie mediche oggi.
I ricercatori hanno recentemente presentato le nuove scoperte alla conferenza annuale di Società per la biologia sperimentale a Edimburgo, in Scozia.
Come la temperatura e l’umidità influenzano il corpo umano
Per lo studio, i ricercatori hanno reclutato 13 volontari sani di età compresa tra i 23 ei 58 anni. Sette dei partecipanti erano donne.
Ogni partecipante è stato esposto a cinque condizioni di temperatura per un’ora durante il riposo. Le condizioni includevano:
- 28 ℃ (82,4 F) e 50% di umidità relativa dell’aria (RAH)
- 40℃ (104F) e 25% RAH
- 40℃ (104F) e 50% RAH
- 50℃ (122F) e 25% RAH
- 50℃ (122F) e 50% RAH
Durante ogni condizione e al basale, i ricercatori hanno registrato diverse metriche, tra cui:
- temperatura interna e della pelle
- pressione sanguigna
- tasso di sudorazione
- frequenza cardiaca
- frequenza respiratoria
- volume di aria inspirata ed espirata al minuto
- livelli di movimento
Alla fine, i ricercatori hanno scoperto che il tasso metabolico dei partecipanti è aumentato del 35% se esposti a 40 ℃ (104 F) e 25% RAH, e del 48% a 40 ℃ (104 F) e 50% RAH.
Sebbene la condizione di 50 ℃ e 25% RAH non abbia aumentato il tasso metabolico rispetto a 40 ℃ (104 F) e 25% RAH, il tasso metabolico era superiore del 56% rispetto al basale nella condizione 50 ℃ (122 F) e 50% RAH.
L’aumento del tasso metabolico alla condizione RAH di 40 ℃ -25% non è stato accompagnato da un aumento della temperatura interna. Tuttavia, i partecipanti nella condizione RAH 50℃-50% hanno sperimentato un aumento della temperatura interna di 1℃, o 1,8 Farenheit.
I ricercatori hanno notato che questi risultati suggeriscono che il corpo è in grado di dissipare il calore a 40 ℃ (104F), ma non a 50 ℃ (122F).
“I risultati sembrano probabilmente variare […] umidità,”Il dottor Mark Guido, un endocrinologo della Novant Health Forsyth Endocrine Consultants di Winston Salem, North Carolina, non coinvolto nello studio, ha detto Notizie mediche oggi.
“Nello studio c’erano alcune prove che il tasso metabolico a riposo era più alto a umidità più elevate, anche alla stessa temperatura. Sembra che anche l’umidità giochi un ruolo importante nel tasso metabolico”, ha aggiunto.
I ricercatori hanno inoltre notato che i partecipanti nella condizione RAH 50 ℃ -50% hanno sudato il 74% in più e hanno sperimentato un aumento del 64% della frequenza cardiaca rispetto al basale.
Hanno inoltre notato che rispetto al basale, i partecipanti al gruppo RAH 50℃-50% hanno sperimentato un aumento del carico di lavoro del miocardio, il che significa che i loro cuori richiedevano più ossigeno per mantenere una funzione ottimale.
Inoltre, anche la loro frequenza respiratoria è aumentata del 23% e la quantità di aria che potevano inspirare ed espirare al minuto è aumentata del 78%.
I ricercatori hanno notato che l’acqua potabile in ciascuna delle condizioni non ha raffreddato il corpo.
In che modo il clima influisce sul tasso metabolico e sulla salute?
MNT ha chiesto al dottor John P. Higgins, cardiologo dello sport presso la McGovern Medical School presso l’Università del Texas Health Science Center di Houston (UTHealth), non coinvolto nello studio, in che modo vivere in climi diversi può influenzare il tasso metabolico e la zona termoneutrale.
“Le persone che vivono in climi caldi tendono ad acclimatarsi e a non aumentare la loro temperatura corporea e, a sua volta, il loro tasso metabolico. Allo stesso modo, le persone che vivono a temperature fredde e gelide possono ottenere una risposta maggiore all’esposizione al calore poiché non sono tanto acclimatate al caldo “, ha osservato il dott. Higgins.
MNT ha anche parlato con il Dr. Ulm: “Il corpo, in generale, troverà il modo di attivare i vari circuiti di feedback necessari per raggiungere l’omeostasi, cioè la regolazione scrupolosa dei processi fisiologici che consentono di svolgere in modo efficiente la complessa biochimica di organi e tessuti e correttamente”.
“La temperatura corporea e il tasso metabolico sono componenti integrali di questa danza delicata, e per coloro che risiedono in climi più caldi tutto l’anno, potrebbe essere più probabile che tali cicli di feedback compensativi siano attivi e funzionanti. Ciò può essere attribuito sia a fattori ereditari – per le comunità presenti in tali condizioni a lungo termine – sia ad adattamenti a breve termine più in generale”.
“È simile al modo in cui i residenti permanenti delle regioni ad alta quota si acclimatano con meccanismi di compensazione, ad esempio, nella loro fisiologia dei globuli rossi e in altri aspetti della capacità di trasporto dell’ossigeno, sia in modo acuto, come attraverso i tassi di turnover del ferro, che cronico”. Egli ha detto.
Quali sono i limiti e i takeaway dello studio?
MNT ha parlato con il Dr. Ulm dei suoi limiti.
“Come sempre con tali studi, c’è la questione di quanto sia rappresentativo il campione di coorte di soggetti sia della popolazione generale che di quella specifica oggetto di indagine, per quanto riguarda le caratteristiche fisiologiche e le risposte misurate”.
“Gli studi, in questo caso, sono stati anche particolarmente impegnativi date le condizioni ambientali, e ci sono anche i problemi perenni dell’applicabilità dell’ambiente sperimentale ai correlati del mondo reale”, ha aggiunto.
Il Dr. Guido ha osservato: “È difficile trarre conclusioni reali da un piccolo studio di laboratorio, ma il mio punto principale è che lo stress da caldo più elevato sembra aumentare il tasso metabolico a riposo aumentando quanto duramente il corpo deve lavorare per cercare di rimanere freddo, in particolare causando un aumento significativo della frequenza cardiaca. Se questo è vero nelle condizioni del mondo reale, potrebbe benissimo portare a un aumento delle malattie cardiovascolari mettendo a dura prova il cuore “, ha osservato.
Il dottor Higgins ha aggiunto: “Inoltre, potrebbe essere utile per la gestione del peso eseguire esercizi a temperature più calde all’interno o all’esterno per aumentare il tasso metabolico e quindi bruciare più calorie – sono necessarie ulteriori ricerche”.
