Khám Phá Giới Hạn Chịu Nóng Của Cơ Thể Con Người

Chúng ta thường nghĩ rằng cơ thể con người có khả năng chịu đựng nhiệt độ cao hơn so với thực tế. Theo thống kê từ Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), từ năm 1979 đến 2018, khoảng 11.000 ca tử vong ở Mỹ đã được ghi nhận do các hiện tượng sóng nhiệt. Trên thực tế, con số này có thể còn cao hơn rất nhiều vì nhiều trường hợp không được ghi nhận hoặc không được coi là nguyên nhân gây tử vong.

Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến cơ thể người

Nhiệt độ cực cao có thể gây ra những tác động tiêu cực nghiêm trọng đến sức khỏe con người, dẫn đến tình trạng kiệt sức hay say nắng, và thậm chí có thể gây tử vong. Nhiệt độ cao cũng là yếu tố làm trầm trọng thêm nhiều bệnh lý có sẵn, nhất là các vấn đề liên quan đến hệ tim mạch như đột quỵ và cơn đau tim.

Nguyên nhân chủ yếu gây tổn hại cho cơ thể trong thời tiết nắng nóng là do sự mất nước. Hệ thống cân bằng nước của cơ thể con người bị ảnh hưởng trực tiếp bởi nhiệt độ và các yếu tố môi trường xung quanh thông qua da và quá trình hô hấp.

Trong điều kiện thời tiết nóng bức, nước sẽ bốc hơi qua da và qua hô hấp một cách nhanh chóng, khiến cơ thể không thể kịp thời bù đắp. Mặc dù mồ hôi giúp giảm nhiệt độ cơ thể, nhưng nếu mất quá nhiều nước, tình trạng sẽ trở nên nguy hiểm.

Theo dữ liệu từ Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC), trong 13 năm qua, nhiệt độ cao đã trở thành nguyên nhân gây tử vong nhiều nhất liên quan đến thời tiết, vượt xa cả bão và lốc xoáy.

Bù nước là cách thức tốt nhất để cân bằng nhiệt độ trong cơ thể.

Cơ chế cân bằng nước đóng một vai trò sống còn cho sức khỏe của các cơ quan nội tạng và toàn bộ tế bào. Thiếu nước dẫn đến việc giảm lưu lượng máu và ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của các cơ quan, thậm chí có thể gây ra cái chết tế bào. Việc không đủ máu sẽ cản trở việc cung cấp oxy cần thiết cho hoạt động của các cơ quan, do đó tỷ lệ mắc các bệnh tim mạch tăng cao trong thời tiết nắng nóng.

Bên cạnh đó, nhiệt độ cơ thể cũng phụ thuộc vào lưu thông máu. Nếu tuần hoàn máu kém, cơ thể sẽ không thể duy trì nhiệt độ ổn định. Khi hít thở, không khí bên ngoài thường lạnh hơn, giúp làm giảm nhiệt độ cho máu trong phổi khi nó tiếp xúc với oxy, góp phần duy trì nhiệt độ cơ thể.

Giới hạn chịu đựng nhiệt độ của con người

Nghiên cứu đăng trên Báo cáo Sinh lý học năm 2021 cho biết rằng cơ thể con người có thể duy trì hoạt động trong khoảng nhiệt độ từ 40-50 độ C. Khi nhiệt độ không khí tăng lên 50 độ C, cơ thể không còn khả năng tản nhiệt, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ bên trong. Tuy nhiên, có một nghiên cứu chỉ ra rằng nhiệt độ bắt đầu gây ra việc đổ mồ hôi ở con người là 32 độ C. Độ ẩm cũng ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu đựng nhiệt độ; càng cao độ ẩm, cơ thể càng phải làm việc để giữ mát.

Nghiên cứu khác chỉ ra rằng con người có thể gặp nguy hiểm nếu ở trong môi trường có nhiệt độ ướt (wet-bulb temperature) đạt 35 độ C trong 6 tiếng (tương đương với 35 độ C và độ ẩm 100% hoặc 46 độ C với độ ẩm 50%).

Nhiệt độ ướt là phương pháp được sử dụng để đánh giá sự kết hợp giữa nhiệt độ và độ ẩm, xác định mức độ bão hòa hơi nước trong không khí. Trong môi trường này, cơ thể gặp khó khăn trong việc đào thải nhiệt qua mồ hôi, khiến cho cơ thể không thể thoát nhiệt, dẫn đến các vấn đề hô hấp và tim mạch, thậm chí tử vong.

Tuy nhiên, ngay cả khi chưa đạt đến ngưỡng nhiệt độ tối đa, thời tiết nắng nóng cũng có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã chỉ ra rằng nhiệt độ tăng có thể làm giảm khả năng thích nghi của cơ thể với nhiệt độ cao, dẫn đến các tình trạng như say nắng, kiệt sức và sốc nhiệt.

Những người dễ bị ảnh hưởng nhất bởi nắng nóng bao gồm người cao tuổi, trẻ nhỏ, phụ nữ mang thai, người lao động ngoài trời, và các vận động viên…

Người dân tại Bangkok, Thái Lan đi bộ dưới cái nắng gay gắt hôm 15/4. (Ảnh: Bangkok Post).

Giới hạn nhiệt độ bên trong cơ thể còn nghiêm ngặt hơn. Theo MedlinePlus, tổn thương não có thể xảy ra khi nhiệt độ bên trong cơ thể lên tới 42 độ C.

Báo cáo trên tạp chí Outside Magazine năm 2022 đã chỉ ra rằng mức nhiệt mà các cơ quan bên trong cơ thể có thể sống sót chỉ cao hơn mức bình thường khoảng 8,3 độ. Một ví dụ điển hình là ông Willie Jones, người Atlanta 52 tuổi, đã được cứu trong một đợt nắng nóng với nhiệt độ cơ thể lên đến 46,5 độ C.

Nghiên cứu cũng ghi nhận rằng mức nhiệt thấp nhất mà các cơ quan bên trong cơ thể người có thể chịu được là 13,7 độ C. Ở nhiệt độ này, tuần hoàn máu sẽ bị giảm sút, gây ra tổn thương nghiêm trọng trong điều kiện lạnh, chẳng hạn như tê cóng.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang tìm hiểu về công nghệ mới có tên gọi bảo quản và hồi sức khẩn cấp, trong đó bệnh nhân có thể được làm lạnh xuống 10 độ C để làm chậm quá trình mất máu trong các ca phẫu thuật khẩn cấp.

Biện pháp kiểm soát sốc nhiệt

Tính đến thời điểm hiện tại, phương pháp hiệu quả nhất để đối phó với nhiệt độ cao là giữ nước cho cơ thể. Khi chúng ta đổ mồ hôi, cơ thể không chỉ mất nước mà còn làm mất đi nhiều muối và khoáng chất quý giá. Việc chỉ đơn thuần uống nhiều nước mà không bổ sung khoáng chất có thể dẫn đến nhiều biến chứng khác.

CDC Mỹ khuyến nghị rằng để hạn chế tác động của nhiệt độ cao, việc làm mát không gian sống là rất quan trọng, bao gồm cả việc tắm nước mát, ăn thức ăn lạnh và mặc quần áo nhẹ nhàng hơn.

Điều đáng lưu ý là quạt điện không thể ngăn ngừa các bệnh liên quan đến nhiệt độ cao. Trên thực tế, trong cùng một điều kiện nhiệt độ, một người có thể mất nước nhiều hơn khi sử dụng quạt do quá trình bay hơi nhanh chóng.

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang gia tăng, con người sẽ phải tìm cách thích nghi hơn nữa. Năm 2023, được ghi nhận là năm nóng nhất từ trước đến nay, với cư dân Phoenix, Arizona trải qua 31 ngày liên tiếp có nhiệt độ tối thiểu 43 độ C. Nếu các chính phủ không có biện pháp chống lại biến đổi khí hậu, con người có thể sẽ phải đối mặt với tình trạng di cư do khí hậu và nhiều khu vực như Arizona có thể trở nên không còn thích hợp cho sinh sống.

Rất khó để cơ thể kiểm soát các hiện tượng sinh học đơn giản như nhiệt và bay hơi trong điều kiện môi trường ngày càng khắc nghiệt. Nếu tình trạng này không được cải thiện, có thể dẫn đến những sự kiện tuyệt chủng lớn tiếp theo trên trái đất. Đã đến lúc chúng ta cần những nỗ lực mạnh mẽ hơn để ngăn chặn và đảo ngược hiệu ứng của biến đổi khí hậu.