Overleven in een warmer klimaat, wat kan het lichaam aan?

Nieuws Overleven in een warmer klimaat, wat kan het lichaam aan?

8 december 2023

De vaak gebruikte temperatuurlimiet voor menselijk overleven bij extreme hitte moet naar beneden worden bijgesteld. Dat schrijven Coen Bongers van het Radboudumc en wetenschappers uit Australië en de VS in een artikel in Nature Communications. Vooral bij oudere volwassenen en met name oudere vrouwen ligt de limiet aanzienlijk lager dan tot dusver werd aangenomen.

Dit jaar zijn opnieuw veel warmterecords gebroken. Niet alleen in Engeland (40°C), maar ook in Portugal (47°C) en India (49°C). Met die stijgende temperaturen dringt de vraag zich op hoeveel warmte een menselijk lichaam aankan. De luchttemperatuur (T) die we in het dagelijks leven gebruiken is daarvoor geen goede graadmeter. De natte bol temperatuur (wet bulb temperature (Tw)) is geschikter omdat die de luchtvochtigheid en daarmee de mogelijkheid tot zweetverdamping meeneemt, wat resulteert in de afkoeling van het lichaam (zie *) voor uitleg).

Lagere limiet ouderen

Al meer dan tien jaar wordt een kritische natte bol temperatuur (Tw) van 35°C gebruikt als bovengrens voor menselijke overleving. Daarin zijn variaties in de menselijke fysiologie (zoals leeftijd, geslacht, en lichaamsbouw) echter niet meegenomen, stelt een internationale groep onderzoekers met Coen Bongers van de afdeling Medische Biowetenschappen van het Radboudumc. Doe je dat wel, dan blijkt de Tw-drempel voor de menselijke overleving lager te liggen. Soms zelfs aanzienlijk lager. Vooral voor ouderen en in het bijzonder voor oudere vrouwen.

Het onderzoek, gepubliceerd in Nature Communications, gebruikt een op fysiologie gebaseerde benadering voor jonge en oudere volwassenen om de inschatting van overlevingskansen te verbeteren. Bongers: “Bij oudere mensen neemt het vermogen om te zweten af, waarbij vrouwen sowieso een mindere maximale zweetcapaciteit hebben dan mannen. Dat betekent dat ze hun lichaam minder kunnen koelen door warmte te verliezen via zweten. Daardoor ligt de grenswaarde van de temperatuur waarbij ouderen kunnen overleven ook een stuk lager dan die natte bol temperatuur (Tw) van 35°C. Die grenswaarde ligt 0.9 tot 13 graden lager.”

Overleven en leefbaarheid

De onderzoekers hebben niet alleen naar de overlevingslimiet gekeken, maar ook de term leefbaarheid geïntroduceerd. Daarmee bedoelen ze de temperatuurgrens waarbij mensen nog veilig hun dagelijkse activiteiten kunnen uitvoeren. Overleven is immers wat anders dan leefbaarheid. Bongers: “Die leefbaarheid neemt af met blootstelling aan de zon en vochtigheid, maar het meest dramatisch met de leeftijd. Misschien opmerkelijk, maar vermindering van die veilige activiteit voor jongere en oudere volwassenen wijst op een sterkere invloed van veroudering dan van opwarming. Met de verdere vergrijzing in de komende decennia is dat een belangrijk criterium om mee te nemen in modellen die kijken naar effecten van klimaatverandering. In de staart van de klimaatconferentie COP28 in Dubai kunnen ze de resultaten van onze studie misschien nog mooi meenemen.”

*) Verhouding temperatuur en natte bol temperatuur

Meestal gebruiken we in het dagelijks leven de luchttemperatuur (T). Dit is de temperatuur die ook in het weerbericht wordt genoemd en deze wordt altijd gemeten in de schaduw. De wet bulb temperature (Tw), die wordt gemeten door een met een natte doek bedekte thermometer in de luchtstroom, is vrijwel altijd lager omdat in die meting ook de verdamping (van water) wordt meegenomen. Via verdamping kan ons lichaam de warmte kwijt. Die verdamping is afhankelijk van de luchtvochtigheid. Hoe hoger de luchtvochtigheid, hoe minder verdamping en hoe dichter T en Tw bij elkaar komen te liggen. Bij 100 procent luchtvochtigheid vindt er geen verdamping meer plaats en zijn T en Tw aan elkaar gelijk.

Combinaties van temperatuur en luchtvochtigheid met de bijbehorende wet bulb temperatuur:

Luchttemperatuur(T) Luchtvochtigheid Natte bol temperatuur (Tw)

35°C 100% 35°C

35°C 50% 26.6°C

35°C 20% 19.3°C

48°C 40% 35°C

38°C 81% 35°C

40°C 70% 35°C

Publicatie in Nature Communications: A physiological approach for assessing human survivability and liveability to heat in a changing climate - Jennifer Vanos, Gisel Guzman-Echavarria, Jane W. Baldwin, Coen Bongers, Kristie L. Ebi & Ollie Jay

https://www.nature.com/articles/s41467-023-43121-5