To poletje je Glen Kenny preživel tri dni zaprt v posebni komori v svojem laboratoriju na Univerzi v Ottawi, kjer je bila dnevna temperatura nastavljena na 40 stopinj Celzija.
Cilj je bil ugotoviti, kako bo njegovo 61-letno telo preneslo ekstremne razmere, kakršne so bile zabeležene med vročinskim valom leta 2021, ko je v Kanadi umrlo več sto ljudi. Čeprav se je prvi dan počutil dobro, se je že drugi dan njegova notranja temperatura približala nevarni meji 40 °C, do tretjega dne pa je izgubil približno 4,5 kilograma.
Kenny že desetletja preučuje vpliv ekstremne vročine na človeško zdravje in je večkrat lastno telo izpostavil preizkušnjam, da bi razumel tveganja, ki jim je izpostavljeno vse več ljudi, medtem ko podnebne spremembe dvigujejo temperature po vsem svetu. "Toplotni stres ni nova pojavnost," pravi. "Le da se zdaj dogaja pred našimi očmi – postal je del naših življenj."
Kenny je del globalne skupine znanstvenikov, ki v hermetično zaprtih komorah simulirajo vročinske valove, da bi bolje razumeli, kako visoke temperature škodujejo človeškemu telesu in kako zaščitit ljudi. Njihovo delo pomaga vladam pri preoblikovanju javnozdravstvenih standardov, podjetjem – od Adidasa do United Airlinesa – pa pri izboljšanju izdelkov in zaščiti delavcev, v prizadevanju, da bi zmanjšali vse višje stroške, tako v človeških življenjih kot v finančnih izgubah.
Po podatkih švicarske pozavarovalnice Swiss Re ekstremna vročina vsako leto terja skoraj pol milijona življenj – več kot orkani, potresi in poplave skupaj. Hkrati motnje v kmetijski proizvodnji, oskrbi z energijo in delovni produktivnosti neposredno ogrožajo vrednost premoženja in dobiček podjetij.
Glen Kenny ob Snellenovem zračnem kalorimetru na Raziskovalni enoti za človeško in okoljsko fiziologijo Univerze v Ottawi. Foto: Bloomberg
Do začetka naslednjega desetletja bi lahko letni stroški izgubljenih delovnih ur dosegli 2,4 tisoč milijard dolarjev, v primerjavi z 280 milijardami leta 1995, saj vse pogostejši vročinski valovi upočasnjujejo zaposlene ali motijo njihov urnik, navaja Mednarodna organizacija dela v poročilu iz leta 2019, ki velja za enega najrelevantnejših na to temo. Centralne banke v Evropi in Indiji so prav tako opozorile, da lahko vročina potisne cene hrane navzgor in dodatno poslabša inflacijo.
Visoke temperature, ki jih dodatno krepi podnebna sprememba, so bile odgovorne za več kot polovico od skupno ocenjenih 2.300 smrtnih primerov v 12 evropskih mestih med izčrpavajočim vročinskim valom to poletje, kaže prva tovrstna raziskava, ki so jo izvedli znanstveniki z londonskega Imperial Collegea in Šole za higieno ter tropsko medicino. Medtem so peklenske vročine v ZDA povzročile izdajo opozoril pred vročinskim valom - v nekem trenutku je bilo izpostavljenih okoli 177 milijonov Američanov, medtem ko je Japonska v le nekaj dneh dvakrat podrla lasten temperaturni rekord.
"Nihče ni imun na vročinski stres, grožnja pa postaja vse resnejša," je opozorila Yuri Hosokawa, izredna profesorica na univerzi Waseda v Tokiu in nekdanja svetovalka za tveganja zaradi vročine za športnike na olimpijskih igrah v Tokiu 2021. Nova znanstvena odkritja lahko oblikujejo pristop vlad in skupnosti, "na koncu pa okrepijo politike in ukrepe, ki ščitijo javno zdravje," je dodala.
Kenny in znanstveniki, kot je Ollie Jay, njegov nekdanji podoktorski sodelavec, ki danes vodi lastni center za raziskovanje vročine v Sydneyju, ponovno preučujejo uveljavljena prepričanja v smernicah javnega zdravja in dela – od tega, kakšna je optimalna sobna temperatura, do tega, kdaj uporabljati električne ventilatorje in kdaj je čas za počitek. Njihova odkritja in priporočila počasi zapuščajo laboratorije ter vstopajo v vse – od novih smernic Združenih narodov, prek strategije za vročino na turnirju Australian Open, do tehnologije za spremljanje okoljskih razmer, ki jo preizkuša United Airlines.
Po poročilu ZN, objavljenem ta mesec, h kateremu so prispevali Kenny in drugi znanstveniki, je danes več kot 2,4 milijarde delavcev po svetu izpostavljenih ekstremni vročini.
Nova znanost o vročini
Nekega deževnega dne konec marca je 75-letna Janet Spencer, upokojena mediatorka pri Kanadski komisiji za človekove pravice, prispela v Kennyjev laboratorij v Ottawi s potovalno torbo in zalogami hrane za tri dni. Bila je ena od 38 udeležencev, ki so se izmenjevali v laboratorijskih komorah, da bi testirali priporočilo javnega zdravstva, po katerem bi morale biti notranje temperature v Kanadi vzdrževane pri 26 °C ali nižje.
Na vprašanje, kako je preživljala čas v prostoru, urejenem kot majhno stanovanje s posteljo, hladilnikom in televizijo, se je Spencer pošalila: "Gledala sem Netflix, dokler mi niso oči izpadle."
Znanstvenikom je že dolgo znano, da so starejše osebe posebej občutljive na vročino in da se težje hladijo z znojenjem. Kar pa Kennyjev laboratorij poskuša ugotoviti, je, zakaj je temu tako in kaj se da storiti. Njegovo skrivno orožje je edinstveni Snellenov zračni kalorimeter, komora v velikosti industrijskega hladilnika v obliki pločevinke, ki lahko natančno izmeri, koliko toplote telo oddaja.
V enem izmed poskusov, izvedenih v kalorimetru, so udeleženci, stari med 55 in 73 let, pri temperaturi 44 °C in 30-odstotni relativni vlažnosti zadržali skoraj dvakrat več toplote kot mlajši preizkušanci ter so ob koncu triurnega testa imeli tudi višjo notranjo temperaturo. Vročinski udar, ki je lahko smrtonosen in poškoduje organe, kot so možgani, srce in ledvice, se običajno diagnosticira, ko telesna temperatura preseže 40 °C, hkrati pa se pojavijo nevrološki simptomi, kot so napadi ali dezorientacija.
Eden od udeležencev raziskave na Univerzi v Ottawi. Foto: Bloomberg
Med eno od Kennyjevih raziskav o vlažnosti takole merijo krvni tlak udeleženca. Foto: Bloomberg
Ker se starejše osebe manj potijo, ekstremne vročine pogosto ne občutijo tako intenzivno kot mlajši. Poskusi v Kennyjevem laboratoriju so pokazali, da lahko zmanjšana sposobnost uravnavanja krvnega tlaka in slabša zaznava vročine vplivata na gibljivost.
Medtem ko je nosila merilnik za spremljanje delovanja srca in senzor krvnega tlaka na konici prsta, je morala Spencer po izpostavljenosti vročini v komori hitro preiti iz ležečega v stoječ položaj. "Doslej se še nisem onesvestila v nobenem od poskusov," je povedala. "Sem pa se v nekaj njih počutila omotično in slabotno."
Kennyjeve prejšnje raziskave so pokazale tudi, da izpostavljenost vročini upočasnjuje reakcije, otežuje koncentracijo in na splošno zmanjšuje sposobnost opravljanja celo preprostih kognitivnih nalog – ne glede na starost. Takšni izsledki so pomembni tudi za delodajalce, saj pomagajo določiti, kako dolgo lahko delavci varno opravljajo delo na vročini.
Obstoječe smernice o varnosti pri delu pogosto delajo napako, saj obravnavajo vse delavce, kot bi bili enako občutljivi na vročino, opozarja Kenny. Na podlagi svojih terenskih opažanj in poskusov z vročino predlaga, da delodajalci ocenijo individualno izpostavljenost in toleranco na vročino ter pripravijo prilagojen načrt varnega dela.
"To temelji na dokazih in je prilagojeno vam," pravi Kenny. "Prilagojeno je delu, ki ga opravljate."
Podjetje SmartCone Technologies iz Ontaria je že izkoristilo Kennyjeve raziskave za razvoj strategij za zmanjšanje izpostavljenosti delavcev vročini. To najpogosteje vključuje spremljanje temperature na delovnem mestu, razvrščanje nalog glede na intenzivnost – lahke, srednje, težke in zelo težke – ter določanje načina rotacije zaposlenih med nalogami, da bi preprečili pregrevanje.
Nekatera podjetja želijo iti še korak dlje in v realnem času spremljati biometrične podatke delavcev, izpostavljenih vročini, pravi Jason Lee, izvršni direktor SmartConea. Na primer, United preizkuša SmartConeovo nosljivo napravo, ki meri izpostavljenost vročini in napor zaposlenih na letališki stezi in v prostoru okoli letala na mednarodnem letališču Sky Harbor v Phoenixu, je potrdila tiskovna predstavnica podjetja prek e-pošte.
Spremljanje je lahko nujno, saj se po Kennyjevih besedah ni mogoče zanašati zgolj na to, da bodo posamezniki sami sporočili, kdaj jim je težko. "Mnogi skrivajo dejstvo, da imajo težave," pravi.
Testiranje rešitev
V kleti Univerze v Sydneyju je Jayjev laboratorij rekonstruiral soparno tovarno oblačil v Bangladešu, narejeno po resničnih razmerah v trisobni stavbi v Daki, kjer dela več kot 2.000 ljudi.
"Če je vroče in soparno ter jim produktivnost pade, delavci dobijo manjšo plačo," je povedal James Smallcombe, višji podoktorski raziskovalec na Univerzi v Sydneyju in član tamkajšnjega Centra za raziskovanje vročine in zdravja, ki je sodeloval pri študiji, podprti s strani londonske fundacije Wellcome Trust. "Ekstremna vročina in vlaga sta resnična težava za te ljudi."
Simulacija pogojev (vročine) v bangladeški tovarni oblačil v komori v Sydneyju. Foto: Bloomberg
Da bi razvili priporočila za sektor, so znanstveniki v laboratoriju simulirali najvišje temperature, zabeležene v Daki, in del avstralskega obrata spremenili v mini tovarno oblačil. Več kot 40 udeležencev, oblečenih v značilna delovna oblačila – ženske z rutami na glavi, moški v hlačah in srajcah s kratkimi rokavi – je izmenično opravljalo dela likanja in šivanja v šestih triurnih izmenah.
Razmere v industriji, ki je ključna za bangladeško gospodarstvo in prinaša več kot 80 odstotkov izvoznega zaslužka države, so znane kot izjemno težke. Zaradi visokih stroškov energije večina tovarn nima klimatskih naprav.
Daka je v začetku maja doživela močan vročinski val, ko je temperatura dosegla 40,1 °C, kažejo podatki bangladeškega meteorološkega urada. V takšnih razmerah delavci pogosto omedlijo, dokončanje nalog pa traja bistveno dlje, navaja julijsko poročilo organizacije Climate Rights International, ki temelji na intervjuji z delavci.
Angela Chen, logopedinja, ki je sodelovala v poskusu v Sydneyju, se je spomnila, kako je bil videti prvi vstop v zaprto komoro med preliminarno sejo – temperatura je bila nastavljena na 40 °C, vlažnost pa na 38 odstotkov. "V prvih desetih minutah sem želela oditi ven," je povedala. "Ustnice se takoj izsušijo, koža se izsuši, povsod je samo vročina."
Udeleženci so imeli pospešen srčni utrip, povišano notranjo temperaturo in znatno izgubo tekočine zaradi potenja. Čeprav so končni rezultati raziskave še v postopku recenzije, so raziskovalci ugotovili, da preproste in poceni metode, kot sta uporaba ventilatorjev in boljša hidracija, zmanjšujejo obremenitev organizma. Rešitve, kot sta dodajanje plasti rastlinja na streho stavbe ali vgradnja izolirane odsevne strehe, lahko znižajo notranjo temperaturo za približno 2,5 °C, so pokazale raziskave, izvedene v sodelovanju z Griffith Universityjem.
Boljša zdravstvena zaščita, poudarja Jay, lahko neposredno podpira tudi večjo produktivnost. "Že samo pregrevanje upočasni delavce," pravi. "Če jim omogočite hidracijo, čas, ki ga pri tem porabijo, dejansko nadoknadijo z večjo učinkovitostjo."
Zdravstvene ustanove so leta opozarjale, naj se električni ventilatorji ne uporabljajo pri temperaturah nad 35 °C, zaradi strahu, da bi njihova uporaba lahko dodatno segrela telo. A Jayeve raziskave so pokazale, da je stvar bolj zapletena: v bolj vlažnem okolju so ventilatorji lahko učinkoviti tudi pri višjih temperaturah. Vendar pa lahko v razmerah velike vročine in izrazite suhosti ventilatorji celo podvojijo hitrost naraščanja notranje temperature pri starejših ljudeh.
S pomočjo Jaya je Svetovna zdravstvena organizacija lani posodobila svoja priporočila in zdaj navaja, da se ventilatorji ne uporabljajo pri temperaturah nad 40 °C. "Šele v zadnjih petih letih so bila financirana nova raziskovanja na tem področju, ki so izboljšala naše razumevanje in bazo dokazov," je sporočila organizacija s sedežem v Ženevi.
Raziskave Georgea Havenitha, profesorja na Univerzi Loughborough v osrednji Angliji, o "vročih točkah" telesa in območjih, ki proizvajajo največ vlage, so izkoristili Adidas in Decathlon pri oblikovanju športnih oblačil. Njihovi izdelki uporabljajo inovacije, kot so optimizirana ventilacija na delih telesa, ki proizvajajo največ toplote, ali materiali, ki bolje odvajajo znoj z območij, kjer nastaja največ vlage.
Havenithove raziskave so del revolucije v oblačilih, ki pomagajo vsem – od dirkačev Formule 1 do dostavljavcev – da se bolje ohladijo. Nekateri vozniki dirk nosijo hladilne telovnike z vstavljenimi ledenimi obkladki ali vložki iz zamrznjenega gela, da pred vstopom v avto uravnajo telesno temperaturo. Na Japonskem pa dostavna služba Yamato Transport načrtuje zaposlenim razdeliti 75.000 telovnikov z vgrajenimi ventilatorji, tudi tistimi, ki pakete raznašajo z vozički ali kolesi.
Tudi sami znanstveni laboratoriji najdejo komercialne uporabe za svoje delo.
Teniški zvezdniki, kot sta Carlos Alcaraz in Coco Gauff, že živijo v prihodnosti, kot si jo predstavljajo znanstveniki, kot je Jay. EMU Systems, spin-off podjetje, ki je nastalo iz njegovega laboratorija, uporablja senzorje, ki spremljajo temperaturo, vlago in toplotno sevanje na lokacijah, kot je Melbourne Park, dom turnirja Australian Open.
Sistem EMU te podatke združuje s fiziološkimi profili različnih tipov igralcev, da izda opozorila, ko raven toplotnega stresa naraste, nato pa sproži ukrepe, kot so ledene brisače ali daljši odmori. Na turnirju leta 2023, ki poteka sredi poletja v Melbournu, so bili zunanji dvoboji prekinjeni zaradi nevarnih razmer, v dvoranah pa so tekmovanja začasno ustavili, da so zaprli strehe in vključili klimatske naprave.
Na Australian Opnu že uporabljajo senzorje za spremljanje toplotnega stresa igralcev. Foto: Bloomberg
Toplotni val prihodnosti
Znanstveniki se osredotočajo tudi na to, da ustvarjalci politik dobijo boljši vpogled v možna tveganja, ki šele prihajajo. Jayeva ekipa uporablja klimatske scenarije, da simulira še ekstremnejše vročinske valove in preizkusi meje človeškega preživetja.
Pri temperaturi 54 °C – le nekaj stopinj pod najvišjo kdajkoli zabeleženo – in relativni vlažnosti 26 odstotkov bi človeško telo doseglo nevarno notranjo temperaturo do 40 odstotkov hitreje, kot se je doslej mislilo, kaže raziskava. Študije so odkrile tudi spremembe v pH vrednosti krvi ter dramatično povečanje srčnega utripa.
"Danes lahko ustvarimo različne vizije prihodnosti, ljudi izpostavimo tem pogojem in pokažemo, kaj se bo zgodilo," pravi Jay. "To prihodnost lahko tudi spremenimo."
Druga raziskovanja se ukvarjajo tudi s sposobnostjo aklimatizacije na vročino – ko je telo dneve ali tedne postopoma izpostavljeno visokim temperaturam. To metodo so vrhunski športniki uporabljali že leta: poveča potenje, zniža notranjo temperaturo in temperaturo kože ter zmanjša obremenitev srca.
"Vemo, da če preživite en teden v vročem okolju, postanete bolje pripravljeni za soočanje z visokimi temperaturami," pravi Robert Meade, podoktorski raziskovalec na Šoli javnega zdravstva Harvard T.H. Chan, ki je kot študent prej delal v Kennyjevem laboratoriju.
Toda kako daleč nas lahko aklimatizacija sploh pripelje? To je eno izmed vprašanj, na katera želi Kenny najti odgovor, ko se bo naslednji teden znova vrnil v komoro za še eno triurno simulacijo. Kmalu bo vedel, ali njegovo telo bolje reagira na vročino v primerjavi z izpostavljenostjo junija in v kolikšni meri.
"Če se bomo morali soočati s takšnimi podnebnimi ekstremi," pravi, "jih moramo tudi bolje razumeti".
.webp){kind=icon}
