人体到底能承受多高的温度 耐热是否有底线?
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1774年,英国医生查尔斯·布莱格登(Charles Bladgen)应苏格兰同行乔治·福代斯(George Fordyce)之邀参加实验,测试人体能承受的最高温。这个实验室有点像桑拿房,助手在外面往墙壁上浇热水,地板下面还铺上了热水管。
此时正是伦敦的冬天,他们把房间从45℉(7℃),加热到110℉(43℃)~120℉(49℃),最后一直升到了198℉(92℃)。这两人和其他几位实验组穿着衬衫,汗流浃背,在里面呆了五到十分钟。布莱格登记录了大家的反应:“衬衫几分钟就湿透了……我们的脸和大腿被烤得发红,但呼吸没有受到影响。”离开实验室后,大家除了心率加快之外没有明显的不适。
布莱格登猜测,人体有摧毁热量的能力。他指出人在不同情况下承受的温度上限是不一样的,比如他们都觉得130℉(54℃)的酒烫得难以下咽。但他认为,这是因为相同温度的不同物体含有不等量的热量。现在我们知道,这是因为不同的物体导热能力不相同。
1774年2月,布莱格登在《皇家协会学报》(Transactions of the Royal Society)上发表了论文《热室实验和观察》(Experiments and Observations in an Heated Room)。但他们显然还没玩够,第二年7月,布莱格登又发表了《热室实验和进一步观察》(FurtherExperiments and Observations in an Heated Room)。
第一次实验中,实验室里的温度不是很稳定,这次他们改进了加热方式。在加热了一晚上之后,靠近墙壁的温度计显示260℉(127℃),靠近地面的温度计显示240℉(116℃)。布莱格登等人在这时候“穿着平常的衣服”进入房间,在里面逗留了八分钟。起初他们并没有感觉到不适,但几分钟后布莱格登感觉到“肺部有压力,有点焦虑,并且焦虑情绪在下一分钟突然加重”,随即决定终止实验,离开房间。这时他的心率达到了144次,并感觉如果他继续留在实验室,就会因肺部充血而死,但他认为热空气不会导致呼吸困难。
为了证明温度计没有太大的误差,他们还带上了牛排和鸡蛋。前两次实验中,牛排分别用了47分钟和33分钟就熟过头了;而第三次实验的时候他们用热风箱促进房间里的空气流动,烤熟牛排只用了13分钟。
布莱格登还观察到,活动起来会比一动不动感觉更热。他猜测人体有“摧毁热量,降低周围空气的温度”的作用。如果把手放在离嘴巴很近的地方,可以感到呼出来的气体稍微变凉了,这更印证了他的想法。当然,现在我们知道“摧毁热量”的说法是错的。
布莱格登第一个意识到,出汗对体温的调节起了重要作用。为了证明出汗能帮助人体降温,他在实验室里放了两盆水,证明如果在水面上加上一层蜡或者油,阻止水的蒸发,水将更快沸腾。他也意识到,他们的实验室里虽然热,但足够干燥,而且实验者都穿得很少甚至全裸,这就促进了汗的蒸发。他们在实验室里逗留的时间不长,而且空气的导热能力比较差。如果他们再呆久一点或者跳进一个沸腾的游泳池,结果肯定杯具。
布莱格登认为潮湿的热气可以治愈“某些”疾病,但他也承认还不了解其中的机制,不能轻举妄动。实验者们离开桑拿房后马上进入了较凉爽的房间,过了几分钟才穿上衣服,但没有人病倒。布莱格登甚至表示,那天他的耳鸣、晕眩等毛病被治愈了。此外,他还发现许多生物都会发热,比如蜂群中心的温度可以达到97℉(36℃)。
今天我们知道,体温调节中枢位于下丘脑,外界温度过高的时候人体会通过舒张毛细血管和出汗加速散热。并且,外界湿度越高,汗液蒸发越慢,人对高温的耐受力也就越差,所以在相对干燥的芬兰桑拿房里温度可以达到50~80℃,而蒸气缭绕的土耳其浴室一般只有40℃左右。
希望高温天气很快会过去,但目前最重要的是防暑降温,实验危险请勿模仿。不过,布莱格登等人要是活在今天的中国,实验起来可是方便多了啊……
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