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每日科普|大热天,到底能不能吹电风扇?

热是人们对夏天最直观的感受。炎炎夏日,空调和电风扇哪个更好?长期以来,空调因为空调病而被诟病,许多追求自然风的人选择了电风扇。但此前有研究发现,高温的日子里,用错电风扇或许更危险。

不过有意思的是,这件事最近又出现了反转:最新的研究强调,对使用电扇的担忧,在很大程度上是没有根据的。下面我们就来分析一下,怎样才能正确合理使用空调或电风扇进行降温?

热浪对人体的影响

热浪天气已成为全球性的问题,与地震、台风一样,持续的高温也是一种自然灾害。

2021年7月,发表在《The Lancet Planetary Health》上的一项研究发现,2000—2019年,在全世界范围内每年有超过500万人死于高温或低温,相当于每10万人中死亡人数增加74人,占全球总死因的9.43%。并且,当前的全球气候变化情况,还将使这一趋势变得更糟。

在此背景下,了解热与生理如何相互作用,对科学家、医生和公共卫生管理人员来说,将变得越来越重要。

温度调节是人体重要的生理功能之一。人类是恒温动物,不管体外环境温度如何,人体内的各种机制总是使其核心温度保持在37℃左右。

对任何人体来说,在高温下保持37℃左右的稳定核心体温都是一个挑战。

体温升高后,心血管系统会调整心率和血压来补偿机体脱水,并开始将更多的血液从核心部位输送到皮肤,使皮肤汗腺通过汗液蒸发降低体温。肾脏系统小心地调节体内的水和电解质平衡,以避免进一步脱水。大脑继续承担着它的使命,向人体发送信号(如口渴、疲劳和温暖),敦促我们喝水、退到凉爽的地方或脱掉衣服。

当这些途径还不足以控制体温的时候,人体的核心温度会持续升高,这会导致疲劳、虚弱、头晕、抽筋、肿胀、恶心,甚至昏厥。尤其是当核心体温上升到40℃时,就会发生中暑,中枢神经系统和各重要器官开始功能失调或失灵。

图片来源:视觉中国

大量的科学证据显示,过热会对人类健康产生有害影响,导致从抑郁症到心脏病等各种疾病。在炎热的天气里,出汗是最有效的降温途径。但如果汗腺被“堵”,汗液不能有效排出的话,人体的温度调节机制就会失效。

高温天气应该如何选择降温途径呢?

天热了,电风扇和空调哪个降温更好呢?

几个世纪以来,电风扇一直被视为降温的不二之选,直到空调的出现,才撼动了电风扇的地位。

近年来,电风扇的名声甚至变得有些“不堪”,包括世界卫生组织在内的许多主要公共卫生机构都建议,在超过35℃的日子里不要使用电扇,因为这些装置会吸走皮肤的汗水,加剧中暑,尤其是老年人。

在讨论电风扇和空调的选择前,我们首先应该知道,热浪天气其实包括湿热和干热两种类型。它们都会给人体带来危害,但两种热浪天气的降温途径却大不相同。

目前学界得出的较为一致的结论是:电风扇在潮湿的环境下工作效果好,因为它们有助于加速皮肤上汗水或水分的蒸发。但当天气干燥时,电风扇的工作原理就像烘箱一样,它其实是在用更多的热空气吹干身体。

从生理学上分析来看,当气温飙升到高于皮肤温度时,身体和空气之间的交换就会发生变化,热量不是从体内散去,而是从更热的空气中开始流入体内。但是,决定在高温天气下使用电风扇是否安全,应该考虑整体气候条件,不仅仅是温度,湿度、风力都是非常重要的影响因素。

2019年发表在《Annals of Internal Medicine》上的一项研究记录了12名健康男性在不同热浪天气下的生理反应和体感舒适度。几天的时间里,12名研究对象经受了两种类型的热浪,每次两小时:一种环境炎热且干燥,另一种环境相对凉爽但非常潮湿(实际热量指数更高)。

结果发现,在炎热且干燥的条件下,电风扇会升高机体核心体温,增加心脏负荷和受试者的热不适感。然而,在炎热且潮湿的环境下,电风扇则降低机体核心体温,减轻了心脏的热相关压力,同时提高了受试者的热舒适性。

所以实际情况是,空调和电扇各有它们的好处和缺点,一刀切的建议并不科学。

2021年6月《Lancet》上发表的一项研究,也在助力电风扇打翻身仗,直指此前对电风扇的担忧没有根据。

在这项研究中,研究人员使用模型来创建温度和湿度的组合,以观察三组人在什么情况下使用电风扇会加剧热应激:健康的年轻人(18—40岁),健康的老年人(65岁及以上),以及服用抗胆碱能药物(一种用于治疗帕金森病和其他疾病的药物)的老年人。

选择这些年龄组是因为,老年人和服用抗胆碱能药物的人的出汗较健康人更少。该研究得出结论认为,在世界上大多数地区,除了那些生活在极端炎热和干旱地区的人,年轻人在大多数时候都可以推荐使用电风扇。

从2007年到2019年,模型显示,在北欧大片地区、美国东北地区、加拿大、南美洲所有地区和东南亚大部分地区,年轻人和老年人可以安全地使用电风扇。只有在异常干旱的地区,比如中东和美国西南部,以及异常潮湿的地区,比如印度北部和巴基斯坦,不建议使用电风扇。

此外,该研究指出,空调会直接或间接地导致大量温室气体排放。而相比空调,电风扇运行所需的能量要少30到50倍,从而大大缓解了电网的压力,降低了停电风险,它们还具有大幅减少碳污染的潜力。

所以,吹电风扇还是吹空调,因人因地而异,它是一个综合评价和选择。

热浪夺去生命,气候变化让情况更糟

科学家们表示,随着全球变暖持续,预计热浪会成为一种新的气候常态。它会突破地区或国家的阈值,在世界某些地区越来越频繁地发生。

最近几周,美国和加拿大海岸都遭遇了破纪录的高温,造成巨大人员伤亡。随着更多数据流入,这些数字还可能会进一步上升。

一项最新研究发现,全球超过三分之一的热致死亡可以归咎于气候变化。大量的科学研究表明,气候变化使热浪持续时间更长、温度更高、发生热致疾病的可能性更大,也更危险。

气候变化不是未来的事情,而是当下的事情,它已经在以非常显著的方式影响我们的健康。之前的研究表明,特定的气候变化引发的热浪会导致更高的死亡率。比如2003年造成至少3万人死亡的欧洲热浪和2010年造成近1.1万人死亡的莫斯科热浪。热浪的破坏力可能是深不可测的。

极端高温最明显的影响是它迫使人们打开他们的电风扇和空调。在凉爽的空气中,可以感觉到内心的混乱正在消退,但更多的电力也意味着燃烧化石燃料,意味着更多的二氧化碳排放。

此外,用于冷却空气的人为制造的空调内部化学物质氢氟碳化物(HFCs)是超级温室气体,在捕获大气热量方面的能力是二氧化碳的3000倍。

图片来源:视觉中国

那如何解决这一连串由热量引发的混乱呢?最明显的手段就是:停止燃烧化石燃料。但由于我们显然不会很快生活在一个零碳的世界,所以增加空调机组的效率、适当用电风扇代替空调,或者采用电风扇和空调协作降温,来降低总温室效应是更加可取并且易于实现的方法。

有人会质疑这些应对途径解决不了气候危机,但如果采用更环保的简单方法就可以让我们“冷静”下来,减缓让情况变得更糟的步伐,那我们也不妨试一下。