Cơ thể người chỉ hoạt động bình thường khi nhiệt độ lõi giữ quanh 37°C, lệch vài độ là bắt đầu nguy hiểm. Ở -40°C, cơ thể co mạch ngoại vi và run để giữ nhiệt, nhưng da hở có thể bị tê cóng chỉ sau vài phút nếu có gió. Ở 50°C, cách thoát nhiệt gần như duy nhất là mồ hôi bay hơi, nên nếu không khí ẩm hoặc thiếu nước, thân nhiệt tăng nhanh và có thể dẫn tới sốc nhiệt. Biết cơ thể phản ứng ra sao là cách tốt nhất để không chết vì nóng hay lạnh.
Cơ thể giữ 37°C bằng cách nào
Vùng dưới đồi trong não hoạt động như bộ điều nhiệt. Nó nhận tín hiệu từ da và từ máu chảy qua, rồi điều chỉnh: co hoặc giãn mạch máu dưới da, tiết mồ hôi, run, thay đổi nhịp chuyển hóa. Nhiệt độ ở lõi cơ thể (tim, não, gan) được giữ khá ổn định, trong khi da, tay chân có thể lạnh hơn hoặc nóng hơn nhiều.
Cơ thể trao đổi nhiệt với môi trường theo bốn cách: bức xạ (nắng chiếu vào, thân thể tỏa ra), dẫn nhiệt (chạm vào vật lạnh hay nóng), đối lưu (gió, nước chảy qua) và bay hơi (mồ hôi, hơi thở). Ở nhiệt độ thường, bức xạ và đối lưu làm phần lớn việc. Khi trời nóng hơn da, ba cách đầu đảo chiều, đẩy nhiệt vào người, chỉ còn bay hơi là kéo nhiệt ra.
Ở -40°C: chuyện gì xảy ra
-40 là con số đặc biệt: đó là điểm mà thang Celsius và Fahrenheit trùng nhau. Ở mức này, nước bọt nhổ ra có thể đóng băng trước khi chạm đất nếu đủ khô gió, hơi thở đọng thành sương giá trên lông mày và khăn quàng.
Phản ứng đầu tiên: co mạch và run
Mạch máu ở da, tay, chân co lại để giữ máu ấm trong lõi. Tay chân lạnh nhanh, nhưng đó là cái giá để bảo vệ tim và não. Nếu vẫn thiếu nhiệt, cơ bắp bắt đầu run, tạo nhiệt bằng co cơ liên tục; run mạnh có thể tăng sinh nhiệt lên vài lần so với lúc nghỉ, nhưng tốn năng lượng rất nhanh. Người nào ăn ít, kiệt sức thì run yếu và hạ thân nhiệt sớm hơn.
Tê cóng
Da và mô bị đông lại khi nhiệt độ mô xuống dưới khoảng 0°C. Mũi, tai, má, ngón tay ngón chân bị trước. Giai đoạn nhẹ gọi là cóng nông, da trắng bệch, tê, ấm lại thì hồi phục. Nặng hơn, tinh thể băng hình thành trong mô, phá vỡ tế bào và mạch máu; vùng đó có thể hoại tử, mất ngón. Gió làm tê cóng tới nhanh hơn nhiều: ở -40°C có gió mạnh, da hở có thể bị cóng trong vòng vài phút.
Hạ thân nhiệt
| Mức | Thân nhiệt lõi | Dấu hiệu thường gặp |
|---|---|---|
| Nhẹ | 32–35°C | Run mạnh, vụng về, nói líu, quyết định kém |
| Vừa | 28–32°C | Run giảm hoặc ngừng, lú lẫn, buồn ngủ, nhịp tim chậm |
| Nặng | Dưới 28°C | Mất ý thức, mạch và thở rất yếu, nguy cơ rung thất |
Điểm nguy hiểm là người bị hạ thân nhiệt thường không nhận ra mình đang gặp nguy: đầu óc chậm lại cùng lúc với cơ thể. Có những ca nạn nhân cởi bớt quần áo ở giai đoạn muộn vì cảm giác nóng giả, hiện tượng y văn gọi là "cởi đồ nghịch lý".
Cơ thể người cũng có thể sống sót ở thân nhiệt rất thấp nếu được cứu đúng cách. Năm 1999, bác sĩ người Thụy Điển Anna Bågenholm rơi xuống dòng nước dưới băng ở Na Uy, thân nhiệt được ghi xuống 13,7°C, và được làm ấm lại bằng máy tim phổi nhân tạo; bà hồi phục gần hoàn toàn. Giới cấp cứu có câu: chưa ấm thì chưa thể kết luận đã chết.
Ở 50°C: cuộc đua của mồ hôi
Khi không khí nóng hơn da (khoảng 35°C), cơ thể hút nhiệt từ môi trường. Lúc đó mồ hôi bay hơi là cách gần như duy nhất để làm mát. Mỗi lít mồ hôi bay hơi hoàn toàn mang đi khoảng 2.400 kJ nhiệt, một lượng rất lớn. Người làm việc nặng dưới nắng có thể đổ khoảng một lít mồ hôi mỗi giờ hoặc hơn, đồng nghĩa phải bù nước liên tục.
Vì sao độ ẩm quan trọng hơn con số trên nhiệt kế
Mồ hôi chỉ làm mát khi bay hơi được. Không khí khô ở sa mạc lấy mồ hôi đi rất nhanh, đôi khi da khô ráo mà người vẫn mất nước nhiều. Không khí ẩm thì mồ hôi chảy ròng ròng mà không mát. Vì thế các nhà khoa học dùng "nhiệt độ bầu ướt", chỉ số kết hợp nhiệt độ và độ ẩm. Năm 2010, hai nhà nghiên cứu Steven Sherwood và Matthew Huber tính rằng nhiệt độ bầu ướt 35°C kéo dài là giới hạn lý thuyết mà cơ thể người không thể tản nhiệt được nữa, kể cả khi ngồi trong bóng râm. Các thí nghiệm sau này trên người trẻ khỏe cho thấy giới hạn thực tế có thể thấp hơn, quanh 31°C.
Kiệt sức vì nóng và sốc nhiệt
| Kiệt sức vì nóng | Sốc nhiệt (say nắng nặng) | |
|---|---|---|
| Thân nhiệt | Có thể tăng, thường dưới 40°C | Thường trên 40°C |
| Thần kinh | Tỉnh, có thể chóng mặt, nhức đầu | Lú lẫn, nói sảng, co giật, hôn mê |
| Da | Thường ướt mồ hôi, lạnh ẩm | Có thể khô hoặc vẫn đổ mồ hôi |
| Xử trí | Nghỉ chỗ mát, uống nước có muối | Cấp cứu ngay, làm mát nhanh toàn thân |
Sốc nhiệt là cấp cứu nội khoa thật sự. Khi thân nhiệt vượt khoảng 40°C, protein và màng tế bào bắt đầu tổn thương, não, thận, gan bị ảnh hưởng. Biểu hiện thay đổi tâm thần là dấu hiệu quan trọng nhất để phân biệt với kiệt sức thông thường.
Nơi nóng nhất từng ghi nhận chính thức là Thung lũng Chết ở California, 56,7°C năm 1913, dù một số nhà khí tượng vẫn nghi ngờ con số này.
Cơ thể thích nghi được tới đâu
Với nóng, cơ thể thích nghi khá nhanh: sau khoảng một đến hai tuần làm việc trong nóng, lượng huyết tương tăng, mồ hôi tiết sớm hơn và nhiều hơn, mồ hôi loãng muối hơn, nhịp tim khi gắng sức thấp hơn. Đó là lý do người mới tới vùng nóng nên tăng cường độ dần trong những ngày đầu.
Với lạnh, khả năng thích nghi sinh lý hạn chế hơn. Một số nhóm người sống lâu ở vùng lạnh có tay ấm hơn khi ngâm nước lạnh nhờ hiện tượng giãn mạch luân phiên, máu được đẩy ra ngón tay theo từng đợt để chống cóng. Mỡ nâu, loại mô đốt năng lượng để sinh nhiệt, có thể tăng hoạt động khi tiếp xúc lạnh đều đặn. Nhưng thứ quyết định sống còn ở vùng cực vẫn là quần áo, chỗ trú và thức ăn, như người Inuit đã chứng minh.
Những hiểu lầm hay gặp
- Uống rượu cho ấm: rượu làm giãn mạch da, cảm giác ấm lên nhưng cơ thể mất nhiệt nhanh hơn, và làm giảm khả năng run.
- Xoa tuyết lên chỗ bị cóng: làm tổn thương mô thêm. Nên làm ấm bằng nước ấm vừa phải, không chà xát, và chỉ làm ấm khi chắc chắn không bị lạnh trở lại.
- Uống càng nhiều nước càng tốt khi nóng: uống quá nhiều nước lọc trong lúc vận động dài có thể làm loãng natri máu, gây nguy hiểm. Nên uống theo cơn khát, kèm muối khi đổ mồ hôi nhiều giờ.
- Chỉ cần tránh nắng là an toàn: trong bóng râm mà không khí nóng ẩm, cơ thể vẫn có thể quá tải nhiệt, nhất là người già, trẻ nhỏ và người có bệnh tim mạch.
Góc nhìn hôm nay: áp dụng ở Việt Nam
Việt Nam không có -40°C, nhưng có những đợt nắng nóng gay gắt ở miền Trung và Bắc Bộ, có độ ẩm cao làm cảm giác nóng tăng lên. Vài nguyên tắc dùng được ngay: tránh lao động nặng ngoài trời từ khoảng 11 giờ tới 15 giờ; mặc đồ sáng màu, rộng; nghỉ trong bóng mát định kỳ; để ý người già sống một mình. Gặp người lú lẫn trong nắng nóng thì gọi cấp cứu 115 và làm mát ngay bằng nước, quạt, chườm lạnh.
Với người đi trekking núi cao phía Bắc mùa đông như Fansipan hay Tà Xùa, nhiệt độ có thể xuống dưới 0°C, cộng gió và mưa phùn làm ướt quần áo. Quy tắc mặc ba lớp (lớp trong thoát ẩm, lớp giữa giữ nhiệt, lớp ngoài chắn gió mưa) và giữ khô người quan trọng hơn mặc thật dày. Muốn đọc thêm, các hướng dẫn của Hội Y khoa Hoang dã (Wilderness Medical Society) về hạ thân nhiệt, tê cóng và bệnh do nóng là tài liệu chuyên môn được cập nhật đều đặn.
Câu hỏi thường gặp
Con người chịu được nhiệt độ thấp nhất là bao nhiêu?
Không có một con số cố định, vì còn tùy quần áo, gió, độ ẩm và thời gian tiếp xúc. Người có trang bị tốt vẫn làm việc được ở dưới -60°C trong thời gian ngắn. Điều quyết định là thân nhiệt lõi: xuống dưới 35°C là hạ thân nhiệt, dưới 28°C là rất nguy hiểm tới tính mạng.
Con người chịu được nhiệt độ cao nhất là bao nhiêu?
Ở không khí khô, người khỏe có nước uống có thể chịu được nhiệt độ trên 50°C trong thời gian giới hạn nhờ mồ hôi bay hơi. Khi không khí ẩm, giới hạn thấp hơn nhiều; nhiệt độ bầu ướt khoảng 31 đến 35°C kéo dài được coi là vượt khả năng tản nhiệt của cơ thể.
Sốc nhiệt khác kiệt sức vì nóng thế nào?
Kiệt sức vì nóng gây mệt, chóng mặt, đổ mồ hôi nhiều nhưng người vẫn tỉnh, nghỉ ngơi và bù nước thì hồi phục. Sốc nhiệt có thân nhiệt thường trên 40°C kèm lú lẫn, co giật hoặc hôn mê. Sốc nhiệt cần gọi cấp cứu và làm mát nhanh ngay lập tức.
Vì sao -40 độ C bằng -40 độ F?
Hai thang đo có điểm gốc và bước chia khác nhau, nên có đúng một nhiệt độ mà hai số trùng nhau. Công thức F = C × 9/5 + 32 cho ra kết quả đó ở -40. Đây là sự trùng hợp toán học.
Bị tê cóng nên làm gì?
Đưa người vào chỗ ấm, cởi đồ ướt, làm ấm vùng bị cóng bằng nước ấm vừa phải, không chà xát và không hơ trực tiếp vào lửa. Chỉ nên làm ấm khi chắc chắn vùng đó không bị lạnh cóng lại. Tê cóng nặng cần tới cơ sở y tế.