Didattica generale

Temperatura Percepita e Indici Biometeorologici o di Disagio

Comunemente parliamo o sentiamo parlare, specialmente in estate, di Indice di Calore, in relazione al disagio procurato al corpo umano da condizioni di caldo intenso abbinato ad altri fattori atmosferici quale ad esempio un elevato tasso d'umidità.

Più correttamente si dovrebbe invece parlare di Temperatura Percepita e di Indice di Disagio, ovvero di quale temperatura apparente il corpo percepisce in tali condizioni atmosferiche e del disagio che ne consegue.

Ma procediamo per gradi, partendo innanzitutto dal presupposto che non è solo in estate, per via della concomitanza di alte temperature e forte umidità, che il corpo umano viene sottoposto ad un fastidiosissimo disagio.

In inverno ad esempio, la contemporaneità tra freddo intenso e velocità del vento, acuisce fortemente il senso di freddo che avvertiamo.

Parleremo in questo caso di Wind Chill, ovvero di vento gelido, affidandoci al Wind Chill Index ( Indice Wind Chill ) per calcolare la temperatura percepita dal nostro corpo e i disagi che ne derivano.

Essendo però in estate rinvieremo gli argomenti invernali alla giusta stagione e ci concentreremo su quelli attuali.

Parleremo quindi man mano nel corso degli articoli di:

• Indice di Calore (Heat Index)
• Indice Humidex (Humidex Index)
• New Summer Simmer Index (Summer Simmer Index)
• Indice di Thom (Discomfort Index)

In questo primo articolo ci limiteremo a illustrare le cause fisiologiche del disagio fisico e ad indicare i fautori della ricerca che hanno portato a stilare i vari tipi di indice.

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http://www.ibimet.cnr.it/ è la fonte di provenienza dei concetti del testo a seguire, abbreviati e rielaborati in alcuni tratti per renderne più semplice la fruizione da parte dei lettori.

L'uomo a differenza degli animali "poichilotermi" la cui temperatura segue le variazioni della temperatura ambientale, fa parte della categoria di animali cosiddetti "omeotermi", che mantengono la propria temperatura a un livello quasi costante, anche quando le temperature circostanti variano fortemente.

La temperatura corporea degli omeotermi tuttavia non rimane costante. In condizioni normali essa varia durante il giorno, a seconda delle stagioni e della parte del corpo presa in esame, mentre gli altri parametri rimangono costanti.

Il sistema termoregolatore dell'uomo regola  la produzione di calore (termogenesi) e la sua eliminazione (termolisi).

Tale sistema che mantiene il più costante possibile nei tessuti profondi del corpo una temperatura intorno ai 37°C, è rappresentato dal sistema nervoso-centrale e corrisponde nel cervello all'ipotalamo), che si avvale di una serie di termorecettori nella rilevazione di eventuali stress termici.

Quando tale equilibrio termico viene mantenuto con facilità, le condizioni climatiche presenti in quel momento possono essere definite di benessere. Se invece i meccanismi di termoregolazione faticano a mantenere l'equilibrio, ( forte produzione di sudore o altro) si parlerà di condizioni climatiche di equilibrio ma non di benessere. Se invece, nonostante il massimo sforzo del sistema di termoregolazione, non viene mantenuto l'equilibrio termico, saremo in presenza di condizioni climatiche di disequilibrio.

Per benessere termico di una persona si intende:

" La condizione mentale in cui detta persona è soddisfatta dalle condizioni climatiche che la circondano."

L'ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers inc.) definisce il comfort termico come una condizione di benessere psicofisico dell'individuo rispetto all'ambiente in cui vive ed opera.

Variazioni della temperatura provocano variazioni degli impulsi bioelettrici che i termorecettori inviano al cervello.

Le risposte del sistema termoregolatore nell'uomo modificano:

• il flusso di sangue alla superficie
• l'erezione pilifera
• la secrezione di ghiandole sudoripare
• la frequenza respiratoria
• la produzione metabolica di calore

Nelle giornate estive, caratterizzate da alte temperature e forte tasso di umidità, la dissipazione del calore corporeo è assicurata sostanzialmente dall'evaporazione dell'acqua che affiora sull'epidermide per traspirazione, mentre è trascurabile e secondario il ruolo attribuibile all'evaporazione dell'umore acqueo presente nei polmoni, nei bronchi e nei tratti superiori delle vie respiratorie.

E' importante sottolineare che l'evaporazione ed il conseguente raffreddamento corporeo, sono notevolmente condizionati dal contenuto di umidità dell'aria.

Tanto maggiore è il grado di umidità relativa presente, tanto maggiore è la difficoltà dell'organismo ad eliminare il calore in eccesso. Questo perchè il meccanismo fisiologico di raffreddamento risulta ostacolato dalle particelle d'aria circostanti già sature d'umidità e non più in grado quindi di raccogliere quella emessa dal corpo umano.

In questo caso la conseguenza è un aumento della temperatura corporea che può causare malori dovuti al calore.

Nelle fredde ed umide giornate invernali invece, l'azione termoregolatrice si traduce sul piano fisiologico nella vasocostrizione dei capillari cutanei (restringimento), con lo scopo di limitare la potenziale eccessiva diminuzione della temperatura corporea provocata dai processi di evaporazione favoriti dai moti dell'aria, i quali sono sempre presenti anche in condizioni di stabilità atmosferica. Tutto ciò espone l'uomo a serie patologie da raffreddamento.

Particolarmente importante è l'azione del vento. Infatti quest'ultimo, accrescendo l'evaporazione e quindi l'asportazione di calore corporeo per convezione (trasporto del calore verso l'alto), influisce negativamente durante le fredde ed umide giornate invernali, esaltandone gli effetti. Per contrapposizione tale meccanismo agisce positivamente durante le calde ed umide giornate estive, liberando il corpo dall'eccessivo calore e riducendone così il disagio fisiologico.

La scienza che studia le influenze dell'ambiente atmosferico sull'uomo è la "biometeorologia umana", chiamata anche "meteorologia medica", derivata dalla meteorologia, dalla medicina e di conseguenza dalla fisica.

Si tratta di una scienza molto antica. Infatti, già nell'antica Grecia, sia Ippocrate (400 a.C.) che Aristotele, avevano intuito che determinati fenomeni climatici e meteorologici avevano una certa influenza sull'uomo e sul suo comportamento.

Ma è nel corso di questo secolo, in seguito allo sviluppo di scienze quali la statistica, la fisica e la fisiologia, che la biometeorologia umana è stata riconosciuta a tutti gli effetti come scienza naturale.

L'obiettivo principale di questa scienza è quello di spiegare il fenomeno delle reazioni del corpo umano ai cambiamenti climatici, mediante l'uso di indici biometeorologici, rappresentati da formule empiriche, con i quali è possibile esprimere le condizioni soggettive di benessere o di disagio dell'uomo in relazione alla combinazione di più fattori ambientali (temperatura, umidità relativa, velocità dell'aria, ecc.).

Tali indici biometeorologici sono stati studiati e sviluppati in vari Paesi, spesso caratterizzati da condizioni climatiche diverse da quelle italiane.

Sarebbe, quindi, interessante ed opportuno approfondire e studiare meglio questi indici, ricalibrandoli per i nostri ambienti, cioè ricercando dei nuovi valori-soglia per le scale di riferimento che siano in grado di descrivere meglio le condizioni di disagio o di benessere delle persone autoctone (locali), che hanno avuto modo di acclimatare il proprio fisico al nostro ambiente.

E' quindi facilmente comprensibile come, in questi studi, sia fondamentale la collaborazione tra meteorologi e medici, soprattutto quando vengono studiati più da vicino gli effetti all'interno del corpo umano.

Tuttavia l'applicazione di routine di tali indici, abbinata alle previsioni meteorologiche, potrebbe essere utile per prevedere delle condizioni di emergenza sanitaria, come per esempio viene già fatto negli Stati Uniti d'America dal Servizio Meteorologico Nazionale (National Weather Service) della NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration).

Nei prossimi articoli ci dedicheremo di volta in volta alla didattica di :

• Indice di Calore (Heat Index)
• Indice Humidex (Humidex Index)
• New Summer Simmer Index (Summer Simmer Index)
• Indice di Thom (Discomfort Index)

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