Den globala uppvärmningen accelererar, drivs av den fortsatta ökningen av utsläppen av växthusgaser. Australiens klimat har värmts upp med drygt 1°C sedan 1910, med globala temperaturer på kurs mot en 3-5°C ökning detta århundrade.

Australien ligger före den globala temperaturkurvan. Vår genomsnittliga dygnstemperatur är 21,8°C – det är 13,7°C varmare än det globala genomsnittet på 8,1°C.

Värmeextrema (dagar över 35°C och nätter över 20°C) är nu vanligare i Australien, inträffade cirka 12 % av tiden jämfört med cirka 2 % av tiden mellan 1951 och 1980.

Så vad gör höga temperaturer med våra kroppar? Och hur mycket extra värme tål människor och vårt sätt att leva?

Fler svidare framöver

Australiens sommar 2018-19 var 2,14°C varmare än genomsnittet 1961–90, slog det tidigare rekordet 2012–13 med stor marginal. Det inkluderade en aldrig tidigare skådad sekvens av fem dagar i följd med nationellt genomsnittliga maxtemperaturer över 40°C.

Första halvåret 2019 rankas som det lika näst hetaste sedan rekord började för världen, och även Australien.

Bureau of Meteorology (BOM) har varnat för att denna sommar kommer att bli ännu en brännhet. Heta torra nordliga vindar som spårar över torkadrabbade New South Wales och Queensland har kapacitet att leverera blåsig värme och extrema brandrisker till sydstaterna, och liten lättnad är i sikte för dem i torka.

Vissa australiensare på landsbygden har redan utsatts för 50°C dagar, och de stora södra tunnelbanestäderna kommer att göra samma sak inom det närmaste decenniet eller så.

Hur våra kroppar reglerar värme

Som de flesta däggdjur och fåglar, människor är endotermer (varmblodiga), vilket innebär att vår optimala interna driftstemperatur (cirka 36,8°C +/− 0,5) påverkas minimalt av omgivningstemperaturerna.

Lugnt sittande inomhus med en lufttemperatur på ca 22°C, vi genererar passivt de ytterligare 15°C för att hålla vår kärntemperatur på cirka 37°C.

Även när lufttemperaturen är 37°C, vår ämnesomsättning fortsätter att generera ytterligare värme. Denna överskottsvärme sprids ut i miljön genom avdunstning av svett från vår hud.

Temperatur- och fuktighetsgradienter mellan hudytan och gränsskiktet av luft bestämmer värmeväxlingshastigheten.

När den omgivande luften är varm och fuktig, värmeförlusten är långsam, vi lagrar värme, och våra temperaturer stiger.

Det är därför varmt, torr luft tolereras bättre än tropisk, fuktig värme:torr luft absorberar lätt svett.

En bris verkar uppfriskande genom att avlägsna gränsskiktet av mättad luft i kontakt med huden och släppa in torrare luft - vilket påskyndar avdunstning och värmeavgivning.

Vad händer när vi överhettas?

Värmeexponering blir potentiellt dödlig när människokroppen inte kan förlora tillräckligt med värme för att upprätthålla en säker kärntemperatur.

När vår kärntemperatur når 38,5°C, de flesta skulle känna sig trötta. Och kaskaden av symtom eskalerar när kärntemperaturen fortsätter att stiga utanför det säkra funktionsintervallet för våra kritiska organ:hjärtat, hjärna och njurar.

Ungefär som ett ägg i en mikrovågsugn, proteinet i vår kropp förändras när det utsätts för värme.

Medan vissa värmeacklimatiserade elitidrottare, som Tour de France-cyklister, kan tåla 40°C under begränsade perioder, denna temperatur är potentiellt dödlig för de flesta människor.

Som en pump, hjärtats roll är att upprätthålla ett effektivt blodtryck. Det fyller de varma och vidgade blodkärlen i hela kroppen för att få blod till vitala organ.

Exponering för extrem värme lägger betydande extra arbetsbelastning på hjärtat. Det måste öka kraften för varje sammandragning och hastigheten på sammandragningarna per minut (din hjärtfrekvens).

Om musklerna också arbetar, de behöver också ett ökat blodflöde.

Om allt detta inträffar vid en tidpunkt då kraftig svettning har lett till uttorkning, och därför lägre blodvolym, hjärtat måste massivt öka sitt arbete.

Hjärtat är också en muskel, så den behöver också extra blodtillförsel när man jobbar hårt. Men när man pumpar hårt och snabbt och dess egen efterfrågan på blodflöde inte matchas av dess utbud, det kan misslyckas. Många värmedödsfall registreras som hjärtinfarkt.

Höga aerobiska konditionsnivåer ger ett visst värmeskydd, ändå dör även idrottare och vältränade unga vuxna som pressar sig själva i värmen.

Vem är mer i riskzonen?

Äldre australiensare är mer sårbara för värmestress. Ålder är vanligtvis förknippat med sämre aerob kondition och nedsatt förmåga att upptäcka törst och överhettning.

Fetma ökar också denna sårbarhet. Fett fungerar som ett isolerande lager, samt ge hjärtat ett mer omfattande nätverk av blodkärl att fylla. Den extra vikten kräver ökad värmealstrande muskelansträngning för att röra sig.

Vissa mediciner kan sänka värmetoleransen genom att störa våra naturliga mekanismer som är nödvändiga för att klara värmen. Dessa inkluderar läkemedel som begränsar ökningar av hjärtfrekvensen, sänka blodtrycket genom att slappna av blodkärlen, eller stör svettning.

Kärntemperaturen ökas med ungefär en halv grad under graviditetens sena stadium på grund av hormonella svar och ökad ämnesomsättning. Det växande fostret och moderkakan kräver också ytterligare blodflöde. Exponering av fostret för extrem värme kan framkalla för tidig födsel och livslånga hälsoproblem som medfödda hjärtfel.

Ska vi inte bara acklimatisera oss?

Våra kroppar kan acklimatisera sig till heta temperaturer, men denna process har sina gränser. Vissa temperaturer är helt enkelt för varma för hjärtat att klara av och för att svetthastigheterna ska ge effektiv kylning, speciellt om vi behöver röra oss eller träna.

Vi är också begränsade av våra njurars förmåga att spara vatten och elektrolyter, och den övre gränsen för mängden vatten den mänskliga tarmen kan absorbera.

Kraftig svettning leder till vätske- och elektrolytbrist och den resulterande elektrolytobalansen kan störa hjärtrytmen.

Massdödshändelser inträffar nu under värmeböljor i traditionellt heta länder som Indien och Pakistan. Detta är när extrema värmen som närmar sig 50°C överstiger människokroppens kapacitet att upprätthålla sitt säkra kärntemperaturområde.

Värmeböljor är hetare, oftare och varar längre. Vi kan inte leva livet helt inomhus med luftkonditionering eftersom vi måste ge oss ut utomhus för att pendla, arbete, affär, och ta hand om de utsatta. Människor, djur och våra sociala system är beroende av detta.

Förutom, på en 50°C dag, Luftkonditioneringsenheter kommer att kämpa för att ta bort 25°C från den omgivande luften.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.