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O corpo humano dissipa energia variando a taxa e intensidade da circulação sanguínea, perdendo água através da pele e pelas glândulas de suor. Para arrefecer, o coração começa a bombear mais sangue, os vasos sanguíneos dilatam para suportar o maior fluxo, e pacotes de minúsculos vasos capilares na direcção das camadas superiores da pele entram em acção. O sangue circula mais perto da superfície da pele, permitindo a perda de energia na forma de calor para a atmosfera mais fresca. Ao mesmo tempo, água difunde pela pele como transpiração. A pele controla cerca de 90 por cento da função de dissipação de energia do corpo. Suando, por si só, não faz arrefecer o corpo, excepto se a água seja for removida por evaporação, e a humidade elevada retardar a evaporação.
Em condições de temperatura e humidade relativa elevadas, o corpo necessita manter a temperatura do seu interior a 37°C . O coração bombeia uma torrente de sangue através de vasos sanguíneos dilatados; as glândulas de suor libertam líquido, inclusive químicos essenciais dissolvidos, como cloreto de sódio sobre a superfície da pele.
Quando a entrada de energia excede o nível que o corpo pode remover, ou quando o corpo não consegue compensar a perda de fluidos e sais por transpiração, a temperatura do interior do corpo começa a aumentar e doença relacionadas com o calor podem desenvolver-se.
Índices de mortalidade podem aumentar notavelmente em resultado das ondas de calor, com máximos a acontecerem 1-2 dias depois do dia em que a temperatura máxima diária foi atingida; quer dizer, existe um atraso de 1-2 dias entre as temperaturas mais elevadas e o máximo do índice de mortalidade. A doença (insolação, esgotamento por calor, etc.) pode surgir em pessoas saudáveis sobre expostas ou com hiper-sensibilidade ao calor. Porém, a maioria de mortes em excesso que acontecem durante ondas de calor é principalmente devida a outras doenças nas quais tensão de calor antecipa a morte. Crianças, idosas e as pessoas doentes, em particular com problemas de circulação, constituem os maiores grupos de risco durante calor excessivo.
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