دو مرد سفیدپوست در دهه ۶۰ زندگی خود صدها مایل از یکدیگر فاصله دارند، یکی در آریزونا و دیگری در ایالت واشنگتن. هر دو هم‌سن هستند و پیشینه اجتماعی-اقتصادی یکسانی دارند. آن‌ها همچنین عادات مشابهی دارند و از نظر جسمانی در وضعیت تقریباً یکسانی قرار دارند. اما مردی که در آریزونا زندگی می‌کند، سریع‌تر از مردی که در واشنگتن زندگی می‌کند، پیر می‌شود—دقیقاً ۱۴ ماه سریع‌تر. هیچ‌یک از آن‌ها سیگار نمی‌کشند یا الکل مصرف نمی‌کنند. هر دو به‌طور منظم ورزش می‌کنند. پس چرا فردی که در جنوب‌غربی بیابانی زندگی می‌کند، از نظر سلولی بیش از یک سال از همتای خود در شمال‌غربی اقیانوس آرام مسن‌تر است؟
مطالعه‌ای که این هفته در مجله Science Advances منتشر شده است، نشان می‌دهد که گرمای شدید باعث می‌شود میلیون‌ها آمریکایی سریع‌تر از همتایان خود در مناطق خنک‌تر پیر شوند. محققان دریافتند که تأثیر مواجهه مزمن با دمای بالا معادل تأثیر مصرف مداوم سیگار بر پیری سلولی است.
با ادامه افزایش میانگین دمای جهانی به دلیل اثر گازهای گلخانه‌ای ناشی از سوزاندن سوخت‌های فسیلی، بخش‌های وسیع‌تری از جمعیت جهان در معرض گرمای شدید قرار می‌گیرند—پدیده‌ای که از سال ۱۹۹۹ تاکنون جان بیش از ۲۱,۰۰۰ آمریکایی را گرفته است. در سال ۲۰۲۳، شهر فینیکس در آریزونا، جایی که برخی از افراد مورد مطالعه در آن زندگی می‌کنند، به مدت ۳۱ روز متوالی دمای بالای ۱۱۰ درجه فارنهایت را تجربه کرد. آن سال گرم‌ترین سال ثبت‌شده در تاریخ بود—رکوردی که به سرعت در سال ۲۰۲۴ شکسته شد.
مواجهه با گرمای بالاتر از حد متوسط، عواقب جدی کوتاه‌مدت و بلندمدت برای سلامت دارد. افراد ممکن است دچار بیماری‌های مرتبط با گرما مانند کم‌آبی بدن و غش شوند یا گرمازدگی—جدی‌ترین شکل بیماری ناشی از گرما که می‌تواند منجر به مرگ شود—را تجربه کنند. افراد مسن و کودکان خردسال به‌ویژه در برابر این اثرات آسیب‌پذیر هستند، زیرا در تنظیم دمای داخلی بدن خود دچار مشکل می‌شوند. در طول ماه‌ها و سال‌ها، قرار گرفتن در معرض گرما می‌تواند بیماری‌های مزمن موجود مانند بیماری‌های کلیوی و قلبی-عروقی را تشدید کند و خطر ابتلا به مشکلات روانی و زوال عقل را افزایش دهد.
اون یانگ چوی، محقق پسادکتری در دانشکده سالمندی لئونارد دیویس در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و نویسنده اصلی این مطالعه، می‌خواست بداند که چه عواملی ممکن است باعث عواقب بلندمدت سلامتی در سطح سلولی در اثر مواجهه با گرمای شدید شوند، به‌ویژه در افرادی که به ۶۰ سالگی نزدیک می‌شوند. او به‌ویژه به "تظاهرات غیر بالینی" ناشی از گرما علاقه‌مند بود، به این معنی که او می‌خواست بررسی کند که چگونه گرما بر افرادی که به دلیل بیماری‌های ناشی از گرما یا گرمازدگی به اورژانس مراجعه نمی‌کنند، تأثیر می‌گذارد. فرضیه او این بود که گرما به‌تدریج سلامت کلی را تضعیف می‌کند، حتی اگر فرد متوجه آن نشود.
برای آزمایش این نظریه، چوی نمونه‌های خونی بیش از ۳۶۰۰ فرد بالای ۵۶ سال را که در یک مطالعه ملی بزرگ در مورد سلامت و بازنشستگی شرکت کرده بودند، تحلیل کرد. این شرکت‌کنندگان در سال‌های ۲۰۱۶ یا ۲۰۱۷ آزمایش خون داده بودند. چوی و همکارش جنیفر آیلشر سپس از داده‌های آب‌وهوایی برای تخمین تعداد "روزهای گرم" که توسط سازمان ملی هواشناسی تعریف شده است، برای هر شرکت‌کننده در سال‌ها، ماه‌ها و روزهای منتهی به آزمایش خون استفاده کردند. آن‌ها شرکت‌کنندگان را بر اساس عوامل جمعیتی مانند نژاد، وضعیت اقتصادی-اجتماعی، عادات ورزشی و سایر متغیرها دسته‌بندی کرده و سپس آن‌ها را با استفاده از مجموعه‌ای از آزمایش‌های بیولوژیکی که سرعت پیری سلولی را تعیین می‌کنند، با یکدیگر مقایسه کردند.
"با قرار گرفتن در معرض گرما در طولانی‌مدت—یک سال و شش سال—یک ارتباط ثابت بین گرما و سن بیولوژیکی در آزمایش‌های مختلف بیولوژیکی مشاهده می‌کنیم،" چوی گفت. افراد ساکن مناطقی که دمای آن‌ها برای نیمی از سال ۹۰ درجه فارنهایت یا بالاتر است، تا ۱۴ ماه پیری بیولوژیکی بیشتری را تجربه کرده‌اند، در مقایسه با افرادی که در مناطقی با کمتر از ۱۰ روز دمای ۹۰ درجه فارنهایت یا بالاتر زندگی می‌کنند.
ویوک شانداس، استاد دانشگاه ایالتی پورتلند که اثرات تغییرات آب‌وهوایی بر شهرها را مطالعه می‌کند و در این تحقیق مشارکت نداشته است، گفت: "این مطالعه یکی از اولین ارزیابی‌های تجربی است که نشان می‌دهد قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض گرما مستقیماً با تسریع فرآیند پیری مرتبط است." او افزود: "این یافته‌ها به تحقیقات موجود اضافه می‌کنند و نشان می‌دهند که مرگ‌ومیر در کوتاه‌مدت ممکن است نتیجه قرار گرفتن افراد مسن در معرض گرمای دوره‌ای و بلندمدت باشد."
دو مطالعه قبلی نشان داده بودند که افراد در معرض گرما سریع‌تر پیر می‌شوند و مطالعات انجام‌شده روی موش‌ها نیز به‌طور مداوم نشان داده‌اند که گرما باعث پیری سلولی می‌شود. اما مطالعه چوی اولین تحقیقی است که این ارتباط را در سطح ملی بررسی می‌کند. اندازه و تنوع نمونه‌های او کمک کرد تا بسیاری از عواملی که معمولاً چنین داده‌هایی را مخدوش می‌کنند، حذف شوند. چوی تفاوت عمده‌ای بین گروه‌های جمعیتی پیدا نکرد—نشانه‌ای که نشان می‌دهد گرما به‌طور کلی به سلول‌های افراد مسن آسیب می‌رساند.
با این حال، چوی در نظر نگرفت که افراد چگونه ممکن است برای محافظت از خود در برابر گرما تطبیق پیدا کنند. برخی افراد، به‌ویژه آمریکایی‌های ثروتمندتر، ممکن است در تمام روز و شب در خانه‌های خود با تهویه مطبوع قوی بمانند.
تحقیقات قبلی نشان داده‌اند که دماهای بالاتر از حد متوسط بر همه جمعیت‌ها به‌طور یکسان تأثیر نمی‌گذارد. گرمای شدید به‌ویژه برای افرادی که در مناطق شهری با پوشش گیاهی کم و سطوح بتنی زیاد زندگی می‌کنند، خطرناک است. این مناطق که در شهرهایی مانند نیویورک و شیکاگو قرار دارند، جزایر گرمایی شهری نامیده می‌شوند و می‌توانند تا ۷ درجه فارنهایت گرم‌تر از مناطق روستایی اطراف باشند. این جزایر گرمایی شهری معمولاً با محله‌هایی هم‌پوشانی دارند که در گذشته به دلیل سیاست‌های نژادپرستانه، اقلیت‌های غیرسفیدپوست در آن‌ها محدود شده بودند. به همین دلیل، افراد رنگین‌پوست به‌طور میانگین در مناطق شهری در معرض گرمای شدیدتری نسبت به سفیدپوستان غیرهیسپانیک قرار دارند. این جوامع همچنین کمتر قادر به تأمین هزینه‌های تهویه مطبوع هستند.
چوی امیدوار است که مطالعات آینده این تفاوت‌ها را دقیق‌تر بررسی کنند، به‌ویژه با توجه به اینکه تا سال ۲۰۴۰، از هر پنج آمریکایی، یک نفر ۶۵ ساله یا مسن‌تر خواهد بود—در مقایسه با یک نفر از هر هشت نفر در سال ۲۰۰۰. "ما باید افراد را از بدو تولد تا سنین بالا تحت نظر داشته باشیم تا ببینیم آیا این اثرات قابل برگشت هستند یا نه."