Чи правда, що ми втрачаємо тепло через голову?
У Південній півкулі - осінь, і австралійський науково-популярний сайт Conversation публікує матеріал на актуальну тему за авторством фізіолога Найджела Тейлора з Воллонгонгского університету. Спеціаліст по реакціях стресу у людини дивується своїм співвітчизникам, які можуть вийти на вулицю в шортах і шарфику, сланцях і светрі, футболці та в`язаній шапочці. Остання комбінація часто пояснюється «народною мудрістю», в якій мовиться: організм втрачає тепло через голову.
Г-н Тейлор бере на себе нелегку задачу пояснити обивателю, чому це неправда.
Відео: VERSUS: FRESH BLOOD 2 (Rickey F VS Sin) Round 1
В Австралії прийшла осінь ... (Фото Taylor Mackenzie.)
Він починає з азів. Людський теплообмін продиктований законами фізики, варіаціями форм і розмірів тіла, а також механізмами фізіологічного контролю, серед яких - зміна шкірного кровообігу, тремтіння, потовиділення. Їх взаємодія підтримує постійну температуру тіла, яка, як правило, знаходиться трохи нижче 37 ° C. (Хоча повідомлялося про випадки виживання при температурі тіла 13,7 і 46,5 ° C, ви, швидше за все, відчуєте себе дуже погано вже нижче 35 і вище 40 ° C.)
За межами тіла теплообмін здійснюється або «насухую» (за допомогою випромінювання, конвекції і кондуктивного теплообміну), або шляхом випаровування вологи. У першому випадку теплова енергія переноситься від більш гарячої до більш холодної області, а швидкість теплообміну залежить від різниці температур між об`єктами або їх частинами. При випаровуванні молекули води забирають з собою тепло, відриваючись від вологій поверхні назустріч більш сухого повітря.
Чим більше площа поверхні, тим швидше втрачається тепло. У той же час чим більше маса, тим вище термостійкість, тобто опір швидким і значним змінам температури. Таким чином, отримуємо наступний принцип: зміна температури визначається відношенням площі поверхні до маси.
Тому прямокутний паралелепіпед товщиною з цигарковий папір втрачає тепло дуже швидко, тоді як куля (геометричне тіло з найменшим показником відношення площі поверхні до об`єму) сильніше за всіх чинить опір втрати тепла. Оскільки форма голови людини близька до кулі, уявлення про неї як про основне джерело тепловтрат можна ставити під сумнів.
Але не можна ігнорувати фізіологічний контроль шкірного кровообігу, бо саме таким чином тепло переноситься в шкіру для розсіювання, і потовиділення, яке сприяє втраті тепла, коли повітря гаряче шкіри. Є багато прикладів того, як природний відбір привів до фізіологічних змін, який поліпшує терморегуляцію. Візьміть великого тукана: Велика площа поверхні дзьоба цього птаха в поєднанні з особливостями кровопостачання призводить до вельми ефективному розсіюванню тепла. Те ж справедливо для слонячих вух. У людей найближчим еквівалентом є кисті і ступні.
Великий тукан (фото Brent Moore).
Голову не назвеш ідеальним випромінювачем, незважаючи на величезну кількість кровоносних судин поблизу її поверхні, адже кровообіг в шкірі голови майже не змінюється, коли нам стає холодно або жарко. Навіть якщо навколишня температура підвищується до небезпечних показників, кровотік в шкірі голови прискорюється менше в порівнянні з шкірою кистей і ступень.
Додайте до цього те, що близько половини поверхні голови вкрите волоссям, які утримують повітря і тим самим створюють ізоляційний шар, що запобігає теплообмін. Правда, на жаль, не всі голови дотримуються цього правила.
Голова не підходить і для ролі охолоджувача шляхом випаровування вологи. Хоча потовиділення особливо активно відбувається в області чола (з розрахунку обсягу рідини на одиницю площі), в межах зони росту волосся воно йде вдвічі повільніше.
До того ж на голову доводиться лише близько 7% площі нашого тіла, так що навіть з урахуванням чола її внесок в охолодження шляхом випаровування вологи становить тільки 10%, в чому вона поступається кисті, спині, стегна і гомілки. Хоча під час фізичних вправ показник потовиділення голови збільшується втричі, його частка все одно не перевищує 13%.
Тому, хоча температура голови робить її прекрасним місцем для втрати тепла, геометрична форма і фізіологічний відгук на нагрівання та охолодження не дозволяють їй бути першою скрипкою.
Тримати голову в теплі важливо точно так же, як більшість інших частин тіла, але не більше. Важливіше захистити кисті і ступні, так що, залишаючись в шортах і футболці, насамперед надягайте рукавички і шкарпетки, а не шапку.
