Δεν έχετε περισσότερες πιθανότητες να χάσετε θερμότητα από το κεφάλι σας από άλλα μέρη του σώματός σας - εκτός από τα χέρια και τα πόδια σας. Taylor Mackenzie
Όταν ο καιρός αρχίσει να κρυώνει και τα χειμωνιάτικα ρούχα περιστρέφονται στις ντουλάπες μας, εμφανίζονται κάποιοι ιδιόμορφοι συνδυασμοί: σορτς και κασκόλ. στρινγκ και μπουφάν? Μπλουζάκια και φασόλια. Το τελευταίο συχνά εξηγείται με ένα παλιό ρητό: χάνεις το μεγαλύτερο μέρος του κεφαλιού σου μέσα από το κεφάλι σου. Αλλά, στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι αυτό είναι αναληθές.
Πρώτον, ας επιστρέψουμε στα βασικά της ανταλλαγής θερμότητας.
Η ανθρώπινη ανταλλαγή θερμότητας υπαγορεύεται από ένα συνδυασμό φυσικών αρχών, παραλλαγών στο σχήμα και το μέγεθος του σώματος και φυσιολογικούς μηχανισμούς ελέγχου όπως η μεταβολή της ροής του αίματος στο δέρμα, το ρίγος και η εφίδρωση. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις διατηρούν μια σταθερή θερμοκρασία στο βάθος του σώματος, η οποία είναι συνήθως λίγο κάτω από τους 37 ° C.
Ενώ άκρα που επιβιώνουν 13.7 ° C και 46.5 ° C έχουν αναφερθεί, είναι πιθανό να αισθάνεστε άθλια και αδιαθεσία όταν αυτή η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους 35 ° C ή ανέλθει πάνω από τους 40 ° C.
Φυσικές αρχές
Κοιτώντας πέρα από το σώμα, η θερμότητα ανταλλάσσεται μεταξύ όλων των αντικειμένων μέσω ξηρών οδών (ακτινοβολία, μεταφορά, αγωγή) και μέσω της εξάτμισης της υγρασίας.
Για ξηρά μονοπάτια, η θερμική ενέργεια μετακινείται από θερμότερες σε ψυχρότερες περιοχές, με την ισοτιμία της να εξαρτάται από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ αυτών των αντικειμένων.
Για ψύξη με εξάτμιση, τα μόρια του νερού αφήνουν υγρές επιφάνειες για να εισέλθουν σε λιγότερο υγρό αέρα, παίρνοντας μαζί τους θερμότητα.
Αυτές είναι οι πρώτες αρχές της ανταλλαγής θερμότητας.
Σχήμα και μέγεθος
Η θερμότητα είναι πιθανό να χαθεί πιο γρήγορα από μεγαλύτερες επιφάνειες. Παρ 'όλα αυτά, οι μεγάλες μάζες έχουν μεγαλύτερη θερμική σταθερότητα και αντιστέκονται στις γρήγορες και σημαντικές αλλαγές της θερμοκρασίας. Έτσι, η αλληλεπίδραση μεταξύ της επιφάνειας και της μάζας παρέχει μια άλλη πρώτη αρχή: η αλλαγή θερμοκρασίας οποιουδήποτε αντικειμένου υπαγορεύεται από τον λόγο της επιφάνειας του προς τη μάζα του.
Έτσι, ένα λεπτό γκοφρέτο ορθογώνιο πρίσμα χάνει θερμότητα εντυπωσιακά γρήγορα, ενώ μια σφαίρα, η οποία έχει τη μικρότερη αναλογία επιφάνειας προς όγκο οποιουδήποτε αντικειμένου, παρέχει τη μεγαλύτερη αντίσταση στην απώλεια θερμότητας. Το σχετικά σφαιρικό σχήμα του ανθρώπινου κεφαλιού, επομένως, μας οδηγεί να αμφισβητήσουμε τον μύθο της απώλειας θερμότητας με βάση την επιστήμη πρώτων αρχών.
Το ράμφος του toco toucan επιτρέπει στο πουλί να κρυώσει γρήγορα. Flickr/Brent
Αλλά δεν μπορούμε να αγνοήσουμε τον φυσιολογικό έλεγχο της ροής του αίματος στο δέρμα, καθώς έτσι μεταφέρεται θερμότητα στο δέρμα για διάχυση και εφίδρωση, που διευκολύνει την απώλεια θερμότητας όταν ο αέρας είναι πιο ζεστός από το δέρμα.
Υπάρχουν πολλά παραδείγματα για το πώς η φυσική επιλογή οδήγησε σε φυσιολογικές αλλαγές για να υποστηρίξει τη ρύθμιση της θερμοκρασίας. Πάρτε το toco toucan: η μεγάλη επιφάνεια του λογαριασμού αυτού του πουλιού, σε συνδυασμό με την παροχή αίματος, επιτρέπει πολύ αποτελεσματική διάχυση θερμότηταςΕ Το ίδιο ισχύει και για τα αυτιά των ελεφάντων.
Στους ανθρώπους, τα πλησιέστερα ισοδύναμα είναι τα χέρια και πόδια.
Φυσιολογικός έλεγχος
Το κεφάλι δεν είναι το ιδανικό καλοριφέρ, παρόλο που έχει πολλά αιμοφόρα αγγεία κοντά στην επιφάνειά του, αφού το δέρμα του ρέει αίμα δεν διαφέρει σημαντικά όταν κάποιος είτε ξεκουράζεται άνετα είτε δραματικά δροσίζεται. Ακόμα και όταν κάποιος έχει ένα επικίνδυνα υψηλή θερμοκρασία, η ροή του αίματος στο δέρμα του κεφαλιού αυξάνεται πολύ λιγότερο από αυτή του χέρια και πόδια για το ίδιο ερέθισμα θέρμανσης.
Επιπλέον, τα περισσότερα κεφάλια έχουν περίπου 50% κάλυψη τρίχας, η οποία παγιδεύει τον αέρα και μονώνει από την ανταλλαγή θερμότητας. Αν και (δυστυχώς) δεν συμμορφώνονται όλα τα κεφάλια με αυτήν τη γενίκευση.
Η κεφαλή δεν είναι καλή ούτε για ψύξη με εξάτμιση. Ενώ το μέτωπο είναι το πιο γόνιμος θέση έκκρισης ιδρώτα ανά μονάδα επιφάνειας όταν ξεκουραζόμαστε, εμφανίζεται εφίδρωση από σημεία εντός της γραμμής των μαλλιών μισό από αυτό το ποσοστό.
Γάντια και κάλτσες θα σας βοηθήσουν να ζεσταθείτε. Κ Χατάνακα
Στην πραγματικότητα, το κεφάλι αντιπροσωπεύει μόνο για το 7% της επιφάνειας του σώματος, επομένως η συμβολή του στην εξάτμιση ολόκληρου του σώματος σε ηρεμία είναι μόνο 10%, και μικρότερη από εκείνη του χεριού, της πλάτης, του μηρού και του κάτω ποδιού. Ενώ αυτή η απώλεια θερμότητας μπορεί να τριπλασιαστεί κατά τη διάρκεια της άσκησης, εξακολουθεί να ευθύνεται μόνο 13% της ολικής εξάτμισης.
Φαίνεται λοιπόν ότι παρόλο που η θερμοκρασία του κεφαλιού το καθιστά κατάλληλο για την απώλεια θερμότητας, ούτε η γεωμετρία του ούτε οι φυσιολογικές του αντιδράσεις στη θέρμανση ή την ψύξη το καθιστούν κρίσιμο σημείο για απώλεια θερμότητας.
Το να καλύψετε το κεφάλι σας δεν είναι πιο αποτελεσματικό για να σας ζεσταίνει από το να καλύψετε τις περισσότερες άλλες περιοχές του σώματος. Με άλλα λόγια, δεν έχετε περισσότερες πιθανότητες να χάσετε θερμότητα από το κεφάλι σας από άλλα μέρη του σώματός σας - εκτός από τα χέρια και τα πόδια σας. Το να φοράς γάντια και κάλτσες είναι το καλύτερο στοίχημά σου.
Σχετικά με το Συγγραφέας
Nigel Taylor, Αναπληρωτής Καθηγητής Θερμικής Φυσιολογίας, Πανεπιστήμιο του Wollongong
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Βιβλία για το Περιβάλλον από τη λίστα με τα Best Sellers του Amazon
"Σιωπηλή Άνοιξη"
από τη Ρέιτσελ Κάρσον
Αυτό το κλασικό βιβλίο αποτελεί ορόσημο στην ιστορία του περιβαλλοντισμού, εφιστώντας την προσοχή στις βλαβερές επιπτώσεις των φυτοφαρμάκων και τις επιπτώσεις τους στον φυσικό κόσμο. Το έργο του Carson βοήθησε να εμπνεύσει το σύγχρονο περιβαλλοντικό κίνημα και παραμένει επίκαιρο σήμερα, καθώς συνεχίζουμε να παλεύουμε με τις προκλήσεις της περιβαλλοντικής υγείας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Η ακατοίκητη γη: Η ζωή μετά την θέρμανση"
του Ντέιβιντ Γουάλας-Γουέλς
Σε αυτό το βιβλίο, ο David Wallace-Wells προειδοποιεί για τις καταστροφικές συνέπειες της κλιματικής αλλαγής και την επείγουσα ανάγκη αντιμετώπισης αυτής της παγκόσμιας κρίσης. Το βιβλίο βασίζεται σε επιστημονική έρευνα και παραδείγματα πραγματικού κόσμου για να παρέχει μια νηφάλια ματιά στο μέλλον που αντιμετωπίζουμε εάν αποτύχουμε να αναλάβουμε δράση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Η κρυφή ζωή των δέντρων: Τι νιώθουν, πώς επικοινωνούν; Ανακαλύψεις από έναν μυστικό κόσμο"
από τον Peter Wohlleben
Σε αυτό το βιβλίο, ο Peter Wohlleben εξερευνά τον συναρπαστικό κόσμο των δέντρων και τον ρόλο τους στο οικοσύστημα. Το βιβλίο βασίζεται στην επιστημονική έρευνα και τις εμπειρίες του Wohlleben ως δασοφύλακα για να προσφέρει πληροφορίες για τους περίπλοκους τρόπους με τους οποίους τα δέντρα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και τον φυσικό κόσμο.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"Το σπίτι μας φλέγεται: Σκηνές μιας οικογένειας και ενός πλανήτη σε κρίση"
των Γκρέτα Τούνμπεργκ, Σβάντε Τούνμπεργκ και Μαλένα Έρνμαν
Σε αυτό το βιβλίο, η ακτιβίστρια για το κλίμα Γκρέτα Τούνμπεργκ και η οικογένειά της προσφέρουν μια προσωπική αφήγηση του ταξιδιού τους για να αυξήσουν την ευαισθητοποίηση σχετικά με την επείγουσα ανάγκη αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής. Το βιβλίο παρέχει μια ισχυρή και συγκινητική περιγραφή των προκλήσεων που αντιμετωπίζουμε και της ανάγκης για δράση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
"The Sixth Extinction: An Unnatural History"
από την Elizabeth Kolbert
Σε αυτό το βιβλίο, η Elizabeth Kolbert εξερευνά τη συνεχιζόμενη μαζική εξαφάνιση ειδών που προκαλείται από την ανθρώπινη δραστηριότητα, βασιζόμενη σε επιστημονική έρευνα και παραδείγματα πραγματικού κόσμου για να παρέχει μια νηφάλια ματιά στον αντίκτυπο της ανθρώπινης δραστηριότητας στον φυσικό κόσμο. Το βιβλίο προσφέρει μια συναρπαστική έκκληση για δράση για την προστασία της ποικιλομορφίας της ζωής στη Γη.
