Я познаю мир. Тайны человека - [19]
Как же борется наш организм с жарой? Человек охлаждается, испаряя влагу в легких и с кожи. Запасы воды, которые организм может испарить, борясь с жарой, ограничены. Определить, какое количество воды испаряет человек, почти 40 лет назад впервые сумел итальянский ученый С. Санторио, возглавлявший кафедру теоретической медицины университета города Падуи. Соорудив громадные весы, он часами восседал на них, наблюдая за изменением собственного веса. Результаты опытов были столь ошеломляющими, что в его лабораторию стекались многочисленные посетители, жаждавшие увидеть, как у них на глазах худеет известный ученый. А изменения веса были ощутимы: за ночь Санторио терял почти килограмм.
Из легких за сутки испаряется 150–500 граммов воды, а через кожу еще больше. Оказывается, человек беспрерывно потеет, хотя пот и не стекает по телу крупными каплями.
Из отверстий бесчисленных потовых желёз, разбросанных по всей поверхности кожи, выделяются мельчайшие капельки пота, увидеть которые можно только под микроскопом.
Если воздух достаточно сух, они успевают испариться раньше, чем из желёзок выделятся новые, и кожа остается сухой. В холодную погоду с кожи испаряется 250–1700 граммов воды. При выполнении тяжелой физической работы в жаркую сухую погоду выделение пота может возрастать до 10–15 литров в сутки, а иногда до 4 литров в час, но кожа и в этом случае может остаться сухой. По самым скромным подсчетам, южане за 70 лет жизни выделяют 70–150 тонн пота, шесть железнодорожных цистерн.
На испарение пота расходуется большое количество тепла. Если все это тепло отнять от человеческого тела, его температура понизилась бы примерно на 10 градусов, но наше тело дает для испарения лишь небольшую часть необходимого тепла, остальное тепло берется из воздуха. Только благодаря испарению воды из легких и с кожи температура человеческого тела остается нормальной, даже когда температура воздуха повысится до 40–50°С.
Потеть не всегда полезно. Когда в воздухе много влаги, пот испаряется медленно, собирается крупными каплями и стекает по телу, не принося облегчения. Ведь если нет испарения, не происходит и охлаждения. Поэтому жара в сухих пустынях переносится легче, чем во влажных тропических лесах.
Вырабатывая пот, потовые железы получают воду из крови. Но пока потоотделение не достигает чрезвычайно больших размеров, кровь не густеет и ее не становится меньше. Как только кровь начинает терять воду, сейчас же со "складов" в кровяное русло поступает такое же количество воды. "Склады" воды находятся в подкожной клетчатке, мышцах и других органах. Наоборот, когда человек пьет воду и она из кишечника поступает в кровь, сразу же соответствующее количество воды переводится в "склады". Однако количество выделяемого пота зависит не только от запасов воды в организме, но и от работоспособности потовых желез.
Человек, как электрическая лампочка
Испарение для человека – это главный и достаточно мощный способ остановить в жаркую погоду повышение температуры собственного тела. А как быть, если влажность воздуха так высока, что испарение становится невозможным и пот крупными каплями скатывается с нашей кожи, не давая охлаждающего эффекта и не принося нам облегчения?
У человека есть и другие возможности избавиться от некоторого количества излишков тепла. Это можно сделать с помощью теплопроводности.
С теплопроводностью мы сталкиваемся постоянно. Огонь горит внутри печи, но печка и снаружи горяча, так как ее стенки проводят тепло и согревают помещение. По трубам центрального водяного отопления течет горячая вода. Она является носителем тепла, а металлические стенки труб и отопительных батарей проводят тепло и согревают наши комнаты.
На теплопроводности основано охлаждение тела путем передачи тепла воздуху или жидкости. Если окружающий воздух будет хотя бы на один градус холоднее нашего тела, оно станет отдавать свое тепло молекулам газов, соприкасающихся с ним, а те, согревшись, станут постепенно отходить от тела, уступая место более холодным порциям воздуха.
От тепла можно избавиться путем его излучения. Все предметы с температурой выше абсолютного нуля (абсолютным нулем считают температуру –273°С) отдают энергию с помощью излучения света, точнее, с помощью испускания инфракрасных лучей. Они ничем существенным, кроме своих длинных волн, не отличаются от прочих лучей, испускаемых солнцем. Наши глаза не способны улавливать инфракрасное излучение, но это не вина лучей, а недостаток наших глаз.
Свет, солнечные лучи, в том числе инфракрасные, – это электромагнитные волны. Вот их мы и излучаем, отличаясь от солнца только тем, что наше излучение не такое мощное, и мы, в отличие от солнца, способны испускать лишь инфракрасные лучи.
Инфракрасные лучи испускает тело, но избавиться от тепла можно только через голые участки кожи, имеющие богатую сосудистую сеть, позволяющую выносить к поверхности вместе с кровью глубинное тепло организма. Это могут быть уши слонов, зайцев, ослов, у антилоп – рога, у птиц – гребни на голове, вроде петушиного, голое, не защищенное шерстью брюхо.
В жаркое время суток слоны отдыхают, укрывшись в тени высоких деревьев. Гиганты дремлют стоя, неторопливо обмахиваясь ушами, имеющими богатое кровоснабжение. Взмахи ушей–вентиляторов вызывают движение воздуха и не препятствуют излучению ими тепла, которое достаточно велико. Львица, укрывшаяся после сытного обеда в тени акаций, если ей жарко, ложится на бок. Голое брюхо зверя испускает много тепловых лучей.
