Menetätkö eniten lämpöä pään läpi?

Menetätkö eniten lämpöä pään läpi?
Et menetä todennäköisemmin lämpöä päästäsi kuin muut kehosi osat - paitsi kädet ja jalat. Taylor Mackenzie

Kun sää alkaa jäähtyä ja talvivaatteet vaihtuvat vaatekaappeihimme, syntyy joitain erikoisia yhdistelmiä: shortsit ja huivit; hihnat ja takit; T-paidat ja pipot. Viimeinen selitetään usein vanhalla sanonnalla: menetät suurimman osan päästäsi pään läpi. Mutta tosiasiassa tutkijat tietävät tämän olevan totta.

Palataan ensin takaisin lämmönvaihdon perusteisiin.

Ihmisen lämmönvaihdon sanelevat fyysiset periaatteet, kehon muodon ja koon vaihtelut sekä fysiologiset hallintamekanismit, kuten muuttunut ihon verenvirtaus, väriseminen ja hikoilu. Nämä vuorovaikutukset ylläpitävät vakaata syvän kehon lämpötilaa, joka on tyypillisesti vähän alle 37 ° C.

Vaikka selviävät ääripäät 13.7 ° C: n ja 46.5 ° C: n lämpötilasta on ilmoitettu, olet todennäköisesti kurja ja pahoinvoiva, kun tämä lämpötila laskee alle 35 ° C tai nousee yli 40 ° C.

Fyysiset periaatteet

Kehon ulkopuolella lämpö vaihdetaan kaikkien esineiden välillä kuivien reittien (säteily, konvektio, johtavuus) ja kosteuden haihtumisen kautta.

Kuivien reittien tapauksessa lämpöenergia siirtyy kuumemmilta alueilta viileämmille alueille vaihtokurssin ollessa riippuvainen näiden esineiden lämpötilaerosta.

Haihduttavaa jäähdytystä varten vesimolekyylit jättävät kosteista pinnoista päästäkseen vähemmän kosteaan ilmaan ottaen lämpöä mukanaan.

Nämä ovat lämmönvaihdon ensimmäisiä periaatteita.

Vartalon muoto ja koko

Lämpö menettää todennäköisemmin nopeammin isommilta pinnoilta. Siitä huolimatta suurilla massoilla on parempi lämpöstabiilisuus ja ne kestävät nopeita ja merkittäviä lämpötilan muutoksia. Siten pinta-alan ja massan vuorovaikutus tarjoaa toisen ensimmäisen periaatteen: minkä tahansa esineen lämpötilanmuutoksen määrää sen pinta-alan suhde massaan.

Joten kiekkojen ohut suorakulmainen prismahäviö kuumenee huomattavasti nopeasti, kun taas pallo, jolla on pienin minkä tahansa esineen pinta-alan suhde tilavuuteen, tarjoaa suurimman vastustuskyvyn lämpöhäviöille. Ihmisen pään suhteellisen pallomainen muoto saa meidät siis haastamaan lämpöhäviö-myytin ensisijaisten tieteiden perusteella.

Menetätkö eniten lämpöä pään läpi?
Toko-tukkaanin nokka antaa linnun jäähtyä nopeasti. Flickr / Brent

Emme kuitenkaan voi sivuuttaa ihon verenvirtauksen fysiologista hallintaa, koska näin lämpö kuljetetaan ihoon hajoamista varten ja hikoilu, mikä helpottaa lämmön menetystä, kun ilma on kuumaa kuin iho.

On monia esimerkkejä siitä, kuinka luonnollinen valinta johti fysiologisiin muutoksiin lämpötilan säätelyn tukemiseksi. Ota tupakka-tukaani: tämän lintulaskun suuri pinta-ala yhdessä verensaannin kanssa mahdollistaa erittäin tehokas lämmönpoisto. Sama koskee norsujen korvia.

Ihmisillä lähimmät vastaavat aineet ovat kädet ja jalat.

Fysiologinen valvonta

Pää ei ole ihanteellinen säteilijä, vaikka sen pinnalla on monia verisuonia, koska sen ihon verenvirtaus tapahtuu ei eroa merkittävästi kun joko lepää mukavasti tai dramaattisesti jäähdytetään. Jopa kun joku on vaarallisesti korkea lämpötila, pään ihon verenvirtaus kasvaa paljon vähemmän kuin kädet ja jalat samalle lämmitysstimulaatiolle.

Lisäksi useimmissa päissä on noin 50% hiusten peitto, joka vangitsee ilman ja eristää lämmönvaihtoa vastaan. Vaikka (valitettavasti) kaikki päät eivät ole tämän yleistyksen mukaisia.

Pää ei ole myöskään höyrystyvälle jäähdytykselle. Vaikka otsa on kaikkein tuottelias hikojen erittymiskohta pinta-alayksikköä kohti, kun lepäämme, hikoilu hiusrajan sisällä olevista kohdista tapahtuu puolet tästä arvosta.

Menetätkö eniten lämpöä pään läpi?Käsineet ja sukat auttavat pitämään sinut lämpimänä. K Hatanaka

Itse asiassa pää edustaa vain noin 7% sen kehon pinta-alasta, joten sen osuus koko kehon haihtumisjäähdytykseen levossa on vain 10% ja vähemmän kuin käsin, selkään, reiteen ja sääreen. Vaikka tämä lämpöhäviö voi kolminkertaistua harjoituksen aikana, se on silti vastuussa vain 13% kokonaishöyrystymisestä.

Joten näyttäisi siltä, ​​että vaikka pään lämpötila tekee siitä hyvin sopivan lämmön menetykseen, sen geometria tai fysiologiset reaktiot lämmitykseen tai jäähdytykseen eivät tee siitä kriittistä kohtaa lämpöhäviön kannalta.

Pään peittäminen ei ole lämpimämpää pitämään sinua kuin useimpien muiden kehon alueiden peittäminen. Toisin sanoen et menetä todennäköisemmin lämpöä päästäsi kuin muut kehosi osat - paitsi kädet ja jalat. Joten käsineiden ja sukkien käyttäminen on parasta.Conversation

kirjailijasta

Lämpöfysiologian apulaisprofessori Nigel Taylor, Wollongongin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Ihmisen sumu: miten yhteiskuntamme nousee, kukoistaa ja pudota

Mark W. Moffett
0465055680Jos chimpanzee tulee toisen ryhmän alueelle, se tapetaan lähes varmasti. Mutta New Yorker voi lentää Los Angelesiin - tai Borneoon - hyvin vähän pelkoa. Psykologit ovat tehneet vähän selittämään tätä: vuosien ajan he ovat todenneet, että biologiamme asettaa vaikean ylärajan - noin 150-ihmisille - yhteiskunnallisten ryhmien koon. Mutta ihmisten yhteiskunnat ovat itse asiassa huomattavasti suurempia. Miten voimme hallita - pääsääntöisesti - yhdessä toistensa kanssa? Tässä paradigma-hajottavassa kirjassa biologi Mark W. Moffett hyödyntää psykologian, sosiologian ja antropologian havaintoja selittääkseen yhteiskuntaa sitovia sosiaalisia mukautuksia. Hän tutkii, miten identiteetin ja nimettömyyden välinen jännitys määrittelee, miten yhteiskunnat kehittyvät, toimivat ja epäonnistuvat. verraton Aseet, bakteerit ja teräs ja sapiens, Ihmisen parvi paljastaa, kuinka ihmiskunta loi loistavia sivilisaatioita, joilla on vertaansa vailla oleva monimutkaisuus - ja mitä se toteuttaa niiden ylläpitämiseksi. Saatavana Amazon

Ympäristö: Tiede tarinoiden takana

esittäjä (t): Jay H. Withgott, Matthew Laposata
0134204883Ympäristö: Tiede tarinoiden takana on paras myyjä, joka tunnetaan opiskelijaystävällisestä kertomustyylistä, todellisten tarinoiden ja tapaustutkimusten integroinnista ja sen uusimmista tiedoista ja tutkimuksista. 6th Edition sisältää uusia mahdollisuuksia auttaa oppilaita näkemään yhteydet integroitujen tapaustutkimusten ja tieteen välillä kussakin luvussa ja tarjoavat heille mahdollisuuden soveltaa tieteellistä prosessia ympäristönäkökohtiin. Saatavana Amazon

Feasible Planet: Opas kestävämpään elämään

Ken Kroes
0995847045Oletko huolissasi planeettamme tilasta ja toivomme, että hallitukset ja yritykset löytävät kestävän tavan elää? Jos et ajattele sitä liian kovaa, se voi toimia, mutta eikö? En ole yksin vakuuttunut siitä, että se jätetään omasta, suosion ja voiton vetäjänä. Tämän yhtälön puuttuva osa on sinä ja minä. Yksilöt, jotka uskovat, että yritykset ja hallitukset voivat tehdä paremmin. Yksilöt, jotka uskovat, että toiminnan avulla voimme ostaa hieman enemmän aikaa kehittää ja toteuttaa ratkaisuja kriittisiin kysymyksiimme. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}