Тепловой комфорт. Почему, когда у вас замерзли ноги, болит горло, суставы, почки

Попробуем разобраться, почему это происходит. Для начала, несколько простых фактов про теплообмен человеческого тела:
1. Даже локальное переохлаждение может привести к серьезным теплопотерям. Наше тело на 70% состоит из воды, и имеет практически такую же высокую теплопроводность Теплопроводность кожи и подкожного жира почти вдвое ниже, это помогает сохранять тепло, но принципиально на ситуацию не влияет. Слой хорошего меха с тёплым подшерстком сократил бы наши теплопотери радикально, но чего нет, того нет.. Циркуляция крови, а кровь — прекрасный теплоноситель, дополнительно увеличивает скорость теплообмена, а значит — и величину теплопотерь.
То есть, если какая-то часть вашего тела охлаждается сильнее остальных, например, весь день вы ловили рыбы по колено в воде, то терять тепло будет все тело целиком. Конечно, при этом разные части тела теряют тепло с разной скоростью, но все-равно достаточно быстро. В «предельном случае», в ледяной воде с температурой близкой к 0С человек без специальных средств защиты способен выдержать буквально 15-20 минут. Дальше смерть от переохлаждения. А вот пример из повседневной жизни: в сильную жару приятно после душа посидеть под вентилятором. Вот только риски схватить после этого бронхит, а если не повезет, то и воспаление легких, более чем реальны.
2. Резервы организма по производству тепла и компенсации теплопотерь весьма ограничены, чтобы не сказать, крайне скудны. Суточной нормы энергии, которую мы потребляем с пищей, а это порядка 2500 КилоКалорий, хватит только чтобы нагреть 68 литров воды от 0С до 36,6С (68 литров*36,6С*1 КилоКалорий/литр (теплоемкость воды) = 2488 КилоКалорий)
А теперь представьте себе, что будет, если снять кастрюлю с горячей водой с теплой плиты, и поставить на холодный каменный пол.
Правильно, вода в кастрюле охладится в разы быстрее.
Тоже самое и с человеческим телом. Даже небольшое локальное переохлаждение может привести к серьезным теплопотерям в масштабе всего организма. Единственный способ такие потери компенсировать — съедать больше пищи. Зачастую в разы больше, 2500 КилоКалорий в сутки не так уж и много, как мы только что видели. Можно, конечно, израсходовать что-то из имеющихся жировых запасов, но это лишь отложит проблему с поиском дополнительной пищи на потом.
Вот только с пищей у человечества последние 100 000 лет было не очень. И все это время наша генетика затачивалась на экономию энергии. Поэтому,
3. Как правило, естественная рефлекторная реакция человеческого организма на переохлаждение даже отдельных частей тела — вовсе не дополнительный подогрев, а сокращение теплопотерь везде где только можно. Вернее будет сказать: как правило естественная реакция на локальное переохлаждение — сокращение теплопотерь. На самом деле, как это обычно и бывает на практике, все гораздо сложнее. Холодовая дрожь, например, теплопотери увеличивает. Но это уже поправки второго уровня.
4. На практике рефлекторное сокращение теплопотерь означает в первую очередь сужение периферийных сосудов (кровь — отличный теплоноситель, помните?).
5. Сужение периферийных сосудов ведет к сокращению кровоснабжения нашего «внешнего контура» и, как следствие, к сокращению возможностей иммунной системы там, где кровоснабжение ограничено, ведь изрядная доля защитных факторов поступает в ткани вместе с кровью.
6. Кроме того, при снижении температуры, замедляются подавляющее большинство химических реакций. А иммунитет, как раз и есть сложная биохимическая реакция, весьма и весьма чувствительная к температуре. Когда вы уже заболели, и для борьбы с инфекцией включается «форсированный» режим, температура тела повышается в том числе и для усиления иммунитета. Как вы наверняка не раз убеждались на собственном опыте, для эффективной борьбы с болезнью как правило хватает дополнительных 1-2С
Большинство патогенов к температуре гораздо более толерантны, тем и живут.
Так почему же при переохлаждении ног страдает носоглотка?
Если кожа имеет в качестве независимой противомикробной защиты внешний слой ороговевшего эпидермиса, то у слизистой носоглотки такой защиты нет. В итоге имеем: промокшие ноги — сокращение сосудов как реакция на потерю тепла — локальный иммунитет в носоглотке ослаблен — микробы безнаказанно пируют на ваших слизистых, а вы маетесь с ангиной.
Может ли локальное переохлаждение влиять на внутренние органы?
С точки зрения физика, скорее да, чем нет.
Во-первых, как уже говорилось, теплопроводность человеческого тела достаточно высока, а значит, при локальном охлаждении, зона активной потери тепла может распространиться на существенную глубину.
Во-вторых, теплопроводность тела неоднородна. Разные ткани проводят тепло по-разному. А значит, зона активного охлаждения может представлять из себя «мостик холода», расположенный, например, вдоль старой травмы, по которому тепло из внутренней области тела быстро выводится наружу, при этом локально охлаждается какой-то невезучий орган, а его иммунные реакции замедляются.
Добавьте к этому малоподвижный образ жизни большинства человечества, когда из за неудачно расположенного письменного стола вы можете изо дня в день многие часы подряд переохлаждать одну и ту же часть тела.
Так что я не сильно удивлюсь, если просидев 10 лет подряд спиной к холодной стенке, офисный клерк заработает, помимо прочего, хроническую болезнь почек или суставов.
Справедливости ради, найти сколько-нибудь репрезентативное исследование на эту тему мне так и не удалось.
К слову, скорее всего верно и обратное. С помощью локального дозированного нагрева можно лечить болезни, на первый взгляд, с местом приложения тепла никак не связанные. Наглядное тому подтверждение целый букет народных методов лечебного утепления, отдельный раздел физиотерапии, специально занимающийся лечением через прогревание (тепловая терапия), восточные методы — от разогревающего массажа до лечения теплыми камнями, ну и сауна, конечно.
Что делать, чтобы жить в тепловом комфорте и не болеть?
Вот самые простые решения:
- по максимуму утеплите дом
- избавьтесь от сквозняков
- установите и настройте под себя умную климатическую систему
Дисклеймер
Все тексты рубрики «Умный Дом с точки зрения физика» написаны профессиональным физиком.
Всякий раз, когда в этом возникала необходимость, автор привлекал к обсуждению экспертов из смежных областей: врачей, экологов, агрономов, дизайнеров интерьера. Тем не менее, все ошибки и неточности полностью на совести автора. Равно как и упрощенные до предела физические модели.
Автор не несет ответственности за ваши собственные эксперименты с домом и садом. Даже если вы полностью уверены в результатах, лучше проводить все работы под наблюдением профессионалов.