|
|
ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ И ПОТ.
|
Терморегуляция по смыслу – это баланс между холодом и теплом, это стабилизация температуры объекта (например, тела человека) в некотором узком интервале. В холод надо добавить тепла и одеть наше тело, а в жару – охладить. Обычно говорят о регуляции микроклимата в жилье, однако здесь пойдёт речь об организме человека – о его внутренних источниках тепла и переносе тепла внутри организма. Клетки и органы могут жить и функционировать лишь в узком интервале 34-42°С (для разных животных). Для рук и ног интервал чуть больше, для волос (шерсти и перьев) – ещё больше (например, в пустыне кончики волос нагреваются до 60-70°С, а на морозе сильно остывают). Теплотехники чаще говорят только о тепле, подразумевая, что холод – это недостаток или отбор тепла. Тепло обычно получают при горении топлива (от Солнца, от костра). Холод "получают" от холодных предметов или при испарении жидкости. Поток тепла всегда направлен от горячего к холодному. Биотепло. В каждой клетке организма работает "генератор" энергии ("бионагреватель" - митохондрии) – происходят химические реакции при обмене веществ (приставка "био" означает отношение к живому организму). Этот генератор работает только в жидкой среде, потребляя из неё жидкое "топливо" и выделяя в эту же среду жидкие отходы. При этом надо выдерживать баланс: сколько тепла произведено в организме, столько же его надо удалить из него (иначе будет перегрев). "Биохолодильник" науке неизвестен. Кроме получения тепла от бионагревателя надо уметь управлять потоками тепла – в холод уменьшать потери тепла из тела (через кожу и с дыханием), а в жару отводить лишнее тепло (иначе перегреемся). Т.е. это перенос тепла между телом и внешней средой, а также внутри организма между внутренними органами и кожей.
1) ПРОДУКЦИЯ ТЕПЛА внутри организма (бионагреватель). 2) ПЕРЕНОС ТЕПЛА (здесь тоже 3 процесса) – перенос внутри организма с током крови и теплопроводностью ("от молекулы к молекуле"), а также между телом (кожей) и внешней средой (перенос тепла зависит от теплоизоляции и от ΔТ=Тсреды-Ткожи). 3) ПОВЕДЕНИЕ животного (например, уход в тень из-под Солнца). Продукцию тепла физиологи называют "Химической терморегуляцией", а перенос тепла – "Физической". §1. ПРОДУКЦИЯ биоТЕПЛА. Нагреватель и холодильник. В этом разделе мы рассмотрим бионагреватель, который, всегда "включён" и греет не только в холод, но, оказывается, и в жару (когда он не нужен). А также обсудим "биохолодильник", который, оказывается, совсем не "био".1. Мнение физиологов и биологов. Защита от холода – производство и сохранение тепла. В клетках организма работают "биомикропечи", они дают биотепло при обмене веществ. В холод животное начинает дрожать, при этом вырабатывается дополнительное тепло – оно нас согревает ( рис. 2, левая восходящая ветвь теплопродукции, Маршак, 1931 г). Рис. 2. Продукция биотепла нарастает при понижении и повышении Тсреды - и в холод и в жару. (МАРШАК 1931). Испарение пота зависит от влажности среды. Чтобы ограничить потери тепла через кожу, отращивают шерсть, подкожный жир (бессознательно, естественный отбор), одевают одежду, сворачиваются в клубок, прижимаются друг к другу, утепляют жильё (сознательно). В холод кровь отливает от кожи и уменьшается перенос тепла кровью между кожей (которая остывает) и ядром (внутренними органами), которое надо поддерживать тёплым (при 34-42°С). Это уменьшает потери тепла. При такой блокировке переноса тепла кровью остаётся перенос теплопроводностью. Итак, для защиты от холода здесь упомянуты: дополнительные биотепло и теплоизоляция, а также ограничение переноса тепла кровью внутри организма. Оказывается, что от жары организм защитить сложнее. |
||||
Защита от жары. В жару, казалось бы, должны быть обратные действия – уменьшить выработку тепла и раздеться (однако, если бы в организме был "биохолодильник" то раздеваться не надо, чтобы не допустить тепло извне). Но опыт показывает, что биотепло организм может производить, а биохолод – нет. Когда человек спит под одеялом (не ощущая холода или жары – в комфорте), то организм бессознательно обслуживает только себя (под управлением парасимпатики), выработка биотепла минимальна (под одеялом около 30°С, а на коже – около 36°С, т.е. потери тепла определяются ΔТ=Тсреды-Ткожи=6°С). Ниже этого предела мы не можем понизить продукцию своего тепла. Любые наши движения приводят к увеличению биотепла в мышцах и к нагреву организма. |
||||
Более того, оказывается, что при нагреве организма (в жару или в парилке при Тсреды более 40-50°C) возрастает обмен веществ (закон ВантГоффа – увеличение скорости химических реакций при повышении температуры), и при этом также возрастает выработка долнительного биотепла, когда оно явно некстати (см. рис. 2 – правая восходящая ветвь). Видимо, напрасно Залманов назвал организм "мудрым" (рис. 3). Этот дополнительный нагрев в жару происходит по законам физики и химии и не зависит от мудрости ЦНС (центр. нерв. системы). Рис. 4. А. Зплманов |
||||
Правило противодействия для ядра (внутренних органов) - в холод организм усиливает теплопродукцию, а в жару - уменьшает. |
||||
Рис. 5. Нагрев и охлаждение верблюда (ректально), человека и камня. Днём верблюд нагревается, ночью – остывает. Если верблюда не поить, то амплитуда "пилы" температуры возрастает. Камень "не пьёт" и у него амплитуда максимальна. |
||||
Потение и Нервизм. Физиологи обратили внимание на то, что в жару человек потеет, пот испаряется, и при этом кожа охлаждается. Было объявлено, что это есть защитная реакция на жару и мы потеем для терморегуляции! Таким образом был "найден" и узаконен "биохолодильник". Этой находке более 100 лет.
|
||||
2. Мнение любителя бани. Пот – это выделение отходов, а биозащиты от нагрева нет! Любитель бани сегодня идёт в баню не только помыться. Он хочет пропотеть, вывести шлаки из организма, и тем самым очистить себя внутри (глобальная физиотерапия). Когда-то его учили, что система терморегуляции включит защитные реакции (пот), тело каким-то образом "утилизирует" тепло и это позволит выдержать потогонные процедуры (нагрев в течение 10-30 мин и потение). Про это ещё говорят, как про "удовольствие" (реклама от банщиков и администраторов бань). Кому-то это нравится (чем хуже – тем лучше!), кто-то выдерживает такие процедуры нагрева-потения, да ещё хлещет себя веником. Кому-то становится дурно, тошнит, теряют сознание, возникает головная боль… Многие боятся заходить в горячую парилку (Э. Рязанов). Иногда сообщают о гибели человека (В. Ладыженский). Видно, что, так называемая, "защита" от нагрева - несостоятельна. Пот и моча. Давайте обратим внимание на то, что в парилке пот льётся ручьями (литры в час), а мочи обычно выделяется всего 1,5-2 литра в сутки (а после банных процедур – гораздо меньше). У меня возникает сомнение в том, что функция выделения мочи главнее потения. И на вопрос – "Полезно ли потеть", профессор-физиолог презрительно фыркнул – "А полезно ли сливать мочу?" Т.е. петение – это неизбежная и мощная (а не остаточная) система выделения, причём более древняя и надёжная, чем выделение через почки. Когда почки отказывают (ХПН), то вся жидкость может выделяться через кожу потением, которая при высыхании покрывается коркой и кристаллами. Подчеркнём, что лишь в потоке жидкости (приток и отток) работает наш биогенератор (это и есть жизнь!). |
||||
Ц1 – "Что с вами происходит, когда вам бывает жарко? Вы потеете. Итак, для целей охлаждения существуют потовые железы... Следовательно, покрытие кожи водой есть приём, рассчитанный на охлаждение, и поэтому потовые железы являются "испарительным прибором". "Иннервация потовых желёз должна быть разработана для всех отдельных случаев". (акад. Павлов И.П., из лекции студентам). Пчёлы поступают разумнее - когда в улье очень жарко, они разбрызгивают влагу, машут крыльями (вентиляция) и улей внутри охлаждается. Им не приходит в голову пить и "потеть для охлаждения". Однако "ПОТ для терморегуляции" описывается в статьях и учебниках. Складывается впечатление, что эти авторы, потеющие в кабинетах с вентиляторами, вряд ли видели сильно потеющего человека в парной. А многие люди ведь доверчиво принимают этот лозунг, надеясь на него уже более сотни лет. Явно видны противоречия, которые не объясняет лозунг "ПОТ для терморегуляции". Можно сделать предварительные выводы. |
||||
Пот – секрет или фильтрат? Сравнение выделительной способности крупных желёз (желудка, поджелудочной, печени, молочных желёз - по 1-1,5 л/сут) наводит на мысль, что количество пота - литры в час – это не секреция эккрин-желёз в известном смысле, а, по-видимому, фильтрация жидкости сквозь стенки протоков пота (как и фильтрация в клубочках капилляров почек). Это не биопроцесс апокрин-железы (рост клетки, её разрыв и опорожнение), а физпроцесс (дренаж), хотя и обусловленный биопроцессом расширения сосудов и наполнения кожи кровью. В протоках пота нет насосов, чтобы обеспечить литры в час. М.б. для этого придумали термин "рекрет"(прохождение жидкости в неизменном виде) вместо "секрет"? При этом можно вспомнить о, так называемом, трансдермальном неощутимом потении (insensible perspiration - до 1 л/сут) без капель пота на коже (он сразу испаряется). Это похоже на то, как теряют влагу фрукты и овощи при хранении – они просто сохнут (этот физпроцесс товароведы называют усушкой и утруской). И животные, включая человека, также сохнут (при нормальных условиях теряя через кожу и лёгкие до 2 л/сут). А в стрессовой ситуации – в жару или при тяжёлой работе, когда кровь приливает к коже и к мышцам, выделение влаги тем же путём через кожу усиливается и появляются капли пота (8-15 л/сут). Которые, кстати, очень быстро высыхают в суховоздушной сауне (это отличный сушильный шкаф!) |
||||
>> Физика потения. При большом производстве энергии (нагрев изнутри тяжёлой работой или снаружи в горячей парилке) кровь приливает к коже, она растягивается и проницаемость её увеличивается, вязкость жидкости уменьшается, давление в жидкости нарастает, и она начинает выцеживаться сквозь протоки пота на поверхность кожи – без участия ЦНС (это физпроцесс, дренаж через стенки протоков пота, обусловленный тяжёлой работой организма – см. блок Б на рис. 8 ). Это похоже на выцеживание жидкости из кожаного бурдюка с водой (рис. 9).
Физиолог (последователь идеи "Нарвизма") считает, что ПОТЕНИЕ – это биорефлекс под управлением ЦНС (см. блок А), а физик видит в этом только фильтрацию жидкости (блок Б). Кто прав? |
||||
ВЫВОДЫ. 1) Потеем не для терморегуляции. 2) Биозащиты (биохолодильника) от нагрева у организма нет. 3) "ПОТ для охлаждения" – это "терморегуляция поведением". 4) Пот – это не секрет, а дренаж рабочей жидкости коротким путём через кожу при большой нагрузке организма. Итак, умеренное охлаждение при испарении пота действительно приятно в жару, но часто неэффективно при слабом испарении. Однако, потение в холод (на бегу) на сквозняке может быть вредным для здоровья, т.к. одежда намокает и возможна простуда (если после бега не переодеться, особенно на ветерке при обдуве). В этом случае охлаждение при испарении п?та – это не полезный биопризнак, который прошёл естественный отбор на выживание. |