Излучение (радиация) — отдача тепла в виде инфракрасных лучей. У всех у нас немалый опыт пребывания в холодильных камерах плодоовощных баз. Там нет ветра (конвекции), сидим мы на деревянных ящиках (отсутствует кондукция), но вблизи находятся толстые каменные стены с температурой около 0°С, Через некоторое время даже у закаленных начинает капать с носа — результат излучения тепла из тела в стены.
Испарение влаги с кожных покровов и слизистых оболочек верхних дыхательных путей — потение. Испаряющийся с кожи пот охлаждается, "забирает" излишнее тепло тела.
Удельный вес каждого способа теплоотдачи различный (см. табл.):
| Темп. возд. =+20°С | Излучение? (радиация) | Испарение | Конвекция |
|---|
| Состояние покоя | 66% | 19% | 15% |
| Спортивные состязания | 12% | 75% | 13% |
При высокой температуре воздуха теплоотдача, например, предплечья и кисти может, увеличиться в 5 раз (за счет такого же увеличения кровоснабжения), а при низкой — уменьшится в 4 раза (во столько же раз уменьшится и кровоснабжение). Кровоснабжение пальцев рук может изменяться почти в 100 раз.
Это происходит за счет изменения диаметра сосудов. Сужение сосудов на холоде уменьшает теплоотдачу на 70 процентов, а их расширение при нагревании увеличивает теплоотдачу на 90 процентов.
Таковы физиологические механизмы терморегуляции. Их возможности дополняются изменениями поведения (поведенческая терморегуляция), использованием искусственных средств защиты от холода. Известный советский биолог академик А.Н. Северцов произнес: "… говоря метафорически, выживут "изобретатели" новых способов поведения". Вспомните поведенческую регуляцию у животных: в жару распластаны на земле, часто дышат, высунув язык, уходят в тень, в мороз сворачиваются калачиком. Неукутанные дети изобретают позы сохранения тепла на морозе ("колобок") или включаются в активные игры, а на жаре они начинают стягивать с себя одежду.
Основным средством поведенческой терморегуляции у человека является использование физкультуры, жилищ, одежды, диет и отопления. Однако, по данным наблюдений, у большинства людей в холодный период года теплозащитные свойства одежды на 10-15 процентов (у детей — значительнее) больше, чем того требуют реальные условия охлаждения.
Регулирование температуры тела начинается с терморецепторов (специфических нервных образований) тепла и холода. Холодовых рецепторов примерно в 10 раз больше, чем тепловых. Это очень чувствительные аппараты, с порогом чувствительности 0,003°С по температуре поверхности кожи.
При изменении температуры кожи терморецепторы выдают импульс через нервное волокно в гипоталамус — главный центр терморегуляции. В нем два отдела: один регулирует теплообразование (управляет химической терморегуляцией), другой — теплоотдачу (управляет физической терморегуляцией). Импульс возбуждает оба отдела. Отдел, регулирующий теплообразование, через нервную систему выдает команду мышцам (внутренним органам) на усиление (ослабление) теплообразования. Отдел, регулирующий теплоотдачу, дает команду ослабить (усилить) теплоотдачу.
Помимо нервной регуляции, в организме действует еще и гуморальная, которую осуществляет кровь. При охлаждении тела охлаждается и циркулирующая кровь. Поступая в центр терморегуляции, она сигнализирует об охлаждении. В ответ на это отдел, регулирующий теплообразование, посылает импульс своим исполнительным органам об усилении теплообразования. Отдел, регулирующий теплоотдачу, дает команду своим исполнительным органам об уменьшении теплоотдачи. Гуморальная регуляция осуществляется медленнее, чем первая, хотя и с помощью тех же исполнительных механизмов. Она вводит инерционность в работу системы терморегуляции. Вы пришли с мороза в теплую комнату, а ваши щеки по инерции пылают ярким румянцем.
Наконец, о главном. Регуляция тепла в организме человека находится под контролем головного мозга, его высших отделов — коры больших полушарий. Именно это обстоятельство позволяет условно-рефлекторно закрепить результат закаливания. Так, находясь на улице ж мороз, можно мысленно вызвать у себя ощущение тепла, скажем, в руках и ногах. Это достигается воспоминанием, к примеру, того, как вас, лежащего на золотистом пляже с закрытыми глазами, ласкали теплые солнечные лучи. Мысленное воспроизведение ситуации нагрева условно-рефлекторным путем вызовет описанные физиологические реакции, и вы согреетесь. Любопытно отметить, что интенсивность этих реакций может быть выше, чем на действительный раздражитель. В качестве примера сразу вспоминается соревнование йогов, на котором они, находясь на пронизывающем холодном ветре, высушивают теплом своего тела мокрые простыни.
