Az emberi hőcserélés élettani alapja
Minden élő szervezet a testhőmérséklet alapján két osztályba sorolható: hidegvérű és melegvérű.
Hidegvérű állatok olyan állatok, amelyek testhőmérséklete változó és a környező környezet hőmérséklete határozza meg.
Az emberi test és a magasabb állatok hőmérséklete ellenben viszonylag állandó szinten marad, a környezeti hőmérséklet ingadozása ellenére. A testhőmérséklet állandó megőrzésének tulajdonsága az izotermia; azt a folyamatok aránya határozza meg, amelyek a szervezet hőtermeléséhez vezetnek, és a hőveszteség mennyisége.
A szervezetben a hő a tápanyagok oxidációjának eredményeképpen alakul ki a bomlás végtermékeihez. A hőképződés fő helyszíne az izmok. Még akkor is, ha egy személy pihentető állapotban van, hő keletkezik a testében, és a fizikai munkában a hőképződés többször megnő.
Az állandó testhőmérséklet fenntartása csak abban az esetben lehetséges, ha a hőkibocsátási folyamatok együtt járnak a hőképződéssel, azaz a termikus egyensúlyi állapot fenntartásával. Az egyensúlyt a hőfejlődés és hőátadás a változó környezeti hőmérsékleten tartjuk annak a ténynek köszönhető, hogy az idegrendszer folyamatosan szabályozza az intenzitást a oxidatív folyamatok a szervezetben, és az intenzitás a hő. Tehát a környező levegő hőmérsékletének csökkentésével a hőképződés növekszik, miközben növeli a hőmérsékletet, csökkenti a hőtermelést, és nő a hőátadás.
A test hőteljesítménye többféleképpen fordul elő - konvekció, sugárzás és párolgás. A hőveszteség konvekciós útja abban rejlik, hogy a hőnek az emberi test felszínére való közvetlen visszatérése kevésbé hevített levegőrétegekkel történik. A hőveszteség intenzitása ebben az esetben arányos a test felületével, a test és a környezet közötti hőmérsékletkülönbséggel és a légmozgás sebességével.
Ha a sugárzás során hő vesz el, olyan tárgyak, amelyek alacsonyabb hőmérsékleten vannak és bizonyos távolságra vannak egy személytől, felmelegednek. A sugárzás hőkibocsátása nem függ a légmozgás sebességétől.
A konvekció és a hő sugárzás a szervezet által termelt összes hő körülbelül 75% -át fogyasztja. A hőt a szervezet hagyja abba a víz, a bőr, a tüdő és az ürülési folyamatok elpárologtatása eredményeképpen.
A hőkioldódás folyamatában fontos szerepet játszik a bőr edényeinek kitágulása és szűkítése. Ismeretes, hogy a hidegben a bőr pirosra fordul, hosszabb hűtéssel sápadt. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hatása alatt a hideg kis hajók a bőr kezdetben szaporítottuk, majd összeszűkült, miáltal a vér áramlását a test felülete csökken, és a hőátadás ennek megfelelően csökken.
A magas hőmérsékleti körülmények között a bőr pirosra fordul. Ennek oka a dermális edények terjeszkedése, a szervezet felszínének nagy mennyiségű véráramlása, amelyet fokozott vezetés és hőhullám kísér. A hőátadás azonban csak akkor történhet meg, ha a környezeti hőmérséklet alacsonyabb, mint a testhőmérséklet.
Ahogy a levegő hőmérséklete nő, a hővezetőképesség és a hősugárzás folyamata egyre nehezebbé válik. Ebben az esetben a hőveszteség fő módja az izzadás. És olyan körülmények között, ahol a környező levegő hőmérséklete 37 ° C fölött van, a hőt csak párolgással adják. Ugyanakkor akár 3-4 liter izzadságot is felszabadítanak egy személyre, ami maximum 2500 kilokalóriát eredményez. A verejték párolgása különösen nehéz, ha a levegő vízgőzzel telített; ezért a nedvességtartalmát nehéz elviselni.