A base da atividade vital do corpo é o metabolismo e a energia, que é acompanhado pela formação de calor durante a oxidação biológica de moléculas de proteínas, gorduras e carboidratos. Ou seja, no corpo humano constantemente gerado esquentar. A intensidade do metabolismo e a quantidade de calor gerada no corpo estão diretamente relacionadas. Com o aumento da taxa dos processos metabólicos, a geração de calor aumenta e, com o aumento da temperatura corporal, a oxidação biológica acelera. Para evitar a atenuação ou o crescimento semelhante a uma avalanche destes processos, o corpo tem os meios para pistas E conservação aquecer.

A pessoa pertence ao chamado grupo. homeotérmico Organismos (de sangue quente) capazes de manter a temperatura corporal em um nível constante. A temperatura central média do corpo é de 37°C, e esse valor oscila ligeiramente ao longo do dia. Mudanças significativas na temperatura corporal de uma pessoa podem ser observadas durante a doença, durante atividades físicas exaustivas prolongadas ou em situações extremas. Ao mesmo tempo, o corpo humano pode tolerar uma diminuição da temperatura corporal central em 10 °C e o seu aumento em apenas 5 °C. A capacidade do corpo de manter uma temperatura interna constante depende da capacidade de equilibrar a quantidade de calor gerada durante o metabolismo e proveniente do ambiente com a quantidade de calor emitida pelo corpo.

A temperatura corporal reflete equilíbrio dinâmico entre a geração de calor e sua liberação. Aumenta se a produção de calor exceder a sua remoção, por exemplo, durante actividade física intensa em condições ambientais quentes e húmidas, e diminui se a perda de calor exceder a produção de calor.

A produção total de calor (geração de calor) no corpo consiste em calor primário e secundário. O calor primário é liberado durante reações metabólicas que ocorrem constantemente em todos os órgãos e tecidos. O calor secundário é formado quando a energia de compostos de alta energia é gasta em uma pessoa que realiza determinado trabalho muscular. O nível de geração de calor no corpo depende da quantidade de metabolismo basal, da “ação dinâmica específica” dos alimentos ingeridos, da atividade muscular e da intensidade do metabolismo nos tecidos.

Os processos metabólicos são realizados com intensidade desigual em diferentes órgãos e tecidos, portanto a contribuição para a produção total de calor do corpo por órgãos e tecidos individuais é desigual. A maior quantidade de calor é gerada nos músculos esqueléticos durante sua tensão ou contração tônica. A geração de calor observada nos músculos nessas condições é chamada de termogênese contrátil (produção de calor contrátil), que é o mecanismo mais significativo de geração de calor em um adulto. Nos recém-nascidos, assim como nos pequenos mamíferos, existe um mecanismo de geração acelerada de calor devido ao aumento da atividade metabólica em outros tecidos e, sobretudo, na gordura marrom. A cor marrom desse tecido é dada por um grande número de terminações de neurônios simpáticos contendo o transmissor norepinefrina. Em condições de exposição ao frio no corpo, sob a influência da noradrenalina liberada pelas terminações nervosas simpáticas, ocorre intensa oxidação dos ácidos graxos. A gordura marrom é caracterizada por um excesso de mitocôndrias que circundam pequenas gotículas de gordura no citoplasma. A oxidação dos ácidos graxos nas mitocôndrias do tecido adiposo marrom ocorre sem síntese significativa de macroergs e, portanto, com a máxima geração possível de calor. Este mecanismo é denominado termogênese não contrátil (produção de calor não contrátil). Através dos mecanismos de termogênese não contrátil, o nível de produção de calor em humanos pode ser aumentado aproximadamente três vezes em comparação com o nível do metabolismo basal.

Ao determinar a temperatura corporal média e conhecer sua massa (Mt), é possível determinar aproximadamente o conteúdo de calor (CT) no corpo. O conteúdo de calor é o número total de calorias de calor nos tecidos do corpo. Para determinar a TC, é necessário estabelecer a capacidade térmica específica dos tecidos corporais.

A capacidade térmica específica de uma substância é a quantidade de calor necessária para alterar a temperatura dessa substância no HS. Uma quilocaloria é uma unidade de energia térmica que representa a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 kg de água em um grau Celsius. Portanto, a capacidade calorífica específica da água é 1,0 kcal*kg -1 *°C -1. Outros componentes do corpo possuem calores específicos diferentes. A capacidade térmica específica média dos tecidos é de 0,83 kcal*kg -1 *°C -1 . Assim, quando a temperatura corporal de uma pessoa de 50 kg aumenta um grau Celsius, o aumento na quantidade de calor será de 0,83 kcal por quilograma de peso corporal, e o valor total será de 41,5 kcal (0,83 kcal * kg -1 *50kg) .

Conhecendo a capacidade térmica específica média (0,83 kcal*kg -1 *°C -1), podemos determinar o conteúdo de calor no corpo CT = 0,83 (Mt x Tcorpo).

Suponhamos que a temperatura média de uma pessoa de 50 kg seja de 35,3°C.

CT = 0,83 (50 kg x 35,3°C);

ST = 1,465 kcal.

Assim, um corpo humano de 50 kg contém 1.465 kcal de calor.

Transferência de calor

Em repouso, o corpo de uma pessoa média produz 1,25–1,50 kcal de calor por minuto. Bloquear completamente a capacidade do corpo de dissipar o calor aumentará a produção de calor para 75–90 kcal por hora. Assim, a capacidade de se livrar do excesso de calor metabólico desempenha um papel muito importante, mesmo em repouso.

A. Executando

Condução ou condução é a transferência direta de calor entre as moléculas de uma substância em meio sólido, líquido ou gasoso. A condução desempenha um papel na transferência de calor dos tecidos profundos para a superfície do corpo. No entanto, devido à baixa condutividade térmica dos tecidos corporais, a quantidade de calor transferida é relativamente pequena. O resfriamento da superfície corporal por condução ocorre pelo aquecimento das moléculas de ar, superfícies líquidas e sólidas que entram em contato com a pele.

A intensidade da transferência de calor por condução depende de vários fatores:

Diferenças de temperatura entre a pele e o meio de contato (ar, líquido, superfície sólida);

Qualidades térmicas deste meio (condutividade térmica e capacidade térmica);

Áreas de contato.

À temperatura ambiente, os objetos com alta condutividade térmica e capacidade de calor parecem mais frios ao toque porque são capazes de remover e absorver o calor com muito mais eficiência do que o ar circundante. Quando estiver na natureza, no calor, para resfriar efetivamente o corpo, você pode deitar-se sobre uma grande pedra, ao abrigo do sol. Uma pedra com alta condutividade térmica removerá rapidamente parte do excesso de calor de um corpo superaquecido.

b. Convecção

A eficiência da transferência de calor por condução depende, entre outras coisas, da rapidez com que a camada de ar (ou água) em contato com a pele a deixa após o aquecimento. A troca de calor pelo movimento de camadas de ar ou água é chamada convecção. Se a convecção ocorrer lentamente, forma-se uma camada isolante de ar aquecido na superfície da pele, o que reduz a eficiência da transferência de calor por condução. A espessura máxima da camada isolante pode atingir 4–8 mm. Se, pelo contrário, o ar frio substitui constantemente as camadas de ar aquecidas, a remoção de calor aumenta, uma vez que a camada isolante não tem tempo para se formar.

Existem convecção natural e forçada (forçada). Com a convecção natural, o calor é transportado pelo fluxo de ar laminar. A força motriz neste caso é a diferença de temperatura entre o corpo e o ambiente.

Com a convecção forçada, ar adicional é soprado na superfície do corpo. Os exemplos mais óbvios são vento, “corrente de ar”, fluxo de ar de um ventilador; menos óbvio - movimento intenso de todo o corpo ou de suas partes individuais em relação ao ar circundante. Portanto, à medida que a velocidade da corrida ou do ciclismo aumenta, a intensidade da transferência de calor aumenta.

Além disso, o fenômeno da convecção desempenha um papel importante na percepção subjetiva da baixa temperatura ambiente, na formação da chamada. índice de sensação térmica. Sabe-se que em dias de vento o frio é mais difícil de suportar do que em dias calmos. Isso deve ser levado em consideração ao planejar vários tipos de atividades ao ar livre durante a estação fria. Para fins práticos, foram desenvolvidas tabelas de valores de índice vento-frio.

Ressalta-se que é por meio da convecção que a maior parte do calor gerado pelo corpo é transferida para a corrente sanguínea. O sangue, tendo uma alta capacidade térmica, é um armazenamento e transmissor de calor particularmente bom. Isso ajuda a manter o equilíbrio térmico de todo o corpo.

V. Radiação

Todos os objetos, incluindo as pessoas, emitem constantemente calor na forma de ondas infravermelhas (também conhecidas como energia radiante). Esta forma de transferência de calor não requer contato direto entre objetos. Neste caso, o calor é transferido de um objeto mais aquecido para um menos aquecido. Como a temperatura do corpo humano é geralmente superior à temperatura ambiente normal, parte do calor é removida por radiação. Somente devido à radiação em repouso, até 60% do calor é transferido do corpo para o ambiente.

Por outro lado, objetos com altas temperaturas são capazes de transferir calor para o corpo humano. Por exemplo, aquecedores elétricos domésticos, fogões, fogões elétricos. A maior fonte de radiação é o Sol. Mesmo a temperaturas do ar relativamente baixas (até 0°C), o corpo humano pode “aquecer” recebendo energia térmica da luz solar direta e refletida da neve, areia ou água. Este fenômeno é bem conhecido por escaladores e esquiadores.

Evaporação

A evaporação é o processo de transição de uma substância do estado líquido para o estado de vapor ou gasoso. A evaporação é um processo endotérmico que ocorre com a absorção de calor. Graças a isso, a água que evapora do trato respiratório e da superfície da pele transfere constantemente calor do corpo para o meio ambiente. Um litro de água evaporada contém 580 kcal. A convecção aumenta a eficiência da evaporação. O processo reverso de evaporação é chamado de condensação.

Em repouso e sob condições de temperatura neutra, a contribuição da evaporação para a transferência externa de calor é relativamente pequena e chega a cerca de 20% (para comparação, a contribuição da radiação é de 60%). Porém, em condições de alta temperatura do ar, os mecanismos de “troca de calor seco” passam a funcionar na direção oposta, o corpo começa a aquecer, recebendo calor por meio de radiação, condução e convecção. Neste caso, a evaporação continua sendo a única forma eficaz de remover o calor.

Na realização de exercícios físicos, a evaporação também atua como principal processo de dissipação de calor; sua contribuição pode chegar a 80%. A necessidade de desenvolver este mecanismo surgiu devido ao fato de que a potência dos processos de “troca de calor seco” não é suficiente para retirar todo o excesso de calor gerado em decorrência da intensa atividade muscular. Deve-se lembrar que a evaporação é a principal defesa do organismo contra o superaquecimento.

Cerca de 300 ml de água evaporam diariamente das membranas mucosas do trato respiratório. Estas são as chamadas perdas imperceptíveis de fluido. Eles são relativamente permanentes e não podem ajudar quando o corpo precisa transferir mais calor. As perdas insensíveis também envolvem pequenas quantidades de água difundidas através da pele.

A perda de líquido glandular ou palpável é o resultado das glândulas sudoríparas. De dois a quatro milhões de glândulas sudoríparas estão distribuídas pela superfície da pele. Sob condições de estresse térmico, essas glândulas écrinas, controladas por fibras nervosas simpáticas colinérgicas, secretam grandes quantidades de solução salina hipotônica (0,2–0,4% NaCl). A evaporação do suor da pele tem um efeito refrescante. A pele resfriada, por sua vez, remove parte do calor do sangue que circula entre os tecidos profundos e superficiais.

A taxa de evaporação depende muito da umidade relativa do ar e está inversamente relacionada a ela. Em condições de alta umidade, a pressão parcial do vapor d'água no ar aproxima-se do seu valor na pele úmida, cerca de 40 mmHg. Art., E a saturação adicional do ar com a umidade evaporada torna-se difícil. A taxa de evaporação é significativamente reduzida e gotas de suor liberadas escorrem pela pele, encharcam as roupas ou até caem no chão. Como essa água não participa da remoção de calor, sua liberação torna-se ineficaz. Essa transpiração abundante pode levar à rápida desidratação e superaquecimento do corpo. Realizar trabalho físico com roupas justas e não respiráveis ​​​​também complica a evaporação do suor, pois uma camada de ar saturada de umidade se forma entre a pele e a roupa. Por outro lado, remover constantemente o suor da pele, por exemplo com uma toalha seca, também evita que o corpo esfrie por evaporação.

É a evaporação, e não o suor, que esfria o corpo humano.

Para compreender adequadamente os mecanismos de endurecimento e sua implementação bem-sucedida, é necessário saber como o corpo humano pode adquirir resistência às influências ambientais adversas. Sabe-se que a temperatura corporal de uma pessoa saudável é quase constante, embora na vida ela tenha que suportar tanto geadas ardentes quanto um calor debilitante. Isso acontece porque o corpo tem a capacidade de regular sua temperatura. Sem um mecanismo que mantenha uma temperatura corporal constante, a vida seria, nas palavras de I. P. Pavlov, “um brinquedo nas mãos das condições externas de temperatura”.

Para quem está acostumado a se vestir muito bem ou instalei ar condicionado no quarto Ao criar condições microclimáticas muito confortáveis ​​para si mesmo, o aparelho regulador de calor raramente entra em operação, recebe um desenvolvimento funcional deficiente e não pode mais servir como uma “armadura” confiável contra as mudanças nas condições atmosféricas. A adaptabilidade do corpo aos caprichos do clima se deteriora e ele se torna suscetível a resfriados.

A regulação do calor é realizada através da produção de calor pelo corpo (produção de calor) e da sua liberação no ambiente (transferência de calor). O fluxo contínuo dos processos vitais no corpo é acompanhado pela formação de calor. Ao longo do dia, uma pessoa, mesmo em repouso, gera aproximadamente tanto calor que seria suficiente para ferver 15 litros de água. A quantidade de produção de calor depende do número de órgãos e tecidos envolvidos no trabalho. Não é por acaso que durante o trabalho físico a produção de calor aumenta acentuadamente.

Além do calor gerado pelo metabolismo do próprio corpo, a pessoa recebe calor do meio ambiente durante a estação quente. E se a transferência de calor não ocorresse simultaneamente com o aumento da temperatura do ar no corpo, a pessoa morreria por superaquecimento. O papel principal no processo de termorregulação pertence às partes superiores do sistema nervoso central. Um aumento ou diminuição na temperatura do ambiente interno e externo do corpo é percebido por terminações nervosas especiais - termorreceptores embutidos na pele e nos órgãos internos. Os impulsos que surgem neles são transmitidos ao sistema nervoso central, que realiza a resposta do corpo. É por isso que não apenas a área do corpo diretamente exposta à irritação reage às mudanças de temperatura, mas também ocorrem mudanças nas funções de todo o organismo.

Assim, quando a temperatura ambiente cai, ocorre um estreitamento reflexo dos vasos sanguíneos da pele, com o que diminui a quantidade de sangue que flui por eles e, conseqüentemente, a transferência de calor diminui. A produção de calor nos órgãos internos, principalmente no fígado, aumenta. Graças a isso, o corpo consegue conservar o calor e manter a temperatura corporal constante.

Quando a temperatura do ambiente externo aumenta, a resposta do corpo, ao contrário, se expressa no aumento da transferência de calor: os vasos da pele se dilatam, a quantidade de sangue que flui através deles aumenta, a sudorese aumenta e a respiração acelera. Ao mesmo tempo, a produção de calor é reduzida e, assim, o corpo evita o superaquecimento.

Distúrbios no equilíbrio térmico causam danos significativos à saúde. O resfriamento excessivo leva ao enfraquecimento do corpo, à diminuição da sua estabilidade, à diminuição da resistência aos micróbios patogênicos e aumenta o risco de desenvolver doenças.

O acadêmico I.P Pavlov disse que “o elemento frio é um irritante especial para a pele junto com a umidade; esta irritação especial leva à excitação do nervo retentor, reduz a atividade vital do corpo, de seus órgãos individuais - pulmões, rins, etc. E então todos os tipos de infecção, que estão sempre presentes e que, por assim dizer, simplesmente não estão autorizado a se mover, assumir o controle e dar origem à nefrite, depois à pneumonia, etc.”

Pesquisas de cientistas mostraram que quando uma pessoa mergulha os pés em água fria, há um fluxo de sangue para as mucosas do nariz e do trato respiratório superior, um aumento na temperatura e um aumento na quantidade de muco secretado. Tudo isso cria condições favoráveis ​​​​para o desenvolvimento de micróbios que entram nas mucosas. Um rápido aumento no número de micróbios e um enfraquecimento simultâneo da resistência do corpo levam à ocorrência de processos inflamatórios, resfriados - catarro do trato respiratório superior, dor de garganta, pneumonia.

Ao mesmo tempo, percebeu-se que as pessoas reagem de maneira diferente ao resfriamento - nem todas as pessoas desenvolvem resfriados. Para alguns, à simples menção de água fria, “arrepios” começam a percorrer todo o corpo. Mas há muitas pessoas que podem suportar com segurança flutuações repentinas de calor e frio.

Descobriu-se também que o grau de sensibilidade ao frio não depende das características inatas do corpo, mas é determinado pelas condições de vida. Nem todos os aparelhos termorreguladores funcionam igualmente bem. Para quem expõe constantemente o corpo às influências da temperatura, ele costuma treinar e melhorar e responder a qualquer mudança nas condições atmosféricas com uma reação mais rápida e correta.

E, inversamente, para quem está acostumado a se vestir muito quente, que tenta manter a mesma temperatura no ambiente, criando artificialmente para si condições microclimáticas muito confortáveis, o aparelho regulador de calor raramente entra em funcionamento, recebe fraco desenvolvimento funcional e pode não servem mais como uma "armadura" confiável contra mudanças nas condições atmosféricas. A adaptabilidade do corpo aos caprichos do clima deteriora-se e torna-se suscetível a resfriados.

O aparelho regulador de calor funciona muito melhor nas áreas do corpo que estão constantemente expostas a fatores meteorológicos (rosto, mãos) e “funciona pior” nas partes que estão constantemente cobertas por roupas (peito, costas). Isso significa que, ao evitar mudanças de calor e frio, não damos ao nosso aparelho termorregulador a oportunidade de fazer exercícios. O corpo perde a capacidade de responder em tempo hábil às mudanças nas condições de temperatura, torna-se mimado e fica mais facilmente suscetível a resfriados. O que aconteceria, por exemplo, se, assim como embrulhamos nossos pontos frios, também protegêssemos nossos olhos de toda luz, nossos ouvidos de todos os sons e ruídos, etc. Vale lembrar, por exemplo, que tipo de fotofobia ocorre em pessoas que ficaram no escuro por muito tempo, ou que um forte medo de som se desenvolve após uma longa permanência em completo silêncio, a fim de entender em que estado anormal de alta suscetibilidade dolorosa trazemos nossas manchas frias da pele, já que os eliminamos da ação durante quase toda a nossa vida. Para se proteger de resfriados e aumentar a resistência do corpo, é necessário, por meio de exercícios constantes e sistemáticos, fortalecer o aparelho termorregulador de forma que permita à pessoa suportar sem dor as oscilações de temperatura do ambiente externo. Este, de fato, é o propósito do endurecimento - por meio de influências direcionadas, para desenvolver as forças protetoras disponíveis no corpo, para desenvolver nele a capacidade de mobilizá-las de forma rápida e confiável. Graças ao endurecimento, o corpo ganha a capacidade de responder às mudanças na temperatura ambiente antes que ocorra resfriamento excessivo ou superaquecimento.

Além de melhorar a resistência do corpo aos fatores climáticos, os procedimentos de endurecimento têm um efeito benéfico em todo o corpo - melhoram a circulação sanguínea, aumentam o tônus ​​​​do sistema nervoso central e do metabolismo e contribuem para o desenvolvimento da vontade e do caráter. No entanto, muito resfriamento ou aquecimento pode prejudicar a saúde de uma pessoa, independentemente do grau de endurecimento. No caso de doenças agudas e exacerbações de doenças crônicas, os procedimentos de endurecimento não podem ser realizados. Ao mesmo tempo, catarros frequentes do trato respiratório superior, amigdalite e furunculose servem como indicações para a prescrição de procedimentos de endurecimento. Os médicos afirmam que as pessoas que sofriam dessas doenças se livravam delas por meio do endurecimento sistemático. E mais um conselho: as dádivas generosas da natureza devem ser utilizadas com habilidade, observando regras de higiene com base científica.

Os humanos, como se sabe, pertencem a organismos homeotérmicos ou de sangue quente. Isso significa que sua temperatura corporal é constante, ou seja, o corpo não responde às mudanças na temperatura ambiente? Reage e até com muita sensibilidade. A constância da temperatura corporal é, na verdade, o resultado de reações que ocorrem continuamente no corpo e que mantêm seu equilíbrio térmico inalterado.

Do ponto de vista dos processos metabólicos, a produção de calor é um efeito colateral das reações químicas de oxidação biológica, durante as quais os nutrientes que entram no corpo - gorduras, proteínas, carboidratos - sofrem transformações que resultam na formação de água e dióxido de carbono. As mesmas reações com liberação de energia térmica ocorrem em organismos de animais poiquilotérmicos, ou de sangue frio, mas devido à sua intensidade significativamente menor, a temperatura corporal dos animais poiquilotérmicos excede apenas ligeiramente a temperatura ambiente e muda de acordo com esta última. .

Todas as reações químicas que ocorrem em um organismo vivo dependem da temperatura. E nos animais poiquilotérmicos, a intensidade dos processos de conversão de energia, segundo a regra de Van’t Hoff*, aumenta proporcionalmente à temperatura externa. Nos animais homeotérmicos, esta dependência é mascarada por outros efeitos. Se um organismo homeotérmico for resfriado abaixo de uma temperatura ambiente confortável, a intensidade dos processos metabólicos e, consequentemente, a sua produção de calor aumenta, evitando a diminuição da temperatura corporal. Se a termorregulação nestes animais for bloqueada (por exemplo, devido a anestesia ou danos em certas áreas do sistema nervoso central), a curva de produção de calor versus temperatura será a mesma que para organismos poiquilotérmicos. Mas mesmo neste caso, permanecem diferenças quantitativas significativas entre os processos metabólicos em animais poiquilotérmicos e homeotérmicos: a uma determinada temperatura corporal, a intensidade do metabolismo energético por unidade de massa corporal em organismos homeotérmicos é pelo menos 3 vezes maior do que a intensidade metabólica em poiquilotérmicos. organismos.

Muitos animais não-mamíferos e não-aviários são capazes de alterar a sua temperatura corporal até certo ponto através da “termorregulação comportamental” (por exemplo, os peixes podem nadar em águas mais quentes, lagartos e cobras podem tomar “banhos de sol”). Organismos verdadeiramente homeotérmicos são capazes de usar métodos comportamentais e autônomos de termorregulação, em particular, podem, se necessário, produzir calor adicional devido à ativação do metabolismo, enquanto outros organismos são forçados a depender de fontes externas de calor;

Produção de calor e tamanho do corpo

A temperatura da maioria dos mamíferos de sangue quente varia de 36 a 40 °C, apesar das diferenças significativas no tamanho corporal. Ao mesmo tempo, a taxa metabólica (M) depende do peso corporal (m) como sua função exponencial: M = k x m 0,75, ou seja, o valor de M/m 0,75 é o mesmo para um camundongo e um elefante, embora em um camundongo a taxa metabólica por 1 kg de peso corporal seja significativamente maior do que em um elefante. Esta chamada lei da diminuição da taxa metabólica dependendo do peso corporal reflete o fato de que a produção de calor corresponde à intensidade da transferência de calor para o espaço circundante. Para uma determinada diferença de temperatura entre o ambiente interno do corpo e o meio ambiente, a perda de calor por unidade de massa corporal acaba sendo maior, quanto maior a relação entre a superfície e o volume do corpo, e esta última proporção diminui com o aumento corpo tamanho.

Temperatura corporal e equilíbrio térmico

Quando calor adicional é necessário para manter uma temperatura corporal constante, ele pode ser gerado por:

1) atividade motora voluntária;
2) atividade muscular rítmica involuntária (tremores causados ​​pelo frio);
3) aceleração de processos metabólicos não associados à contração muscular.

Nos adultos, o tremor é o mecanismo involuntário mais importante da termogênese. A “termogênese sem tremores” ocorre em animais recém-nascidos e crianças, bem como em animais pequenos adaptados ao frio e em animais em hibernação. A principal fonte de “termogênese sem tremores” é a chamada gordura marrom, um tecido caracterizado por um excesso de mitocôndrias e uma distribuição “multilacular” de gordura (numerosas pequenas gotículas de gordura rodeadas por mitocôndrias). Esse tecido é encontrado entre as omoplatas, nas axilas e em alguns outros locais.

Para que a temperatura corporal não mude, a produção de calor deve ser igual à transferência de calor. De acordo com a lei do resfriamento de Newton, o calor liberado por um corpo (menos perdas por evaporação) é proporcional à diferença de temperatura entre o interior do corpo e o espaço circundante. Nos seres humanos, a transferência de calor é zero a uma temperatura ambiente de 37 °C e, à medida que a temperatura diminui, aumenta. A transferência de calor também depende da condução de calor dentro do corpo e do fluxo sanguíneo periférico.

A termogênese associada ao metabolismo em condições de repouso (Fig. 1) é equilibrada por processos de transferência de calor na zona de temperatura ambiente T 2 -T 3 , se o fluxo sanguíneo da pele diminuir gradualmente à medida que a temperatura diminui de T 3 para T 2 . Em temperaturas abaixo de T 2 a constância da temperatura corporal só pode ser mantida aumentando a termogênese em proporção à perda de calor. A maior produção de calor proporcionada por esses mecanismos em humanos corresponde a um nível metabólico 3 a 5 vezes maior que a intensidade da taxa metabólica basal e caracteriza o limite inferior da faixa de termorregulação T 1 . Se esse limite for excedido, ocorre hipotermia, que pode levar à morte por hipotermia.

Em temperaturas ambientes acima de T 3 o equilíbrio da temperatura poderia ser mantido enfraquecendo a intensidade dos processos metabólicos. Na verdade, o equilíbrio da temperatura é estabelecido devido a um mecanismo adicional de transferência de calor - a evaporação do suor. Temperatura T 4 corresponde ao limite superior da faixa de termorregulação, que é determinada pela intensidade máxima de produção de suor. Em temperaturas ambientes acima de T 4 ocorre hipertermia, que pode levar à morte por superaquecimento. Faixa de temperatura T 2 -T 3 , dentro do qual a temperatura corporal pode ser mantida em um nível constante sem a participação de mecanismos adicionais de produção de calor ou sudorese, é denominado zona termoneutra. Nesta faixa, a taxa metabólica e a produção de calor são, por definição, mínimas.

Temperatura do corpo humano

O calor gerado pelo corpo normalmente (ou seja, em condições de equilíbrio) é liberado para o espaço circundante pela superfície do corpo, portanto a temperatura das partes do corpo próximas à sua superfície deve ser inferior à temperatura de suas partes centrais . Devido à irregularidade das formas geométricas do corpo, a distribuição de temperatura nele é descrita por uma função complexa. Por exemplo, quando um adulto levemente vestido está em uma sala com temperatura do ar de 20°C, a temperatura da parte muscular profunda da coxa é de 35°C, as camadas profundas do músculo da panturrilha são de 33°C, a temperatura no centro do pé é de apenas 27–28 °C e a temperatura retal é de aproximadamente 37 °C. As flutuações na temperatura corporal causadas por mudanças na temperatura externa são mais pronunciadas perto da superfície do corpo e nas extremidades dos membros (Fig. 2).

Arroz. 2. Temperatura de várias áreas do corpo humano em condições frias (A) e quentes (B).

A temperatura corporal central em si não é constante, nem espacial nem temporalmente. Sob condições termoneutras, as diferenças de temperatura nas regiões internas do corpo são de 0,2–1,2 °C; mesmo no cérebro, a diferença de temperatura entre as partes central e externa chega a mais de 1°C. A temperatura mais alta é observada no reto, e não no fígado, como se pensava anteriormente. Na prática, as mudanças na temperatura ao longo do tempo são geralmente interessantes, por isso são medidas em uma área específica.

Para fins clínicos, é preferível medir a temperatura retal (o termômetro é inserido através do ânus no reto até uma profundidade padrão de 10–15 cm). A temperatura oral, ou melhor, sublingual, é geralmente 0,2–0,5 °C mais baixa que a retal. É afetado pela temperatura do ar inalado, alimentos e bebidas.

Em estudos de medicina esportiva, a temperatura esofágica (acima da abertura do estômago) é frequentemente medida, a qual é registrada por meio de sensores flexíveis de temperatura. Essas medições refletem as mudanças na temperatura corporal mais rapidamente do que o registro da temperatura retal.

A temperatura axilar também pode servir como um indicador da temperatura corporal central porque, quando o braço é pressionado firmemente contra o peito, os gradientes de temperatura mudam de modo que o limite do núcleo atinge a axila. No entanto, isso leva algum tempo. Principalmente depois de passar frio, quando os tecidos superficiais esfriam e ocorre vasoconstrição neles (isso acontece principalmente com um resfriado). Nesse caso, deve passar cerca de meia hora para estabelecer o equilíbrio térmico nesses tecidos.

Em alguns casos, a temperatura central é medida no canal auditivo externo. Isso é feito por meio de um sensor flexível, colocado próximo ao tímpano e protegido das influências externas da temperatura por meio de um cotonete.

Normalmente, a temperatura da pele é medida para determinar a temperatura da camada superficial do corpo. Neste caso, medir num ponto dá um resultado inadequado. Portanto, na prática, a temperatura média da pele costuma ser medida na testa, tórax, abdômen, ombro, antebraço, dorso da mão, coxa, perna e superfície dorsal do pé. No cálculo, é levada em consideração a área da superfície corporal correspondente. A “temperatura média da pele” encontrada desta forma em uma temperatura ambiente confortável é de aproximadamente 33–34 °C.

Flutuações periódicas na temperatura média

A temperatura corporal humana flutua ao longo do dia: é mínima antes do amanhecer e máxima (muitas vezes com dois picos) durante o dia (Fig. 3). A amplitude das flutuações diárias é de aproximadamente 1 °C. Em animais ativos à noite, a temperatura máxima é observada à noite. A maneira mais fácil de explicar esses fatos seria que o aumento da temperatura ocorre em decorrência do aumento da atividade física, mas essa explicação acaba sendo incorreta.

As flutuações de temperatura são um dos muitos ritmos diários. Mesmo se excluirmos todos os sinais externos orientadores (luz, mudanças de temperatura, horas de alimentação), a temperatura corporal

continua a oscilar ritmicamente, mas o período de oscilação neste caso é de 24 a 25 horas. Assim, as flutuações diárias da temperatura corporal baseiam-se num ritmo endógeno (“relógio biológico”), geralmente sincronizado com sinais externos, em particular com o. rotação da Terra. Durante as viagens associadas à travessia dos meridianos da Terra, geralmente leva de 1 a 2 semanas para que o ritmo da temperatura se alinhe com o estilo de vida determinado pela hora local nova para o corpo.

O ritmo das mudanças diárias de temperatura é sobreposto por ritmos com períodos mais longos, por exemplo, um ritmo de temperatura sincronizado com o ciclo menstrual.

Mudança de temperatura durante a atividade física

Durante a caminhada, por exemplo, a produção de calor é 3 a 4 vezes maior, e durante o trabalho físico extenuante, até 7 a 10 vezes maior do que em repouso. Também aumenta nas primeiras horas após comer (cerca de 10–20%). As temperaturas retais durante a maratona podem atingir 39–40 °C e, em alguns casos, quase 41 °C. Mas a temperatura média da pele diminui devido à transpiração e evaporação induzidas pelo exercício. Durante o trabalho submáximo, enquanto ocorre a transpiração, o aumento da temperatura central é quase independente da temperatura ambiente na faixa de 15 a 35 °C. A desidratação do corpo leva ao aumento da temperatura central e reduz significativamente o desempenho.

Dissipação de calor

Como o calor que surgiu nas profundezas do corpo o deixa? Parcialmente com secreções e ar exalado, mas o papel do principal resfriador é desempenhado pelo sangue. Devido à sua alta capacidade térmica, o sangue é muito adequado para essa finalidade. Ele retira o calor das células dos tecidos e órgãos que banha e o transporta através dos vasos sanguíneos até a pele e as membranas mucosas. É aqui que ocorre principalmente a transferência de calor. Portanto, o sangue que sai da pele é aproximadamente 3 °C mais frio do que o sangue que entra. Se o corpo for privado da capacidade de remover calor, em apenas 2 horas sua temperatura aumentará 4 ° C, e um aumento na temperatura para 43–44 ° C é, via de regra, incompatível com a vida.

A transferência de calor nas extremidades é determinada até certo ponto pelo fato de que o fluxo sanguíneo aqui ocorre de acordo com o princípio da contracorrente. Os grandes vasos profundos das extremidades estão localizados paralelamente, devido aos quais o sangue que flui através das artérias para a periferia libera seu calor para as veias próximas. Assim, os capilares localizados nas extremidades dos membros recebem sangue pré-resfriado, por isso os dedos das mãos e dos pés são mais sensíveis às baixas temperaturas.

Os componentes da transferência de calor são: condução de calor H P, convecção H Para, radiação H izl e evaporação H provedor de internet. O fluxo de calor total é determinado pela soma destes componentes:

N nar=N P+N Para+N izl+N provedor de internet .

A transferência de calor por condução ocorre quando o corpo entra em contato (em pé, sentado ou deitado) com um substrato denso. A quantidade de fluxo de calor é determinada pela temperatura e condutividade térmica do substrato adjacente.

Se a pele estiver mais quente que o ar circundante, a camada de ar adjacente a ela aquece, sobe e é substituída por ar mais frio e denso. A força motriz por trás desse fluxo convectivo é a diferença entre as temperaturas do corpo e do ambiente circundante próximo a ele. Quanto mais movimento ocorre no ar exterior, mais fina se torna a camada limite (espessura máxima de 8 mm).

Para a faixa de temperaturas biológicas, a transferência de calor devido à radiação H pode ser descrita com precisão suficiente usando a equação:

N izl=h izl x(T pele-T izl)xUMA,

onde T pele– temperatura média da pele, T izl– temperatura média de radiação (temperatura das superfícies circundantes, por exemplo as paredes de uma sala),
A é a área de superfície efetiva do corpo e
h izl– coeficiente de transferência de calor devido à radiação.
Coeficiente h izl leva em consideração a emissividade da pele, que para a radiação infravermelha de ondas longas é de aproximadamente 1, independente da pigmentação, ou seja, a pele emite quase tanta energia quanto um corpo completamente negro.

Cerca de 20% da transferência de calor do corpo humano em condições de temperatura neutra ocorre devido à evaporação da água da superfície da pele ou das membranas mucosas do trato respiratório. A transferência de calor por evaporação ocorre mesmo com 100% de umidade relativa do ar circundante. Isso ocorre desde que a temperatura da pele seja superior à temperatura ambiente e a pele esteja totalmente hidratada devido à produção suficiente de suor.

Quando a temperatura ambiente excede a temperatura corporal, a transferência de calor só pode ocorrer através da evaporação. A eficiência do resfriamento devido à transpiração é muito alta: com a evaporação de 1 litro de água, o corpo humano pode ceder um terço de todo o calor gerado em condições de repouso durante todo o dia.

Influência das roupas

A eficácia das roupas como isolante térmico se deve aos menores volumes de ar na estrutura do tecido ou na pilha, nos quais não surgem correntes convectivas perceptíveis. Neste caso, o calor é transferido apenas por condução e o ar é um mau condutor de calor.

Fatores ambientais e conforto térmico

A influência do meio ambiente no regime térmico do corpo humano é determinada por pelo menos quatro fatores físicos: temperatura do ar, umidade, temperatura de radiação e velocidade do ar (vento). Esses fatores determinam se o sujeito sente “conforto térmico”, se está com calor ou frio. A condição para o conforto é que o corpo não necessite do funcionamento de mecanismos de termorregulação, ou seja, não exigiria tremores ou suores, e o fluxo sanguíneo nos órgãos periféricos poderia manter uma taxa intermediária. Esta condição corresponde à zona termoneutra mencionada acima.

Estes quatro fatores físicos são, até certo ponto, intercambiáveis ​​no que diz respeito à sensação de conforto e à necessidade de termorregulação. Em outras palavras, a sensação de frio causada pela baixa temperatura do ar pode ser enfraquecida por um aumento correspondente na temperatura de radiação. Se a atmosfera parecer abafada, a sensação pode ser aliviada diminuindo a umidade ou a temperatura. Se a temperatura de radiação for baixa (paredes frias), é necessário aumentar a temperatura do ar para obter conforto.

De acordo com estudos recentes, o valor de uma temperatura confortável para um sujeito sentado com roupas leves (camisa, shorts, calças compridas de algodão) é de aproximadamente 25–26 ° C com umidade do ar de 50% e temperaturas iguais do ar e das paredes. O valor correspondente para um sujeito nu é 28 °C. A temperatura média da pele é de aproximadamente 34 °C. Durante o trabalho físico, à medida que o sujeito despende cada vez mais esforço físico, a temperatura confortável diminui. Por exemplo, para trabalhos leves de escritório, a temperatura do ar preferida é de aproximadamente 22 °C. Curiosamente, durante o trabalho físico pesado, a temperatura ambiente, na qual não ocorre transpiração, parece muito fria.

Diagrama na Fig. A Figura 4 mostra como os valores de temperatura confortável, umidade e temperatura do ar ambiente se correlacionam durante trabalhos físicos leves. Cada grau de desconforto pode estar associado a um valor de temperatura - a temperatura efetiva (ET). O valor numérico da ET é encontrado projetando no eixo X o ponto em que a linha de desconforto cruza a curva correspondente a 50% de umidade relativa. Por exemplo, todas as combinações de valores de temperatura e umidade na área cinza escuro (30 °C a 100% de umidade relativa ou 45 °C a 20% de umidade relativa, etc.) correspondem a uma temperatura efetiva de 37 °C, que por sua vez corresponde a um certo grau de desconforto. Na faixa de temperaturas mais baixas, a influência da umidade é menor (a inclinação das linhas de desconforto é mais acentuada), pois neste caso a contribuição da evaporação para a transferência total de calor é insignificante. O desconforto aumenta com a temperatura e umidade médias da pele. Quando os parâmetros que definem a umidade máxima da pele (100%) são ultrapassados, o equilíbrio térmico não pode mais ser mantido. Assim, uma pessoa é capaz de resistir a condições além desse limite apenas por um curto período de tempo; o suor flui em riachos porque mais é liberado do que pode evaporar. As linhas de desconforto, é claro, mudam dependendo do isolamento térmico proporcionado pelas roupas, da velocidade do vento e da natureza da atividade física.

Valores confortáveis ​​de temperatura da água

A água tem condutividade térmica e capacidade térmica significativamente maiores em comparação com o ar. Quando a água está em movimento, o fluxo turbulento resultante próximo à superfície do corpo remove o calor tão rapidamente que, a uma temperatura da água de 10 ° C, mesmo um forte estresse físico não permite manter o equilíbrio térmico e ocorre hipotermia. Se o corpo estiver em repouso completo, para atingir o conforto térmico, a temperatura da água deve estar entre 35–36 °C. Dependendo da espessura do tecido adiposo isolante, o limite inferior da temperatura confortável na água varia de 31 a 36 °C.

Continua

* De acordo com a regra de Van't Hoff, quando a temperatura muda em 10 °C (variando de 20 a 40 °C), o consumo de oxigênio pelos tecidos muda na mesma direção em 2 a 3 vezes.

Sobre o autor de livros e artigos: médico, principal acupunturista da Bielo-Rússia, candidato às ciências médicas, Molostov Valery Dmitrievich, publicou 23 livros em Moscou e Minsk (sobre neurologia, acupuntura, massagem, terapia manual e sobre o envelhecimento da sociedade como organismo), telefone residencial: Minsk, ( 8---107 -375-17) 240–70–75, E-mail: [e-mail protegido]. Minha página na Internet: www.molostov-valery.ru, onde são postados livros (publicados anteriormente em Moscou e Minsk) com uma justificativa detalhada para a real existência da ideia aqui descrita.

Qual órgão do corpo humano produz calor?

Cada pessoa sabe bem que a temperatura do nosso corpo é de 36,6 graus Celsius. Mas durante muito tempo a medicina não resolveu a questão de qual órgão produz calor nos animais, incluindo os humanos. Finalmente, os fisiologistas russos encontraram a resposta para esta pergunta. (Por exemplo, leia a pesquisa do Dr. Molostov). Acontece que o calor é produzido por apenas um órgão - a pele. E o calor é produzido por pontos de acupuntura nos quais os acupunturistas adoram inserir agulhas. Uma descoberta muito inesperada para todo o mundo da ciência foi a pesquisa sobre o papel fisiológico dos pontos de acupuntura. Nem um único cientista no mundo, em outros países (mesmo nos EUA, Alemanha e França) se envolveu em tal pesquisa.

Imagem 1.

Este artigo é dedicado aos pontos de acupuntura, sobre os quais posso contar muitas coisas interessantes, já que sou acupunturista profissional de profissão. Veja a Figura 1. Existem 3.478 pontos de acupuntura encontrados na pele humana. A propósito, o número de pontos de acupuntura em um gato, vaca, elefante, carneiro, cachorro, galinha, elefante, bisão é exatamente o mesmo - 3.478 pontos de acupuntura. E os pontos de acupuntura em animais estão anatomicamente localizados exatamente onde estão nos humanos. Pode-se supor que todos os animais de sangue quente na Terra tenham algum ancestral comum, por exemplo, algum tipo de ictiossauro marinho. É interessante notar que todos os animais de “sangue quente” possuem pontos de acupuntura, e todos os animais de sangue frio (vermes, sapos, peixes, cobras) não possuem pontos de acupuntura na superfície da pele. Veja a Figura 2 e 3.

Figura 2. Sangue quente.

Figura 3. Sangue frio.

Qual é o mecanismo de geração (produção) de calor em animais de sangue quente? Acontece que a “substância” energética para gerar calor dentro dos pontos de acupuntura é a eletricidade que é gerada no corpo do próprio animal e da pessoa. A fisiologia afirma que muitos órgãos animais e humanos desempenham o papel de pequenas usinas de energia. Os maiores geradores de eletricidade são o coração (produz 60% da eletricidade) e o cérebro (gera 30% da eletricidade). Os cinco sentidos também produzem eletricidade: visão, audição, tato, olfato e paladar. Eles também funcionam como usinas microscópicas, mas transformam luz, som e energias químicas em potenciais elétricos de um comprimento de onda específico. Como o olho gera eletricidade? A luz entra na retina do olho, onde é transformada em um fluxo contínuo de impulsos elétricos que entram através do nervo óptico nos centros visuais do córtex cerebral. Os mesmos transformadores (não geradores) de energia elétrica são outros órgãos dos sentidos: ouvidos, glomérulos táteis da pele, bulbos olfativos na mucosa nasal, redes nervosas gustativas na membrana mucosa da língua.

Qual é o destino dos elétrons produzidos pelo coração, cérebro e cinco sentidos? Acontece que existe um padrão muito estranho: apenas 5% da energia elétrica que produzem é absorvida por todos os geradores de eletricidade. Os 95% restantes da energia elétrica desses órgãos viajam através do espaço intercelular até a pele e os pontos de acupuntura. A eletricidade estática cobre toda a superfície da pele. Na superfície da pele a eletricidade “se espalha”, assim como as águas do oceano se espalham pela superfície da Terra. A seguir, os pontos de acupuntura absorvem correntes estáticas, que cobrem a pele com uma “fina camada”, queimando-as em suas “fornalhas” " Veja a Figura 4. A “queima de elétrons” produz calor para o corpo humano da ordem de 36,6 graus Celsius.

Figura 4. Os elétrons são absorvidos por um ponto de acupuntura.

Figura 5. Acupuntura.

Este é o mecanismo de produção de calor pelo corpo do nosso corpo e pelo corpo de um animal. É verdade que a pergunta permanece sem resposta: por que uma pessoa tem temperatura corporal normal, que é exatamente mais 36,6º Celsius? A ciência médica não consegue responder à pergunta “Por que a inserção de agulhas nos pontos de acupuntura tem um efeito curativo em uma pessoa?” Veja a Figura 5. Este problema também ainda não foi estudado. Esperemos que na próxima década os cientistas encontrem a resposta para estas questões. Aliás, interromper a atividade dos geradores de eletricidade no corpo humano é a única causa de morte natural de uma pessoa absolutamente sã, mas muito idosa. Acontece que, nos idosos, a produção de energia elétrica no cérebro e no coração primeiro diminui e depois para. Veja a Figura 6. A morte do organismo antigo ocorre no momento em que as “usinas” do coração (nó Ashof-Tavarovsky) e do cérebro (formação reticuloendotelial) param de gerar eletricidade.

Figura 6. Velho.

Então a respiração e os batimentos cardíacos param imediatamente e ocorre a morte. É por esta razão que morrem pessoas absolutamente saudáveis, mas muito idosas, com mais de 100 anos. Conhecendo essas informações, você pode facilmente prolongar a vida dos idosos: é preciso inserir pequenos geradores elétricos no coração e no cérebro - e a pessoa viverá para sempre. Afinal, enquanto os batimentos cardíacos e a respiração continuarem, o corpo viverá. Um cérebro, fígado, rins, estômago, intestinos e outros órgãos saudáveis ​​podem funcionar durante um milénio.

O conjunto de mecanismos fisiológicos que regulam a temperatura corporal é denominado sistema de termorregulação fisiológica.

Formação de calor no corpo. O calor no corpo é formado como resultado da oxidação de nutrientes durante a quebra de proteínas, gorduras e carboidratos. A energia que antes estava escondida neles é liberada, consumida e, por fim, devolvida ao corpo na forma de calor.
O local onde ocorre principalmente a produção de calor são os músculos. Esse processo ocorre mesmo quando a pessoa está completamente em repouso. Pequenos movimentos musculares já contribuem para uma maior formação de calor e, ao caminhar, sua quantidade aumenta em 60-80%. Durante o trabalho muscular, a geração de calor aumenta 4-5 vezes. Além dos músculos esqueléticos, a geração de calor ocorre no estômago, intestinos, fígado, rins e outros órgãos.
A formação de calor no corpo é acompanhada pela sua liberação. O corpo perde tanto calor quanto gera, caso contrário a pessoa morreria em poucas horas.
Esses complexos processos de regulação da formação e liberação de calor pelo corpo são chamados de termorregulação e são realizados por uma série de mecanismos adaptativos, que consideraremos agora.
Regulação da geração e transferência de calor. A temperatura corporal permanece constante devido ao fato de que tanto a formação quanto a liberação de calor são reguladas no corpo.
O calor é consumido pelo corpo de diferentes maneiras. A principal forma de transferência de calor é a perda de calor por condução, ou seja, aquecimento do ar circundante e radiação; além disso, o calor é consumido com o ar exalado, para a evaporação do suor, etc.
Consequentemente, a temperatura do corpo humano permanece constante devido ao fato de que, por um lado, é regulada a intensidade dos processos oxidativos, ou seja, a formação de calor e, por outro, a intensidade e o volume da transferência de calor. Esses dois métodos de regulação são chamados de termorregulação química e física.
A termorregulação química é entendida como uma mudança na taxa metabólica sob a influência do meio ambiente. Existe uma certa relação entre a temperatura do ar e o metabolismo do corpo. Assim, à medida que a temperatura do ar diminui, aumenta a formação de calor no corpo.
A maior parte do calor é gerada nos músculos. No frio, os músculos tremem. Quando a temperatura ambiente cai, os receptores da pele que percebem a estimulação térmica ficam irritados: surge neles uma excitação que vai para o sistema nervoso central e daí para os músculos, fazendo com que se contraiam. Assim, os tremores e calafrios que sentimos durante a estação fria ou em câmara fria são atos reflexos que contribuem para o aumento do metabolismo e, consequentemente, para o aumento da produção de calor. O aumento do metabolismo ocorre sob a influência do frio, mesmo quando não há movimento muscular.
Uma quantidade significativa de calor também é gerada nos órgãos abdominais - no fígado e nos rins. Isto pode ser observado medindo a temperatura do sangue que flui de e para o fígado. Acontece que a temperatura do sangue que sai é mais alta do que a temperatura do sangue que entra. Conseqüentemente, o sangue ficou mais quente à medida que fluía pelo fígado.
À medida que a temperatura do ar aumenta, a geração de calor no corpo diminui.
Termorregulação física. Quando a temperatura ambiente aumenta ou diminui, ocorre não apenas uma mudança nos processos de oxidação, ou seja, na geração de calor, mas também na transferência de calor, e quando a temperatura diminui, a transferência de calor diminui, e quando aumenta, aumenta.
O calor é liberado pelo corpo principalmente por condução e radiação, e apenas parte dele por outras formas. Assim, a transferência de calor por condução representa 31% do calor total gerado no corpo, por radiação - 44%, com a evaporação da água pela pele, perde-se 10%, com a evaporação da água pelos pulmões - 12%, 3% do calor é gasto no aquecimento do ar inalado e excretado na urina e nas fezes.
Por condução, o corpo perde calor aquecendo o ar circundante e os objetos com os quais entra em contato. Outra forma de transferência de calor é a radiação de calor. Isto acontece
aquecer objetos localizados a alguma distância do corpo.
Como ocorre a mudança na transferência de calor? A expansão e contração dos vasos sanguíneos da pele desempenham um papel importante na transferência de calor. Todo mundo sabe que no ar frio e gelado a pele de uma pessoa fica pálida e, quando o ar está aquecido e quente, fica vermelha.
A mudança na cor da pele se deve ao fato de que, sob a influência do frio, os vasos sanguíneos, principalmente as arteríolas, se estreitam. Como resultado, o fluxo sanguíneo para a superfície do corpo diminui e, conseqüentemente, a transferência de calor por condução e radiação diminui.
Sob a influência do calor, os vasos sanguíneos da pele se dilatam, o sangue flui abundantemente para a superfície do corpo, o que aumenta a condução e a radiação do calor. Dessa forma, o calor é liberado para o ambiente somente quando a temperatura do ar é inferior à temperatura corporal. Quanto menor a diferença entre a temperatura da pele e a temperatura do ar, menos calor é liberado no ambiente. Neste caso, a transpiração desempenha um papel significativo. Quando 1 g de suor evapora, perde-se 0,58 kcal. Como a transpiração e a evaporação ocorrem continuamente em qualquer temperatura, o número de calorias que uma pessoa perde depende da intensidade da transpiração. Na temperatura média, uma pessoa perde cerca de 800 ml de suor por dia. Perder essa quantidade de suor consome 450-500 kcal. À medida que a temperatura aumenta, a produção de suor aumenta e às vezes chega a vários litros.
A maior quantidade de suor é produzida nos casos em que a temperatura do ar é igual ou superior à temperatura corporal. Nessas condições, a transferência de calor por radiação é impossível e, portanto, é consumido principalmente pela transpiração.
Em países quentes ou salas quentes, onde a temperatura do ar é de 37°C ou ligeiramente superior, o calor é libertado apenas por evaporação. Ao mesmo tempo, uma pessoa produz até 4,5 litros de suor durante o dia, o que proporciona um retorno de 2.400-2.800 kcal.
Grande quantidade de suor é perdida durante o trabalho físico, e isso acontece em qualquer temperatura. Estima-se que durante um trabalho particularmente árduo uma pessoa perde até 9 litros de suor por dia e, portanto, libera até 5.000 kcal por evaporação.
A transpiração depende em grande parte da saturação do ar com vapor d'água. Em condições de temperatura igual, é garantida uma maior evaporação do suor e, portanto, uma maior perda de calor, em condições de baixo teor de vapor de água no ar. Portanto, o calor é facilmente tolerado em locais onde o ar é mais seco.
A evaporação do suor é evitada por roupas impermeáveis ​​(borracha, roupa anti-suscetibilidade, etc.). Quem usa essas roupas transpira mesmo no frio, pois se cria ao seu redor uma camada constante de ar, que não se renova por falta de ventilação. Essa camada de ar está saturada de vapor, o que evita maior evaporação do suor. Portanto, a permanência prolongada nesses trajes é impossível, pois provoca aumento da temperatura corporal.
Em países quentes, oficinas quentes e durante longas caminhadas, a pessoa perde muito suor. A sede aparece, mas a água não a sacia; pelo contrário, quanto mais água uma pessoa bebe, mais ela transpira e mais forte se torna a sua sede.
Ao mesmo tempo que o suor, perdem-se sais, pelo que é necessário repor não só a perda de água, mas também a perda de sais. Para isso, adiciona-se 0,5% de sal de cozinha à água potável. Esta água ligeiramente salgada é dada em lojas quentes, durante longas caminhadas, etc. Mata a sede e melhora o bem-estar.
A respiração desempenha algum papel na transferência de calor. O calor é gasto na evaporação da água pelos pulmões e parcialmente no aquecimento do ar inalado. No frio, ocorre uma desaceleração reflexa da respiração e, em altas temperaturas, a respiração torna-se mais frequente, ocorre a chamada falta de ar térmica.
Para uma melhor transferência de calor, a circulação de ar é de grande importância. Quando o ar está em movimento, uma camada constante de ar aquecido e saturado de vapor não é criada perto do corpo. Esta é a importância dos ventiladores, etc. As roupas criam uma camada estacionária de ar e, portanto, impedem a transferência de calor.
A gordura subcutânea impede a transferência de calor. Quanto mais espessa a camada de gordura, pior é o desempenho. Portanto, pessoas com espessa camada de gordura no tecido subcutâneo toleram o frio com mais facilidade do que pessoas magras.
A temperatura do corpo humano é constante. É medido na axila ou no reto (em bebês). A temperatura média na axila varia de 36,5-36,9 ° C, no reto - um pouco mais alta (37,2-37,5 C). A temperatura dos órgãos internos é superior à temperatura corporal média, por exemplo, a temperatura do fígado é de 38-38,5°C. A temperatura do corpo humano flutua ao longo do dia. É mais baixo em 3-4 horas
noites, depois aumenta gradativamente, atingindo seu ponto mais alto às 16h, e começa a diminuir novamente. As flutuações de temperatura ocorrem dentro de 0,5°C do valor médio.
A temperatura corporal pode aumentar acentuadamente durante o trabalho muscular e atingir 38-39°C ou mesmo 40°C. Após a interrupção do trabalho, ele cai rapidamente e atinge um valor normal.
A constância da temperatura corporal é mantida pelos dois mecanismos já descritos: termorregulação química e física. No entanto, as capacidades do corpo humano são limitadas e, em algumas condições, estes mecanismos são insuficientes. Então a constância da temperatura é violada e seu aumento ou diminuição é observado. Um aumento na temperatura acima do normal é chamado de febre. A febre pode ocorrer porque a produção de calor aumenta sem alterações na transferência de calor ou, inversamente, a geração de calor permanece inalterada e a transferência de calor diminui.
Uma diminuição da temperatura para 32-33°C, bem como um aumento acima de 42-43°C, leva à morte.
Centros de termorregulação. O centro de termorregulação, denominado centro térmico, está localizado no diencéfalo. Sua atividade é determinada por dois fatores: temperatura sanguínea e efeitos reflexos. Se a temperatura do sangue que lava o diencéfalo aumenta, o centro de termorregulação é excitado e ocorrem mudanças na atividade do corpo que contribuem para sua diminuição. Quando a temperatura sanguínea diminui, o centro gerador de calor reage de tal forma que aumenta a intensidade dos processos que contribuem para o aumento da temperatura.
Outro método de excitação são os efeitos reflexos. Quando exposta às oscilações de temperatura na pele humana, ocorre excitação nos receptores, que entram no centro térmico. A partir daí, os impulsos vão para os órgãos associados à geração de calor (músculos, fígado, etc.) e à transferência de calor, e provocam uma alteração na sua atividade. A excitação dos centros de termorregulação para os órgãos de produção e transferência de calor é transmitida através do sistema nervoso simpático.
O córtex cerebral desempenha um papel extremamente importante na termorregulação. Em condições normais, o processo de geração e transferência de calor está sob sua influência.
A temperatura termoconfortável para uma pessoa no ar é geralmente +19°C, na água - +34°C. Nessas temperaturas, o sistema de termorregulação não liga.
Para manter uma temperatura corporal constante de 36,6°C, uma pessoa precisa gastar 200 kcal por dia.
Uma diminuição da temperatura corporal, mesmo em 0,1°, leva a uma diminuição da imunidade.
As ondas de frio na natureza são geralmente muito acentuadas. Para suportar com segurança as “surpresas” climáticas, a pessoa deve se endurecer.
Como você sabe, existem três níveis de reação do corpo a estímulos de diferentes intensidades: treinamento, ativação e estresse. Frio extremo significa estresse, incluindo estresse mental. Se você tem medo da hipotermia antecipadamente, congele e agasalhe-se muito antes de sair para o frio, então você precisa urgentemente endurecer não apenas seu corpo, mas também seus nervos. O experimento de sobrevivência mostrou que as pessoas morrem, via de regra, não de frio, mas de medo.
O clima de endurecimento impõe à pessoa uma tarefa estratégica: fazer amizade com o frio para o resto da vida. “A Fronteira do Prazer” permite resolver um problema tático: dosar frio ou calor. Se a estratégia encoraja o endurecimento, então as táticas controlam a carga durante o endurecimento. Além disso, fá-lo de acordo com as características fisiológicas individuais do corpo e, claro, tendo em conta as condições climáticas específicas.
A necessidade de uma atitude psicológica em relação ao endurecimento e ao interesse por ele é o princípio mais importante. Você não deve perder tempo com isso.
A essência do endurecimento é treinar processos de termorregulação, que incluem produção e transferência de calor. O resfriamento estimula, por um lado, o aumento da produção de calor no corpo e, por outro, o desejo de preservá-lo e não desperdiçá-lo. O treinamento ensina o corpo a reagir claramente ao frio, a responder rápida e ativamente às baixas temperaturas ambientais com aumento da produção de calor e redução da transferência de calor. Assim, apesar do frio, a temperatura corporal normal é mantida. Em uma pessoa não endurecida, os mecanismos de termorregulação funcionam com menos eficiência, a temperatura corporal diminui, o que leva ao enfraquecimento da defesa imunológica e ao aumento da atividade de microrganismos patogênicos. Como consequência, surgem constipações, gripes, etc., que não só incapacitam a condição de trabalho, mas também acumulam efeitos nocivos, o que inevitavelmente prejudica o potencial global do corpo e reduz a sua vitalidade.