Те­п­ло­про­дук­ция

Те­п­ло­та — это по­боч­ный про­дукт об­мен­ных ре­ак­ций и фи­зио­ло­ги­че­ских про­цес­сов. Вся энер­гия, вы­ра­ба­ты­вае­мая в ор­га­низ­ме, в ко­неч­ном сче­те пе­ре­хо­дит в те­п­ло­ту. Это обя­за­тель­ная те­п­ло­про­дук­ция,умень­шить ко­то­рую не­воз­мож­но, так как это оз­на­ча­ло бы пре­кра­ще­ние или за­мед­ле­ние не­об­хо­ди­мых для ор­га­низ­ма про­цес­сов. Обя­за­тель­ной те­п­ло­про­дук­ции хва­та­ет для под­дер­жа­ния тем­пе­ра­ту­ры об­на­жен­но­го те­ла на уров­не 37°C при тем­пе­ра­ту­ре ок­ру­жаю­щей сре­ды 25—26°C.

Ес­ли тем­пе­ра­ту­ра ок­ру­жаю­щей сре­ды ста­но­вит­ся ни­же 25°C, то вклю­ча­ют­ся ме­ха­низ­мы до­пол­ни­тель­ной те­п­ло­про­дук­ции, или тер­мо­ге­не­за.При этом те­п­ло­та ста­но­вит­ся уже не по­боч­ным про­дук­том, а це­лью ак­ти­ва­ции об­мен­ных про­цес­сов. Су­ще­ст­ву­ют два ви­да до­пол­ни­тель­ной те­п­ло­про­дук­ции.

· Со­кра­ти­тель­ный тер­мо­ге­нез — вы­ра­бот­ка те­п­ло­ты в ре­зуль­та­те уси­лен­но­го со­кра­ще­ния мышц; он вклю­ча­ет:

¾ про­из­воль­ные со­кра­ще­ния мышц;

¾ дрожь.

· Не­со­кра­ти­тель­ный, или хи­ми­че­ский тер­мо­ге­нез,пред­став­ляю­щий со­бой окис­ле­ние суб­стра­тов без об­ра­зо­ва­ния АТФ; при та­ком окис­ле­нии вся вы­сво­бо­ж­даю­щая­ся энер­гия сра­зу пе­ре­хо­дит в те­п­ло. У че­ло­ве­ка та­ким суб­стра­том слу­жит бу­рый жир,при­сут­ст­вую­щий в дос­та­точ­ном ко­ли­че­ст­ве толь­ко у но­во­ро­ж­ден­ных. Та­ким об­ра­зом, един­ст­вен­ным спо­со­бом по­вы­ше­ния те­п­ло­про­дук­ции у взрос­ло­го че­ло­ве­ка слу­жит со­кра­ти­тель­ный тер­мо­ге­нез.

Те­п­ло­от­да­ча

Су­ще­ст­ву­ют три спо­со­ба те­п­ло­от­да­чи.

1. Из­лу­че­ние.

2. Про­ве­де­ние¹.

¹ Ин­тен­сив­ность про­ве­де­ния рез­ко по­вы­ша­ет­ся бла­го­да­ря кон­век­ции (см. ни­же), по­это­му ино­гда ее вы­де­ля­ют как от­дель­ный спо­соб те­п­ло­от­да­чи.

3. Ис­па­ре­ние.

Фи­зи­че­ские осо­бен­но­сти спо­со­бов те­п­ло­от­да­чи

Из­лу­че­ние

Этот спо­соб те­п­ло­от­да­чи обу­слов­лен ис­пус­ка­ни­ем с по­верх­но­сти ко­жи ин­фра­крас­ных лу­чей. На его до­лю при­хо­дит­ся око­ло 60% всей те­п­ло­от­да­чи (у об­на­жен­но­го че­ло­ве­ка). С дру­гой сто­ро­ны, ко­жа по­гло­ща­ет ин­фра­крас­ные лу­чи, ис­пус­кае­мые ок­ру­жаю­щи­ми пред­ме­та­ми. Ес­ли тем­пе­ра­ту­ра ок­ру­жаю­щих пред­ме­тов вы­со­ка, то ин­тен­сив­ность по­гло­щае­мо­го ко­жей ин­фра­крас­но­го из­лу­че­ния мо­жет стать вы­ше, чем ис­пус­кае­мо­го, и то­гда те­п­ло­от­да­ча пре­вра­ща­ет­ся в при­ем те­п­ла. Та­ким об­ра­зом, те­п­ло­от­да­ча пу­тем из­лу­че­ния тем ни­же, чем вы­ше тем­пе­ра­ту­ра ок­ру­жаю­щей сре­ды.

Про­ве­де­ние

Это пе­ре­да­ча те­п­ла при пря­мом кон­так­те. От­да­ча те­п­ла пу­тем про­ве­де­ния ок­ру­жаю­щим твер­дым пред­ме­там ма­ла. Го­раз­до боль­шую роль иг­ра­ет от­да­ча те­п­ла воз­ду­ху, ко­то­рая уси­ли­ва­ет­ся бла­го­да­ря кон­век­ции — уда­ле­нию на­гре­то­го воз­душ­но­го слоя с по­верх­но­сти ко­жи с дви­жу­щим­ся воз­ду­хом. Те­п­ло­от­да­ча пу­тем про­ве­де­ния:

¾ тем вы­ше, чем вы­ше те­п­ло­про­вод­ность ок­ру­жаю­щей сре­ды (в во­де го­раз­до вы­ше, чем в воз­ду­хе);

¾ тем ни­же, чем вы­ше тем­пе­ра­ту­ра ок­ру­жаю­щей сре­ды; ес­ли эта тем­пе­ра­ту­ра ста­но­вит­ся вы­ше тем­пе­ра­ту­ры те­ла, то те­п­ло­от­да­ча пре­вра­ща­ет­ся в при­ем те­п­ла.

Ис­па­ре­ние

Этот спо­соб те­п­ло­от­да­чи обу­слов­лен тем, что при ис­па­ре­нии жид­ко­сти с по­верх­но­сти эта по­верх­ность ох­ла­ж­да­ет­ся. Важ­ные осо­бен­но­сти те­п­ло­от­да­чи пу­тем ис­па­ре­ния сле­дую­щие.

· Те­п­ло­от­да­ча про­ис­хо­дит в мо­мент ис­па­ре­ния лю­бой жид­ко­сти— будь то пот, во­да или иная жид­кость; на этом ос­но­ва­но ос­ве­жаю­щее дей­ст­вие да­же те­п­лой во­ды в жар­кую по­го­ду.

· Те­п­ло­от­да­ча про­ис­хо­дит не в мо­мент вы­де­ле­ния по­та, а в мо­мент его ис­па­ре­ния; ес­ли пот вы­де­ля­ет­ся, но не ис­па­ря­ет­ся, то те­п­ло­от­да­чи не про­ис­хо­дит.

· Те­п­ло­от­да­ча пу­тем ис­па­ре­ния тем вы­ше, чем вы­ше тем­пе­ра­ту­ра ок­ру­жаю­щей сре­ды; в этом от­но­ше­нии она прин­ци­пи­аль­но от­ли­ча­ет­ся от те­п­ло­от­да­чи пу­тем из­лу­че­ния и про­ве­де­ния.

· Те­п­ло­от­да­ча пу­тем ис­па­ре­ния тем ни­же, чем вы­ше влаж­ность ок­ру­жаю­щей сре­ды; при 100% влаж­но­сти (на­при­мер, в пар­ной ба­не) те­п­ло­от­да­чи пу­тем ис­па­ре­ния не про­ис­хо­дит.