هل تفقد معظم الحرارة من خلال رأسك؟

هل تفقد معظم الحرارة من خلال رأسك؟
من غير المحتمل أن تفقد الحرارة من رأسك أكثر من الأجزاء الأخرى من جسمك - باستثناء يديك وقدميك. تايلور ماكينزي

عندما يبدأ الطقس في البرودة وتدخل الملابس الشتوية في الخزانات لدينا ، تظهر بعض المجموعات الغريبة: السراويل القصيرة والأوشحة. سيور وسترات. قمصان و بينيس. غالبًا ما يتم شرح الأخير بقول قديم: تفقد معظم رأسك من خلال رأسك. ولكن في الواقع ، يعرف العلماء أن هذا غير صحيح.

أولاً ، دعنا نعود إلى أساسيات التبادل الحراري.

تمليء عملية تبادل الحرارة بين البشر بمزيج من المبادئ الجسدية والاختلافات في شكل الجسم وحجمه وآليات التحكم الفسيولوجية مثل تغيير تدفق الدم في الجلد والارتعاش والتعرق. تحافظ هذه التفاعلات على درجة حرارة ثابتة للجسم العميق ، والتي تقل عادة عن 37 ° C.

ليس النقيضين البقاء على قيد الحياة من 13.7 ° C و 46.5 ° C تم الإبلاغ عنها ، فمن المحتمل أن تشعر بالتعاسة والوعكة عندما تنخفض درجة الحرارة هذه عن 35 ° C أو ترتفع فوق 40 ° C.

المبادئ المادية

إذا نظرنا إلى ما وراء الجسم ، يتم تبادل الحرارة بين جميع الكائنات عبر مسارات جافة (الإشعاع ، الحمل الحراري ، التوصيل) ومن خلال تبخر الرطوبة.

بالنسبة للمسارات الجافة ، تنتقل الطاقة الحرارية من المناطق الأكثر سخونة إلى المناطق الأكثر برودة ، حيث يعتمد سعر الصرف على اختلاف درجة الحرارة بين هذه الكائنات.

من أجل التبريد التبخيري ، تترك جزيئات الماء الأسطح الرطبة للدخول إلى هواء أقل رطباً ، مع تسخينها معها.

هذه هي المبادئ الأولى للتبادل الحراري.

شكل الجسم وحجمه

من المرجح أن تضيع الحرارة بسرعة أكبر من الأسطح الكبيرة. ومع ذلك ، تتمتع الجماهير الكبيرة بثبات حراري أكبر ، وتقاوم التغيرات السريعة والهامة في درجة الحرارة. وبالتالي ، فإن التفاعل بين مساحة السطح والكتلة يوفر مبدأً أولًا آخر: يتم تغيير درجة حرارة أي جسم بواسطة نسبة مساحة سطحه إلى كتلته.

لذلك فإن المنشور المستطيل الرقيق ذو الرقاقة يفقد الحرارة بسرعة ملحوظة ، في حين أن الكرة ، التي لديها أصغر مساحة سطح إلى نسبة حجم أي جسم ، توفر أكبر مقاومة لفقدان الحرارة. لذلك ، يقودنا الشكل الكروي نسبيًا لرأس الإنسان إلى تحدي أسطورة فقدان الحرارة على أساس علم المبادئ الأولى.

هل تفقد معظم الحرارة من خلال رأسك؟
يسمح منقار توكو الطائر بأن يبرد بسرعة. فليكر / برنت

لكن لا يمكننا تجاهل التحكم الفسيولوجي لتدفق دم الجلد ، حيث أن هذه هي الطريقة التي يتم بها نقل الحرارة إلى الجلد لتبديدها ، والتعرق ، مما يسهل فقدان الحرارة عندما يكون الهواء أكثر حرارة من الجلد.

هناك العديد من الأمثلة على كيفية الانتقاء الطبيعي أدى إلى تغييرات فسيولوجية لدعم تنظيم درجة الحرارة. خذ الطوقان الطوقي: المساحة الكبيرة من فاتورة هذا الطائر ، بالاقتران مع إمداد الدم تبديد الحرارة فعالة جدا. الأمر نفسه ينطبق على آذان الفيل.

في البشر ، أقرب ما يعادلها هي الأيادي و الأرجل.

السيطرة الفسيولوجية

الرأس ليس مشعًا مثاليًا ، على الرغم من أنه يحتوي على العديد من الأوعية الدموية بالقرب من سطحه ، حيث يتدفق دمه الجلدي لا يختلف كثيرا عندما يكون المرء إما مريحًا أو مبردًا بشكل كبير. حتى عندما يكون شخص ما لديه ارتفاع درجة الحرارة بشكل خطير، رئيس تدفق الدم الجلد يزيد أقل بكثير من ذلك الأيادي و الأرجل لنفس الحافز التدفئة.

بالإضافة إلى أن معظم الرؤوس تحتوي على حوالي 50٪ من تغطية الشعر ، والتي تحبس الهواء وتحمي من التبادل الحراري. على الرغم من (للأسف) ليس كل رؤساء تتفق مع هذا التعميم.

الرأس ليس رائعًا للتبريد التبخيري أيضًا. بينما الجبين هو الأكثر غزارة موقع إفراز العرق لكل منطقة وحدة عندما نستريح ، يحدث التعرق من المواقع داخل خط الشعر نصف هذا المعدل.

هل تفقد معظم الحرارة من خلال رأسك؟سوف تساعد القفازات والجوارب في الحفاظ على الدفء. ك هاتاناكا

في الواقع ، يمثل الرأس فقط حول 7٪ من مساحة سطح الجسم ، وبالتالي فإن مساهمته في التبريد التبخيري لكامل الجسم عند الراحة لا تزيد عن 10٪ ، وأقل من مساهمة اليد والظهر والفخذ والساق السفلى. في حين أن فقدان الحرارة يمكن أن يتضاعف ثلاث مرات أثناء التمرين ، إلا أنه لا يزال يمثل السبب فقط 13٪ من التبخر الكلي.

لذا يبدو أنه على الرغم من أن درجة حرارة الرأس تجعله مناسبًا تمامًا لفقدان الحرارة ، فلا تجعل هندسته ولا استجاباته الفسيولوجية للتدفئة أو التبريد موقعًا مهمًا لفقدان الحرارة.

تغطية رأسك ليس أكثر فعالية في الحفاظ على الدفء من تغطية معظم مناطق الجسم الأخرى. بعبارة أخرى ، ليس من المرجح أن تفقد الحرارة من رأسك أكثر من الأجزاء الأخرى من جسمك - باستثناء يديك وقدميك. حتى ارتداء القفازات والجوارب هو أفضل رهان.المحادثة

عن المؤلف

نايجل تايلور ، أستاذ مشارك في علم وظائف الأعضاء الحرارية ، جامعة ولونغونغ

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة

سرب الإنسان: كيف تنشأ مجتمعاتنا وتزدهر وتسقط

مارك دبليو موفيت
0465055680إذا غامر شمبانزي داخل إقليم مجموعة مختلفة ، فمن المؤكد أنه سيتم قتله. لكن بإمكان أحد سكان نيويوركر السفر إلى لوس أنجلوس - أو بورنيو - دون خوف كبير. لم يفعل علماء النفس الكثير لتفسير ذلك: لقد ظلوا لسنوات يؤكدون أن بيولوجيانا تضع حداً صعبًا للغاية - حوالي 150 من الناس - على حجم مجموعاتنا الاجتماعية. لكن المجتمعات البشرية هي في الواقع أكبر بكثير. كيف ندير - إلى حد كبير - لنتوافق مع بعضنا البعض؟ في هذا الكتاب المحطم للنماذج ، يعتمد عالم الأحياء مارك دبليو موفيت على النتائج في علم النفس وعلم الاجتماع والأنثروبولوجيا لشرح التعديلات الاجتماعية التي تربط المجتمعات. يستكشف كيف يحدد التوتر بين الهوية وعدم الكشف عن هويته كيف تتطور المجتمعات وتؤدي وظيفتها وتفشل. تجاوز البنادق والجراثيم والصلب و العاقل, سرب الإنسان يكشف كيف أن البشرية خلقت حضارات مترامية الأطراف من التعقيد الذي لا يضاهى - وما سوف تحتاجه للحفاظ عليها. متاح في أمازون

البيئة: العلم وراء القصص

بقلم جاي هـ. ويغوت ، ماثيو لابوساتا
0134204883البيئة: العلم وراء القصص هو أكثر الكتب مبيعًا لدورة العلوم البيئية التمهيدية المعروفة بأسلوب السرد الصديق للطالب وتكاملها مع القصص الحقيقية ودراسات الحالة وعرضها لأحدث العلوم والأبحاث. ال 6th الطبعة يتميز بفرص جديدة لمساعدة الطلاب على رؤية الروابط بين دراسات الحالة المتكاملة والعلوم في كل فصل ، ويوفر لهم فرصًا لتطبيق العملية العلمية على الاهتمامات البيئية. متاح في أمازون

Feasible Planet: دليل لحياة أكثر استدامة

كين كرويس
0995847045هل تشعر بالقلق إزاء حالة كوكبنا وتأمل أن تجد الحكومات والشركات وسيلة مستدامة لنا لنعيشها؟ إذا كنت لا تفكر في الأمر بشدة ، فهذا قد ينجح ، لكن هل سينجح؟ إذا تركناها بمفردها ، مع سائقي شعبية وأرباح ، لست مقتنعًا بذلك. الجزء المفقود من هذه المعادلة هو أنت وأنا. يمكن للأفراد الذين يعتقدون أن الشركات والحكومات القيام بعمل أفضل. الأفراد الذين يعتقدون أنه من خلال العمل ، يمكننا شراء المزيد من الوقت لتطوير وتنفيذ حلول لقضايانا الحرجة. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

الأكثر قراءة

ما هو الحب؟ أن تكون لطيفًا مع جارك ونفسك
ما هو الحب: لطف مع الآخرين ونفسك
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
ما الذي يجعلك بالغ ناضجة؟
ما الذي يجعلك بالغ ناضجة؟
by يزيت شويتميكر
هل كارثة المناخ أقرب مما نعتقد؟
هل كارثة المناخ أقرب مما نعتقد؟
by روبرت جينينغز ، InnerSelf.com