Как устроен человек
Шрифт:
Теплокровные животные обладают способностью сохранять постоянную температуру тела, не прибегая к помощи солнца и к другим внешним источникам тепла. В холодную погоду они сами вырабатывают много тепла, а в жаркую умеют отдавать его излишки в окружающую среду. Впрочем, к повышению температуры животные нашей планеты приспособлены хуже, чем к холоду.
Морозы многие животные переносят легко. Разница между температурой тела и температурой окружающей среды может превышать 80 °C, а животные очень скрупулезно будут поддерживать постоянство своей температуры. Особенно много подобных животных среди представителей арктической и антарктической фауны. Например,
Умение вырабатывать тепло – не главное условие поддержания постоянной температуры тела. Одежда, пожалуй, важнее. Многие наши северные животные к зиме одеваются так тепло, что в морозы им не нужно вырабатывать дополнительное тепло: сколько они вырабатывали его летом, столько вырабатывают и зимой. У песцов, например, такая теплая шубка что, пока температура воздуха не опустится ниже -50 °C, они не мерзнут и не будут ощущать, что пора усилить производство тепла.
«Огонь в топках»
Теплокровные животные изобрели универсальный способ поддержания температуры своего тела, специально вырабатывая тепло. Впрочем, это делает любая клетка любого организма, когда активно участвует в обмене веществ. Например, маленькое одноклеточное существо амеба, хоть на миллионную долю градуса, но теплее окружающей среды. Естественнее что маленькие животные и тепла вырабатывают мало, и быстро отдают его в окружающую среду. Зато у крупных и тепла вырабатывается больше, и оно дольше сохраняется.
Маленькая форель, живущая в прохладной воде горных ручьев, всего на 0,012 °C теплее воды, а температура тела у крупного тунца или марлина на 6 °C выше температуры воды.
Чтобы не замерзнуть, у теплокровных животных есть много приспособлений. Когда температура воздуха понижается, они умеют сделать свою одежду более теплой, то есть усиливают теплоизоляцию своего тела. Для этого они сжимают кожные кровеносные сосуды, при этом их кожа становится холодной, а это значит, что она меньше отдает тепла в окружающую среду. Шерсть и перья взъерошиваются, между шерстинками становится больше воздуха, а неподвижный воздух – отличный теплоизолятор. Кстати, эта милая привычка топорщить шерсть сохранилась и у человека. Когда мы мерзнем, у нас появляется гусиная кожа, причем остатки волос, те крохотные волоски, что еще сохранились на нашем теле, становятся дыбом. К сожалению, нам теплее от этого не бывает.
Если принятые меры не дали нужных результатов и охлаждение не прекратилось, возникает дрожь. Она совсем не бесполезна, как можно было бы думать. Любые мышечные сокращения сопровождаются выделением значительного количества тепла, поэтому с появлением дрожи выработка тепла возрастает.
К помощи мышц для увеличения производства тепла прибегают многие. Вот один из примеров. Самки некоторых видов крупных питонов, отложив яйца, не бросают их на произвол судьбы, а, обвившись кольцами вокруг них, несут караул до тех пор, пока не вылупятся змеята.
Конечно, на такого сторожа немногие рискнут напасть, слишком опасна наседка, но оказалось, что дело совсем не в этом. Самка питона охраняет свои
Человек даже в сильный мороз может легко согреться, занявшись тяжелой физической работой. Впрочем, он может согреться, подобно питонам, внешне не обнаруживая активной деятельности и даже не вздрагивая.
У теплокровных животных и человека при понижении температуры окружающей среды образование тепла заметно увеличивается. Это происходит за счет усиления обменных процессов. Иными словами, как бы за счет сжигания во внутриклеточных «печах» организма глюкозы. Это нормальный процесс поддержания температуры тела на необходимом уровне. А усиление выработки тепла за счет работы мышц, будь это дрожь, бег, переноска тяжестей или другая форма мышечной деятельности, – это аварийный способ предотвратить дальнейшее понижение температуры тела и согреться.
Трудно без холодильника
Охлаждение тела – нежелательно и очень опасно. Однако к холоду люди приспособились лучше, чем к жаре. Еще первобытный человек научился изготовлять одежду, пользоваться огнем, сооружать жилища – это позволило ему заселить север Европы и Азии и приспособиться к очень холодному климату. В Якутске морозы до -50 °C – дело обыденное, а в Оймяконе – полюсе холода Северного полушария – случаются морозы за -70 °C. Разница между температурой тела и температурой наружного воздуха больше 100 °C! В приспособлении к холоду большое значение имела способность человека в случае необходимости значительно повышать выработку тепла в своем организме.
Гораздо хуже приспособился человек к жаре. На Земле не так много мест, где температура подолгу держится на уровне +50 °C, но люди в таких районах, как правило, постоянно не живут. Нормальная температура человека в подмышечной впадине – 36,6 °C. Казалось бы, приспособиться к разности температуры между телом и окружающей средой всего в 13,5-15 °C нетрудно. Не тут-то было! Без вентиляторов, холодильных установок, кондиционеров жить при постоянной температуре воздуха, равной +50 °C, невозможно. К счастью, в тех местах, где температура поднимается так высоко днем, ночью она понижается, и весьма значительно.
При повышении температуры окружающей среды «человек может выжить только в том случае, если он сумеет сохранить собственную температуру в пределах нормы. Ее повышение всего на два градуса до +38,6 °C приводит к тому, что человек иногда теряет сознание. У него может возникнуть тепловой удар, шок, развивающийся вследствие теплового повреждения мозга. Интересно, что тепловой удар возникает лишь под влиянием внешних причин, солнечных лучей или просто теплого воздуха, поднимающих температуру нашего тела. Внутренние причины повышения температуры человека менее опасны. При очень интенсивной работе она без всяких вредных последствий может достигать 40 °C, а при лихорадке, вызванной болезнетворными организмами, даже до 42 °C.