ГЛАВА 9. КАК ВАШЕ ТЕЛО ТЕРЯЕТ И НАБИРАЕТ ТЕПЛО: ФИЗИКА ОТМОРАЖИВАНИЯ ВАШЕГО МЯГКОГО МЕСТА ИЛИ ОБЖИГАНИЯ ВАШИХ КОСТЕЙ
Здесь, на Земле, ваше тело теряет и приобретает тепло через различные физические законы, описанные ниже. И если только вы не достигли такого высокого спиритического уровня, что можете выходить в высшие сферы, вся жизнь в большей или меньшей степени ограничивается этими законами. Понимая основные физические процессы, вовлеченные в приобретение и потерю тепла, пытающийся выжить человек может благоразумно оценить, в сущности, любую ситуацию, возникшую перед ним, и справиться с проблемами один на один. Не смотрите на слова – просто попытайтесь понять простые принципы, стоящие за ними. Жизнь, в конце концов, очень проста, а мы ее усложняем, потому что так лучше для нашей экономики.
Проводимость
Проводимость – это передача тепла через прямой контакт с объектом, включая горячий или холодный воздух, воздействующий на кожу. Направление теплового потока всегда формируется от теплой к холодной температуре. Каждый раз, когда вы прикасаетесь к чему-нибудь, что холоднее, чем 33? (ваша примерная нормальная температура кожи), вы теряете тепло через проводимость. Если объект, к которому вы прикасаетесь. теплее, чем 33?, ваше тело получает тепло. Вещества довольно радикально различаются по своей теплопроводности. Удельная проводимость воды в 25 раз больше проводимости воздуха, в то время как мускулатура почти вдвое больше проводимости тканей жиров. И если только вы не летаете по воздуху, ноги или другие анатомические части вашего тела находятся в постоянном контакте с землей, отсюда и потребность в изоляции в жаркой и холодной окружающей среде. Температура раскаленных песков пустыни может быть практически невыносимой. Однажды летом, «проводя разведку» для курса выживания в пустыне, я практически истер подошвы пары новых сандалий менее чем за тридцать минут! В нормальных условиях проводимость ответственна за потерю тепла тела примерно в 2 процента у стоящего человека.
Конвекция
Конвекция – это передача тепла через потоки воздуха и жидкостей, она может быть принудительной (вынужденной) и естественной. Примером принудительной конвекции будут открытые окна движущегося автомобиля или сидение напротив вентилятора. Естественная конвекция происходит, когда при нагревании или охлаждении происходит изменение плотности молекул, находящихся возле тела, что заставляет их самих двигаться прочь от тела. Мы все обладаем граничным слоем медленно движущихся молекул прямо рядом с кожей, который образуется за счет лучистой энергии тела. Этот слой, толщиной всего в несколько миллиметров, равносилен постоянному ветру со скоростью примерно пять метров в час. Например, любой, кто будет залезать в обжигающе горячую ванну, будет делать это одень медленно и с гримасами на лице. Но если вы посидите спокойно несколько минут, жар уже не будет казаться таким обжигающим, как вначале… если какой-нибудь болван не толкнет Вас и не потревожит таким образом ваш граничный слой. И совершенно внезапно вода вдруг покажется вам намного горячее.
Классическая конвекция, испытываемая каждым путешественником, – это ветер. «Охлаждение ветром» (термин, введенный американским исследователем Полом Сиплом) является причиной того, что температура окружающей среды снаружи кажется нам намного холоднее, чем есть на самом деле. Оно становится распространенным убийцей всех энтузиастов, путешествующих в дикой природе, так как значительно повышает возможность гибели от гипотермии. И наоборот, знойные пустынные ветры могут восприниматься кожей, как горячая струя из фена для сушки волос. Они так быстро иссушают испаряющийся пот, что вы даже можете не думать, что он горячий, потому что вам кажется, что вы не потеете. Испарение пота с кожи такими быстрыми темпами мало поможет вам охладить тело. Согласно исследованиям палеоантропологов, самое древнее когда-либо найденное строение – это ветролом, построенный ранними гоминидами (относящиеся к семейству высших приматов) в Африке более 3,25 миллионов лет назад, который доказывает, что защита от ветра в моде уже довольно долгое время.
Существует так много различных особенностей конвекции, практически, как и нарушений налогового обязательства, включая внешнюю форму, плотность, поверхностные температурные характеристики, гидродинамику, проводимость и удельную теплоемкость. Эти сумасшедшие вариации означают, что потеря или приобретение конвективного тепла – это непредсказуемое явление дикой природы, которое может отправить вас на удобрение для ромашек. Исследователи обнаружили, что в нейтральных условиях 40 процентов потерь тепла обнаженного человеческого тела происходит в результате конвекции – добавьте мокрую одежду и/или сильный ветер в ваш сценарий, которые очень часто случаются в природе, и процент решительно возрастет.
Излучение
Радиация (излучение) – это действие потери или приобретения тепла через излучение. Различают два типа излучения, которые нам будут интересны. Земное, или длинноволновое излучение, исходит от огня, человеческого тела, да и вообще от всего на планете, что имеет температуру выше абсолютного нуля (-273?). Тепло, излучаемое телом, – это распространение электромагнитной энергии в инфракрасном диапазоне, где тело и выпускает, и получает энергию. Если вы свернетесь лежа в позу эмбриона, то это уменьшит потери излучаемого вами тепла на 35 процентов по сравнению с человеком, стоящим в стойке «руки по швам». Если вы уютно устроитесь рядом со своей любимой/своим любимым в холодный зимний вечер, то вы будете наслаждаться ее или его длинноволновым излучением, которое представляет собой некто неизменное для млекопитающих. Потеря излучаемого тепла – это принуждение, с которым следует смириться, так как оно насчитывает практически 45 процентов общей потери тепла от обнаженного тела в нейтральных условиях. Поверхности, которые хорошо принимают излучение, также хорошо его и отдают.
Коротковолновое излучение исходит от солнца и изменяется в своей интенсивности, в зависимости от времени дня, высоты над уровнем моря, географической широты, отражаемости поверхности, атмосферного загрязнения, озоновых уровней и сезона года. Большая часть ультрафиолетового излучения поступает на Землю в полдень: 80 процентов – между 9 часами утра и 3 часами дня, 65 процентов – между 10 часами утра и 2 часами дня. Излучение от солнечного света нагревает человека тремя способами: прямо через кожу, отражением от атмосферы и отражением от земли. В отличие от длинноволнового излучения, коротковолновая радиация поглощается в большей степени более темной одеждой и пигментацией кожи. В жарком климате все может привести к обезвоживанию и гипертермии, если не будет улажено должным образом.
Испарение
Испарение – это действие потери тепла через преобразование жидкости в газ. Основным способам, которым пользуется ваше тело для потери тепла в жарком окружающей среде, является испарение воды в форме пота с поверхности вашей кожи, так же как маленькое количество выдыхаемой влаги.
Один грамм капельки пота, испаренной с вашей кожи при нормальной температуре, отнимает примерно 580 калорий на грамм тепла. В пустыне в июле 2,6 миллиона потовых желез, имеющихся у человека, действуют как спасители. С другой стороны, холодной зимой ношение одежды, вызывающей потение от чрезмерного напряжения, подводит вас на шаг ближе к смерти, увеличивая ваши шансы получить гипотермию. Довольно интересно, что у многих млекопитающих нет потовых желез, но они охлаждаются за счет дыхания (испарение через дыхательные пути), повышенного слюноотделения и облизывания шерсти.
Как ваше тело приобретает тепло
Бенни-бездельник
Тип тела: Большая площадь поверхности по сравнению с объемом в данном случае предпочтительнее при отдаче избыточного тепла
А. Прямое солнечное излучение (радиация).
В. Дыхание через нос ограничивает потери воды (дыхание).
С. Горячий ветер (конвекция).
D. Отраженное солнечное излучение (радиация).
Е. Никотин: мочегонное средство, сужает кровеносные сосуды, увеличивает скорость основного обмена.
F. Изоляция от горячей поверхности (проводимость).
С. Отражение от поверхности земли (радиация).
Н. Алкоголь: мочегонное средство, ухудшает здравость суждений, повышает вязкость крови.
Бенни-бездельник теряет тепло, так как происходит:
I. Повышенная теплоотдача из-за влажной одежды (испарение).
Как ваше тело отдает тепло
Бездомный Хэл
Тип тела: Больший объем по сравнению с площадью поверхности в данном случае будет предпочтительнее, так как минимизирует потерю тепла
А. Холодный ветер (конвекция).
В. Алкоголь: мочегонное средство, ухудшает здравость суждений, увеличивается кровоток к коже.
С. Возросшая теплоотдача через влажную одежду (испарение).
D. Изоляция от холодной поверхности (проводимость)
Е. Пониженная изоляция (входящая солнечная радиация).
F. Потери влаги через дыхание (дыхание).
G. Питание (тепло обмена веществ).
Н. Огонь (излучение).
Дыхание
Дыхание – это действие отдачи тепла и водных испарений через дыхательную поверхность легких при дыхании. Воздух, который вы вдыхаете, должен быть увлажнен телом до насыщения, чтобы его можно было эффективно использовать. Когда это испарение выдыхается, следующая из этого потеря парообразующего тепла может довольно сильно соперничать с потоотделением в качестве охлаждающего фактора. Более типично, однако, что потеря дыхательного тепла будет составлять меньше по сравнению с другими ранее перечисленными способами отдачи тепла. Огромное количество влаги может быть передано через дыхание, особенно при очень холодной температуре. Холодный сухой воздух, вдыхаемый в теплые влажные легкие, вытесняет, по крайней мере, два литра воды ежедневно при температуре -40?. В некоторых случаях такие условия могут привести к разрушению клеток, составляющих дыхательные пути.
Холодные температуры
В заключение прогулки по холодной температуре без соответствующей теплой обуви или лежание на голой земле без изолирующей подстилки (проводимость), будучи одетым в вызывающую потение хлопковую одежду (испарение) на ветру (конвекция) без обладания навыками развести огонь (излучение) могут вас убить.
Горячие температуры
При горячей температуре излучение от солнца (троекратно) прямо на кожу, отраженное от поверхности земли и отраженное определенным образом от воздуха, может нагреть проводящую земную поверхность до 66?. Это способствует выработке нагретого конвективного ветра, способного испарить пот до противного быстро с очень маленьким охлаждающим эффектом для тела. Добавьте сокрушительный эффект тепла, получаемого в процессе обмена веществ при попытке откопать машину из зыбучих песков в полдень, и у вас появятся серьезные причины получить обезвоживание, гипертермию и летальный исход.
Основные моменты, которые следует помнить при холодной погоде
1. Вырабатывайте тепло.
Тренируйте большие мышечные группы тела (поднятие тяжестей с приседанием); ешьте высококалорийные продукты, особенно углеводы, часто в течение дня; разводите огонь и пользуйтесь походными одеялами или другими отражающими поверхностями по возможности; располагайтесь в микроклимате с южной стороны, чтобы максимально получать солнечное тепло; пейте теплые или горячие жидкости с растворенными в них твердыми леденцами или кусочками сахара, если есть такая возможность.
2. Уменьшайте потери тепла.
Носите соответствующую погоде одежду, особенно на голове, шее и туловище; переодевайтесь из промокшей одежды в сухую; сделайте или найдите пристанище; уменьшайте площадь поверхности, увеличивая объем; старайтесь избегать или изолировать тело от холодных поверхностей.
3. Избегайте переутомления (правило 60 процентов).
Задействование ресурсов вашего тела на 60 процентов поможет телу сжигать жировые запасы вместо использования резервов глюкозы и гликогена. Получайте полноценный сон и отдых.
4. Уменьшайте внешнее н внутреннее сужения и стягивания.
Избегайте принятия внутрь сосудосужающих веществ; ношения тесной одежды, обуви и снаряжения.
5. Не забывайте об увлажнении.
Пейте теплые и горячие жидкости, если возможно; моча должна оставаться «чистой».
6. Отдавайте себе отчет в том, что происходит.
Будьте консервативным. Не хватайтесь за ненужные вам возможности. Развивайте и поддерживайте в себе состояние готовности «Смелей вперед!
Теперь, когда вы познакомились с тем, как ваше тела приобретает и теряет тепло, вы мажете легко понять, как невинное однодневное пешее путешествие по причине сложных результатов физических процессов может превратиться в угрожающее вашей жизни положение дел. В случае потерянного или забытого снаряжения изучение основ теплообмена позволит вам улучшить вашу изоляцию и удовлетворить другие потребности прямо в условиях дикой природы.
Основные моменты, которые следует помнить при жаркой погоде
1. Снижайте приобретение тепла.
Оставайтесь в тени; найдите или соорудите прибежище с вентиляцией воздуха; изолируйте тело и избегайте горячих поверхностей, стараясь по возможности идти над или под участками поверхности с палящей температурой; выбирайте прохладный микроклимат, выходящий на северную сторону, с минимальным воздействием солнца; избегайте физического напряжения днем; носите соответствующую погоде одежду; не забывайте об увлажнении; оставляйте движение на раннее утро, поздний вечер или ночь.
2. Увеличивайте отдачу тепла.
Увеличивайте площадь поверхности, в то же время уменьшая объем; влажная одежда, если возможно, особенно на голове, шее, туловище и в паховой области; ускоряйте движение воздуха; располагайтесь в прохладном микроклимате.
3. Избегайте переутомления (правило 60 процентов).
Задействование ресурсов вашего тела на 60 процентов поможет телу сжигать жировые запасы вместо использования резервов глюкозы и гликогена; отдыхайте и берегите силы в жаркий полдень. Получайте полноценный сон.
4. Уменьшайте внешнее и внутреннее сужения и стягивания.
Избегайте принятия внутрь сосудосужающих веществ; ношения тесной одежды, обуви и снаряжения.
5. Не забывайте об увлажнении.
Пейте прохладные и холодные напитки, если возможно; моча должна оставаться «чистой»; закрывайте рот и дышите через нос; поменьше разговаривайте.
6. Отдавайте себе отчет в том, что происходит. Будьте консервативным. Не хватайтесь за ненужные вам возможности. Развивайте и поддерживайте в себе состояние готовности «Смелей вперед!»
