Температура человека в сауне

В условиях нормального температурного режима тепло идет от выделяющих его органов к покровам тела. В парной, напротив, тепловой поток излучением, теплопроводностью и конвекцией направляется извне во внутреннюю часть организма. Моментом охлаждения остается лишь отвод тепла через испарение пота.

Пусковым механизмом реакций физической и химической терморегуляции является термическое раздражение кожных и сосудистых рецепторов с последующей ответной реакцией на это центра терморегуляции. При значительном перегревании организма в парной изменение физиологических функций происходит также вследствие действия нагретой крови на центральную нервную систему.

В жарких условиях затрудняется теплоотдача и повышается температура тела. Более значительно повышается температура тела в парной бане (до 40°С) и менее в суховоздушной (до 39,2°С). Исследования, проведенные К.А.Кафаровым (1974) показали, что у здоровых людей в первые пять минут после входа в сауну, температура, как правило, несколько снижается, но более заметно при 70°С (в среднем на 0,104°С) и меньше при 100°С (на 0,032°С).

К 11 минуте (при 70°С) и к 7-й минуте (при 100°С) пребывания в сауне она возвращается к исходному уровню и далее начинает постепенно повышаться. Темп повышения (прирост в 1 мин.) более высокий при 100°С (до 0,114°С на 17,2 минуте, тогда как при 70°С 0,08°С на 25,8 минуте). Причем темп повышения вначале и перед выходом из сауны менее значителен, чем в указанные моменты пребывания в сауне.

В первые 4-5 минут (при 70°С) и до 8-й минуты (при 100°С) после выхода из сауны температура тела продолжает повышаться. В дальнейшем температура тела снижается. Этот процесс после сауны протекает более равномерно и длительно, чем повышение температуры в сауне.

Темпы снижения температуры тела после сауны почти одинаковы для условий 70 и 100°С и составляют соответственно 0,070 и 0,066°С в 1 минуту. К 55-60 минутам восстановительного периода после сауны температура тела снижается почти до исходного уровня, превышая его всего лишь на 0,224°С при 70°С и на 0,227°С при 100°С в сауне. Таким образом, динамика процессов теплообмена в условиях сауны проявляет четкую зависимость от уровня температуры.

Анализ результатов исследований позволяет сделать вывод о том, что в жарких условиях экспериментального характера (70 и 100°С) в первую очередь вступают в действие процессы химической терморегуляции, снижаются процессы теплопродукции. Но эффективность этой компенсации недостаточна, так как нагревание тела происходит весьма интенсивно и преодолевает действие химической терморегуляции.

В момент, когда температура тела начинает превышать нормальный уровень, активно включаются реакции физической терморегуляции, т.е. усиливаются процессы теплоотдачи: потоотделение, дыхание, расширение кровеносных сосудов кожи. Необходимо отметить, что процессы физической терморегуляции активизируются (визуально) именно в момент начала повышения температуры тела, т.е. соответственно на 7-й минуте (при 100°С) и 11-й минуте (при 70°С) пребывания в сауне.

Таким образом, видна поэтапность включения тех или иных видов терморегуляторного процесса в организме в жарких условиях.

После выхода из сауны и прекращения теплового воздействия температура тела продолжает некоторое время повышаться, что объясняется, с одной стороны особенностями динамики обменных процессов, а с другой – быстрым переходом большей части нагретой крови из кожи (в связи с сокращением диаметра просвета кровеносных сосудов в ней) во внутренние ткани.

Степень “инерционного” повышения температуры тела определенно зависит от мощности теплового воздействия, которая более значительна при 100°С в сауне. Снижение температуры тела в дальнейшем объясняется улучшающимися условиями теплоотдачи, что позволяет сбалансировать процессы теплообмена и нормализовать температуру тела.

Основные общие реакции организма, которые вызываются гипертермией (повышением температуры):

• увеличение объема кровотока;

• общее повышение интенсивности метаболических процессов, энергетического обмена и обмена основных веществ;

• смещение кислотно-щелочного баланса в направлении ацидоза (повышение кислотности);

• переключение вегетативной системы с соответствующими изменениями в различных функциональных системах;

• активизация иммунных реакций (агглюнационный титр, индекс опсонина);

• стимуляция гормональных систем;

• необратимая ингибиция роста и способности раковых клеток к клеточному делению (при экстремной гипертермии);

• необратимое поражение всего обмена бродильных и дыхательных веществ в опухолевых клетках при экстремной гипертермии – в отличие от нормальных клеток;

• повышение эластичности и способности к растяжению соединительной ткани; и мышц.

Факторы, которые определяют тепловой баланс в парной:

• температура воздуха в том месте парной, где находится человек;

• влажность воздуха; большая влажность воздуха затрудняет отдачу воды за счет пота, ограничивает возможности механизма охлаждения, соответственно ведет к более быстрому разогреванию, ухудшая самочувствие человека;

• вентиляция воздуха: легкое спонтанное движение воздуха способствует испарению пота;

• продолжительность теплового воздействия;

• соотношение между поверхностью тела и массой находящегося в парной человека: если это соотношение относительно велико, то на поверхность попадает большее количество тепла (дети!);

• теплопроводность наружных слоев тела: жировая и роговая ткани плохо проводят тепло;

• степень кровоснабжения кожи и подкожной клетчатки, улучшенное кровоснабжение способствует распространению тепла на основе конвекции;

• степень активности потовых желез: испарение пота служит средством теплоотдачи;

• способность дыхательных путей выделять секреты, поскольку их испарение позволяет охлаждать организм;

• подвижность человека, находящегося в парной, его движения, массаж щеткой или веником позволяют снять изолирующий воздушный слой, облегающий кожу, и таким образом усилить подачу тепла на поверхность организма. Мышечная работа способствует выделению дополнительного тепла.

В результате регулярного посещения бани человек начинает лучше переносить высокую температуру воздуха, статистически снижается его склонность к простудным заболеваниям. В качестве признака того, что человек начинает лучше переносить атмосферу парной, выступает уреженный по сравнению с первыми посещениями бани пульс и быстрое начало потоотделения. Тренированному человеку пребывание в парной даже при очень высоких температурах субъективно кажется значительно менее обременительным, чем для человека, к парной не привыкшего.

МОСКВА, 27 сен — РИА Новости, Ольга Коленцова. Существует три разновидности горячих водных процедур: финская сауна (температура 70-110 градусов Цельсия, влажность 10-15 процентов), турецкий хамам (температура не выше 50 градусов Цельсия, а влажность почти 100 процентов) и русская баня (60-70 градусов Цельсия при влажности 90 процентов). Получается, приходя в баню, мы подвергаемся воздействию температур, которые теоретически должны заставить нашу кровь свернуться. Ее нормальная температура составляет от 32 до 38 градусов — более точное значение зависит от индивидуальных особенностей организма и места, где кровь находится. Например, в капиллярах на поверхности кожи она холоднее, а вот во внутренних органах горячее. В подмышечной впадине ее значение у здорового человека равно 36,6 градуса. При повышении температуры начинается процесс свертывания крови, необратимо меняется ее структура. Проще говоря, она варится, когда градусник показывает больше 42-43 градусов.

Мужчины парятся в русской банеТак почему же мы с таким удовольствием принимаем горячие водные процедуры, если наша кровь портится при температуре гораздо ниже банной? Может, дело в особом строении бани, и жар там неведомым образом становится меньше? Но это не так, ведь если мы положим яйцо на банную полку и оставим его на десять минут, то получим состояние «вкрутую»! А если невнимательная девушка зайдет в парную с маской из сырого яйца на волосах, то будет долго потом вычесывать яичные волокна из локонов.

Посетительница в хамаме

Чтобы разобраться в данном феномене, для начала сравним разные виды бань и отметим, что чем выше температура, тем ниже влажность. Последняя показывает количество молекул воды в воздухе, иными словами, его насыщенность водяным паром. Нагревается в бане наш организм через кожу, с которой сталкиваются «горячие» молекулы. На самом деле температура — это аналог кинетической энергии; смысл, который мы вкладываем в понятия «горячий» или «холодный», подразумевает более или менее быстрое движение молекул.

Взаимосвязь температуры и кинетической энергии легко понять, если посмотреть на пар и лед. В первом случае видно активное движение (конечно, не отдельных молекул, а их совокупности), а во втором нам кажется, что замороженная вода неподвижна. На самом деле это не так, но наш глаз не улавливает столь малого движения.

Существует простая формула пересчета температуры в энергию.

Формула пересчета температуры в энергию

Слева кинетическая энергия, которая и является мерой движения всех физических тел. k — постоянная Больцмана, а T — непосредственно температура в кельвинах. Чтобы перевести ее в градусы Цельсия, достаточно отнять 273. Из школьного курса мы помним еще одну формулу, по которой можно рассчитать кинетическую энергию.

Формула расчета кинетической энергии

Из этого можно вывести формулу для расчета скорости движения молекул воды в зависимости от температуры.

Формула расчета скорости движения молекул воды в зависимости от температуры

Масса молекулы воды приблизительно составляет 3×10⁻²⁶ килограмма. Этих данных хватит, чтобы рассчитать скорость движения молекул воды в каждом виде бани. Получим, что в турецком хамаме молекулы «бегают» со скоростью 667 метров в секунду, в русской бане 689 метров в секунду, а в финской сауне 717 метров в секунду. Кажется, что разница невелика, но клетки нашей кожи выдерживают весьма небольшой диапазон скоростей молекул, в частности воды. И если выйти за его пределы, кожа начинает повреждаться, ведь молекулы, из которых состоят приповерхностные клетки, перенимают часть энергии каждой молекулы воды, с которой «соприкасаются». Они тоже начинают двигаться быстрее и активнее — так мы и получаем ожоги.

Так художник представляет себе молекулы воды в процессе паренияТаким образом, большее количество молекул воды приводит к более быстрому нагреву организма. Конечно, воздух состоит не только из водяных паров, в нем еще присутствуют азот, кислород, углекислый газ, аргон, гелий, криптон. Но эти вещества являются летучими газами и практически не оседают на коже, поэтому не могут передать ей свою энергию. Теперь понятно, почему в жаркой финской сауне так сухо, а во влажной турецкой бане температура невысокая.

Посетительница в саунеИ все же мы бы не смогли переносить такой жар, если бы не умение организма поддерживать температурный режим. Пот на 98-99 процентов состоит из молекул воды, а один-два процента приходятся на органические и минеральные вещества. На поверхность тела он выделяется при помощи потовых желез. Молекулы воды двигаются, собираясь при этом в капли на коже. Это происходит благодаря связям между молекулами. Находясь в капле, они перемещаются хаотично — одни быстрее, другие медленнее, порой врезаясь друг в друга. И чем больше тепла, тем шустрее они носятся. Данную систему-каплю можно сравнить с мирно пасущимся табуном — пожилые лошади разве что время от времени делают шаг для поиска нового корма, более молодые общаются и слегка играют друг с другом, а вот резвые жеребята настолько переполнены энергией, что порой убегают далеко от табуна. Так и наиболее быстрые (горячие) молекулы «вырываются на свободу» из скопления себе подобных, тем самым уменьшая общую кинетическую энергию. А если вспомнить о приведенной выше формуле — логично, что падает температура капли.

Так художник представляет себе падение микрокапель на кожу При низкой влажности телу проще запускать описанный выше процесс, защищающий нас от перегрева. А во влажном воздухе пот не может испаряться достаточно быстро, этому препятствует сильный приток «горячих» молекул из насыщенного водой воздуха. С этим и связана наша переносимость жары — бывалые путешественники знают, что одну и ту же температуру проще переносить в пустыне (в тени, конечно), чем в тропическом лесу.