Det er ikke mer sannsynlig at du mister varmen fra hodet enn andre deler av kroppen din - bortsett fra hendene og føttene. Taylor Mackenzie
Når været begynner å kjøle seg ned og vinterklær kommer inn i rotasjonen i garderobene våre, dukker det opp noen særegne kombinasjoner: shorts og skjerf; thongs og jakker; T-skjorter og beanies. Det siste blir ofte forklart med et gammelt ordtak: du mister mesteparten av hodet gjennom hodet. Men forskere vet faktisk at dette er usant.
La oss først gå tilbake til det grunnleggende om varmeveksling.
Menneskelig varmeutveksling er diktert av en kombinasjon av fysiske prinsipper, variasjoner i kroppsform og størrelse, og fysiologiske kontrollmekanismer som endret blodstrøm i huden, skjelving og svette. Disse interaksjonene opprettholder en stabil dyp-kroppstemperatur, som vanligvis er rett under 37 ° C.
Samtidig som overlevbare ytterligheter på 13.7 ° C og 46.5 ° C har blitt rapportert, vil du sannsynligvis føle deg elendig og uvel når denne temperaturen synker under 35 ° C eller stiger over 40 ° C.
Fysiske prinsipper
Ser man utover kroppen, blir det byttet varme mellom alle gjenstander via tørre traséer (stråling, konveksjon, ledning) og gjennom fordamping av fuktighet.
For tørre traséer beveger termisk energi seg fra varmere til kjøligere regioner, med dens vekslingskurs avhengig av temperaturforskjellen mellom disse objektene.
For fordampningskjøling lar vannmolekyler fuktige overflater komme inn i mindre fuktig luft og tar varme med seg.
Dette er de første prinsippene for varmeveksling.
Kroppsform og størrelse
Varme vil sannsynligvis gå tapt raskere fra større flater. Likevel har store masser større termisk stabilitet, og motstår raske og betydelige temperaturendringer. Dermed gir samspillet mellom overflateareal og masse et annet første prinsipp: temperaturendringen til ethvert objekt er diktert av forholdet mellom overflatearealet og massen.
Så et tynt rektangulært prisme taper varme raskt bemerkelsesverdig, mens en kule, som har det minste forholdet mellom overflate og volum på ethvert objekt, gir den største motstanden mot varmetap. Den relativt sfæriske formen til det menneskelige hodet fører oss derfor til å utfordre varme-tap-myten på grunnlag av førsteprinsippets vitenskap.
Toco-tukanens nebb lar fuglen raskt kjøle seg ned. Flickr / Brent
Men vi kan ikke se bort fra den fysiologiske kontrollen av blodstrømmen i huden, da det er slik varme transporteres til huden for spredning og svette, noe som letter varmetapet når luften er varmere enn huden.
Det er mange eksempler på hvordan naturlig seleksjon førte til fysiologiske endringer for å støtte temperaturregulering. Ta toco-tukan: det store overflatearealet til denne fuglregningen, i kombinasjon med blodtilførselen, gjør det mulig veldig effektiv varmeavledning. Det samme gjelder elefantører.
Hos mennesker er de nærmeste ekvivalenter hender og føtter.
Fysiologisk kontroll
Hodet er ikke en ideell stråler, selv om det har mange blodkar nær overflaten, siden blodets hudstrøm flyter varierer ikke nevneverdig når man enten hviler behagelig eller dramatisk avkjølt. Selv når noen har en farlig høy temperatur, øker blodstrømmen i hodet mye mindre enn den hos hender og føtter for samme oppvarmingsstimulus.
Pluss at de fleste hoder har omtrent 50% hårdekning, som fanger luft og isolerer mot varmeveksling. Selv om (dessverre) ikke alle hoder er i samsvar med denne generaliseringen.
Hodet er heller ikke bra for fordampingskjøling. Mens pannen er mest produktive svetteutskillingssted per arealenhet når vi hviler, oppstår svette fra steder inne i hårfestet kl halvparten av denne satsen.
Hansker og sokker hjelper deg med å holde deg varm. K Hatanaka
Hodet representerer faktisk bare om lag 7% av kroppsoverflaten, så bidraget til fordampningskjøling av hele kroppen i ro er bare 10%, og mindre enn det for hånden, ryggen, låret og underbenet. Selv om dette varmetapet kan tredobles under trening, utgjør det fortsatt bare 13% av total fordamping.
Så det ser ut til at selv om temperaturen på hodet gjør det godt egnet til å miste varme, verken dets geometri eller dets fysiologiske respons på oppvarming eller kjøling, gjør det til et kritisk sted for varmetap.
Å dekke hodet ditt er ikke mer effektivt til å holde deg varm enn å dekke de fleste andre kroppsregioner. Med andre ord, det er ikke mer sannsynlig at du mister varmen fra hodet enn andre deler av kroppen din - bortsett fra hendene og føttene. Så å bruke hansker og sokker er det beste alternativet.
om forfatteren
Nigel Taylor, førsteamanuensis i termisk fysiologi, University of Wollongong
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Bøker om miljøet fra Amazons bestselgerliste
"Stille vår"
av Rachel Carson
Denne klassiske boken er et landemerke i miljøvernets historie, og trekker oppmerksomheten til skadevirkningene av plantevernmidler og deres innvirkning på den naturlige verden. Carsons arbeid bidro til å inspirere den moderne miljøbevegelsen og er fortsatt relevant i dag, mens vi fortsetter å kjempe med utfordringene med miljøhelse.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Den ubeboelige jorden: Livet etter oppvarming"
av David Wallace-Wells
I denne boken gir David Wallace-Wells en sterk advarsel om de ødeleggende effektene av klimaendringer og det presserende behovet for å håndtere denne globale krisen. Boken trekker på vitenskapelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for å gi et nøkternt blikk på fremtiden vi står overfor hvis vi ikke tar grep.
Klikk for mer info eller for å bestille
"The Hidden Life of Trees: Hva de føler, hvordan de kommuniserer? Oppdagelser fra en hemmelig verden"
av Peter Wohlleben
I denne boken utforsker Peter Wohlleben trærnes fascinerende verden og deres rolle i økosystemet. Boken bygger på vitenskapelig forskning og Wohllebens egne erfaringer som skogbruker for å gi innsikt i de komplekse måtene trær samhandler med hverandre og naturen på.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Huset vårt er i brann: Scener av en familie og en planet i krise"
av Greta Thunberg, Svante Thunberg og Malena Ernman
I denne boken gir klimaaktivisten Greta Thunberg og hennes familie en personlig beretning om deres reise for å øke bevisstheten om det presserende behovet for å ta tak i klimaendringer. Boken gir en kraftfull og rørende beretning om utfordringene vi står overfor og behovet for handling.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Den sjette utryddelsen: en unaturlig historie"
av Elizabeth Kolbert
I denne boken utforsker Elizabeth Kolbert den pågående masseutryddelsen av arter forårsaket av menneskelig aktivitet, ved å trekke på vitenskapelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for å gi et nøkternt blikk på virkningen av menneskelig aktivitet på den naturlige verden. Boken tilbyr en overbevisende oppfordring til handling for å beskytte mangfoldet av liv på jorden.
