Правда ли, что до 80% тепла уходит через голову?
Многие объясняют необходимость носить шапку в холодное время года тем, что большинство тепла уходит именно через голову. Мы решили проверить, подтверждается ли такое опасение научными данными.
Спойлер для ЛЛ: неправда
Считается, что большинство тепла из человеческого тела уходит именно через голову, поэтому так важно в холодную погоду носить шапку. Об этом пишут в блогах, социальных сетях и СМИ. Размещают такую информацию и официальные учреждения, например «Центр общественного здоровья и медицинской профилактики» Свердловской области и Южно-Уральский государственный аграрный университет. Объясняют это обычно тем, что тепло всегда поднимается вверх.
Теплообмен — это физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к менее горячему. Если говорить о живых организмах, их способность поддерживать свою температуру тела даже при отличающейся температуре внешней среды называется терморегуляцией. Центр терморегуляции находится в гипоталамусе. Этот отдел мозга управляет самыми важными для терморегуляции органами — надпочечниками и щитовидной железой. Те, в свою очередь, вырабатывают гормоны, ускоряющие обмен веществ, и таким образом усиливается теплообразование.
В целом теплообмен человека зависит от ряда факторов — физических (форма и размер тела) и физиологических (кровоток, потоотделение, оволосение). Разберёмся с каждым из них.
Тепло быстрее теряют большие по площади поверхности. С плоской, но большой поверхности тепло уходит значительно быстрее, чем с объёмной, например сферической. Так как голова имеет шарообразную форму (фигуры с наименьшим соотношением площади поверхности к объёму), теплообмен будет не таким интенсивным, как в случае с более плоскими частями человеческого тела, например кистями или ступнями.
Кровоснабжение головы, действительно, крайне активное, поэтому даже небольшая травма в этой области влечёт за собой значительное кровотечение. Однако сосуды головы и лица не очень выраженно реагируют на повышение и понижение температуры. В 1993 году канадские учёные с помощью допплерографии изучали, как изменяется кровоток в этих сосудах при гипо- и гипертермии. При охлаждении, которого достигали, помещая испытуемых в воду температурой +21,5 °C, кровоток лица и головы у добровольцев почти не изменялся, а вот в воде температурой +35 °C скорость кровотока увеличилась значительно — в три-девять раз. С точки зрения изменения скорости кровотока в зависимости от температуры ступни и кисти оказались самыми быстро реагирующими, соответственно, быстро нагревающимися и быстро остывающими.
Следующий параметр — потоотделение. С помощью испарения пота с кожи организм охлаждается. Больше всего протоков потовых желёз расположено на внутренней стороне кистей, но при повышении температуры больше всего пота вырабатывается на лбу. Однако из-за небольшой площади лба (на остальных частях головы потовых желёз значительно меньше) испарение пота с головы составляет всего 10% от общего количества.
Наконец, волосы достаточно эффективно удерживают тепло, так как изолируют поверхность головы от теплообмена. Конечно, не все головы покрыты волосами и не любая причёска эффективно защищает от холода — так, густые и кудрявые волосы, создающие больший объём, сохранят тепло головы куда эффективнее, чем коротко подстриженные и прямые. Точных данных о количестве людей без волос на голове в мире нет, так как медицинские и статистические ресурсы заинтересованы только в подсчёте тех, кто лишился волос из-за генетических, возрастных и прочих факторов и не учитывают тех, кто просто предпочитает такую причёску. Однако известно, что именно с облысением сталкивается почти 43% мужского населения Чехии и Испании, 41% Германии и 39% США.
Таким образом, по сумме физических и физиологических параметров голова должна быть одним из тех мест человеческого тела, которое наименее подвержено потерям тепла. Рэйчел Вриман и Аарон Кэрролл из Службы здравоохранения Университета Индианы в Индианаполисе разобрались, откуда пошёл миф о наибольшей потере тепла через голову. В 1950-е годы американские военные проводили эксперименты по выживанию в арктических условиях. Солдаты-добровольцы носили специальные арктические костюмы, однако шапок им почему-то не выдали. Голова охлаждалась сильнее всего, вследствие чего экспериментаторы и сделали такой вывод. Более того, результаты их исследований попали и в руководство по выживанию Армии США 1970 года в раздел «Выживание в холодную погоду»: «Всегда держите голову покрытой. От 40% до 45% тепла теряется через незащищённую голову, ещё больше — через незащищённую шею, запястья и лодыжки». Вриман и Кэролл комментируют этот миф: «На самом деле покрытие одной части тела имеет такой же эффект, как и покрытие любой другой. Если бы эксперимент был проведён с людьми, одетыми только в плавки, они бы потеряли не более 10% тепла тела через головы».
Число 10% подтверждается и научными экспериментами. Тея Преториус из Манитобского университета в Канаде погружала добровольцев в холодную воду (+17 °C). Они были или полностью одеты в водонепроницаемый костюм и погружались с головой, или носили аналогичный костюм, но с открытой головой, и тогда их погружали так, чтобы голова оставалась на поверхности. Надо отметить, что все из них отличались не только выносливостью, но и хорошей шевелюрой. Лысых в эксперименте не было. Выяснилось, что те, кто погрузился под воду в водонепроницаемом костюме, потеряли в два раза меньше тепла, чем те, кто в таких же костюмах без головы держался на поверхности. Вместе с тем на голову пришлась небольшая теплопотеря — всего 7–10% от общего количества. Эти данные хорошо согласуются с тем, что площадь головы составляет примерно 9% от площади всего тела.
Таким образом, миф о том, что наибольшая теплопотеря происходит через непокрытую голову, родился из-за не вполне корректных экспериментов американских военных. В основном каждая часть тела теряет тепло пропорционально своей площади. Ступни и кисти подвержены сильной теплопотере чуть больше — из-за особенностей строения и кровообращения. На голову же приходится примерно 10% от всей теплопотери организма. Вместе с тем это отнюдь не повод ходить в сильные морозы без шапки, но в тёплой обуви и шерстяных варежках, рассчитывая, что теплопотерей в 10% можно и пренебречь.
Наш вердикт: неправда
В сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла)
Аудиоверсии проверок в виде подкастов c «Коммерсантъ FM» доступны в «Яндекс.Подкасты», Apple Podcasts, «ЛитРес», Soundstream и Google.Подкаст
