Warum ist die angenehme Lufttemperatur so viel niedriger als die Körpertemperatur?

Warum ist die angenehme Lufttemperatur so viel niedriger als die Körpertemperatur?

Wenn sich die Temperaturen im Sommer etwa 98 ° Fahrenheit (ungefähr 37 ° Celsius) nähern, hören wir Nachrichten über Menschen, die an Überhitzung leiden (und manchmal sogar sterben). Diese Temperaturen entsprechen jedoch im Wesentlichen der normalen Körperwärme. Warum ist dies nicht eine angenehme Temperatur für uns?

Unser Körper erzeugt ständig Wärme durch Bewegung der Muskeln in Armen, Beinen, Zwerchfell und Herz, durch die Arbeit winziger "Ionenpumpen", die elektrische Nachrichten durch die Nerven und natürlich im Verdauungsprozess senden Wege.

Während der Körper eine bestimmte Temperatur aufrechterhalten muss (etwa 98,6 ° F / 37 ° C, abhängig von einer Vielzahl von Faktoren, geben oder nehmen), kann zu viel Wärme oder zu wenig aus einer Reihe von Gründen, einschließlich vieler, tödlich sein notwendige enzymatische Funktionen funktionieren außerhalb bestimmter Temperaturgrenzen nicht richtig. Um das richtige Gleichgewicht zu erhalten, verwendet Ihr Körper mehrere Prozesse, darunter warme Luft ausatmen, schwitzen und warmes Blut in der Nähe der Hautoberfläche zirkulieren lassen, um sich abzukühlen. Umgekehrt kann es zusätzliche Kalorien verbrennen, bestimmte Blutgefäße einschränken (um den Blutfluss in die Haut zu begrenzen) und zum Aufwärmen zu frösteln. (Und, Anmerkung: Alkoholkonsum fühlt sich warm an, wenn Sie kalt sind, vor allem, weil es Ihre Blutgefäße erweitert und eine der natürlichen Abwehrkräfte Ihres Körpers gegen die Kälte überwindet. Daher ist das Trinken von Alkohol, um warm zu bleiben, ein sicherer Weg kühlen Sie sich schnell ab, oft ohne dass Sie es merken, weil Ihre Haut fühlt sich warm, was unter bestimmten Umständen besonders gefährlich ist.)

Über die Umgebungstemperatur hinaus beeinflusst die Feuchtigkeit auch diese Prozesse an beiden Enden. Bei kaltem, feuchtem Wetter wirkt die Luftfeuchtigkeit ähnlich wie Schweiß, wodurch Verdunstungskühlung verursacht wird. An heißen und feuchten Tagen stört jedoch dieselbe Feuchtigkeit den Verdampfungsprozess.

Natürlich wissen diejenigen unter uns, die „immer“ kalt sind, sowie diejenigen unter Ihnen, die immer heiß sind, dass es mehr als nur Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit geben muss. Tatsächlich gibt es sechs allgemeine thermische Komfortfaktoren, die beeinflussen, ob Sie sich in einer bestimmten Umgebung heiß oder kalt fühlen.

Dazu gehören das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Wind oder anderen Luftbewegungen. Dem Nationalen Wetterdienst zufolge würden beispielsweise eine Tagestemperatur von -4 ° C (25 ° F) und ein Wind von 20 km / h einen Windschock von -12 ° C (11 ° F) erzeugen. Ein weiterer Faktor, der Ihren thermischen Komfort beeinflusst, ist, ob Sie Wärme von einer Strahlungsquelle wie Sonne oder Feuer erhalten. Die Anzahl und Art der Kleidung ist ebenfalls auf der Liste.

Der letzte allgemeine Faktor ist der Stoffwechsel, im Wesentlichen die Geschwindigkeit, mit der ein Körper chemische Energie in Wärme und Arbeit umwandeln kann. Im Allgemeinen ist der Stoffwechsel (und die erzeugte Wärmemenge) umso höher, je aktiver ein Körper ist und je mehr Muskelmasse Sie haben. Gemäß der Standardtabelle beträgt die Schlafrate 0,7, die Ruhe des Sitzens 1,0 und das Gehen und die Bewegung um 2,0. Natürlich können die Stoffwechselraten zwischen den Menschen aufgrund verschiedener Faktoren stark variieren. Dies erklärt, warum Sie frieren könnten (alle anderen thermischen Faktoren sind relativ gleich), während Ihr Partner, der neben Ihnen sitzt, „soooo“ heiß ist.

Das Fazit ist, dass für (die meisten) Menschen unter den meisten Umständen die Umgebungstemperaturen, die um die Körpertemperatur herum liegen, für den Kühlmechanismus Ihres Körpers einfach zu heiß sind, um die schwitzende Wärme in Verbindung mit der von ihm erzeugten natürlichen Wärme zu überwinden während Sie tun, was notwendig ist, um Sie am Leben zu erhalten. Ihre Laufleistung kann jedoch von einer Reihe von Faktoren abhängen, z. B. welche Kleidung Sie tragen und ob es windig ist oder ob Sie dehydriert sind, wie viel Sie sich selbst anstrengen usw. So kenne ich zum Beispiel sehr genau ältere Frau, die sich kalt fühlt es sei denn die Umgebungstemperatur trifft wenigstens in den niedrigen 90ern. Wenn Sie während einer Fahrt mit der Straße einen Hitzschlag bekommen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie die Autotemperatur auf ihren Komfort einstellt, ungleich Null, und Sie haben den Fehler begangen, ein Sweatshirt für ein Oberteil zu tragen, da es 10 ° F ( -12 ° C) außerhalb des Autos. (Wahre Geschichte.)

Bonus Fact:

  • Carl Bergmann, ein deutscher Biologe, stellte 1847 fest, dass größere Tiere einer Art weiter vom Äquator entfernt leben als kleinere Individuen, was zur Erkenntnis führte, dass größere Tiere mehr Wärme produzieren. Dies liegt unter anderem daran, dass größere Wesen einfach mehr Zellen erzeugen, die Wärme erzeugen, als auch die Tatsache, dass das Verhältnis von Volumen zu Oberfläche (Volumen steigt viel schneller als die Oberfläche), dass größere Individuen weniger Wärme verlieren im Vergleich zu kleineren Individuen der gleichen Art. Menschen, die dieses Phänomen studieren (so genannte Bergmann-Regel), haben festgestellt, dass es sowohl für Menschen als auch für Tiere anwendbar ist.In den fünfziger Jahren untersuchten die Forscher 100 verschiedene menschliche Bevölkerungen und entdeckten, dass Menschen, die in Hochtemperaturklima lebten, normalerweise niedrige Körpermassen hatten, während diejenigen, die unter kälteren Temperaturen lebten, höhere Körpermassen hatten. Natürlich gibt es Ausnahmen. Weder arktische Inuit noch tibetische Sherpas sind für ihre Größe bekannt. Umgekehrt sind die Dinka im Südsudan und die Tutsi in Ruanda für ihre außergewöhnliche Höhe bekannt.

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