Тепловое реле

Человеческий организм обладает замечательным свойством теплового саморегулирования. Нормальная температура нашего тела колеблется в очень узком интервале: 36,6-37,0 °С. Отклонение от этой нормы даже на несколько десятых градуса - свидетельство заболевания, нарушения нормального функционирования того или иного органа.

До сих пор науке не удается постичь секрет механизма теплового саморегулирования. Ясно лишь одно - такое регулирование идет с помощью потока крови, совершающего непрерывный кругооборот, как совершает его жидкость в охлаждающей системе автомобильного двигателя.

Но ведь, с нашей точки зрения, кровь - это прежде всего вода. И тогда на автоматизм теплорегулирования мы вправе взглянуть и с чисто "водяных" позиций. Дело заключается, прежде всего, в способности воды (крови) отнимать (и соответственно возвращать) тепло в столь значительных количествах, какие не под силу любой другой жидкости. Лучшего теплоносителя, чем вода, природа не знает.

Однако кровеносная система представляет собой сложнейшее разветвление тысяч крупных и мелких сосудов, капилляров. Наше тело пронизано ими до самой последней клетки, от кожного покрова до глубин головного мозга. И если бы выравнивание температуры разных участков тела происходило только за счет перемешивания крови, то на такую процедуру уходили бы часы, а то и дни. Между тем каждая (!) клетка нуждается в строго постоянном тепловом балансе с окружающей средой, без чего невозможен нормальный обмен веществ.

Что же происходит, если заболевание или изменившиеся внешние условия вызвали местный перегрев организма?

Прежде всего, реагирует нервная система, которая так же разветвлена, как и кровеносная. Нервные волокна пораженного органа приходят в возбужденное состояние. Каждый возбужденный нерв окутывается магнитным полем, и часть водородных атомов крови (воды!) в сосудах, прилегающих к такому нерву, переходит из парасостояния в ортосостояние (или наоборот). Энергоемкость крови резко меняется. Кровь получает возможность поглощать (или выделять) дополнительные порции тепла. Причем, все это происходит мгновенно. А постоянная циркуляция крови позволяет поддерживать этот процесс до тех пор, пока не будет устранен источник раздражения (перегрев, переохлаждение).

Безусловно, мы упрощаем картину происходящего в нашем теле. В действительности в теплорегулировании принимает участие множество факторов. Но, не затрагивая чисто физиологической стороны вопроса, мы лишь беремся утверждать, что без наличия аномальных свойств воды самотеплорегулирование организма было бы вообще невозможно.

Со временем ученые до конца разберутся в механизме теплорегулирования. А разобравшись, научатся и управлять им. Какая же это будет победа над природой! Люди с одинаковой легкостью смогут переносить и лютые морозы, и испепеляющую жару - для этого лишь придется изменить тепловой баланс между телом и окружающей средой, т. е. позволить крови либо задерживать тепло в теле, либо свободнее отдавать его в окружающую среду. И отпадет нужда в теплой одежде. Зимние купания станут обычным делом. Более того - ледяные поля Арктики и Антарктиды превратятся в своеобразные пляжи, на которых даже во время полярной ночи юноши и девушки будут играть в мяч, как ныне играют на черноморских пляжах.

И вполне возможно, что именно тепловое изменение режима человеческого тела станет одним из условий для успешного обживания иных планет, находящихся далеко от Солнца (Марс, Юпитер, Уран, Нептун) или, наоборот, в непосредственной близости к нему (Венера, Меркурий).

Пока же нормальная температура нашего тела остается в чрезвычайно жестком допуске: 36,6-37,0 °С. Но почему не 46,6-47,0 °С или не 26,6-27,0 °С?

Теплорегулирование, как мы уже пытались доказать, зависит от уникальной способности воды поглощать (или отдавать) тепло в больших количествах. Количество тепла, необходимого для нагревания 1 кг вещества на 1 °С, называется удельной теплоемкостью. Величина удельной теплоемкости не остается постоянной. Не все равно, нагреть ли вещество от 0 °С до +1 °С или от + 100 °С до +101 °С. У всех веществ с повышением температуры нагрева возрастает и величина удельной теплоемкости. У всех, но не у воды.

Рис. 13. Изменение величины удельной теплоемкости воды в зависимости от температуры

У воды от 0 °С до +37 °С теплоемкость падает, а начиная с + 37° до +100°С возрастает. Таким образом, легче всего вода нагревается и быстрее всего охлаждается в своеобразной температурной "яме", дно которой соответствует интервалу 35-40 °С (рис. 13).

Следует добавить и еще одно обстоятельство - наиболее интенсивно химические реакции обмена веществ идут также в интервале 35-40 °С. Получается будто природа, создавая человека, мудро снабдила его оптимальным, т. е. экономически наивыгоднейшим режимом работы всего организма в целом.