No es más probable que pierda calor de su cabeza que otras partes de su cuerpo, excepto sus manos y pies. Taylor Mackenzie
Cuando el clima comienza a enfriarse y la ropa de invierno entra en rotación en nuestros armarios, surgen algunas combinaciones peculiares: pantalones cortos y bufandas; tangas y chaquetas; Camisetas y gorros. Lo último a menudo se explica con un viejo dicho: se pierde la mayor parte de la cabeza por la cabeza. Pero, de hecho, los científicos saben que esto es falso.
En primer lugar, volvamos a los conceptos básicos del intercambio de calor.
El intercambio de calor humano está dictado por una combinación de principios físicos, variaciones en la forma y el tamaño del cuerpo, y mecanismos de control fisiológico, como el flujo sanguíneo alterado de la piel, escalofríos y sudoración. Estas interacciones mantienen una temperatura estable en el cuerpo profundo, que generalmente está justo debajo de 37 ° C.
Aunque la extremos sobrevivientes de 13.7 ° C y 46.5 ° C se ha informado, es probable que se sienta miserable y mal cuando esta temperatura cae por debajo de 35 ° C o sube por encima de 40 ° C.
Principios físicos
Mirando más allá del cuerpo, el calor se intercambia entre todos los objetos a través de vías secas (radiación, convección, conducción) y a través de la evaporación de la humedad.
Para las vías secas, la energía térmica se mueve de regiones más cálidas a más frías, y su tasa de cambio depende de la diferencia de temperatura entre estos objetos.
Para el enfriamiento por evaporación, las moléculas de agua dejan las superficies húmedas para ingresar al aire menos húmedo, llevándose calor con ellas.
Estos son los primeros principios del intercambio de calor.
Forma y tamaño del cuerpo
Es probable que el calor se pierda más rápidamente en superficies más grandes. Sin embargo, las grandes masas tienen mayor estabilidad térmica y resisten cambios rápidos y significativos de temperatura. Por lo tanto, la interacción entre el área de superficie y la masa proporciona otro primer principio: el cambio de temperatura de cualquier objeto está dictado por la relación de su área de superficie a su masa.
Por lo tanto, un prisma rectangular delgado como una oblea pierde calor de forma notablemente rápida, mientras que una esfera, que tiene la menor relación de superficie a volumen de cualquier objeto, proporciona la mayor resistencia a la pérdida de calor. La forma relativamente esférica de la cabeza humana, por lo tanto, nos lleva a desafiar el mito de la pérdida de calor sobre la base de la ciencia de los primeros principios.
El pico del toco tucán permite que el pájaro se enfríe rápidamente. Flickr / Brent
Pero no podemos ignorar el control fisiológico del flujo sanguíneo de la piel, ya que así se transporta el calor a la piel para su disipación y sudoración, lo que facilita la pérdida de calor cuando el aire está más caliente que la piel.
Hay muchos ejemplos de cómo la selección natural condujo a cambios fisiológicos para apoyar la regulación de la temperatura. Tome el toco tucán: la gran superficie de la factura de esta ave, en combinación con su suministro de sangre, permite disipación de calor muy eficiente. Lo mismo se aplica a las orejas de elefante.
En humanos, los equivalentes más cercanos son manos y pies.
Control fisiológico
La cabeza no es un radiador ideal, aunque tiene muchos vasos sanguíneos cerca de su superficie, ya que el flujo sanguíneo de la piel no varía significativamente cuando uno descansa cómodamente o se enfría dramáticamente. Incluso cuando alguien tiene un temperatura peligrosamente alta, el flujo sanguíneo de la piel de la cabeza aumenta mucho menos que el del manos y pies por el mismo estímulo de calentamiento.
Además, la mayoría de las cabezas tienen una cobertura de cabello de 50%, que atrapa el aire y aísla contra el intercambio de calor. Aunque (lamentablemente) no todas las cabezas se ajustan a esta generalización.
La cabeza tampoco es ideal para el enfriamiento por evaporación. Mientras que la frente es la más prolífico sitio de secreción de sudor por unidad de área cuando descansamos, el sudor de los sitios dentro de la línea del cabello ocurre en la mitad de esta tasa.
Los guantes y calcetines te ayudarán a mantenerte caliente. K Hatanaka
De hecho, la cabeza representa solo sobre 7% del área de la superficie del cuerpo, por lo que su contribución al enfriamiento por evaporación de todo el cuerpo en reposo es solo 10%, y menor que el de la mano, la espalda, el muslo y la parte inferior de la pierna. Si bien esta pérdida de calor puede triplicarse durante el ejercicio, aún representa Sólo% 13 de evaporación total.
Por lo tanto, parece que a pesar de que la temperatura de la cabeza lo hace muy adecuado para perder calor, ni su geometría ni sus respuestas fisiológicas al calentamiento o enfriamiento lo convierten en un sitio crítico para la pérdida de calor.
Cubrirse la cabeza no es más efectivo para mantenerlo caliente que cubrir la mayoría de las otras regiones del cuerpo. En otras palabras, no es más probable que pierda calor de su cabeza que otras partes de su cuerpo, excepto sus manos y pies. Así que usar guantes y medias es tu mejor opción.
Sobre la autora
Nigel Taylor, profesor asociado de fisiología térmica, Universidad de Wollongong
Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.
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