У меня с медициной и билогией плохо, а вот с точки зрения теплофизики я понимаю проблемы полных людей. Такие мои размышления, почему полные хуже переносят жару, на истину претензии здесь нет — так, взгляд через профессиональную призму. Если вы последний раз физику в школе открывали, то что-то наверное будет непонятно, но у меня вся надежда на ваше советское образование.
Глядящие на меня недавно пустые глаза студентов, у которых теплофизика это профиль (!!!), убили всякую веру в современное общее и высшее образование.
У полных больше масса, объем и площадь поверхности тела.
Масса
БОльшая масса означает, что надо совершать бОльшую работу по перемещнию этой массы в пространстве, потому что результирующая сила будет больше из-за бОльшей же силы тяжести.
Энергия, которую тратит идущий человек, идет не только на перемещение, но и на повышение температуры тела, потому что не 100% у нас КПД, внутреннее трение волокон, сокращение мышц и тд - всё это приводит к повышению температуры, в термодинамических системах это единственный способ лишнее высвобожденное тепло утилизировать, но организм возможно умеет её как-то аккумулировать, но я уже предупредила, что в биологии человека я неалё, а гуглить мне лень, потому что уже конец рабочего дня и я хочу дописать эту статью и убежать, так что давайте будем считать, что эта разница между затраченной и полезной работой вся пойдет на нагрев, как будто мы какой-то моторчик.
Я погуглила и расстроилась, КПД человека при различных видах физической активности всего 10..30 %!Мы, получается, не то что несовершенны, мы даже где-то убыточные создания с точки зрения энергетической эффективности. То есть из 10 Дж энергии максимум 3 пойдет на совершение работы, остальное неэффективно рассеится по организму в виде тепла (с учетом ранее озвученного допущения, что эта лишка считается неэффективной работой).
У человека с нормальной массой тела тоже часть энергии пойдет на нагрев, причем даже немного больше. Давайте я вам разведу немного бухгалтерии. Посчитаем, сколько энергии уйдет в тепло и соотвествующую разницу температур.
Согласно этой статье в Русском мединском журнале, при ходьбе на каждый километр дистанции расходуется в среднем 0,72 ккал/кг веса тела у женщин (у мужчин почему-то меньше, вот же ж страннь). Т.е. женщина весом 60 кг на 1 км пути потратит 43 ккал (181 кДж), а женщина 120 кг, соответственно, 86 ккал или 362 кДж. Допустим, они максимально эффективны, т.е. на перемещение у них уйдет по 30% этой энергии. Тогда на нагрев пойдет, соответственно, 30 ккал (126 кДж) и 60 ккал (252 кДж) это всё примерно, мне калькулятор лень включать.
Удельную теплоемкость тела человека я знаю по работе (приходилось считать, насколько быстро у человека начнется коагуляция белка при пожаре, если он, как последний дурак, будет стоять неподалеку от источника пожара), она составляет 3,5 кДж/(кг*К).
Разница температур находится по формуле:
Δt=Q/(C*m),
где Q - энергия, кДж; С - удельная теплоемкость, кДж/(кг*К); m - масса, кг.
При вышеуказанной средней теплоемкости получаем, что, пройдя 1 км пути, организм нагреется на 0,6 °С. Ну, конечно, это нагреется организм, у которого вообще отсутвует терморегуляция. Кстати, у жира теплоемкость чуть-чуть выше, чем у белка, можно сделать вывод, что у полного человека тоже будет бОльшая теплоемкость, чем у худого, значит, полный человек немножк меньше нагреется, чем худой))
Но это проблемы будщего Гомера худых и они нас пока не интересуют :)
Идущему полному человеку становится жарко. Организм любые колебания температуры компенсирует, ему надо стабильные 37 или около того внутри (лень гуглить), отклонение на полградуса мы можем почувствовать, некоторые ещё меньшие чувствуют. Чтобы выровнять температуру до нормальной, повышается потоотделение и интенсифицируется вентиляции легких.
Может быть ещё сосуды сужаются - не знаю точно, вроде как перифирия так быстрее остынет, а вот остальные органы могут перегреться + насосу нашему надо поднять давление, ведь кровь-то всё равно надо донести всюду, а суженные сосуды это бОльшие потери давления в гидравлической сети кровоснабжения.
Классический учебник Гончарова по термодинамике говорит, что 10% избыточного тепла выходит с дыханием, остальное через кожу.
Про дыхание скажу, что эти 10% тепла (36 кДж для толстой и 18 кДж для худой) надо выдышать одинаковыми лёгкими, т.е. полная будет вдвое больший объём воздуха пропускает через такие же лёгкие, видимо путем учащения дыхания, потому-то у полных одышка.
Объем и площадь
Хоть толстый и нагреется слабже худого, но повышение этой температуры происходит в бОльшем, чем у людей с нормальной массой, объеме, и бОльшую часть этого объема составляют ткани, которые имеют высокую теплоизолирующую способность (жир) и, соответственно, большую тепловую инерцию. Т.е. с одной стороны мы имеем бОльшую площадь теплоотдающей поверхности, чем у худого - это же хорошо, теплоотдача ведь зависит от площади напрямую. Но с другой эта теплоотдача происходит слабоинтенсивно из-за, во-первых, "утепленного" жиром объёма, а во-вторых из-за складок. Прикиньте, складки не только выглядят некрасиво, они ещё и мешают терморегуляции. Потому что не выполняется важное условие для теплоотдачи, а именно нет обтекания теплоизвлекающей средой (воздухом. Чёт я от жары начинаю путать целевую аудиторию статьи 🫠). Формулу приводить не буду, верьте на слово)) в общем, в коэффициент теплопередачи входит коэффициент теплоотдачи, который в складках близок к 0. В формуле коэффициента теплопередачи это альфа, вот так выглядит формула
Отношение единицы к альфа примерно равном нулю устремляет этот член знаменателя ну может не к бесконечности, но к довольно большому значению. А 1 деленная на большое значение = примерно очень мало.
Приплетать сюда вышку и пределы уж не буду, сама ниче не помню))
То есть коэффициент теплопередачи никакой и сводит к ничему преимущество в виде большой теплоотдающей поверхности.
Но потовые железы выкладки Фурье не читали и продолжают секрецию пота в складки. Приятно это, как считаете? Когда под каждой грудью по стакану жижи болтается, а под животом целый литр. Ну вот, а толстяки испытывают это при ходьбе в тёплую погоду или в одежде не по погоде. Ещё толстые от стеснения свои жиры закрывают горой одежды.
Я тоже так делаю, вот щас иду по улице (с работы уже ушла и почти дома) в джинсах, которые на 40% состоят из полиэфира. Мне кажется, что все 2 л воды, что я сегодня уже усосала, ВСЕ они сейчас находятся у меня в штанах 😢
Теперь про массу ещё раз, но уже с точки зрения механики твёрдого тела.
Похудевшие на значительное кол-во килограммов пишут, что скинули с себя там, допустим, пять 5 л баклажек воды, кто-то скинул себя небольшого человека, кто-то даже большого, Оксана Ханума, например, скинула с себя целую меня в максимальном весе. На это возражают, что баклажки в руках или я, сидящая на шее у Ханумы, это не то же самое, что равномерно распределенный по телу жир. А вот и то же самое! Сила тяжести F=mg, только масса и ускорение свободного падения, больше ничего. И она абсолютно одинаковая будет по значению и действовать в осевом направлении на позвоночник тоже будет одинаково, что с жиром в теле, что со мной на горбу и баклажками в руках.
И на колени с голеностопами она будет действовать так же, как с баклажками. Единственное, суставы рук при таскании баклажек страдают сильнее, чем при таскании жира на пузе.
Только баклажки и меня можно бросить (но меня не рекомендую, мне не понравится), и лёгкой походкой попорхать за шмотками стандартного размерного ряда, а вот толстяк свою ношу тащит постоянно.
Вообще, статья вдохновлена комментарием Милены здесь
Не в ответ, а так, на подумать (мне).
У нас была жара, ещё не прошла, но уже 29° и облачно, и мне жалко смотреть на толстых, особенно возрастных, как же им тяжко... Ковыляют еле-еле, мокрые насквозь, дышат будто спринт бежали. Наверное, спустя длительное время в каком-то большом весе возможности сердца, легких и суставов уже не вывозят обслуживать такое тело и человеку просто хреново впостоянку. Про букеты болезней толстяков обусловленных лишь наличием излишков жира, наверное, можно не распространяться, все всё знают?
Ну а так, конечно, да, кто нажрал — тот сам виноват и пусть не ноет)
Пацаны и девчонки, не разъедайтесь✌🏻