Извините, если это не подходит для этого сайта, но я думаю, что это подходит, поэтому я спрашиваю здесь:
Вчера я пробежался, и было около -8⁰C. Я был одет в пару шорт, футболку и рубашку с длинными рукавами, что не так уж и много, поэтому я решил, что хорошо согреюсь во время бега. Побегав некоторое время, я обнаружил, что устал и запыхался гораздо раньше, чем обычно. Оно подняло вопрос:
Как понижение температуры окружающей среды влияет на сердечно-сосудистую систему?
Было две вещи, о которых я мог подумать, которые могли напрямую повлиять на это. (1) Тот факт, что метаболизм моего тела должен работать, чтобы согреться, а это требует энергии. Однако я не уверен, какую роль это играет, поскольку бег все равно согревает. (2) Поскольку воздух такой холодный и попадает в легкие, я думаю, что моему телу приходится каким-то образом работать намного усерднее, чтобы справиться с этим. Что именно здесь происходит и чем этот процесс отличается от дыхания при 25⁰C?
Кроме того, насколько быстрее мы ожидаем, что бегун сможет закончить 10-километровый забег, когда на улице 25⁰C по сравнению с -5⁰C на улице?
В отношении сердечно-сосудистой системы сочетание адреналина от физических упражнений и естественной реакции организма на холод вызывает сужение кровеносных сосудов кожи и конечностей. Это помогает уменьшить потери тепла.
Движение от бега увеличивает количество холодного воздуха, который проходит через ваше тело и попадает в легкие, что компенсирует эффект тепла, выделяемого при беге. Согласно статье о терморегуляции в холодных условиях в Википедии, смещение достаточно велико, чтобы дрожь стоя на месте был лучшим способом согреться.
Я думаю, что вы правы, не принимая во внимание первое замечание, поскольку клеточное дыхание, снабжающее ваши мышцы АТФ во время бега, в любом случае будет выделять тепло, как вы говорите.
Что касается легких, которые должны работать больше в холодных условиях, это интересное предположение. Я бы предположил , что это действительно может быть так:
Газообмен в легких происходит путем диффузии. Закон Фика (упрощенный) гласит, что скорость диффузии пропорциональна разности концентраций, умноженной на площадь поверхности, по которой происходит диффузия, и все это делено на длину пути диффузии:
В случае диффузии О 2 и СО 2 через альвеолярную мембрану k зависит исключительно от температуры диффундирующих частиц. Поэтому скорость диффузии почти наверняка уменьшится при более низких температурах.
Более низкая скорость диффузии будет означать, что организму действительно придется «работать усерднее», чтобы вытеснить CO 2 и поглотить O 2 . Это может быть достигнуто за счет увеличения как частоты ударов сердца, так и частоты вентиляции. Это верно в теории, однако я не могу с уверенностью сказать, произойдет ли это в действительности, поскольку я не знаю, насколько сильно V d (скорость диффузии) повлияет на изменение температуры, а также, что особенно важно, насколько сильно уменьшится V d было бы достаточно, чтобы инициировать гомеостатические реакции, упомянутые выше.
Сумасшедший ученый
пользователь443
Александр Галкин
пользователь443