Потоотделение

Поскольку кожа соприкасается с окружающей средой, она важна как средство теплорегуляции организма, так как предлагает поверхность для излучения тепла. Основным источником тепла в организме конечно же является не сама кожа, а внутренние органы, особенно те, что участвуют в интенсивной химической активности, такие, как печень, почки и сердце. Тепло, производимое этими органами, переносится кровью, которая по мере циркуляции по организму распределяет его равномерно. Некоторая часть тепла уносится в дерму, а оттуда частично излучается в окружающую среду. Легкость, с которой происходит это излучение, зависит от разницы температур тела и его окружения. Когда эта разница маленькая, излучается тепло медленно, а когда большая – быстро.

В теплую погоду, когда атмосфера лишь чуть прохладнее температуры тела и скорость теплопотери посредством излучения низкая, артериолы дермы расслабляются, поэтому необычно большая часть крови находится в коже. Замедленное теплоизлучение происходит, по крайней мере частично, за счет роста тепла, которое необходимо излучить. В холодную погоду артериолы дермы сокращаются и происходит ускорение излучения, по крайней мере частичное, путем снижения доступности тепла для такого излучения.

Однако контроль с помощью простого излучения не слишком эффективен, особенно в теплую погоду, когда от жары нужно избавляться быстро. Следовательно, цель достигается не простым излучением тепла, но и испарением жидкости. Превращение любой жидкости в пар – процесс энергоемкий, а в случае с водой количество энергии, потребляемой на единицу веса испаряемой жидкости, больше, чем при испарении почти любой другой жидкости. Энергия на испарение черпается из наиболее удобного места, то есть оттуда, где жидкость вступает в контакт. Намочите палец и подуйте на него или выйдите прямо из-под душа на легкий ветерок, и ощущение прохлады по мере того, как испарение забирает тепло с кожи, будет безошибочным.

Очевидным способом повышения скорости, с которой вода испаряется из организма, является частое быстрое дыхание, когда массы воздуха проходят через влажные поверхности рта, горла и легких. Мы сами не прибегаем к этому, нам некомфортно, но это главный прием охлаждения, и он доступен, к примеру, собакам, которые в теплую погоду сидят с открытым ртом, высунув дрожащий язык, и часто и тяжело дышат.

Мы не делаем этого потому, что у нас есть лучший прием, который недоступен собакам. Мы обладаем крошечными железами, распределенными по всей поверхности кожи, общим числом около 2 миллионов, цель которых – доставка воды к поверхности кожи. С поверхности эта вода испаряется, и тепло, таким образом, удаляется из организма. Такие железы называют потовыми, а жидкость, которую они выделяют, – пот, или испарина (от латинского слова «перспирация», что может дать неверное представление, будто кожа «дышит» через эти железы). Потовая железа состоит из крошечной, свернутой спиралью трубочки и главного тела, которое расположено глубоко в дерме. Трубочка разворачивается и проходит через эпидермис. Крошечные отверстия на поверхности – поры (от греческого слова «проход») едва видимы невооруженным глазом.

Пот выделяется постоянно, с интенсивностью, зависящей от температуры окружающей среды, и, следовательно, необходимость избавляться от тепла этими средствами гораздо эффективнее, нежели простое теплоизлучение. В холодную сухую погоду количество выделяемого пота относительно невелико. Кожа остается сухой на ощупь, и вы не чувствуете, что потеете. Это так называемое неощущаемое потоотделение, и, несмотря на то что вы его не чувствуете, оно вызывает потерю литра воды за день.

Когда вы усердно трудитесь физически, выработка тепла организмом возрастает, потовые железы ускоряют выделение пота. Это относится и к тем случаям, когда температура окружающей атмосферы необычно высокая. Скорость потоотделения может тогда опережать скорость испарения, особенно если влажность высока, поскольку скорость испарения снижается с повышением влажности. Пот тогда будет собираться на теле явственно видимыми каплями, и мы чувствуем, что потеем. Сама по себе жидкость не приносит нам никакой пользы в том, что касается охлаждения, мы должны дождаться испарения. Следовательно, когда мы заметно потеем, нам обычно жарко и к тому же дискомфортно, и мы не устаем повторять: «Это не из-за жары, это – от влажности», что вполне соответствует истине.

Когда влажность довольно низкая, скорость испарения высокая и даже жаркая летняя погода не вызывает особого дискомфорта. Тогда не исключена возможность, что температура воздуха будет вышетемпературы тела, и, если бы потеря тепла ограничивалась только теплоизлучением, тело набирало бы тепло, но благодаря потоотделению и испарению организм все-таки чувствует себя комфортно. Даже когда воздух на удивление сухой, та его часть, что окружает наши тела, будет впитывать водяные пары испарины и станет влажной. Именно по этой причине важно, чтобы существовала вентиляция, пусть даже легкий ветерок, призванная заменить влажный воздух, окружающий нас, на более сухой, находящийся от нас на расстоянии.

Потоотделение в той же мере, как тепло, могут вызывать эмоции или напряжение. Они служат причиной «холодного пота», потому что при более низких температурах охлаждение, вызванное обильным потоотделением, может дать довольно неприятное ощущение холода. В то время как под действием жары наиболее сильно активизируются потовые железы, расположенные на лбу и шее, под влиянием эмоций активизируются железы на ладонях, и именно поэтому ладони от волнения становятся липкими – холодными и влажными на ощупь.

Пот – это почти чистая вода с растворенными в ней веществами, которые составляют лишь около половины процента от общего содержания. Большую часть этого незначительного количества растворенных веществ составляет хлорид натрия, или поваренная соль. Такая потеря соли обычно мала, но, когда потоотделение особенно обильно, за час может быть потеряно 1–1,5 литра воды в виде пота, и тогда расход солевого запаса организма может стать ощутимым. Потеря воды через потоотделение, естественно, стимулирует чувство жажды, и при первой же возможности обильно потеющий человек старается попить. Однако питье восполняет только воду, но никак не соль. Экстремальные потери соли могут вызывать болезненные судороги, но, если дело не зашло так далеко, потеря соли даст неприятное ощущение жара. Вошло в обычай принимать таблетки поваренной соли с водой, если приходится находиться на сильной жаре или выполнять работу, требующую интенсивной физической нагрузки.

Люди, приспособленные к жаркому влажному климату (например, негры), имеют больше потовых желез по сравнению с европейцами, а пот у них выделяется с меньшей концентрацией соли.

В результате работы нашей системы кондиционирования воздуха посредством потовых желез температура тела поддерживается с удивительным постоянством на уровне около 36,6 °C. Это среднестатистический показатель, а точная величина время от времени и от человека к человеку слегка варьируется. Подъем температуры тела выше 37,3 °C обычно возникает в ответ на инфекцию – это жар, или лихорадка. Жар возникает, даже если температура повышается всего на 1–2 градуса, и в результате – недомогание и ощущение усталости, апатии. Наш внутренний термостат так хорошо работает, что жар – это верный признак болезни, а медицинский термометр – это самый ценный диагностический инструмент каждой матери.

Потоотделение имеет также и неприятную сторону – связанный с ним запах. В этом отношении вина лежит не на обычных потовых железах. Есть специальная разновидность потовых желез, которые несколько больше обычных и сконцентрированы в относительно немногих местах тела, это – подмышки и область половых органов. Они также секретируют пот, который не пахнет, но содержит небольшое количество органических субстанций, легко разлагаемых бактериями, присутствующими на коже. Продукты распада отвечают за характерный запах человеческого тела. Поскольку эти потовые железы активизируются только в период половой зрелости, детское тело свободно от такого запаха (хотя, конечно, может иметь запах по многим другим причинам).

Несомненно, запах тела наверняка был полезен в примитивные дни, когда люди жили племенами. Он, возможно, помогал племени держаться вместе в лесах или по ночам, когда зрение не всегда эффективно. Не исключено, что запах мог служить способом отличить соплеменника от незнакомца, запах которого немного отличался, что более тонко развитый нюх древних людей легко мог отметить. Запах также мог служить в качестве сексуального стимулятора.

Однако в современном многолюдном обществе, где каждый из нас ежедневно вынужден контактировать с сотнями или даже тысячами незнакомых людей и где запах не требуется ни для опознавания своих, ни для определения чужих (хотя вопрос относительно сексуальной стимуляции остается спорным), запах стал источником дискомфорта. Отсюда наше современное зацикливание на частом мытье и использовании мыла, парфюма и химических дезодорантов в нескончаемой войне против этого явления природы.

Важным типом модифицированной потовой железы является выделяющая молоко молочная железа. Из этого следует, что молоко – это модификация пота, что кажется странным и даже отталкивающим, но это не страннее, чем рассматривать трахею как модификацию жабр или ногу как модификацию плавника. Молочные железы присутствуют только у млекопитающих и дали само название этому классу хордовых. В общем, они образуются вдоль двух линий молочных желез вниз по вентральной поверхности тела. Здесь несколько желез сливаются и вдоль этих линий образуют ряд бугорков, называемых сосками. (Самое примитивное из живых млекопитающих, утконос, не имеет сосков, и молоко, которое медленно вытекает из молочных желез, детеныши должны слизывать. У всех других млекопитающих наличие сосков дает возможность сосания, а это более эффективный способ «выдаивания» молока.)

У животных, у которых в помете несколько детенышей, вдоль каждой линии сохраняются несколько молочных желез. Это легко обнаружить у кошек, собак и свиней. У коровы, которая обычно рожает только одного теленка, сохранилось всего две пары сосков на абдоминальном конце линий молочных желез, и все четыре объединены в одно большое мешкообразное вымя. У людей, у которых также обычно одновременно рождается один ребенок, сохранилась всего пара сосков в торакальном направлении линии молочных желез, и они располагаются по отдельности.

У детей и взрослых мужчин соски остаются маленькими и нефункциональными, то есть рудиментарными (что по-латыни означает «начальный»). У девочек в период полового созревания молочные железы начинают изменяться. Соски увеличиваются, и отдельные железы (которых может быть от 15 до 20 с каждой стороны, каждая из которых обладает отдельным протоком, проходящим через сосок) окружаются и связываются вместе соединительной тканью и жиром, чтобы получилась пара мягких округлых грудей. Отдельная женская грудь проходит от второго до шестого ребер и от грудины к подмышке. Соски располагаются чуть ниже центра груди, сначала они розового цвета и окружены светло-розовым ареолом (что по-латыни означает «небольшая область»), или околососковым кружком. Сосок и околососковый кружок обычно темнее у брюнеток, чем у блондинок. После первой беременности меланин по какой-то причине откладывается в соске и околососковом кружке, которые в той или иной степени темнеют.

Молоко образуется только после рождения ребенка и далее остается на период, пока его не отнимут от груди. В процессе эволюции каждый вид млекопитающих вырабатывает молоко, специально адаптированное к нуждам его детенышей. Женское молоко состоит из 1,5 процента белка, 7,2 процента лактозы (молочного сахара), 3,6 процента жиров и 0,2 процента минеральных веществ. Остальное – вода.

У животных молоко – это питание только для детенышей, которое больше никогда не будет доступно, после того как их отнимут от груди (если только взрослому животному его не дает человек). Еще в доисторические времена человек считал молоко ценной пищей для взрослых и держал коров, коз, овец и даже лошадей, чтобы доить их в период лактации, когда они дают молоко.

Само молоко было трудно сохранить в свежем виде продолжительное время, до того как замораживание стало распространенным явлением, и обнаружилось, что его способность к прокисанию лучше всего направить в полезное русло и получать простоквашу, сметану или сотни видов сыров. Жир, извлекаемый из молока, – это масло. Сегодня конечно же мы используем само молоко, сохраняемое не загрязненным вызывающими болезни бактериями посредством предварительного нагревания. Этот процесс называется пастеризация в честь Луи Пастера, который ввел в обиход эту процедуру (между прочим, для вина, а не для молока).

Коровье молоко по составу совсем не такое, как женское. Оно содержит наполовину меньше лактозы и в два раза больше белка. (Телята растут быстрее, чем младенцы, и им требуется больше белка в рационе.) Взрослые легко могут переносить эти отличия, чего нельзя сказать о младенцах. По этой причине, когда мать не может кормить своих малышей грудью (или предпочитает этого не делать), коровье молоко, используемое вместо женского, должно быть видоизменено надлежащим образом. Его следует развести, чтобы уменьшить концентрацию белка, а кроме того, поскольку содержание углеводов в результате этого снижается, необходимо добавить дополнительный сахар. Сахар обычно добавляют в форме декстринов (продуктов распада крахмала), которые энергетически соответствуют сахарам, но, подобно лактозе, относительно безвкусные.