Лапа белого медведя спокойно лежит на льду, который мгновенно обжёг бы человеческую кожу холодом, и при этом зверь теряет с каждым облачком выдоха больше энергии, чем через эти подушечки. Причина кроется в элементарной физике и в организме, настроенном работать как мощная топка в условиях смертельного холода.
Под шерстью скрывается толстый слой подкожного жира, а плотные остевые волосы и пуховой подшерсток, удерживающий воздух, формируют многослойную «броню», сильно ограничивающую теплопроводность от ядра тела к конечностям. Сами лапы заполнены жировой тканью, покрыты шерстью, а в кровеносных сосудах действует система противоточного теплообмена, возвращающая тепло из крови, идущей от конечностей обратно к телу. Температура кожи на лапах может быть всего немного выше температуры льда, поэтому перепад температур, который по закону Фурье определяет скорость теплопередачи, остаётся небольшим, и утечка тепла через лапы минимальна.
Лёгкие, напротив, устроены как радиатор с огромной площадью поверхности. Высокий основной обмен белого медведя наполняет кровь теплом и влагой, которые нужно сбросить с выдыхаемым воздухом, чтобы удерживать стабильную температуру ядра тела и не нарушать работу ферментов. Каждый вдох и выдох охлаждают организм за счёт конвекции и испарения — двух чрезвычайно эффективных каналов потерь тепла. Даже несмотря на частичный подогрев вдыхаемого воздуха в носовых ходах, тепловой поток через дыхательную систему может превышать потери через лапы, и каждое видимое облачко пара становится наглядным признаком того, насколько тонко зверь управляет энергией в среде, созданной для того, чтобы её отнимать.
loading...