Anda tidak akan kehilangan panas dari kepala dibandingkan bagian tubuh Anda yang lain - kecuali tangan dan kaki Anda. Taylor Mackenzie
Ketika cuaca mulai dingin dan pakaian musim dingin memasuki rotasi di lemari kami, beberapa kombinasi aneh muncul: celana pendek dan syal; tali dan jaket; T-shirt dan beanies. Yang terakhir sering dijelaskan dengan pepatah lama: Anda kehilangan sebagian besar kepala Anda melalui kepala Anda. Tetapi, pada kenyataannya, para ilmuwan tahu ini tidak benar.
Pertama, mari kita kembali ke dasar-dasar pertukaran panas.
Pertukaran panas manusia ditentukan oleh kombinasi prinsip fisik, variasi bentuk dan ukuran tubuh, dan mekanisme kontrol fisiologis seperti perubahan aliran darah kulit, menggigil dan berkeringat. Interaksi ini mempertahankan suhu tubuh bagian dalam yang stabil, yang biasanya tepat di bawah 37 ° C.
Sementara bertahan ekstrem dari 13.7 ° C dan 46.5 ° C telah dilaporkan, Anda cenderung merasa sedih dan tidak sehat ketika suhu ini turun di bawah 35 ° C atau naik di atas 40 ° C.
Prinsip fisik
Melihat ke luar tubuh, panas dipertukarkan antara semua benda melalui jalur kering (radiasi, konveksi, konduksi) dan melalui penguapan kelembaban.
Untuk jalur kering, energi panas bergerak dari daerah yang lebih panas ke daerah yang lebih dingin, dengan nilai tukarnya bergantung pada perbedaan suhu di antara objek-objek ini.
Untuk pendinginan evaporatif, molekul air meninggalkan permukaan yang lembab untuk memasukkan udara yang lebih sedikit lembab, membawa panas.
Ini adalah prinsip pertama pertukaran panas.
Bentuk dan ukuran tubuh
Panas cenderung hilang lebih cepat dari permukaan yang lebih besar. Namun demikian, massa besar memiliki stabilitas termal yang lebih besar, dan tahan terhadap perubahan suhu yang cepat dan signifikan. Dengan demikian, interaksi antara luas permukaan dan massa memberikan prinsip pertama lainnya: perubahan suhu benda apa pun ditentukan oleh rasio luas permukaannya terhadap massanya.
Jadi prisma segi empat tipis wafer kehilangan panas dengan sangat cepat, sedangkan bola, yang memiliki luas permukaan terkecil terhadap rasio volume objek apa pun, memberikan ketahanan terbesar terhadap kehilangan panas. Bentuk kepala manusia yang relatif bulat, oleh karena itu, menuntun kita untuk menantang mitos kehilangan panas berdasarkan ilmu pengetahuan prinsip pertama.
Paruh toco toucan ini memungkinkan burung untuk cepat dingin. Flickr / Brent
Tetapi kita tidak dapat mengabaikan kontrol fisiologis aliran darah kulit, karena ini adalah bagaimana panas diangkut ke kulit untuk disipasi, dan berkeringat, yang memfasilitasi kehilangan panas ketika udara lebih panas daripada kulit.
Ada banyak contoh bagaimana seleksi alam menyebabkan perubahan fisiologis untuk mendukung pengaturan suhu. Ambil toco toucan: area permukaan yang luas dari tagihan burung ini, dikombinasikan dengan suplai darahnya, memungkinkan disipasi panas yang sangat efisien. Hal yang sama berlaku untuk telinga gajah.
Pada manusia, padanan terdekatnya adalah tangan dan kaki.
Kontrol fisiologis
Kepala bukanlah radiator yang ideal, meskipun memiliki banyak pembuluh darah yang dekat dengan permukaannya, karena aliran darah kulitnya tidak berbeda secara signifikan ketika seseorang beristirahat dengan nyaman atau secara dramatis didinginkan. Bahkan ketika seseorang memiliki suhu tinggi berbahaya, aliran darah kulit kepala meningkat jauh lebih sedikit dari pada tangan dan kaki untuk stimulus pemanasan yang sama.
Plus sebagian besar kepala memiliki sekitar 50% cakupan rambut, yang memerangkap udara dan melindungi terhadap pertukaran panas. Meskipun (sayangnya) tidak semua kepala sesuai dengan generalisasi ini.
Kepala juga tidak bagus untuk pendinginan evaporatif. Sedangkan dahi adalah paling produktif tempat sekresi keringat per unit area ketika kita sedang beristirahat, keringat dari situs di dalam garis rambut terjadi pada setengah tingkat ini.
Sarung tangan dan kaus kaki akan membuat Anda tetap hangat. K Hatanaka
Bahkan, kepala mewakili hanya tentang 7% dari area permukaan tubuh, sehingga kontribusinya pada pendinginan evaporatif seluruh tubuh saat istirahat hanya 10%, dan kurang dari tangan, punggung, paha, dan kaki bagian bawah. Meskipun kehilangan panas ini dapat meningkat tiga kali lipat selama berolahraga, itu tetap merupakan penyebabnya hanya 13% penguapan total.
Jadi akan terlihat bahwa meskipun suhu kepala membuatnya sangat cocok untuk kehilangan panas, baik geometri maupun respons fisiologisnya terhadap pemanasan atau pendinginan menjadikannya sebagai situs penting untuk kehilangan panas.
Menutup kepala tidak lebih efektif untuk membuat Anda tetap hangat daripada menutupi sebagian besar bagian tubuh lainnya. Dengan kata lain, Anda tidak akan kehilangan panas dari kepala dibandingkan bagian tubuh Anda yang lain - kecuali tangan dan kaki. Jadi, mengenakan sarung tangan dan kaus kaki adalah pilihan terbaik Anda.
tentang Penulis
Nigel Taylor, Associate Professor Fisiologi Termal, Universitas Wollongong
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku tentang Lingkungan dari daftar Penjual Terbaik Amazon
"Musim Semi Sunyi"
oleh Rachel Carson
Buku klasik ini adalah tengara dalam sejarah lingkungan hidup, menarik perhatian pada efek berbahaya pestisida dan dampaknya terhadap alam. Karya Carson membantu menginspirasi gerakan lingkungan modern dan tetap relevan hingga saat ini, karena kami terus bergulat dengan tantangan kesehatan lingkungan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Bumi yang Tidak Dapat Dihuni: Kehidupan Setelah Pemanasan"
oleh David Wallace-Wells
Dalam buku ini, David Wallace-Wells memberikan peringatan keras tentang dampak buruk perubahan iklim dan kebutuhan mendesak untuk mengatasi krisis global ini. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan pandangan serius tentang masa depan yang kita hadapi jika kita gagal mengambil tindakan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Kehidupan Tersembunyi Pohon: Apa yang Mereka Rasakan, Bagaimana Mereka Berkomunikasi? Penemuan dari Dunia Rahasia"
oleh Peter Wohlleben
Dalam buku ini, Peter Wohlleben menjelajahi dunia pohon yang menakjubkan dan perannya dalam ekosistem. Buku ini mengacu pada penelitian ilmiah dan pengalaman Wohlleben sendiri sebagai rimbawan untuk menawarkan wawasan tentang cara kompleks pohon berinteraksi satu sama lain dan alam.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Rumah Kami Terbakar: Adegan Keluarga dan Planet dalam Krisis"
oleh Greta Thunberg, Svante Thunberg, dan Malena Ernman
Dalam buku ini, aktivis iklim Greta Thunberg dan keluarganya memberikan kisah pribadi tentang perjalanan mereka untuk meningkatkan kesadaran tentang kebutuhan mendesak untuk mengatasi perubahan iklim. Buku ini memberikan kisah yang kuat dan mengharukan tentang tantangan yang kita hadapi dan perlunya tindakan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
"Kepunahan Keenam: Sejarah yang Tidak Wajar"
oleh Elizabeth Kolbert
Dalam buku ini, Elizabeth Kolbert mengeksplorasi kepunahan massal spesies yang sedang berlangsung yang disebabkan oleh aktivitas manusia, dengan memanfaatkan penelitian ilmiah dan contoh dunia nyata untuk memberikan gambaran serius tentang dampak aktivitas manusia terhadap alam. Buku ini menawarkan ajakan bertindak yang menarik untuk melindungi keragaman kehidupan di Bumi.
