Jos lähtee ilman hattua pakkaseen, haihtuuko pään kautta todellakin jopa 80 prosenttia ihmisen lämmöstä?

Vanhemmat ovat aina varoittaneet lapsia kulkemasta pakkasella ilman päähinettä ja vakavalla naamalla on saatettu kertoa myös varomattomasti pakkasessa liikkuneiden nuorukaisten aivojen jäätymisestä.

Verkkoa penkomalla saa erilaisia vastauksia pään osuudesta ihmisen lämpötalouteen ja huimimmat lukemat liikkuvat 80-90 prosentin tietämissä. Eli ilman hattua ihmisvartalon tuottamasta lämmöstä suurin osa haihtuisi kylmissä oloissa taivaalle yläpään kautta.

Kuulostaa oudolle!

Luvuista voi itse asiassa tehdä hätäisesti sen johtopäätöksen, että pistämällä päähän pelkän pipon, suurin osa ihmiskehon tuottamasta lämmöstä säilyisi ihon alla. Vaikka muun vartalon katteena ei olisi rihmankiertämää!

Yhdysvaltojen armeijan selviytymistä käsittelevässä oppaassa vuodelta 2002 pään kautta haihtuvaksi lämpöhukaksi arvioidaan 40-45 prosenttia ja vielä suuremmaksi luku kasvaa, jos suojaamatonta ihoa kasvattaa niskalla, ranteilla ja nilkoilla.

Tarkoittaako tämä luku sitä, että ihmisellä olisi yhtä lämmin tai kylmä, vaikka päässä olisi pelkkä pipo kuin silloin, jos päässä ei olisi pipoa ja muu vartalo olisi peitetty vaatteilla?

Ei kuulosta järkevältä tämäkään oletus.

On siis parempi kysyä viisaammilta, kuten Työterveyslaitoksen johtavalta tutkijalta Sirkka Rissaselta, lämpöfysiologian asiantuntijalta, joka on pistänyt muun muassa itsensä henkilökohtaisesti peliin, kun on tutkittu kylmän veden vaikutuksia ihmiseen.

Annos termodynamiikkaa

Rissanen aloittaa paketin purkamisen termodynamiikan toisesta pääsäännöstä, jonka mukaan lämpötilaerot pyrkivät tasoittumaan: lämpö siirtyy lämpimästä kylmään.

Ihmisvartalon suhteen lämpöoppiin liittyvä sääntö tarkoittaa, että koko keho luovuttaa ympäristöönsä lämpöä, koska ihminen on yleensä lämpimämpi kuin ympäristö.

– Lämmönluovutuskeinot ovat haihtuminen (hikoilu), säteily, kuljettuminen ja johtuminen.

Rissasen mukaan elimistö voi vaikuttaa ihon lämpötilaan – ja siten lämmönsiirtymiseen – säätämällä verenkiertoa.

– Kylmässä ihon pintaverisuonet supistuvat lämmönluovutuksen vähentämiseksi. Koska verta ei kulkeudu iholle sen lämpötila laskee.

Kun lämpötilaero pinnan ja ympäristön välillä pienenee, samalla pintakudosten lämmöneristävyys kasvaa. Eristävyyttä lisäävät ja lämmön siirtymiselle muodostavat esteen myös vaatteet sekä vaatekerrosten välissä ja sisällä oleva ilma.

Vaatemateriaalien ominaisuuksista ja kerrosten määrästä riippuu kuinka tehokas este se on.

– Myös liikkuminen, tuuli ja vaatteiden kostuminen alentavat vaatetuksen lämpimyyttä ja suojausominaisuuksia.

Iho luovuttaa lämpöä

Rissasen mukaan normaalioloissa noin 90 prosenttia elimistössä tuotetusta lämmöstä poistuu iholta, jonka pinta-ala keskivertoaikuisella on lähes kaksi neliömetriä. Loppuosa lämmöstä poistuu muun muassa hengityksen kautta.

Ihan kaikki elimistön osat eivät ole mukana kylmän ilman aiheuttamassa ilmiössä eli pintaverisuonien supistumisessa. Poikkeuksen tekevät pään ja kaulan verisuonet, jotka eivät supistu kylmässä.

Selitys asiaan on aika looginen.

Rissasen mukaan elimistö pyrkii turvaamaan tempulla aivojen hapensaannin ja normaalin lämpötilan. Pakkasessa pään iho pysyy lämpimänä ja kudosten lämmöneristävyys on aina lähes sama.

– Tämän takia suojaamattoman pään ja kaulan kautta poistuu runsaasti lämpöä ihmisen aistimatta sitä. Eniten lämpöä poistuu päälaen, otsan ja niskan  alueilta, joissa verisuonitus on tihein ja lämpötilat korkeimmat.

Ja nyt niitä lukuja, vaikka ne eivät olekaan ihan kiveen hakattuja!

Rissasen mukaan tyynellä ilmalla muuten tarkoituksenmukaisesti vaatetettu, mutta paljaspäinen paikallaan oleva ihminen menettää -4 asteessa noin 15 prosenttia lepoaineenvaihdunnassa tuotetusta lämmöstä.

Kymmenessä pakkasasteessa lämmöstä lähtee noin 60 prosenttia ja -20 asteessa noin 75 prosenttia.

Pelkällä pipolla paleltuu

– Jos pidät vain pipoa päässä pakkasella, koko kehon alueelta poistuu lämpöä ja palellut aivan varmasti.

Pipo ei Rissasen mukaan estä lämmönsiirtymistä muualta kehosta, vaikka pään kautta lämmönsiirtyminen voi olla silloin vähäistä. Pakkaselta kannattaa mieluummin suojautua pukeutumalla kunnolla ja piilottamalla paljas iho. Ja liikkuminen kannattaa aina.

– Lihastyö tuottaa runsaasti lämpöä ja pitää myös pintaverisuonia auki, jolloin lämmin veri pääsee lämmittämään ääreisosia ja päätä, vaikka suojaus ei olisi kovin paksu. Tuuli pakkasella lisää paleltumariskiä huomattavasti.

Lue myös