Поиск оптимальных параметров микроклимата, часть 1

Как мы уже установили, парильни всех бань с воздушной средой N представляют собой гомогенные термодинамические системы с необратимыми изохорно-изобарными процессами.

Они готовятся для использования их человеком в лечебно-профилактических целях и потому не безразлично, какие параметры системы будут в том, или ином ее состоянии, и особенно такие величины, как температура и влажность, влияющие на процессы испарения пота с тела человека, потовыделения и конденсации.

Народная медицина формировалась еще со времен первобытного человека, который пользовался в лечебных целях силами природы: солнцем, водой, теплом от костра, узнал значение потоотделения как жаропонижающего средства, умел искусственно вызывать пот, употреблял в пищу лечебные растения... В результате накопления, проверки и обобщения эмпирических знаний народной медицины сложилась научная медицина. Наука о пользе бани развивается более трех тысячелетий (Гиппократ, Аскалепиад, Клавдий Гален, Орибаузиус, Хуа-То, И. Р. Тарханов и др.). Но лишь сегодня создается научный взгляд на бани и на ее вред. Как уже отмечалось ранее, среди ученых-медиков до сих пор Отсутствует согласие в главном — в понимании транспирации пота и ее предела. До сих пор считается, что при испарении пота испаряется не пот-раствор, а только вода-растворитель, давление насыщенного пара которого при температуре 37 °С равно 47,07 мм рт. ст.

Такой же физической модели испарения придерживаются и ботаники: «...скорость отдачи воды растениями в основном определяется теми же факторами, что и скорость испарения воды с поверхности любого смоченного тела, и зависит прежде всего от температуры и относительной влажности». Известно, что растения испаряют в 2—3 раза больше воды, чем имеют в своем организме. В процессе испарения растения сосут воду из почвы, а для этого нужно, чтобы на испаряющейся поверхности образовался вакуум. При температуре наружного воздуха 20 °С, омывающего листья, и температуре поверхности почвы 19 °С по закону физики давление насыщенного водяного пара соответственно равно 17,5 и 16,5 мм рт. ст. При таком соотношении давлений вода почвы, омывающая корни, должна подниматься не наверх к листьям, а к поверхности почвы, где и будет испаряться. Однако на самом деле вода поднимается к листьям, так как на листьях испаряется не вода, а сок-раствор, со значительно меньшим давлением насыщенного пара, чем 17,5 мм рт. ст., что и создает вакуум.

«В ботанике введено понятие относительной транспирации. Количество воды, испаряющейся с единицы поверхности растения, сравнивают с количеством воды, испаряющейся с открытой водной поверхности... При хороших условиях водоснабжения растения относительная транспирации равна 0,7—0,84». То есть относительную транспирацию не связывают с термодинамическими процессами испарения соков растений, а считают, что испаряется одна вода. Все так думали и думают, хотя водяной пар не пахнет, а в поле и в лесу стоят запахи гетероазеотропных паров, характерных для каждого растения.

Всякая смена представлений в науке начинается с ревизий установившихся понятий. Имеющее место изучение связи между температурой и влажностью воздуха парильни, испарением пота и конденсацией представляет собой лишь попытки и усилия, лишенные целенаправленности, в виде разрозненных фрагментов с выводами, противоречащими друг другу. В чем мнение ученых сходится, так это в том, что, начиная с температуры на уровне кожи в 35"С, основная теплоотдача организма возможна только испарением пота, а при температуре порядка 37 °С транспирация может прекратиться и организм перегреется. Действительно, у большинства людей повышение температуры поверхности кожи на потном теле доходит в среднем до 36,5—37 °С.

Конечно, эта инерционная температура поверхности кожи порядка 37 °С весьма условна. Распределение температурных полей внутри организма, а также на поверхности кожного покрова, очень сложное. Отдельные участки тела (спина, лицо, дистальные отделы конечностей и др.) обладают неодинаково развитой поверхностной сетью сосудов, интенсивность их потоотделения различна, их температуры неоднозначны. Однако диапазон изменений этих температур колеблется в пределах 35—39 °С, так что обычно принимаемая температура поверхности кожи 37 °С менее ошибочна. В этих условиях организм перестает выводить метаболическое тепло и полученное извне: вступает в действие эффект гипертермии. Следовательно, в парильнях на какой-то градиентной ступени русской бани, в том числе и финской, и на каких-то параметрах римской безградиентной бани, пролегает граница между суховоздушной и паровоздушной фазами парильни.

Сопоставляя все, что нам стало известно о микроклимате парилен и процессах, протекающих в их средах, а также результаты физико- химико-физиологических и химико-термодинамических исследований процессов, происходящих на поверхности кожи, дыхательных путей и легких, на границе раздела <<тел0 _ пот — воздух», и взаимосвязывая их, .было установлено, что предел транспирации не воды, а пота, при температуре на уровне кожи 37 °С, равен давлению насыщенного пара над потной поверхностью — 44,81 мм рт. ст. (см. расчет, Приложение 1). В физиологии жечпринято 47,07 мм рт. ст. Если в данное время при данной температуре парциальное давление водяного пара среды тоже равно 44,81 мм рт. ст. или выше, то испарение пота прекращается. Следовательно, наш организм по пределу транспирации, без нашей воли и желания, сам определяет состояние окружающей среды и предел транспирации — до которого она является суховоздушной (со скалярными полями параметров микроклимата, оптимальными на организм, при минимальном напряжении его физиологических систем), конечно, при соблюдении режима тепловых нагрузок, а после — паровоздушной (нагрузочной на организм, с патологическими изменениями его систем), что вносит коренные изменения в уровень познания о микроклимате вообще, и парилен в частности, а также процессов, происходящих в них, и показывает, что сохранявшиеся тысячелетиями представления о существовании суховоздушных и паровых бань не научные, а обывательские.