GSA. Роль испарения

Роль процессов испарения для животных организмов

Испарение — это наиболее легко регулируемый способ уменьшения внутренней энергии. Различные условия, затрудняющие испарение, нарушают регулирование теплоотдачи организма. Так, кожаная, резиновая, клеенчатая, синтетическая одежда затрудняет регулировку температуры тела.

Для терморегуляции организма важную роль играет потоотделение, оно обеспечивает постоянство температуры тела человека или животного. За счет испарения пота уменьшается внутренняя энергия, благодаря этому организм охлаждается.

Нормальным для жизни человека считается воздух с относительной влажностью от 40 до 60%. Когда окружающая среда имеет температуру более высокую, чем тело человека, то происходит усиленное потоотделение. Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма, помогает работать в условиях высокой температуры.

Однако такое активное потоотделение является значительной нагрузкой для человека! Если еще при этом абсолютная влажность высока, то жить и работать становится еще тяжелее (влажные тропики, некоторые цеха, например красильные).

Относительная влажность ниже 40% при нормальной температуре воздуха тоже вредна, так как приводит к усиленной потере влаги организмом, что ведет к его обезвоживанию.

Очень интересны с точки зрения терморегуляции и роли процессов испарения некоторые живые существа. Известно, например, что верблюд может две недели не пить. Объясняется это тем, что он очень экономно расходует воду. Верблюд почти не потеет даже в сорокаградусную жару. Его тело покрыто густой и плотной шерстью — шерсть спасает от перегрева (на спине верблюда в знойный полдень она нагрета до 80 °С, а кожа под ней — лишь до 40 °С!). Шерсть препятствует и испарению влаги из организма (у стриженого верблюда потоотделение возрастает на 50%). Верблюд никогда, даже в самый сильный зной, не раскрывает рта: ведь со слизистой оболочки ротовой полости, если открыть широко рот, испаряется много воды! Частота дыхания верблюда очень низкая — 8 раз в минуту. За счет этого меньше воды уходит из организма с воздухом. В жару, однако, частота дыхания его увеличивается до 16 раз в минуту. (Сравните: бык при этих же условиях дышит 250, а собака — 300 - 400 раз в минуту.) Кроме того, температура тела верблюда понижается ночью до 34 °С, а днем, в жару, повышается до 40 - 41 °С. Это очень важно для экономии воды. У верблюда имеется также очень любопытное приспособление для сохранения воды впрок. Известно, что из жира, когда он «сгорает» в организме, получается много воды — 107 г из жира массой 100 г. Таким образом, из своих горбов верблюд при необходимости может извлечь воду массой до 50 кг.

С точки зрения экономии в расходовании воды еще более удивительны американские тушканчиковые прыгуны (кенгуровые крысы). Кенгуровые крысы живут в пустыне Аризона и грызут семена и сухие травы. Почти вся вода, которая имеется в их теле, эндогенная, т. е. получается в клетках при переваривании пищи. Опыты показали, что из перловой крупы массой 100 г, которой кормили кенгуровых крыс, они получали, переварив и окислив ее, воду массой 54 г!

Для компенсации неизбежной потери воды за счет испарения многие животные всасывают ее через покровы тела в жидком или парообразном состоянии (амфибии, насекомые, клещи).

В теплорегуляции птиц большую роль играют воздушные мешки. В жаркое время с поверхности воздушных мешков испаряется влага, что способствует охлаждению организма. В связи с этим птица в жаркую погоду открывает клюв.