36,6 °C: почему температура нашего тела именно такая?
Сказать спасибо за первое массовое измерение температуры нужно врачу Карлу Рейнхольду Августу Вундерлиху, который до этого додумался. Шел 1851 год, когда он измерил температуру у 25 тысяч жителей города Лейпцига. Разброс значений получился от 36,2 °C до 37,5 °C. И доктор вывел среднее арифметическое — 36,8°C. Современным исследователям 100 лет спустя оставалось лишь чуть скорректировать цифру до 36,6 °C в результате дополнительных исследований.
Какую роль играет температура в жизнедеятельности организма
Температура тела — это показатель того, как наш организм осуществляет процесс терморегуляции. В сильную жару наше тело выделяет пот, который, испаряясь, охлаждает его. Когда становится слишком холодно, мы начинаем дрожать, и эти мышечные сокращения запускают процесс согревания.
На терморегуляцию мы затрачиваем много энергии, поэтому теплокровному человеку требуется в несколько раз больше еды в сутки, чем, например, холоднокровному питону или крокодилу того же веса.
Температура тела человека может варьироваться в зависимости от времени суток, а также от его пола, возраста и уровня активности. Но в большинстве случаев показатель остается близким к обычному уровню 36,6°C, если человек здоров. Хотя отдельные цифры нормы могут варьироваться от 36,1 °C до 37,2 °C, и будут совершенно нормальными для конкретного индивида.
Так почему именно 36,6°C?
Этот уровень температуры установился путем революции. И вот, почему.
На сегодняшний день известно о более чем 1,5 миллионах видов грибков, и большинство из них не выдерживают температур в диапазоне от 30 °C до 40° C. При повышении температуры тела на каждый 1°C погибает 6% грибков, которые могут поразить организм и вызвать заболевание.
Таким образом, наша теплокровность — это щит против большинства существующих грибков. Температура тела 36,6 °C — идеальный, отточенный даже не веками, а тысячелетиями, баланс. Он позволяет нашему организму не только оставаться защищенным от грибковых инфекций, но и не тратить слишком много энергии на поддержание тепла.
А вот в телах холоднокровных существ (летучие мыши, рыбы и рептилии) грибки чувствуют себя прекрасно и активно выкашивают популяции. Естественный отбор никто не отменял.
Ученые предполагают, что грибковая непереносимость высоких температур сыграла свою роль в позднем меловом периоде. Именно тогда крупные рептилии (включая динозавров) вымерли, а теплокровные млекопитающие стали самыми крупными выжившими хищниками.
Как температура тела защищает организм при болезни
Еще одно полезное свойство температуры тела человека, над которым поработала эволюция, является ее повышение при попадании инфекции в организм. Этот защитный механизм настолько нормален для нас, что мы даже не задумываемся о том, что так было не всегда: повышение температуры тела у живых существ из-за болезни стало появляться у наших предков каких-то 600 миллионов лет назад.
Не всегда врачи могли что-то предпринять при высокой температуре тела больного до изобретения многих лекарств, но о зависимости конкретной температуры тела от микроба, который его атаковал, они догадались давно.
Но нагреваться до бесконечности кровь не может. Слишком высокая температура нагревает кровь настолько, что это влияет на центральную нервную систему. Критически высокая температура тела, угрожающая жизни человека — 41,5 °C- 42,2 °C. Длительное воздействие такой температуры ведет к повреждениям мозга, поскольку из-за нарушения обмена веществ в мозговых тканях начинаются необратимые процессы, вплоть до свертывания белка крови.
Пониженная температура тела — тоже не есть хорошо. Обычно она наступает из-за переохлаждения. Температура тела ниже 35 °С уже считается низкой. Критически низкий показатель температуры тела человека — 27 °С. В этом случае человек находится в коме, его артериальное давление снижено, отсутствуют рефлексы, отмечаются глубокие нарушения дыхания, ритма сердца — все обменные процессы практически останавливаются.
Почему у разных животных разная температура тела
Различные температуры тела у живых существ объясняются совокупностью множества показателей: среды обитания, размеров, массы, скорости метаболизма, теплопроводности и даже формы тела.
Например, средняя нормальная температура тела у цыплят — 40°C, у собак — 38°C , у кошек — 39°C, а у крокодилов — 31°C.
Чем больше животное, тем больше тепла может производить их тело, поэтому им легче согреться. Мелкие животные быстрее теряют тепло. Корова согреется быстрее кошки, запустив механизм дрожи.
Энергия для обогрева тела вырабатывается в результате переваривания пищи. Чем меньше тело и чем оно горячее, тем больше еды ему нужно, чтобы согреться.
Холоднокровные представители фауны способны нагревать свои тела с помощью внешней среды. Поэтому игуаны или змеи могут не есть очень долго, а чтобы согреться, им достаточно выползти на солнышко. Свою роль играет и форма их тела: удлиненные и плоские формы быстрее остывают, но и нагреваются быстрее. Вернемся к нашим крокодилам: их средняя температура тела составляет 31 °C, но она меняется пропорционально окружающей среде — становится выше на солнце и ниже в тени или в воде.
В дополнение к размеру и форме тела, все живые существа имеют разную скорость метаболизма и теплопроводность. Поэтому температура тела мелких животных может быть выше, чем у крупных животных, так как они обладают быстрым метаболизмом и низкой теплопроводностью, что компенсирует быструю потерю тепла. Так, у тех же цыплят температура тела цыплят составляет около 40°C, у арктических сусликов — 38,5°C, а у людей — всего 36,6°C.
Ученые считают, что данные исследований о температурах, нормальных для разных живых существ, могут сыграть большую роль при освоении космоса. Например, бактерии с холодного Марса могут не переносить высокую температуру тела. В то же время, тепловое ограничение тел землян может оказаться недостаточно для микроорганизмов с Венеры.