Предельный холод

Человек испытывает переохлаждение, когда его внутренняя температура опускается ниже 35°С. Такое состояние характеризуется интенсивной дрожью, трудностью речи, вялостью и апатией. Когда внутренняя температура становится ниже 32°С, нарушается умственная деятельность, и человек уже не способен помочь себе самостоятельно. При 30°C может произойти потеря сознания. При 26°C пропадает реакция на боль. При 24°C возможна остановка сердца. Известный предел внутренней температуры, из которой удалось вывести взрослого человека — 13.7°C.

При этом внутренняя температура тела может отличаться от температуры воздуха на десятки, а то и сотню, градусов. Сухой, неподвижный воздух имеет теплоизоляционные свойства, а в теле накоплено достаточно энергии, чтобы компенсировать теплопотери. В отчаянных ситуациях организм человека ограничивает поток тепла в конечности, жертвуя ими, но сохраняя жизнеспособную температуру внутренних органов.

Мгновенная заморозка

Границы возможностей человека по отношению к холоду установить не так просто. Физиологическим пределом можно было бы считать настолько низкую температуру воздуха, что его вдыхание приводило бы к терминальному обморожению дыхательных путей и легких. Однако таких инцидентов не зафиксировано.

Самая низкая температура на поверхности Земли была зарегистрирована в 1983 году на советской станции «Восток» в Антарктиде и составила −89.2°C. Неизвестно, находился ли в тот момент кто-либо из сотрудников станции на открытом воздухе, но, во всяком случае, о мгновенной заморозке людей ничего не сообщалось.

Поселок Оймякон и город Верхоянск в Якутии — полюса холода в Северном полушарии, в которых температура опускалась до −67.8°C, а по неофициальным данным — и того ниже. Люди, постоянно проживающие в них, должны были так или иначе оказываться на улице даже в самые холодные часы. Однако о случаях мгновенного замерзания в этих населенных пунктах тоже ничего не известно. По мере освоения Луны, где ночные температуры достигают −246°С, наши знания в этой области, вероятно, еще будут уточняться.

Пребывание на открытом воздухе

Хорошо одетый человек способен переносить суровые холода. В том же поселке Оймякон самая низкая, за много лет, среднемесячная температура в январе составила −54°C. Учитывая, что население поселка занимается оленеводством, можно предположить, что оно проводит некоторое время на улице даже в такую погоду.

Решающим фактором является ветер. Чем выше скорость ветра, тем выше теплопотери. Мы примем температуру в −54°C, с известной долей условности, как практический лимит для длительного нахождения на улице в безветренную погоду. При наличии ветра тот же эффект теплопотерь возникает при более высокой температуре, как показано на графике.

Влажность также имеет значение — воздух в Санкт-Петерурге или в Териберке на берегу Северного Ледовитого океана будет ощущаться более морозно, чем в центре Сибири при той же температуре. Однако эффект повышенной влажности не столь велик по сравнению с действием ветра.

В воде

Потеря тепла в холодной воде происходит в несколько раз быстрее, чем на воздухе, однако это не значит, что в ней невозможно находиться.

Плавание в ледяной воде — популярный вид спорта в северных странах, по которому проводятся соревнования на местном и международном уровне. В 1987 году американка Линн Кокс переплыла Берингов пролив при температуре воды около 4°С. В 2007 году британец Льюис Гордон Пуг проплыл дистанцию в 1 км вблизи Северного полюса, находясь в воде с температурой −1.7°С в течение 19 минут.

С 2007 года стандартом для соревнований является «ледяная миля». Согласно правилам температура воды не должна превышать 5°С. Допускаются лишь плавки или купальник, шапочка и плавательные очки.

Такие достижения возможны только в результате тренировок, благодаря которым снижается теплоотдача поверхностных тканей тела и увеличивается работоспособность мышц, производящих в процессе движения тепло. Следует отметить, что в полярных заплывах внутренняя температура тела спортсменов держится выше 34.6°С.

Для нетренированных людей вода холоднее 15°С является опасной.

В помещении

В большинстве помещений нет ветра, но и в шубах ходить не принято. Кроме того, жилые и офисные помещения не предполагают повышенной физической активности. Это требует доведения состояния воздуха до более высокой, так называемой «комнатной», температуры.

В настоящее время считается, что 18 градусов Цельсия достаточно для здоровых людей в возрасте от 1 года до 64 лет, ведущих сидячий образ жизни, при наличии теплой домашней одежды.

Отмечено, что в 1970–1985 годах в Великобритании типичная температура зимой в домах с центральным отоплением составляла около 14°C в среднем по дому (то есть включая плохо отапливаемые зоны). Вероятно, реальный нижний предел для жилых комнат находится в диапазоне от 14 до 18°C.

Таким образом, человек, если он сыт и тепло одет, способен переносить холод в самых широких пределах. Комнатной можно считать температуру, начиная уже с 18°C.