Теория бань

Переносимость может заметно отличаться у разных людей и даже у одного и того же человека в разные периоды времени. Так, например, в состязаниях по сауна-спорту один и тот же участник может просидеть в сауне то 15 минут, а то лишь 10 минут. И это нормально, так как самочувствие человека не может быть стабильно рекордно хорошим или рекордно плохим. Поэтому все последующие численные оценки следует понимать как иллюстрацию качественных закономерностей.

Обычно непереносимость возникает в двух вышеописанных случаях: при чрезвычайно быстром темпе (большой скорости) нагрева кожи и при чрезмерном перегреве внутренних органов (безотносительно к скорости нагрева).

Тело человека способно, по крайней мере кратковременно, безболезненно выдержать температуру воды 45 °C, губы до 90 °C. Однако сразу опустить ноги в воду можно лишь при температурах не выше 40 °C (тёплая вода). При более высоких температурах воды (даже безопасного условия 45 °C) скорость подъёма температуры кожи становится настолько высокой, что появляются болезненные ощущения, и человек стремится (в том числе и неосознанно, а рефлекторно) выдернуть ноги из воды. После нескольких непродолжительных погружений ноги уже нормально выдерживают температуру 45 °C.

При определении скорости повышения температуры кожи приходится подсчитывать, с какой скоростью поступает тепло на кожу и с какой скоростью это тепло уходит из кожи внутрь тела. Если тепловые потоки на кожу настолько велики, что тепло «не успевает» уходить внутрь тела, то кожа будет непрерывно нагреваться. Это значит, что рано или поздно человек не сможет терпеть всё возрастающую температуру кожи. Предполагая, что резкий подъём температуры кожи до (40–42)°С человек ещё может перенести безболезненно, можно подсчитать тепловой поток через кожу с теплопроводностью 0,5 Вт/(м-град). При характерной глубине расположения крупных кровеносных сосудов порядка 1 см (обеспечивающих постоянство температуры внутри тела), этот тепловой поток внутрь тела в соответствии с простейшим расчётом составит ориентировочно (0,1–0,2) кВт/м². Такой тепловой поток из кожи внутрь тела может легко распространяться затем по всему телу за счёт кровеносной системы, способной перенести 0,3 кВт/м² и более. Величину 0,2 кВт/м² назовём уровнем привыкания неразогретого тела (Ю.М. Хошев. БАНБАС, 1/25, 2003 г., стр. 51). Если тепловой поток на кожу человека (с условной поверхностью тела 1 м²) составляет менее 0,2 кВт/м², то это тепло «успевает» уходить («рассасываться») внутри тела. Это означает, что человек хорошо переносит такой темп нагрева: время переносимости кожей такого теплового потока очень велико (пока не перегреется само тело целиком).

Отметим, что раскрасневшаяся кожа за счёт усиленных потоков крови становится значительно более теплопроводной, и уровень привыкания разогретого тела возрастает до 1 кВт/м² и выше. Это означает, что человек с раскрасневшейся кожей не только хуже оценивает жару и холод, но и легче, и безопасней их переносит, поскольку кожа (вместе с терморецепторами, которые в ней расположены) при наличии интенсивного кровотока не может быстро ни охладиться, ни нагреться. Кстати, именно из-за большого количества кровеносных сосудов губы человека и рот легко выдерживают прикосновение горячих жидкостей. В дальнейшем мы будем рассматривать лишь ощущения неразогретого тела.

На рис. 49 представлена кривая переносимости неразогретой кожей тепловых потоков, построенная по результатам измерений в сталелитейных производствах. Видно, что при введённом нами уровне привыкания переносимость кожей на самом деле очень велика. Затем по мере увеличения теплового потока переносимость кожей снижается до минут, а потом и до секунд (рис. 50).

Естественно, особо жаркая баня с временем переносимости кожей (возможным временем пребывания) в несколько секунд не может эксплуатироваться даже как экстремальная баня. Для банного процесса необходима хотя бы минута.

Рис. 49. Время переносимости человеком тепловых нагрузок на организм в области низких тепловых потоков. 1 — переносимость кожей, 2 — переносимость телом.

В то же время перегрев всего тела (внутренних органов) также приводит к непереносимости, но уже не за счёт непереносимости ощущений на коже (даже на одном каком-либо участке кожи в виде жжения и пощипывания), а ввиду ухудшения общего самочувствия человека (повышения частоты пульса, головокружений, слабости и т. п.). Зная массу тела среднестатистического человека и его теплоёмкость, легко подсчитать характерное время нагрева всего тела человека до 39 °C (условно) при тех или иных тепловых нагрузках. Это время назовём переносимостью тепловых нагрузок телом (рис. 49, 50). Видно, что переносимость телом во много раз больше, чем переносимость кожей при больших тепловых нагрузках, то есть при интенсивном нагреве человек покидает баню из-за появления жжения кожи, а не из-за ухудшения общего самочувствия. Но со снижением тепловой нагрузки переносимости кожей и телом сближаются. Это вполне понятно, поскольку при приближении к уровню привыкания переносимость кожей и телом приобретают одинаковый смысл (температура кожи приближается к температуре тела, поскольку тепло «успевает» уйти внутрь тела).

Рис. 50. Время переносимости человеком нагрузок на организм в области высоких тепловых потоков. 1 — переносимость кожей (Л.А. Глушко «Защита от перегрева в горячих печах», М.: Металлургия, 1963), 2 — переносимость телом.

Подобная зависимость переносимости от величины теплового потока не является какой-то специфической особенностью бань и организма человека, а характерна для многих явлений в природе. Так, если вы запекаете мясо на вертеле, то при малых тепловых потоках (при использовании углей и поливании водой, вином, уксусом) мясо успешно (хотя и долго) пропечётся внутри. Но при больших тепловых потоках (при использовании открытого огня) мясо просто обуглится, так и не нагревшись внутри. То есть и в кулинарии продукты могут «не вынести» высокие тепловые нагрузки из-за термического разрушения внешнего (наружного) слоя.

В заключение отметим, что вне зависимости от времени переносимости кожей значение времени переносимости телом показывает, сколько времени надо греться в тех или иных условиях, чтобы прогреться всем телом.

5.4. Зависимость ощущений от метеоусловий

Любители бань привыкли оценивать жару в бане по времени переносимости. Если время переносимости большое, то говорят «тепло», если время переносимости маленькое — говорят «жара». Например говорят: «Такая жара в бане, что и минуты не выдержать».

Зная зависимость тепловых нагрузок от метеоусловий (см., например, рис. 45 и 46) и зависимости переносимости тепловых нагрузок (рис. 49 и 50) можно оценить переносимость конкретных метеоусловий, а затем предсказать и возможные ощущения человека.

Низкие тепловые нагрузки (менее 0,2 кВт/м²), отвечающие режимам привыкания и временам переносимости более 1 часа, воспринимаются человеком просто как обычное тепло, например, от одеяла или одежды. Нагрев кожи (и тела) при этом не ощущается поскольку при столь низких тепловых потоках температура кожи не может «оторваться» от температуры тела. Человеку рано или поздно в этих условиях может стать даже жарко (в том числе и в инфракрасных «саунах», имеющих как раз такие тепловые потоки), но ощущения тепла весьма неустойчивы: даже слабое дуновение ветерка или смачивание водой способно полностью изменить всю картину ощущений до тех пор, пока тело человека и его кожа не нагреются до температуры выделения пота. Вместе с тем этот уровень тепловых нагрузок часто используется в физиотерапии (например, в УВЧ-прогреве). Широко применяется он и в знахарстве (целительстве) в качестве «жизненного» тепла (тепла «жизни», луча «жизни»), в частности, при «лечении» возложением рук (приближениями ладоней). При этом «полезный» эффект «доказывается» тем, что к такому теплу человек привык ещё в утробе матери. Во всяком случае, при низких тепловых нагрузках в банях необходимы режимы, близкие к хомотермальным, когда процессы охлаждения испарением невозможны (как в термах и хаммамах).

Средние (умеренные) тепловые нагрузки (0,2–1,0 кВт/м²), уже превышающие тепловыделение от физических нагрузок и отвечающие временам переносимости в десять минут, воспринимаются кожей уже как явное отчётливое тепло, мягко и глубоко проникающее в тело («под кожу»). Входя с холода в помещение с такой метеообстановкой как бы вздрагиваешь «от мороза». Указанные тепловые нагрузки полезны в «тепляках» (теплушках), то есть специальных тёплых помещениях (вагончиках) на производствах для согревания людей, застудившихся на морозе.

Большие тепловые нагрузки (1–3 кВт/м²), отвечающие времени переносимости 1-10 минут, воспринимаются кожей как жара, как мощное тепло, глубоко «вцепившееся» в тело, как горчичник с пощипываниями и покалываниями, но терпимое. Этот режим наиболее любим знатоками бань именно за приятное пощипывание кожи, особенно ушей. Пощипывания наиболее ярко проявляются в первые минуты пребывания в бане, затем кожа прогревается, наполняется кровью (особенно при хлестании веником) и острота ощущений снижается (из-за повышения времени переносимости раскрасневшейся кожей). Эти приятные пощипывания усиливаются при раздражении кожи жёсткой мочалкой (желательно колючей) и обливаниях горячей водой.