Вчені пояснили чому ноги мерзнуть, а спина потіє під ковдрою

Багато людей знайомі з дивною ситуацією, коли під теплою ковдрою ноги залишаються холодними як крижинки, а спина при цьому потіє. Виявляється, це не просто уява чи індивідуальна особливість організму. За цим явищем стоїть складна наука про терморегуляцію людського тіла під час сну.

Група науковців з Данії та Японії вирішила детально дослідити механізми того, як постільна білизна та ковдри насправді зберігають тепло людського тіла. Їхнє дослідження показало, що комфорт під час сну залежить не лише від товщини ковдри. Важливими факторами є також те, які частини тіла знаходяться під ковдрою та в якій позі спить людина.

Дослідники повідомляють, що навіть коли одна й та сама постільна система забезпечує однакову загальну ізоляцію, локальна температура шкіри змінюється залежно від того, які частини тіла покриті або контактують з постіллю.

Для проведення експерименту вчені використали термічний манекен, схожий на робота для краш-тестів, але призначений для дослідження теплового комфорту. За допомогою цього пристрою вони змоделювали втрату тепла людським тілом у 84 різних варіантах сну. Дослідники змінювали такі параметри як поза сну, наявність або відсутність піжами на манекені, ступінь укутування тіла ковдрою. Також використовувались різні типи постільних приладь — бавовняна ковдра та пухова ковдра з качиного пуху. Всі експерименти проводились у спеціальній камері з точно контрольованим кліматом.

Для вимірювання теплоізоляційних властивостей постільної білизни науковці використовують спеціальну одиницю під назвою «кло». Одна одиниця кло дорівнює ізоляції, необхідній для підтримання комфорту при кімнатній температурі в сидячому положенні. Це приблизно еквівалентно носінню ділового костюма.

Команда дослідників виявила, що ізоляція не розподіляється рівномірно по всьому тілу, навіть якщо постільна білизна технічно має однакове загальне утеплення. Це означає, що плечі можуть мерзнути, тоді як стегна відчувають тропічне тепло. При цьому йдеться не про суб'єктивні відчуття, а про реальний розподіл тепла в організмі.

Для кращого розуміння процесів вчені також працювали з концепцією еквівалентної температури. Це можна порівняти з ситуацією, коли в кімнаті 22 градуси Цельсія, але через укутування ковдрою відчувається як 26 градусів. Дослідники протестували 84 різні умови сну, змінюючи позу, одяг, тип ковдри та ступінь покриття тіла при трьох різних температурах навколишнього середовища — 18,6, 22,6 та 26,4 градуса Цельсія.

Порівнюючи те, як ці фактори впливали на сприйняття температури, дослідники показали, що постільна білизна не є просто пасивним шаром. Вона активно формує відчуття тепла або прохолоди тіла, незалежно від показань термостата.

Результати дослідження показали, що важливо не лише скільки ковдри у вас є, але й де саме ви її розміщуєте. Покриття тулуба, наприклад, може допомогти зігріти відкриті кінцівки шляхом підвищення основної температури тіла. Водночас залишення відкритими таких ділянок як руки або ноги може призвести до холодних зон, які порушують сон.

Навіть коли загальна ізоляція залишалась постійною, зміна того, які частини тіла були покриті, спричиняла помітні зміни локальної температури шкіри. Це підкреслює важливість стратегічного розташування постільної білизни. Такі дії як укутування ніг або обгортання рук можуть допомогти підтримувати комфорт без необхідності обігрівати всю кімнату.

Дослідження підтверджує, що заправляння ковдри може бути гарною ідеєю. Але справа не лише в укутуванні ніг. Вчені виявили, що різні частини тіла по-різному реагують на ізоляцію, і зігрівання однієї області, наприклад корпусу, іноді може допомогти нагріти більш віддалені ділянки, такі як пальці ніг. Водночас залишення навіть невеликих частин відкритими, як плечі або руки, може створити холодні зони, які порушують загальний комфорт тіла.

Дослідники також виявили межі затишку. Занадто сильна ізоляція в теплій кімнаті може спровокувати потовиділення, навіть якщо людина почувається добре, коли засинає. Вчені використали модель теплового моделювання, щоб визначити точну межу, при якій тіло може почати перегріватися при різних варіантах постільної білизни. При температурі в кімнаті вище 22 градусів Цельсія навіть ковдра середньої ваги може призвести до потовиділення, якщо тіло повністю покрите.

Це дослідження показує, що ліжко є мікрокліматом, а людина в ньому — погодною системою. Кількість ізоляції, яка потрібна, не є фіксованою і залежить не лише від товщини ковдри. Вона залежить від того, як ви спите, що на вас одягнено, що покрито та наскільки тепло в кімнаті.

Товста ковдра може бути ідеальною в холодну ніч, якщо ви в піжамі та лежите спокійно. Але теплого вечора розумнішим рішенням може бути сон з відкритими ногами та легкою ковдрою лише на грудях.

Отже, наступного разу, коли ви скидаєте ковдру або згортаєтесь у ковдровий буріто, пам'ятайте — ви не примхливі, ви регулюєте температуру. Це дослідження не лише пояснює, чому спина потіє, а ноги мерзнуть, але й дає дозвіл перестелювати постіль посеред ночі як експериментальні фізики комфорту.

Результати дослідження були опубліковані в науковому журналі Building and Environment. Вчені сподіваються, що їхня робота допоможе людям краще розуміти власні потреби в терморегуляції під час сну та покращити якість нічного відпочинку.