为什么人类无法忍受40℃的环境温度，却在40℃的水里感觉...

夏日40℃时，人们汗流浃背、烦躁，渴望降温。然而，在温泉或热水浴中，同样40℃却令人惬意舒适，浑身放松。
这究竟为何？相同温度下，不同介质带来迥异感受。这背后隐藏着何种科学原理？


【人体的;：体温调节的精妙机制】
人类是恒温动物，身体如精密空调，维持37℃左右核心温度。此温度对生命活动至关重要，过高致蛋白质变性、酶失活，过低则代谢减慢，危及生命。
为维持体温稳定，身体有调节机制。外界温度升高时，皮肤血管扩张散热并大量出汗，汗液蒸发带走热量。此系统精密，能应对多种环境挑战。
然而，该调节系统存在极限。环境温度超37℃时，体内热量难以散发至外界，散热唯赖汗液蒸发，因热量自然由高温流向低温。
【空气VS水：热传导效率的天壤之别】
水和空气同为40℃时，感受迥异，原因在于它们传导热量效率差异巨大。
水导热系数为0.6瓦/米·开尔文，空气为0.026瓦/米·开尔文，两者相差20多倍。简而言之，水传递热量的能力远超空气。
把热量比作信息，水如5G网络，空气似拨号上网。同温下，水迅速传热至皮肤，空气传导则缓慢低效。
更值得的是，水的比热容约为空气的4000倍，因此同体积的水能储存更多热量，并能持续为身体提供热量。
【40℃的空气：身体的噩梦】
在40℃的空气环境中，人体会经受高温考验，可能出现中暑、脱水等生理反应，需采取防暑降温措施，以防健康受损。
首先，环境温度高于体温时，热量会从空气传向身体。尽管空气传热效率低，但随时间积累，热量会逐渐增多。
其次，高温下我们易大量出汗，而高湿度会阻碍汗液蒸发，影响散热。因此，尽管同为40℃，干燥沙漠相比潮湿热带雨林更易承受。
研究表明，气温超35℃且相对湿度超70%时，人体散热效率大幅下降。此环境下，健康成年人几小时内或现热应激症状，包括头晕、恶心及肌肉痉挛。
2003年欧洲热浪致7万人死亡，因持续高温（超40℃）引发热应激和中暑。中国南方夏季常达40℃，致死率却低，部分归因于空调等降温设备的广泛使用。
【40℃的水：为何感觉舒适？】
相反，为何40℃的水会让我们感觉舒适？原因在于其温度适中，既不太热也不太冷，因此给人以愉悦的感受。
40℃仅比体温高3℃，对身体负担不大。人体皮肤感温神经对37-42℃敏感，此范围内温度能激活皮肤温度感受器，带来愉悦感。
温水可促进血液循环并放松肌肉。研究显示，温水浴能减少肌肉紧张，缓解疲劳，并有助减轻部分疼痛。
日本研究显示，40℃温水浴15分钟可增强副交感神经活动，利于放松。因此，全球温泉文化盛行，从日本温泉到土耳其浴场、古罗马澡堂，人们皆热衷泡温水浴。
需注意，40℃水温不宜久泡，健康成年人建议在此温度水中停留不超过30分钟，以防体温升高及脱水危险。

【温度感知：神经系统的微妙之处】
人类感知温度方式颇有趣。皮肤布满各类温度感受器，对热与冷具备不同敏感度。
TRPV1受体对热敏感，43℃时完全激活；TRPM8受体对冷敏感，25℃以下被激活。它们将温度信号传至大脑，让我们感知环境温度。
更有趣的是，这些受体对其他刺激也有反应。例如，辣椒素激活TRPV1受体，产生辣感，这与高温感知共用通路，因此吃辣时我们会感到灼热。
薄荷中的薄荷醇激活TRPM8受体，产生清凉感，而实际温度未变。这些精细的神经作用机制，共同构成了我们多样化的温度感知体验。
想放松时，38-40℃温水浴为佳。多数酒店与健身中心的温水泳池维持此温，避免寒冷及过热不适。
若想体验42-45℃高温水浴或蒸汽浴，建议浸泡时间不超过10分钟，以确保健康，避免潜在风险。
转自：企鹅号，科学知更鸟