Ideální teplota: Kdy jsme nejvýkonnější a proč máme spát v chladu?

Energie zdražují a britské energetické společnosti rozesílají klientům teplé ponožky, aby ti ušetřili za topení. Existuje nějaká optimální teplota okolí, která vyhovuje lidskému tělu nejlépe? Protože většinu našeho života trávíme v interiérech, jejichž teplotu jsme schopni ovlivňovat aktivně (na rozdíl od té venkovní), bude řeč především o teplotě pokojové.

Ještě před padesáti lety se interiérové teploty v anglických domácnostech pohybovaly zcela běžně v rozmezí 14 až 16 °C, dnes je zvykem mít často vytopeno i na 25 °C. Možná i proto se lidé často ptají, jaká teplota je ta „nej“, odpověď je ale složitější.

Teplokrevní lidé

Člověk je živočich homoiotermní, jeho tělesná teplota je tedy stálá a nezávislá na teplotě okolí. Dříve se takoví živočichové označovali jako „teplokrevní“, neboť dokážou generovat teplo vlastními metabolickými procesy. V praxi to znamená, že prostřednictvím komplexních termoregulačních procesů dokážeme udržet stálou teplotu svého těla v širokém rozmezí venkovních teplot. Díky tomu si náš metabolismus udržuje stabilní efektivitu fungování a všechny buněčné procesy v těle pracují tak, jak mají. Zůstává však otázkou, zda existuje nějaká ideální teplota pro lidské tělo. Měli bychom žít spíše v nižších, nebo vyšších teplotách? A má přílišné teplo nebo chlad nějaké dlouhodobé zdravotní dopady?

„Zdravá“ teplota v místnosti úzce souvisí s pojmem tepelný komfort. Tak nazýváme stav vyjadřující subjektivní spokojenost s tepelnými podmínkami okolí, které jsou vyhodnoceny standardizovanými dotazníky. Na lidské tělo lze v této souvislosti nahlížet jako na tepelný motor, jehož palivem je jídlo. Aby fungoval správně, musí se přebytečného tepla zbavit výdejem do okolí. Zatímco v chladném prostředí jsou tepelné ztráty vysoké, v přetopeném interiéru mohou být nedostatečné a tělo se začne přehřívat. Oba extrémy pak vedou k subjektivně pociťovanému diskomfortu.

V nejlepším případě bychom proto měli fungovat ve stavu takzvané tepelné neutrality; té dosáhneme odebíráním právě takového množství tepla, které organismus vygeneruje (bez nutnosti přídatných termoregulačních mechanismů, jako jsou například svalový třes v zimě či pocení v horku). Tato rovnováha je však poměrně křehká a je ovlivňována mnoha faktory, přičemž prostá teplota okolního vzduchu je pouze jedním z nich.

Bezpečný úkryt

Význam interiérových teplot je pro náš organismus značný. Víme dobře, že jak hypotermie (podchlazení), tak hypertermie (přehřátí) jsou život ohrožující stavy, s nimiž lidstvo bojuje od nepaměti, zvláště v klimaticky extrémních oblastech. Ke snazšímu udržení termoregulace i v nepříznivých venkovních podmínkách, které by jinak vedly k jisté smrti, přispěla stavba obytných budov.

Podle římského spisovatele Vitruvia stály právě požadavky na tepelný komfort u zrodu architektury. Americký neurovědec David Linden se domnívá, že právě téměř dokonalý tepelný komfort tropických pláží vede k jejich častému připodobňování k ráji. Teplotní komfort v budovách je často spojován i s produktivitou a vlivy na zdraví. Spokojení pracovníci jistě vydávají lepší pracovní výkony.

Není bez zajímavosti, že ani stacionární „ideální“ teplota, ač vnímána jako komfortní, nemusí být ta nejpříjemnější. Pocit uspokojení je totiž dán mimo jiné i občasnými pocity diskomfortu a návraty do komfortní zóny (říká se tomu alliestezie), což platí i pro tepelnou pohodu. Proto je například otevřený oheň v krbu vnímán jako symbol útulnosti; lidé jsou fascinováni teplotními gradienty, jako jsou táborový oheň za chladného dne či skok do studeného jezírka v tropickém počasí.  

Tepelný komfort je ovlivňován mnoha faktory, jež závisejí jak na individuálních charakteristikách, tak na faktorech vnějšího prostředí. Existuje šest nejvýznamnějších faktorů ovlivňujících vnímání tepelné pohody, z toho dva jsou spjaty s osobou (metabolická produkce tepla a oděv) a čtyři jsou dány prostředím (teplota vzduchu, radiace, proudění vzduchu a vlhkost).

Malá lidská elektrárna

Tvorba tepla organismem činí za normálních okolností asi 60 W na jeden metr čtvereční tělesného povrchu, běžně tedy kolem 100–120 W (asi jako velmi slušně výkonná žárovka). U sportovců v maximálním výkonu se tato produkce vyšplhá až na 2 000 W (asi jako rychlovarná konvice). Teplo vzniká především jako vedlejší efekt našeho metabolismu a svalové práce. V klidu je pak většina tepelné produkce soustředěna do vnitřních orgánů, zejména do jater. 

Tvorba tepla je dána bazálním metabolismem (k němuž se přidává teplo produkované trávením potravy), zvýšením metabolismu například ve stresu, dále zahrnuje teplo produkované růstem a u novorozenců má význam i produkce tepla v tzv. hnědé tukové tkáni. Jen asi 18 % tepla vzniká ve svalech a část v mozku. Při námaze se však svaly podílejí na tvorbě tepla až z 90 %; stejně tak když poklesne teplota tělesného jádra pod 35,5 °C, začnou se svaly třást, aby zvýšily produkci tepla v organismu. Ve spánku produkce tělesného tepla klesá přirozeně se zpomalením metabolismu. 

Pokud bychom byli obklopeni pouze suchým nehybným vzduchem (jenž v místnostech většinou bývá), jsou ztráty tepla do okolí přímým vedením zanedbatelné. Ačkoli podle druhého termodynamického zákona víme, že teplejší těleso předává tepelnou energii chladnějšímu, je vzduch sám o sobě velmi dobrý izolant (v polystyrenu nebo skelné vatě je právě vzduch oním izolačním médiem). Přes tělesný povrch, zvláště je-li izolován tukovou vrstvou, proto do vzduchu přechází minimum tepla. Odlišná situace však nastane v případě vzduchu vlhkého a proudícího.

Zásah do pohody

Nejvíce tepla ztrácíme sáláním neboli radiací, jež tvoří významný podíl na celkových tepelných ztrátách. Ztráty radiací ovlivňují naši tepelnou pohodu asi nejvýznamnějším způsobem, pomineme-li extrémní podmínky (vysoká teplota či vlhkost vzduchu, silné proudění). Náš organismus ztrácí teplo vyzařováním infračerveného (tepelného) záření, především o vlnové délce 5–20 µm.

Podle Stefan-Boltzmanova zákona víme, že množství vyzářené energie je přímo úměrné čtvrté mocnině absolutní teploty, totéž však platí na okolní prostředí, které zase „září“ na nás. Výsledný rozdíl pak definuje množství vydaného či přijatého tepla. Proto v místnosti, kde je větší množství chladných ploch (například nevytopená velká hala) nám bude pocitově chladno, i kdyby okolní teplota byla za normálních okolností příjemná.

Opačná situace nastane při proudění chladného vlhkého vzduchu, který odebírá teplo velmi významným způsobem. Při vysoké vlhkosti vzduchu stoupá tepelná kapacita vzduchu a jeho schopnost absorbovat teplo. To je patrné zvláště za extrémnějších klimatických podmínek – tepleji nám bude, když bude venku mráz, sucho a bezvětří, než při teplotách nad nulou, kdy bude vlhko a silný vítr.

Kam se ztrácí voda

Významným zdrojem tepelných ztrát je i odpařování vody. Samotná změna skupenství vody z kapalného na plynné vyžaduje značné množství energie (tzv. skupenské teplo) a tohoto principu využívá naše tělo k odvodu přirozeného odpadního tepla, což je za běžných podmínek asi čtvrtina celkových ztrát. Už jen samotným dýcháním ztrácíme ohromné množství tepla, neboť vdechujeme vzduch suchý a vydechujeme jej nasycený vodní parou. Denně je to asi 500 ml odpařené vody dýchacími cestami.

Další cestou je tzv. neznatelná evaporace: Voda se kůží neviditelně odpařuje přirozenou cestou bez účasti potních žláz, což činí dalších asi 660 ml vody denně. Při přehřívání se přidává pocení, které už je řízeno neurohumorálně, tedy ovlivněním aktivity potních žláz, a může vygenerovat dalších až 1 500 ml ztráty tekutin, ovšem tentokrát za hodinu.   

Ztráty tepla odpařováním fungují mimořádně účinně, ovšem pouze v případě, že se nacházíme v teplém suchém prostředí. Jestliže okolní vlhkost vzduchu dosahuje 100 %, stává se evaporace neúčinnou a organismus se přehřívá. Proto v sauně, kde je relativní vlhkost vzduchu nízká, dokážeme bez úhony přečkat mnohem vyšší teploty než v parní lázni, kde bychom se při stejných teplotách doslova uvařili.

Hledejme zlatý střed

Dobrat se k univerzální interiérové teplotě vhodné pro všechny je prakticky nemožné. Přesto platí několik pravidel při vytápění, jimiž je vhodné se řídit. Obecně je přetápění místností nezdravé, a to z několika důvodů. V teplém a suchém prostředí vysychají sliznice, které pak mohou být náchylnější k respiračním infekcím. Stejně tak mnoho virů v suchém stavu za vyšší pokojové teploty přežívá déle než ve vlhku. Nelze pominout ani teplotní šoky, jež člověk zažívá při změně prostředí z vnitřního na venkovní a obráceně. Tak jako nám v létě při nadměrné klimatizaci nedělají dobře prudké změny teplot, ani v zimě by teplotní rozdíly neměly být velké.

Nezapomínejme, že přes rozdíly osobních preferencí existují místnosti, kde je vhodnější udržovat teplotu vyšší (obytné prostory), ale chodby, spižírny a obslužné místnosti, kde netrávíme čas, klidně snesou teplotu nižší. Asi není třeba zdůrazňovat ekonomický aspekt vytápění, natož pak přetápění málo či zcela nevyužívaných místností. Snížením teploty o 1 °C můžete ušetřit ve větších prostorech ročně i tisícikoruny, je tedy vhodné zamyslet se, zda opravdu musíme doma chodit v trenýrkách. Navíc čím vyšší teplotu máme, tím větších úspor dosáhneme snížením o 1 °C (z 24 na 23 °C je to více než z 20 na 19 °C). 

Stejně tak udržování „té pravé“ vlhkosti v interiérech pomůže zlepšení tepelného komfortu i při nižších teplotách vzduchu. V zimě činí ideální relativní vlhkost 45–60 % a moderní vytápěcí jednotky ji často hlídají samy, udržíme ji ale i pravidelným a efektivním větráním. V přetopených vysušených interiérech trpí kromě sliznic i spojivky – oči nás mohou pálit a být zarudlé –, stejně tak je vysušována i naše pokožka. Projeví se to mimo jiné i zvýšenou únavností a neustálým pocitem žízně.

Rady odborníků

Interiérovou teplotu obytných prostor je dobré udržovat kolem 20–21 °C, samozřejmě s přihlédnutím k osobnímu komfortu a aktuální fyzické aktivitě. V obslužných místnostech, spižírnách či kuchyni můžeme teplotu snížit na 18 °C, zato v koupelně by měla dosahovat 23–24 °C, aby se předešlo riziku prochlazení a teplotního šoku například po horké koupeli.

TIP: Zdravý spánek: Existuje ideální teplota, při níž se nejlépe vyspíme?

Teplotu v místnosti nelze nikomu nařídit a často mají problém se shodnout i členové jedné domácnosti. Osobní preference, fyzická aktivita, pohlaví, oděv – to vše významně ovlivní náš pocit tepelné pohody. Ačkoli není možné doporučit dokonalou teplotu, je minimálně vhodné se zamyslet, zda naše interiéry zbytečně nepřetápíme a nevyhazujeme tak peníze doslova oknem. Kromě naší peněženky tím můžeme prospět – snad aspoň v malé míře – i našemu zdraví.