Apie ką perspėja traškantis megztinis

Žmogaus kūnas elektrinių krūvių požiūriu  yra neutralus. Tai sąlygoja makroskopinio elektro-neutralumo dėsnis, kuris sako:

makroskopinio dydžio objekto bet kuriuo laiko momentu bendras teigiamų krūvių kiekis lygus neigiamų krūvių kiekiui. Netgi labai nežymus šios krūvių pusiausvyros pažeidimas sukeltų elektrostatinio potencialo atsiradimą. Įsivaizduokite sferinės formos gyvą ląstelę, kurios spindulys yra 0,1 mikrono (10^-6  m). Pašaliname iš jos nedidelį kiekį K⁺ — 10^-18 molio. Kaip pasekmė, ląstelės viduje susidarys neigiamų krūvių perteklius (10^-18 nuo Faradėjaus skaičiaus, arba 0,965 x 10⁵ x 10^-18 = 9,65 х 10^-14 kulonų). Įkrautos sferos su spinduliu r elektrinis potencialas  ψ vandeninėje terpėje nustatomas pagal formulę ψ = Q/εr, kur  Q – elektrinis krūvis, o  ε – dielektrinis vandens laidumas, lygus 78,5 x 1,11 х 10^-10 C/V·m = 8,72 x 10^-9 C/V·m esant 25°С. Įstačius gautas reikšmes, gauname  ψ = (9,65 х 10^-14)/(8,72 х 10^-9 х 10^-6) = 11voltų. Tačiau faktiškai registruojamas elektrinių potencialų skirtumas gyvulinėse ląstelėse neviršija 0,1 volto. Tarkime, kad mūsų sferinėje ląstelėje K+  yra įprastinėje koncentracijoje 100 mmol/kg, jo kiekis mūsų ląstelėje turėtų būti (4/3) π r3 х 10^-4 = 4,19 х (10^-4)³ х 10^-4=4,19 х 10^-16 molio. Pašalintas mūsų tariamam eksperimente kalio kiekis (10^-18 molio) sudaro 10^-18/(4,19 х 10^-16) = 2,39 х 10^-3, arba tik  0,239% nuo bendro kalio K+ kiekio ląstelėje.
 

Taigi pasikartosim: žmogaus kūnas elektrinių krūvių požiūriu  yra neutralus. Tačiau mes visi esame pažįstami su statinėmis iškrovomis, kurios kyla, pavyzdžiui, nusiimant/užsidedant įvairius drabužius, šukuojant plaukus, vaikščiojant tam tikromis grindų dangomis ir t.t. Kur kas mažiau žmonių žino, kad statiniai krūviai ypač pasireiškia šaltuoju metų laiku ir beveik bepasireiškia šiltuoju. Iškrovos gali būti tokios stiprios, kad yra ne tik  matomos, bet ir sukelia realų skausmą.

Kas tai yra? Kodėl tai vyksta? Juk mūsų kūnas ne plastmasė, ne ebonitas, ne vilna... Įdomiausia, kad tomis pačiomis sąlygomis vienus žmones statika kerta stipriai, o kitus – visai ne. Dėl kokio jų skirtumo taip atsitinka?

Statinės iškrovos kyla kai elektronai pereina iš medžiagų su mažu elektrofiliškumu (mažu gebėjimu išlaikyti krūvį) į medžiagas su dideliu elektrofiliškumu.

Supaprastintai, baltymai, sudarantys žmogaus kūną, yra trimatė matrica iš besikartojančių teigiamai ir neigiamai įkrautų centrų, kuri turi tam tikras charakteristikas – pavyzdžiui, atstumas tarp gretimų centrų, elektroninis tankis, elektrinis neigiamumas ir kt. Akivaizdu, kad baltymo struktūra apsprendžia jo elgesį ir savybes.

Galimos situacijos, kai, pavyzdžiui, teigiamai įkrauti centrai yra vienas kito taip arti, kad jų laukai persidengia, ir tokio darinio elektrofiliškumas žymiai išauga. Dėka to tokie dariniai sugeba atplėšti elektronus nuo įvairių medžiagų (megztinių, palaidinių, šalikų, kiliminių paviršių, antklodžių ir t.t.), laikančių tuos elektronus silpnai. Vykstant elektronų peršokimui kyla iškrova.

Kai kuriais atvejais žmogaus kūne gali susidaryti labai stiprūs jėgos centrai (baltyminiai konglomeratai), sugebantys sukelti kaskadines, išsišakojusias grandinines reakcijas, destabilizuojančias ląsteles. Ryškiausias tokių centrų buvimo ligonio organizme pavyzdys yra vegetatyvinė distonija, epilepsija, vėžys.

Tam, kad organizmas šaltyje skirtų daugiau energijos, būtina organizmui suspausti baltymines struktūras iki  tiek, kad jų elektrofiliškumas taps toks didelis, jog energija, išsiskirianti pernešant krūvius, tenkins kūno šiluminius poreikius. Šaltis iššaukia reflektorinį kūno baltymų krūvių tankio padidėjimą. Būtent šis mechanizmas pasireiškia tuomet, kai šaltyje kūnas sustyra, o oda pasidaro panaši į žąsies odą.

Taigi atsparumas šalčiui visų pirma priklauso nuo organizmo baltymų krūvių tankio.