Теплообмен человека с окружающей средой

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемое организмом тепло должно полностью отводиться в окружающую среду, т.е. должен соблюдаться тепловой баланс: Q _{выд. чел.} = Q _отвед.

Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо переохлаждению организма и, как следствие, быстрой утомляемости, а в критической ситуации к потере сознания и тепловой смерти.

В общем случае если:

– Q _{выд. чел.} > Q _отвед., то неотведённое тепло приводит к росту температуры тела человека, что в конечном итоге сводится к понятию « жарко»;

– Q _{выд. чел.} < Q _отвед., т.е. окружающая среда забирает больше тепла, чем воспроизводит человек. В этом случае происходит охлаждение организма. Такое состояние характеризуется как « холодно».

Таблица 2 – Состояние человека при различных значениях температуры

и влажности воздуха

Параметр микроклимата	Состояние человека
температура воздуха, о С	относительная влажность воздуха, %
		Хорошее спокойное состояние
	Усталость, подавленное состояние
		Неприятные ощущения
	Потребность в покое
	Невозможность выполнения тяжёлой работы
		Нормальная работоспособность
	Невозможность выполнения тяжёлой работы
	Повышение температуры тела
	Опасно для здоровья

 

Q _{выд. чел.} состоит из следующих составляющих:

· Q _{т. чел} – передача тепла за счёт теплопроводности – передача тепла от более

горячего тела более холодным предметам при контакте;

· Q_{. луч.} – передача тепла от тела человека более холодным предметам на расстояние, за счёт сложных физических процессов преобразования тепла в инфракрасное излучение и обратного процесса на холодных предметах;

· Q_{. конвекции} – передача тепла более холодному воздуху;

· Q _исп. – тепло, затрачиваемое на испарение влаги (пота);

· Q _выд. – тепло, выделяемое с выдыхаемым воздухом.

Действие основных параметров микроклимата на человека

Действие температуры

При повышении температуры окружающей среды кровеносные сосуды кожи расширяются и к ним от внутренних органов увеличивается поступление крови. Это, в свою очередь, приводит к увеличению теплопередачи тела человека за счёт конвекции – Q_{. конвекции} ; теплопроводности – Q _{т. чел}, и излучения – Q_{. луч.}.

Избыточное тепло в конечном итоге приводит к гипертермии. Гипертермия – значительное накопление тепла в организме, приводящее к его перегреву выше допустимого уровня ( t_тела повышается до 39 ^ОС).

Первые признаки гипертермии:

– повышение t_тела до 39 ^ОС, одышка, головные боли и головокружение;

– затрудняется речь, тошнота, судороги.

Гипертермия часто заканчивается тепловым ударом.

При понижении температуры окружающей среды происходит сужение сосудов кожи и кровь от поверхности кожи поступает во внутренние органы. Значительно снижается передача тепла за счёт Q_{. конвекции} и Q_{. луч.}. Если организм человека не может компенсировать потери тепла за счёт обменных процессов, то происходит его переохлаждение – гипотермия. Первые признаки гипотермии : неритмичное дыхание, появление мышечной дрожи.

Влияние скорости воздуха (V)

Человек начинает ощущать скорость воздуха при её величине ≥ 0, 2 м /с. При повышении скорости воздуха увеличивается отдача тепла за счёт Q_{. конвекции}; Q _исп.

Рекомендуемые скорости в помещении:

– в зимний период – 0, 1 – 0, 5 м / с;

– в летний период – 0, 1 – 1, 0 м /с.

Влияние относительной влажности воздуха ( )

Воздух при определённых атмосферном давлении и температуре может взять строго соответствующее этим параметрам количество водяных паров, поэтому относительная влажность воздуха определяется по формуле

(5)

где М _вк – масса водяных паров в 1 м³ воздуха в конкретный момент;

М _мах – максимальная масса водяных паров в 1 м³ воздуха в состоянии

насыщения.

Чем меньше относительная влажность воздуха, тем интенсивнее воздух забирает тепло и влагу за счёт Q _исп.. При этом наблюдается пересыхание слизистых оболочек и их растрескивание. При высокой относительной влажности тепло и влага не забираются воздухом и пот не испаряется с тела человека.

Влияние интенсивности теплового облучения ( Ī )

Тепловое облучение до 350 Вт / м² не вызывает неприятных ощущений. При

Ī > 1050 Вт / м² через 3 – 5 минут на поверхности кожи появляется неприятное жжение, при этом температура кожи повышается на 8 – 10 ⁰ С. При Ī ≥ 3500 Вт / м² через несколько секунд возможны ожоги.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. особая форма восприятия и познания другого человека, основанная на формировании по отношению к нему устойчивого позитивного чувства
2. B. умение «встать на место другого человека»
3. D. умение «встать на место другого человека»
4. II Секретариат по вопросам окружающей среды
5. II Физические загрязнения окружающей природной среды
6. II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГРАНИЦ МОРФОЛОГИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЧЕЛОВЕКА
7. VI. Введение в анатомию массового человека
8. А. Отношения человека с животными
9. А.Н. Радищев «философия человека»
10. Адам и Ева – первые люди на Земле, мужское и женское в душе человека.
11. Адаптивная способность человека: врожденная и приобретенная формы адаптации.
12. Аллах почтил человека разумом и подсознанием.