Реферат на тему терморегуляция организма

Обновлено: 18.05.2024

Между человеком и окружающей его средой постоянно происходит теплообмен. Факторы окружающей среды воздействуют на организм комплексно, и в зависимости от их конкретных значений вегетативные центры (полосатое тело, серый бугор промежуточного мозга) и ретикулярная формация, взаимодействуя с корой головного мозга и посылая по симпатическим волокнам импульсы к мышцам, обеспечивают оптимальное соотношение процессов теплообразования и теплоотдачи.
Каждый человек должен знать правила как действовать (сохранять) свою нормальную температуру тела в экстремальных условиях (холод, сырость, жара и так далее), чтобы избежать «несчастного случая.

Содержание

Введение ………………………………………………………………….
1.1. Терморегуляция организма человека…………………………..
1.2. Теплоотдача человека …………………………………………….
1.3. Химическая и физическая терморегуляция……………………
1.4. Регуляция постоянства температуры тела…………………….
1.5. Тепловое состояние организма……………………………………
1.6. Заключение. Мероприятия по нормализации состояния воздушной среды производственных помещений………………………..
Литература ………………………………………………………………

Вложенные файлы: 1 файл

Безопасность жизнедеятельсти. Реферат.Терморегуляция организма человека..docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Негосударственное образовательное учреждение

Институт управления и права

Выполнила Шмелева Наина Викторовна

Руководитель _________________ _________

Смоленск 2012 г.

1.1. Терморегуляция организма человека…………………………..

1.3. Химическая и физическая терморегуляция……………………

1.4. Регуляция постоянства температуры тела…………………….

1.5. Тепловое состояние организма……………………………………

1.6. Заключение. Мероприятия по нормализации состояния воздушной среды производственных помещений………………………..

Основными параметрами, обеспечивающими процесс теплообмена человека с окружающей средой являются параметры микроклимата. В естественных условиях на поверхности Земли (уровень моря) эти параметры изменяются в существенных пределах. Так, температура окружающей среды изменяется от -88 до +60 °С; подвижность воздуха – от 0 до 100 м/с; относительная влажность–от 10 до 100% и атмосферное давление –от 680 до 810 мм рт. ст.
Вместе с изменением параметров микроклимата меняется и тепловое самочувствие человека. Условия, нарушающие тепловой баланс, вызывают в организме реакции, способствующие его восстановлению.

Если не применить поведенческие способы регуляции температуры, направленные на охлаждение или согревание организма, то может наступить перегревание — гипертермия — или переохлаждение — гипотермия.

1.1. Терморегуляция организма человека

Терморегуляцией организма называется совокупность физиологических и химических процессов, направленных на поддержание температуры тела в определенных пределах (36,1. 37,2 °С). Перегрев тела или его переохлаждение приводит к опасным нарушениям жизненных функций, а в некоторых случаях — к заболеваниям. Терморегуляция обеспечивается изменением двух составляющих теплообмен процессов — теплопродукции и теплоотдачи. На тепловой баланс организма существенно влияет теплоотдача, как наиболее управляемая и изменчивая.

Теплота вырабатывается всем организмом, но более всего поперечнополосатыми мышцами и печенью. Теплообразование организма человека, одетого в домашнюю одежду и находящегося в состоянии относительного покоя при температуре воздуха 15. 25°С, сохраняется приблизительно на одном и том же уровне. С понижением температуры оно увеличивается, а при ее повышении с 25 до 35 °С несколько уменьшается. При температуре более 40 °С выработка теплоты начинает увеличиваться. Эти данные свидетельствуют о том, что регуляция производства теплоты в организме главным образом происходит при пониженных температурах окружающей среды.

1.2. Теплоотдача человека

Теплопродукция возрастает при выполнении физической работы, причем тем больше, чем тяжелее работа. Количество вырабатываемой теплоты зависит также от возраста и состояния здоровья человека. Усредненные значения теплопродукции взрослого человека в зависимости от температуры окружающего воздуха и тяжести выполняемой работы приведены в таблице 14.3.

Теплопродукция человека в зависимости от температуры воздуха и тяжести выполняемой работы

Температура воздуха, "С

Температура воздуха, °С

Работа средней тяжести

Тяжелая и очень тяжелая работа

Различают три вида теплоотдачи организма человека:

излучение (в виде инфракрасных лучей, испускаемых поверхностью тела в направлении предметов с меньшей температурой);

конвекция (нагревание омывающего поверхность тела воздуха);

испарение влаги с поверхности кожи, слизистых оболочек верхних дыхательных путей и легких.

Процентное соотношение между этими видами теплоотдачи человека, находящегося в нормальных условиях в состоянии покоя, выражается следующими цифрами: 45/30/25. Однако указанное соотношение может изменяться в зависимости от конкретных значений параметров микроклимата и тяжести выполняемой работы.

Теплоотдача излучением происходит только в том случае, когда температура окружающих предметов ниже температуры открытых участков кожи (32. ..34, 5 °С) или наружных слоев одежды (27. ..28 °С для легко одетого человека и приблизительно 24 °С для человека в зимней одежде). Основная часть излучения относится к инфракрасному диапазону с длиной волны (4. ..50) * 10-6м. При этом теряемое организмом в единицу времени количество теплоты, Дж/с (1 Дж/с = 1 Вт),

где S— площадь поверхности тела человека, определяемая по графику (рис. 14.1), м2. Если масса и рост человека неизвестны, то принимают S= 1,5м2; δ — приведенный коэффициент излучения, Вт/(м2*К4): для хлопчатобумажной ткани 5 = 4,2*10-8, для шерсти и шелка δ = 4,3*10 , для кожных покровов человека δ = 5,1*10-8; Тч — температура поверхности тела человека: для раздетого человека 306 К (это соответствует 33 °С); Тo — температура окружающей среды, К.

Рис.1. График для определения площади поверхности тела человека в зависимости от его массы и роста

Теплоотдача конвекцией также происходит в случае, если температура поверхности кожи или верхних слоев одежды выше температуры омывающего их воздуха. При отсутствии ветра прилегающий к поверхности кожи раздетого человека слой воздуха толщиной 4. 8 мм нагревается за счет его теплопроводности. Более отдаленные слои нагреваются вследствие естественного движения воздуха или принудительного побуждения. С увеличением скорости движения воздуха толщина окружающего человека пограничного слоя уменьшается до 1 мм, а теплоотдача поверхности тела возрастает в несколько раз. Потери теплоты конвекцией через дыхательные пути меньше, чем от кожного покрова, и происходят в тех случаях, когда температура вдыхаемого воздуха ниже температуры тела. Теплоотдача конвекцией повышается с ростом барометрического давления.

Приближенно потери теплоты в единицу времени конвекцией, Дж/с, можно определить по формуле

Pк1 = 7(0,5 + √v)S(Tч - То)

Рк2 = 8,4(0,273 + √v)S(Tч - То)

где v — скорость движения воздуха, м/с.

Первую формулу используют при скорости движения воздуха v ≤ 0,6 м/с, вторую — при v > 0,6 м/с.

Испарение — это теплоотдача при повышенной температуре воздуха, когда указанные ранее способы теплоотдачи затруднены или невозможны. В обычных условиях на большей части поверхности тела человека происходит неощутимое потоотделение, возникающее в результате диффузии воды без активного участия потовых желез. Исключение составляют поверхности ладоней, подошв и подмышечных впадин (составляющие примерно 10 % поверхности тела), на которых пот выделяется непрерывно.

В результате испарения организм в сутки теряет в среднем около 0,6 л воды. Так как на испарение 1 г воды затрачивается приблизительно 2,5 кДж теплоты, то потери ее за сутки составят приблизительно 1500кДж. С увеличением температуры воздуха и степени тяжести работы за счет более активного проникновения жидкости через стенки оплетающих потовые железы артериальных сосудов и нервной регуляции потоотделение усиливается, достигая за смену 5 л, а в некоторых случаях 10. 12 л. Отдача теплоты также возрастает.

При слишком интенсивном выделении пот не всегда успевает испариться и может выделяться в виде капель. В этом случае влажный слой на коже препятствует теплоотдаче, приводя в дальнейшем к перегреванию организма. Кроме влаги с потом человек теряет большое количество солей (в 1 л пота содержится 2,5. 2,6 г хлорида натрия) и водорастворимых витаминов (С, BI, 62), что приводит к сгущению крови и ухудшению работы сердца. Следует отметить, что при потере количества воды, равного 1 % общей массы тела, у человека возникает чувство сильной жажды; утрата 5 % воды приводит к потере сознания, 10% — к смерти.

Количество выделяемого пота зависит и от индивидуальных особенностей организма, а также от степени его приспособляемости к данным климатическим условиям. На интенсивность испарения влаги влияют температура и скорость движения воздуха.

Через дыхательные пути испаряется около 300. 350 г влаги в сутки, что приводит к потере 750. 875 кДж теплоты.

Общие потери теплоты испарением в единицу времени, Дж/с, можно приближенно определить по формуле

Ри = 0,6547q(1 + kл), где q — интенсивность выделения пота, г/ч, определяемая взвешиванием человека; kл — коэффициент пересчета теплоотдачи через легкие, зависящий от температуры окружающего воздуха: при О "С kл = 0,43, при 18 °С — 0,3, при 28 °С — 0,23, при 35 °С - 0,035 и при 45°С kл = 0,015.

1.3. Химическая и физическая терморегуляция

Терморегуляция - совокупность физиологических процессов, поддерживающих внутреннюю температуру тела на постоянном уровне.

Изотермия — постоянство температуры тела — имеет для организма большое значение, т. к. она, во-первых, обеспечивает независимость обменных процессов в тканях и органах от колебаний температуры окружающей среды; во-вторых, обеспечивает температурные условия для оптимальной активности ферментов.

Температура отдельных участков тела человека различна, что связано с неодинаковыми условиями теплопродукции и отдачи тепла.

Процессы, связанные с образованием тепла в организме, объединяют понятием химическая терморегуляция, а процессы, обеспечивающие отдачу тепла — физическая терморегуляция.

Химическая терморегуляция обеспечивает определенный уровень теплопродукции, необходимый для нормального осуществления ферментативных процессов в тканях. Образование тепла в организме происходит вследствие непрерывно совершающихся экзотермических реакций, которые протекают во всех органах и тканях, но с различной интенсивностью.

Наиболее интенсивное образование тепла происходит в мышцах. Если даже человек лежит неподвижно, но с напряженной мускулатурой, то теплообразование повышается на 10%. Незначительная двигательная активность приводит к повышению теплообразования на 50-80%, а тяжелая мышечная работа — на 400-500%.

В условиях холода теплообразование в мышцах резко возрастает. Это обусловлено тем, что охлаждение поверхности тела приводит к рефлекторному беспорядочному сокращению мышц — мышечной дрожи.

В процессах теплообразования, кроме мышц, значительную роль играют печень и почки. При охлаждении тела теплопродукция в печени возрастает.

Химическая и физическая терморегуляция организма. Потеря тепла органами и тканями. Равенство теплообразования и теплопотери. Гипотермия и гипертермия. Терморегуляция человека в условиях пониженных температур. Терморегуляция как функция покровных тканей.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	15.06.2011
Размер файла	29,9 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Гипотермия и гипертермия

Особенности терморегуляции человека в условиях пониженных температур

Терморегуляция как функция покровных тканей

Температура тела человека и высших животных поддерживается на относительно постоянном уровне, несмотря на колебания температуры окружающей среды. Это постоянство температуры тела носит название изотермии. Изотермия свойственна только так называемым гомойотермным, или теплокровным, животным. Изотермия отсутствует у пойкилотермных, или холоднокровных, животных, температура тела которых переменна и мало отличается от температуры окружающей среды. Изотермия в процессе онтогенеза развивается постепенно. У новорожденного ребенка способность поддерживать постоянство температуры тела далеко не совершенна. Вследствие этого может наступить охлаждение (гипотермия) или перегревание (гипертермия) организма при таких температурах окружающей среды, которые не оказывают влияния на взрослого человека. Равным образом даже небольшая мышечная работа, например, связанная с длительным криком ребенка, может повысить температуру тела. Организм недоношенных детей еще менее способен поддерживать постоянство температуры тела, которая у них в значительной мере зависит от температуры среды обитания.

Температура органов и тканей, как и всего организма в целом, зависит от интенсивности образования тепла и от величины теплопотерь. Теплообразование происходит вследствие непрерывно совершающихся экзотермических реакций. Эти реакции протекают во всех органах и тканях, но неодинаково интенсивно. В тканях и органах, производящих активную работу - в мышечной ткани, печени, почках, выделяется большее количество тепла, чем в менее активных - соединительной ткани, костях, хрящах.

Лучше всего среднюю температуру организма как целого характеризует температура крови в наиболее крупных сосудах, так как циркулирующая в них кровь нагревается в активных тканях (тем самым охлаждая их) и охлаждается в коже (одновременно согревая ее). О температуре тела человека судят обычно на основании ее измерения в подмышечной впадине. Здесь температура у здорового человека равна 36,5-36,9 °С. В клинике часто (особенно у грудных детей) измеряют температуру в прямой кишке, где она выше, чем в подмышечной впадине, и равна у здорового человека в среднем 37,2-37,5 °С. Температура тела не остается постоянной, а колеблется в течение суток в пределах 0,5-0,7 °С. Покой и сон понижают температуру, мышечная деятельность повышает ее. Максимальная температура тела наблюдается в 4-6 ч вечера, минимальная - в 3-4 ч утра. У рабочих, длительно работающих в ночных сменах, колебания температуры могут быть обратными указанным выше.

Постоянство температуры тела у человека может сохраняться лишь при условии равенства теплообразования и теплопотери всего организма. Это достигается с помощью физиологических механизмов терморегуляции. Терморегуляция проявляется в форме взаимосочетания процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нервно-эндокринным путем. Терморегуляцию принято разделять на химическую и физическую. Химическая терморегуляция осуществляется путем изменения уровня теплообразования, т. е. усиления или ослабления интенсивности обмена веществ в клетках организма. Физическая терморегуляция осуществляется путем изменения интенсивности отдачи тепла.

Гипотермия и гипертермия

Если человек длительное время находится в условиях значительно повышенной или пониженной температуры окружающей среды, то механизмы физической и химической регуляции тепла, благодаря которым в обычных условиях сохраняется постоянство температуры тела, могут оказаться недостаточными: происходит перегревание тела - гипертермия или переохлаждение-- гипотермия. Гипотермия - состояние, при котором температура тела ниже 35 °С. Быстрее всего гипотермия возникает при погружении в холодную воду. При этом вначале наблюдается возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы и рефлекторно ограничивается теплоотдача и усиливается теплопродукция. Последнему способствуют сокращения мышц - мышечная дрожь. Через некоторое время температура тела все же начинает падать. При этом наблюдается состояние, подобное наркозу: исчезновение чувствительности, ослабление рефлекторных реакций, понижение возбудимости нервных центров. Резко понижается интенсивность обмена веществ, замедляется дыхание, урежаются сердечные сокращения, снижается сердечный выброс, понижается артериальное давление (при температуре тела 24--25 °С оно может быть равно 15--20% исходного).' В последние годы искусственно создаваемая гипотермия с охлаждением тела до 24--28 °С вошла в практику хирургических клиник, осуществляющих операции на сердце и ЦНС. Смысл этого мероприятия состоит в том, что гипотермия значительно снижает обмен веществ головного мозга, а следовательно, потребность этого органа в кислороде. Поэтому становится переносимым более длительное обескровливание мозга (вместо 3-5 мин при нормальной температуре до 15-20 мин при 25--28 °С), а это означает, что при гипотермии больные легче переносят временное выключение сердечной деятельности и остановку дыхания. Гипотермию прекращают путем быстрого согревания тела. Для того чтобы исключить начальные приспособительные реакции, направленные на поддержание температуры тела при искусственной гипотермии, применяют препараты, выключающие передачу импульсов в симпатическом отделе вегетативной нервной системы (ганглиоплегические препараты) и прекращающие передачу импульсов с нервов на скелетные мышцы (миорелаксанты>. При относительно кратковременных и не чрезмерно интенсивных воздействиях холода на организм изменений теплового баланса и понижения температуры внутренней среды не происходит. В то же время это способствует развитию простудных заболеваний и обострению хронических воспалительных процессов. В этой связи важную роль приобретает закаливание организма. Закаливание достигается повторными воздействиями низкой температуры возрастающей интенсивности. У ослабленных людей закаливание следует начинать с водных процедур нейтральной температуры (32 °С) и понижать температуру на 1 °С через каждые 2--3 дня. После прекращения тренировки закаливание исчезает, поэтому выполнение режима закаливания должно быть непрерывным. Эффект закаливания проявляется не только при водных процедурах, но и при воздействии холодного воздуха. При этом закаливание происходит быстрее, если воздействие холода сочетается с активной мышечной деятельностью.

Гипертермия - состояние, при котором температура тела поднимается выше 37 °С. Она возникает при продолжительном действии высокой температуры окружающей среды, особенно при влажном воздухе, и, следовательно, небольшом эффективном потоотделении. Гипертермия может возникать и под влиянием некоторых эндогенных факторов, усиливающих в организме теплообразование (тироксин, жирные кислоты и др.). Резкая гипертермия, при которой температура тела достигает 40--41 °С, сопровождается тяжелым общим состоянием организма и носит название теплового удара. От гипертермии следует отличать изменения температуры, когда внешние условия не изменены, но нарушается сам процесс терморегуляции, чаще всего под влиянием микроорганизмов. Примером такого нарушения является инфекционная лихорадка. Одной из причин ее возникновения является то. что гипоталамические центры регуляции теплообмена обладают высокой чувствительностью к некоторым химическим соединениям, в частности к бактерийным токсинам. Введение непосредственно в область переднего гипоталамуса минимального количества бактерийного токсина сопровождается многочасовым повышением температуры тела.

Особенности терморегуляции человека в условиях пониженных температур

терморегуляция организм теплопотеря температура

Длительное нахождение человека в условиях пониженных температур (0 ? -70 0С) без соответствующей защитной одежды представляет опасность переохлаждения, которое способно вызвать отрицательные последствия для его здоровья, отражается на его трудоспособности.

В целом организм человека - это саморегулирующая система, но ее возможности в сохранении температурного гомеостаза весьма ограничены биологическими особенностями строения тела и физиологического функционирования внутренних систем жизнеобеспечения человека. К условиям низких температур человек приспособился в основном за счет социальных факторов: жилья и одежды.

В среде с низкой, некомфортной температурой незначительное снижение теплопотерь тела человека происходит за счет уменьшения градиента температуры между поверхностью тела и среды в результате охлаждения рецепторов кожи, спазмирования под влиянием этого кровеносных сосудов и увеличения термического сопротивления тканей организма. С течением времени постепенно происходит адаптация организма человека к пониженным температурам.

Исследования показали, что у лиц, систематически находящихся на холоде, вырабатывается способность к акклиматизации, выражающаяся в большей подвижность стенок сосудов, позволяющая быстро восстанавливать нормальное кровоснабжение тканей. Однако при выполнении интенсивной физической нагрузки способность к акклиматизации не играет большой роли, т.к. в этом случае температура тела становится выше, дефицит тепла больше, а температура кожи, по отношению к состоянию покоя ниже. Величина теплопродукции при этом может увеличиваться в шесть раз.

В физиологических исследованиях установлено, что термостабильное состояние человека сохраняется при равновесии между теплообразованием и теплоотдачей. Теплопродукция организма человека зависит от физиологических факторов организма, физиологической активности и степени акклиматизации к холоду. Среднее значение теплопродукции человека в состоянии покоя равна 40-50 ккал/(м2•час).

На интенсивность тепловых потерь влияют процессы физиологической регуляции организма человека и факторы климата окружающей среды. Человек отдает в окружающую среду тепло, которое продуцирует сам и теряет в виде радиации пятью основными способами: кондукцией, конвекцией, радиационным излучением, дыханием, испарением пота. Вклад потерь тепла кондукцией при использовании теплозащитной одежды обычно незначителен и им пренебрегают. Конвективные потери зависят от температуры окружающей среды, скорости движения воздуха, конструкции теплозащитной одежды. Почти половина потерь тепла (43,9-59,1 %) происходит радиационным излучением. Потери тепла на нагревание воздуха обычно составляют 2-3 %, а при температуре -40 0С достигают 10%. Потоотделение усиливается под воздействием теплового раздражения, эмоциональных стимулов, напряжения, волнения. В результате, как отмечают исследователи, основной вклад в интенсивность тепловых потерь вносят именно конвекция и радиационное излучение.

Низкие температуры окружающей среды оказывают влияние и на функционирование внутренних органов. При значительном охлаждении растет число тромбоцитов и эритроцитов в крови, увеличивается содержание холестерина, вязкость крови, что нарушает работу кровеносной системы и повышает возможность тромбообразования. Холод способствует возникновению различных сердечно-сосудистых патологий, приводит к вегетососудистой дистонии, обострению язвенной болезни, радикулита и ревматизма, обуславливает возникновение заболеваний органов дыхания: бронхита, пневмонии, тонзиллита.

Если на начальных этапах адаптации к пониженным температурам преобладают острые воспалительные заболевания и обостряются уже имеющиеся патологические процессы, то через 3 - 5 лет в структуре заболеваемости начинают преобладать ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертония, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, а также различные нарушения со стороны эндокринной системы. Все эти заболевания являются следствием хронического стресса и связаны с глубокими перестройками метаболизма систем эндокринной регуляции, состоянием иммунологической реактивности.

Внешнее проявление локального и общего охлаждения человека наблюдается как изменение его двигательной активности и реакции, нарушение общей координации и способности выполнять точные операции. Более глубокое воздействие холода на организм инициирует тормозные процессы в коре головного мозга, что может стать причиной возникновения различных форм травматизма. В результате, кроме потери здоровья человека, возрастают потери рабочего времени, связанные с временной утратой работоспособности.

При охлаждении человека для сохранения его работоспособности необходимо знать пределы переносимости холода организмом. На основании исследований теплообмена человека с окружающей средой разработаны показатели допустимого теплового состояния человека (таблица 1).

Из таблицы видно, что увеличение физической активности способствует лучшей переносимости охлаждающего воздействия, несмотря на снижение средневзвешенной температуры кожи.

Таким образом, тепловое состояние человека определяется климатическими факторами, индивидуальными особенностями человека и теплозащитной одеждой. Диапазон возможной физиологической терморегуляции человека крайне ограничен, и защита его возможна лишь средствами специальной одежды. Обеспечение необходимого микроклимата в пододёжном слое и безопасного теплового состояния человека реализуется благодаря проектированию и созданию качественной и безопасной теплозащитной одежды.

Таблица 1 - Критерии допустимого теплового состояния человека (нижняя граница)

2.2. Классификация методов оценки теплового баланса организма .

2.4. Средние значения составляющих теплового баланса человека

2.5. Номограмма тепловой нагрузки на организм человека.

3.4. Тепловая адаптация и её физиологические механизмы.

Тема данного реферата рассматривается в рамках климатологии и поэтому

посвящена вопросу о влиянии метеорологических факторов на тепловой баланс

и тепловое состояние человека. Учёт метеорологических факторов вытекает из

практических задач по созданию эф фективных средств защиты человека от

неблагоприятных климатических условий, при нормировании труда и отдыха на

открытом воздухе, при гигиенической оценке климата и т.д. Существуют

различные научные подходы и методы оценки влияния погоды и климата на

общее состояние и самочувствие человека. Наиболее часто используют м етоды

эффективной температуры, теплового баланса и комплексной климатологии.

Однако все эти методы имеют ограниченный характер применения.

Традиционно оценка климата для рекреации Украины производится по

методике И.С. Кандрора, Д.М. Дёминой, Е.М.Ратнера, в которой учтено

физиологическое состояние человека. Также часто используют рекреационную

классификацию погоды Н.А.Даниловой.[1,2,3] Изуч ение климатических

условий для рекреации производится с точки зрения комфортности погоды и

климата для организма здорового человека, который отдыхает. Важным

является знание комплексного влияния курортных факторов на организм на

этапе санаторно-курортного лечения. С учётом непрерывности реабилитации в

Украине выделяют стационарный, амбулаторный, а иногда ещё и санаторный

этапы медицинской реабилитации. С помощью показателей ультрафиолетовой

радиации, теплового баланса человека, меж суточной изменчивости

атмосферного давления, количества кислорода в воздухе, ком плекса

метеорологических величин определяют рекреационные типы погоды, а также

радиации на организм человека состоит в действии всех частей её спектра:

ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной. Ветер, влажность, осадки,

атмосферное давление значительно влияют на организм человека.

С точки зрения климатологии тепловое состояние человека есть ответная

реакция на комплексное действие пог оды. Анализ многих м етодов

свидетельствует, что для характеристики теплового состояния человека,

который подвержен влиянию комплекса метеорологических ф акторов, сам ым

объективным и научно-обоснованным является метод теплового баланса. Этот

метод позволяет количественно оценивать суммарные затраты тепла

организмом или приток тепла к организму при разных климатических

условиях. Каждая из составных частей в уравнении теплового баланса зависит

от характеристик окружающей среды и состояния человека, сравнивая которые

с средними показателями можно оценить климат с позиции теплового

2.2. Классификация методов оценки теплового баланса организма .

Они делятся на аналитические, интегральные показатели и приборные.[ 11]

Аналитические методы расчета теплового баланса организма человека имеют

значение главным образом для оценки метеорологических условий

климатотерапии. Они позво ляют перейти от метеорологических параметров

внешней среды к качественной оценке теплового состояния человека. Эти ме -

тоды информативны, дают возможность об ъективно оценить по тери или

поглощение тепла организмом в энергетических едини цах, однако они сложны

Приборный метод оценки теплового состояния человека.

Он заключается в моделировании некоторых физиологических функций,

формирующихся под воздействием метеорологических факторов с помощью

приборов, основанных на принципах охлаждения нагретог о чёрного шара. В

современных исследованиях такого рода приборы - фригориметры,

Для оценки теплоощущения человека широко применяется метод

интегральных показателей, среди этих показателей распространены

эквивалентно-эффективные и радиационно-эквивалентно-эффективные

температуры воздуха, выра жающие одним числом комплексное влияние на

тепловое ощущение человека трех или четырех метеорологических элемен тов:

эквивалентно-эффективные температуры ( ЭЭТ) — темпе ратуры, влажности

воздуха и скорости ветра; радиационно-эквивалентно-эфф ективные

температуры (РЭЭТ)—тех ж е эле ментов и интенсивности солнечной радиации.

Разработка данных показателей основана на том ф изиологическом принципе,

что одно и то же тепловое ощущение человек может испытывать при различных

Для расчетов ЭЭТ используются номограммы, а также следующая формула .

W- скорость ветра на уровне 2м над поверхностью земли, равная 0,67 от

На основании ряда исследований установлены пределы ЭЭТ, характеризующие

зоны различного теплоощущения человека, уточнённые клин ико-

физиологическими наблюдениями над абсолютными величинами теплопотерь

организма при различных метеорологических условиях. Продолжительность

периода с комфортными условиями теплоощущения определяет

биоклиматические ресурсы регионов, обуславливает особенности

Пределы зоны комфорта могут отл ичаться у людей в различ ных пр иродных

зонах, в разные сезоны года, а также при разных формах заболевания.

Радиационно-эквивалентно-эффективные температуры (РЭЭТ) также

рассчитывают по специальным формулам, в которые входит расчёт РЭЭТ для

Важным показателем, входящим в расчёт явля ется температура воздуха. В

Таблицах 2,3 приведены максимумы и минимумы температур в различных

регионах Украины. По климатическим условиям выделяют 2 периода

рекреационной деятельности:[12] холодный (ноябрь-март) и тёплый (апрель-

октябрь). Для холодного периода года по действию погоды на организм

человека выделено 4 группы рекреационных типов погоды : прохладная погода

с температурой воздуха ниже 10ºС; слабо холодная, когда температура воздуха

в пределах -10…-1 ºС; холодная температура с температурой -15…-10 ºС; и

дискомфортная- тем пература воздуха ниже -15 ºС. Холод либо жара требуют

значительного напряжения терморегуляторных м еханизмов человека. Для

тёплого периода года ( апрель-октябрь) по степени действия температуры

воздуха на человека рекреационные типы погоды объединили также в 4 группы:

комфортную- температура воздуха до + 20 ºС; тёплую- выше 25 ºС, прохладную

с температурой ниже 20 ºС и дискомфортную с температурой воздуха выше 30

ºС. Комфортная и прохладная погода в тёплый период года составляет 180 дней

в степной части Украины и 200 и более на Южном берегу Крыма. В холодный

период прохладная и слабохолодная погода бывает в среднем 100-150 дней, в

По современной методике, опуб ликованной в Украине в 2003 г оду [12] за

критерий тепловой нагрузки принимается интегральный показатель , который

равен суммарному притоку тепла к организму [4]. Уравнение теплового баланса

тела человека, не защищённого одеждой можно записать в виде:

FP-теплообмен между телом и воздухом путём конвекции,

B-отток тепла с верхних дыхательных путей во время дыхания,

Все члены уравнения выражаются в ваттах. Теплопродукция организма в

Положительные значения теплового баланса тела человека характеризуют

тепловое состояние человека, который претерпевает тепловые нагрузки

различной интенсивности. Если интег ральный показатель теплового состояния

человека отрицательный, то это указывает на режим охлаждения организма.

Отрицательное значение теплового баланса тела человека равно тому

количеству тепла, которое организм должен выделить за счёт повышения

физической активности или сберечь, используя соответствующую одежду,

Рассмотрим основные составляющие уравнения теплового баланса.

А)FLE-затраты тепла на выделение пота. При испарении 1 литра пота с кожи

неощутимая перспирация- это испарение межклеточной жидкости через

мембраны кож ных клеток и поры,2- ощутимая перспирация- потеря воды с

потом при перегреве( в результате физической нагрузки или в жарких условиях)

Максимальная скорость потообразования при мышечной работе может

достигать 2-3л/час, испарение которых отнимает около 2000 ккал/час в виде

тепла. При влажности воздуха выше 40 мм рт.ст. потоиспарение равно нулю.

Чем выше температура и скорость перемещения слоёв воздуха, тем выше

Радиационный баланс представляет собой сумму радиационных

коротковолновых и длинноволновых потоков тепла, поступающих на

поверхность тела или одежды. Величина радиационного баланса равна разности

поглощённого солнечного тепла и эф фективного излучения. Для оценки

биотермических условий человека важно знать отношения её радиационного

баланса к интегральной величине тепловой нагрузки. Радиационный баланс

является основным источником притока тепла к организму человека из внешней

среды. Солнечная радиация, проходя через атмосф еру, воздейств ует на все

метеорологические процессы, при этом оказывая влияние на тепловой баланс

человека. Радиационный баланс есть разница между притоком и затратами

лучистой энергии, что поглощается и отражается подстилающей поверхностью

и атмосферой. Радиационный баланс определяется продолжительностью

солнечного сияния, облачностью, прозрачностью атмосферы, характером

подстилающей поверхности. Радиационный баланс может быть положительным

(поверхность отражает солнечной радиации больше, чем отражает) или

отрицательным( отражается больше, чем поглощается). На севере и западе и в

Что большинство людей знают о терморегуляции собственного организма? В основном лишь то, что в норме температура тела 36,6 °С. А между тем это сложный процесс, в котором задействованы разные органы и системы нашего организма. За счет терморегуляции наш организм способен приспосабливаться к различным погодным условиям. Однако существует вероятность нарушения этого процесса, влекущая за собой переохлаждение или повышение температуры тела.

Терморегуляция организма

Терморегуляция – это сложный физиологический процесс теплообразования и теплоотдачи, позволяющий поддерживать постоянную температуру тела, несмотря на значительные перепады температуры внешней среды.

За поддержание температуры в человеческом организме отвечает вегетативная нервная система и гипоталамус. Организм воспринимает температуру окружающей среды за счет нервных окончаний в коже и мышцах – терморецепторов. Терморецепторы постоянно передают эту информацию в центральную нервную систему, а именно в гипоталамус, в котором расположен центр терморегуляции. В свою очередь центр терморегуляции определяет скорость метаболизма, который настраивает основной обмен на:

теплопродукцию – процесс выработки тепла человеческим телом;
теплоотдачу – переход тепла из организма во внешнюю среду с помощью процессов жизнедеятельности (излучение, испарение, конвекция).

При повышении температуры теплопродукция уменьшается, и организм вырабатывает меньше тепла, а интенсивность метаболизма снижается. Одновременно увеличивается теплоотдача, что защищает организм от перегрева (капилляры расширяются, кожа краснеет, выделяется пот).

При понижении температуры начинаются противоположные процессы: теплоотдача уменьшается (капилляры сужаются, температура крови повышается), а теплопродукция увеличивается. Таким образом организм сохраняет тепло.

Причины гипотермии и гипертермии

Основной причиной нарушения терморегуляции являются внешние факторы. В отличие от других теплокровных животных в ходе эволюции мы стали менее приспособлены к перепадам температуры, и длительные колебания в 1-2 °С от нормы могут привести к гипо- и гипертермии.

Гипотермия – это критическое переохлаждение организма, когда температура падает до 35 °С и ниже. Основной причиной гипотермии является потеря тепла на холоде через кожу и дыхание. Наш организм включает защитную программу, при которой спасает жизненно важные органы, жертвуя кожными покровами, конечностями – всем тем, без чего человек может выжить. Гипотермию делят на три стадии:

Легкая, когда температура падает до первой критической отметки 34-35 °С. При данной температуре наблюдается бледность кожных покровов, дрожь, замедление метаболизма. Также для этой стадии характерна заторможенность, проблемы с памятью и потеря ориентации в пространстве.
Средней тяжести, когда температура опускается до 30 °С. Сердце замедляет свою работу, чтобы защитить мозг и сохранить тепло, кожа приобретает мраморный оттенок, появляется сильная сонливость, нарушения речи, возможны даже галлюцинации.
Тяжелая, при которой температура тела снижается до критической отметки 27 °С и ниже. Человек теряет сознание, его конечности коченеют, дыхание становится прерывистым. На этой стадии возможна остановка сердца.

Гипертермия – стойкое повышение температуры тела выше 38,5 °С, вызванное внешними факторами, затрудняющими теплоотдачу или увеличивающими поступление тепла извне. Гипертермия также делится на три стадии:

Читайте также: