Определение показателей теплового состояния человека

одежда тепловой обмен сопротивление

Цель работы: изучение и анализ показателей, характеризующих тепловое состояние человека.

Оборудование и материалы: калькулятор, наглядные пособия.

Теоретические основы:

Под тепловым состоянием человека понимают функциональное состояние, характеризующееся содержанием и распределением тепла в глубоких и поверхностных тканях организма. А также степенью напряжения механизмов терморегуляции.

Показателями теплового сопротивления человека являются: температура тела, температура кожи (средневзвешенная и локальная). Потоотделение, теплосодержание в организме и его изменение (дефицит и накопление), теплоощущения, показатели гемодинамики (частота сердечных сокращений, артериальное давление, минутный объем кровотока, пульсовое давление и др.), функции дыхания (частота дыхания), энерго- и водосолевого объема, умственная и физическая работоспособность.

Под воздействием тепла и холода у человека изменяются кровоснабжение кожи и подкожной клетчатки, их температура, а также температура венозной крови. Что является главной причиной появления ощущений теплового дискомфорта.

Важная роль в формировании теплоощущений человека принадлежи терморецепторам кожи и подкожных вен. При этом терморецепторы подкожных вен формируют общее ощущение холода и тепла. Терморецепторы кожи - локальное. Оценка теплоощущений человека применительно к оценке одежды проводится по семибалльной шкале: 1 - холодно, 2 - прохладно, 3 - слегка прохладно, 4 - комфорт, 5 - слегка тепло, 6 - тепло, 7 - жарко.

Под температурой тела подразумевают температуру внутренних органов и тканей. Косвенным показателем температуры тела является температура полости рта, подмышечных впадин, дистального отдела прямой кишки, пищевода, слухового прохода (вблизи барабанной перепонки).

В среднем для человека, находящемся в состоянии относительного физического покоя (в положении сидя) она составляет 37,1^оС. Температура тела при выполнении физической работы в меньшей степени зависит от метеорологических условий, она определяется в основном уровнем энерготрат.

Повышение температуры тела при физической работе многие исследователи расценивают как выражение активной установки терморегуляции организма на новый уровень, способствующий увеличению работоспособности мышц и нервной системы, благодаря более высокой скорости реакции. Между уровнем энерготрат организма Q_э.т. и температуры тела существует тесная корреляционная зависимость, которая для условий теплового комфорта выражается уравнением:

_p = 36,61 + 0,007 Q_э.т./S (2.1)

где t_{p -} температура тела, ^оС, Q_э.т - величина энерготрат организма, Вт/м², S - площадь тела человека, м².

Большая часть тепла, образующегося в организме человека. рассеивается с поверхности тела. Это определяет значение температуры кожи при оценке теплового состояния организма. В настоящее время для обобщающей характеристики температурного поля поверхности тела человека принять использовать средневзвешенную температуру кожи (t_с.к), рассчитываемую в соответствии с ее значением на отдельных участках и площадью этих участков по отношению ко всей поверхности тела. В настоящее время на основе сравнительного анализа различных систем измерения температуры поверхности тела рекомендуется 11-точечная система (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Точки измерения температуры кожи на поверхности тела человека

Средневзвешенная температура кожи t_с.к ^оС, по 11- точечной системе измерения рассчитывается по формуле 2.2:

_с.к=0,0086t₁+0,34((t₂+t₃+t₄+t₅)/5)+0,134t₆+0,045t₇+0,203((t₈+t₉)/2)+

+0125 t₁₀+0,064 t₁₁ (2.2)

где t₁-t₁₁ - соответственно температура кожи лба. груди, живота, спины, поясницы, плеча, кисти, верхней и нижней части поверхности бедра, голени, тыльной стороны стопы.

В таблицах 3.1, 3.2 представлены значения средневзвешенной температуры кожи, соответствующей различным теплоощущениям человека.

Таблица 2.1 - Средневзвешенная температура кожи при различных теплоощущениях

Данные уравнения применяют к человеку, не адаптированному к холоду, в диапазоне энерготрат 300 Вт. Комфортный уровень средневзвешенной температуры кожи t_с.к^ком в зависимости от уровня энерготрат, определяется согласно формуле:

_с.к^ком = 36,07 - 0,0354 Q_э.т /S (2.3)

Поиск по сайту: