Цель занятий: На основании практических материалов, а также источников литературы закрепить знания студентов о микроклимате

План:

1. Микроклимат в жизнедеятельности человека

2. Тепло в организме человека

3. Физические нагрузки

Роль микроклимата в жизнедеятельности человека предопределяется тем, что последняя может нормально протекать лишь при условии сохранения температурного гомеостаза, который достигается за счет деятельности различных систем организма (сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной, эндокринной; энергетического, водно-солевого и белкового обменов). Напряжение в функционировании различных систем при воздействии неблагоприятного микроклимата (нагревающего или охлаждающего) может быть причиной угнетения защитных сил организма, возникновения предпатологических состояний, усугубляющих степень влияния и других вредных факторов (например, шума, химических веществ и других), снижения работоспособности, повышения уровня заболеваемости.

Человеческое тело обладает уникальной способностью поддерживать постоянную температуру тела независимо от температуры окружающей среды. Однако биологические возможности человека в сохранении постоянной температуры тела весьма ограничены, они основаны на теплообменных процессах, постоянно протекающих между телом человека и окружающей средой.

Диапазон внешних температур, в котором у человека не происходят существенных изменений теплопродукции и температуры тела, называется метаболически индифферентной зоной. Для человека - это диапазон от +17 до + 35°С. Однако комфортно человек чувствует себя в более узком диапазоне температур. Для европейца этот диапазон в среднем 20 - 22°С.

Тепло постоянно образуется в организме человека (как и любого теплокровного животного). Важнейшие биохимические реакции, в результате которых образуется тепло, необходимое для нормального протекания обменных процессов, реакций окисления. При этом внешняя температура очень важна для поддержания определенного уровня обменных процессов. Терморецепторы кожи воспринимают температурные характеристики внешней среды и посылают сигналы в центры терморегуляции, которые находятся в нервной системе. Центр терморегуляции отдает команды на периферию, в том числе регуляторам интенсивности обмена веществ, что обеспечивает приспособление к данному температурному режиму.

Теплообменные процессы между человеком и окружающей средой осуществляются тремя путями: тепловым излучением (радиационный теплообмен), конвекцией (конвективный теплообмен) и испарением. Доля их в общем теплообмене при нормальных условиях составляет 45%, 30-35%, 20-25% соответственно. Испарение у человека осуществляется двумя путями: большая часть тепла удаляется через механизм потоотделения и потоиспарения, меньшая – в процессе дыхания.

Процентное соотношение путей теплообмена может измениться под воздействием метеорологических условий. Так с понижением температуры окружающего воздуха значение испарения для теплообмена снижается и растет доля конвекции. А с ростом температуры воздуха значение теплового излучения и конвекции падает и растет значение испарения. При температуре выше 31 ºС главную роль в теплоотдаче играет испарение (если человек находится в покое). Когда температура окружающей среды равна температуре человеческого тела, теплообмен происходит исключительно за счет испарения.

При охлаждении организма теплоотдача растет. Ее уменьшение достигается за счет сужения сосудов в периферических тканях. Если этого недостаточно для обеспечения теплового равновесия, то увеличивается теплообразование за счет биохимических механизмов, сокращения мышц. Но возможности организма человека по поддержанию теплового равновесия ограниченны, и охлаждающее действие внешней среды может приводить к переохлаждению. При этом понижается общая сопротивляемость организма к развитию заболеваний, возникают сосудистые расстройства, заболевания суставов. Процесс понижения температуры тела под воздействием микроклимата называется гипотермией.

Длительное действие отрицательных температур приводит к развитию обморожений в первую очередь частей тела, плохо снабжаемых кровью и открытых участков – пальцев конечностей, носа, ушей, кожи щек, подбородка, лба, самих конечностей. Низкие (не обязательно отрицательные) температуры способны вызывать переохлаждение организма, сопровождаемое различными заболеваниями. В условиях интенсивной теплоотдачи, вызываемой, например, сочетанием низких температур с повышенными влажностью и скоростью движения воздуха возможно переохлаждение вплоть до гибели организма.

При повышении температуры окружающей среды теплоотдача организма снижается или даже полностью прекращается (в условиях высокой влажности, малых скоростей движения воздеха). Это нарушает терморегуляцию, ведет к перегреву. Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью, может привести к значительному накоплению тепла в организме (гипертермией). При гипертермии наблюдается головная боль, тошнота, рвота, временами судороги, падение артериального давления. Сильный перегрев организма называется тепловым ударом и сопровождается учащением пульса, расстройством координации движений, адинамией, угнетением центральной нервной системы и даже потерей сознания. Высокие температуры оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека. При высокой температуре внешней среды рефлекторные механизмы увеличивают теплоотдачу. Расширяются сосуды кожи, кровообращение становится более интенсивным, повышается теплопроводность тканей. Увеличивается доля плазмы (жидкой части крови) за счет перехода в кровь из тканей межклеточной жидкости. Затем происходит увеличение в крови количества эритроцитов. Если жара стоит в течение недели, общий объем крови увеличивается на 20 - 30% Если механизмы охлаждения неэффективны и температура тела повышается, происходит увеличение потребления кислорода.

Если температура на разных участках поверхности тела достигает 30 -32 ºС, интенсифицируются процессы потоотделения. При повышении температуры воздуха на один ºС потоотделение увеличивается на 20 г/ч. Пути потери тепла зависят также от физической нагрузки, в покое человек теряет путем испарения примерно 20% тепла, а при мышечной нагрузке уже 73 - 80%.

Физические нагрузки в условиях высокой температуры сопровождается интенсивным потоотделением, что приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов, вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечнососудистой системы, увеличивает частоту дыхания, а также оказывает влияние на функционирование других органов и систем - ослабляется внимание, ухудшается координация движений, замедляются реакции и т.д.

Следует иметь в виду, что действие климатических условий определяется совокупностью конкретных значений температуры, влажности, скорости движения воздуха. Например, неблагоприятное действие пониженных температур усиливается с ростом скорости перемещения воздуха, а с повышением влажности воздуха усиливается неблагоприятное действие и пониженных и повышенных температур.

Так, влажность влияет на работоспособность человека, изменяя тепловой баланс организма: низкая влажность (менее 30 %) приводит к потере жидкости и минеральных веществ через кожу и слизистые, а высокая (более 60 %) - к избыточному потовыделению (для предупреждения перегревания), но низкому потоиспарению. Следовательно, подобные условия затрудняют мышечную деятельность человека, создают дополнительную нагрузку на адаптационные системы организма, требуют уменьшения объема и интенсивности физической нагрузки. В покое в обычной одежде при t° = 18-20 °С и слабом движении воздуха оптимальной для человека является 40-60 % относительной влажности; при нагрузке и t° выше 15 °С - 30-40 %, выше 25 °С - 20-25 %.

Скорость, и направление движения воздуха воздействуют как на температурный баланс организма, так и на его психологическое состояние. Сильные по скорости потоки (более 6-7 м/с) раздражают, слабые – успокаивают. Действуют они и на частоту и глубину дыхания, частоту пульса, на скорость передвижения человека.

Следует помнить, что человеческий организм - высокоорганизованная саморегулирующаяся система, способная адаптироваться к постоянно меняющимся погодным и экологическим условиям. Однако это относится только к вполне здоровым людям с крепким организмом; ослабленные люди, страдающие хроническими заболеваниями, в 30-70 % случаев чувствительны к резким изменениям метеоусловий. У них могут появляться симптомы легкого недомогания, в редких случаях - нарушение сердечной и мозговой деятельности.

Опасны не только устойчиво высокие или устойчиво низкие температуры воздуха, негативное влияние на состояние организма человека оказывают и резкие (экстремальные) колебания температуры. При экстремальных колебаниях температуры воздуха у всех людей развивается практически один и тот же тип реакций: спазм или, наоборот, резкое расширение кровеносных сосудов, когда происходит покраснение кожи, усиливается потоотделение, появляется "гусиная кожа". Перегрев, так же как и переохлаждение, отрицательно влияет на человека.

Если значения температуры держатся на экстремальном уровне продолжительное время, происходит функциональное истощение механизмов теплорегуляции, снижается работоспособность, уменьшается иммунный потенциал, падает сопротивляемость к инфекциям, отмечаются катар верхних дыхательных путей, различные респираторные заболевания, ревматизм, ангины. Невралгии, обострение сердечнососудистых заболеваний, некоторые урологические болезни тесно связаны с неудовлетворительным тепловым режимом в помещении, где человек проводит много времени.

Наилучшим образом человек ощущает себя в условиях теплового комфорта. Создать тепловой комфорт - значит обеспечить такие условия, при которых системы теплообмена организма не испытывают напряжения. Все другие системы жизнедеятельности организма функционируют в нормальном режиме, т. е. на уровне наиболее благоприятном для организма. Экстремальные температуры (высокие или низкие) в помещении препятствуют снятию напряжения и усталости, негативно влияют на течение восстановительных процессов в нервной системе и других системах жизнедеятельности.

В условиях теплового комфорта активного потоотделения почти не происходит, а образующееся в моде обмена веществ тепло тратится на нагрев и насыщение водяными парами вдыхаемого воздуха, а также на испарение. Отдача тепла за счет испарения в состоянии покоя при ком фортных условиях составляет для человека в одежде теплоизоляцией 0,8-1 кло величины порядка 40 г/ч (84 кДж), при максимальной нагрузке до 800 г/час.

Диапазон, верхних границ допустимой температуры воздуха (как и рекомендуемых скоростей движения воздуха и влажности) довольно широк. Причина большого размаха колебаний - особенности чувствительности человека к температуре окружающей среды. Чувствительность к изменениям температуры воздуха и ощущение теплового комфорта имеет большие индивидуальные различия. Диапазон температур, субъективно воспринимаемых как "благоприятные", составляет величину порядка 9 °С. Жители северных и южных регионов могут реагировать на изменение привычных для них температур по-разному. Возраст существенно влияет на восприятие температуры. При одной и той же температуре в помещении старики и дети, например, чувствуют себя по-разному: детям может быть жарко, а старики почти всегда мерзнут.

Поиск по сайту: