Inson va atrof-muhit o'rtasidagi issiqlik almashinuvi. Inson tanasini termoregulyatsiya qilish usullari
13. INSON ISIQLIK UZATISHI
Issiqlik uzatish - bu inson tanasining yuzasi va orasidagi issiqlik almashinuvi muhit. Murakkab konservatsiya jarayonida issiqlik balansi Organizmning issiqlik almashinuvini tartibga solish katta ahamiyatga ega. Issiqlik almashinuvi fiziologiyasiga nisbatan issiqlik almashinuvi hayotiy jarayonlarda ajralib chiqadigan issiqlikning organizmdan atrofdagi muhitga o'tishi sifatida qaraladi.Issiqlik almashinuvi asosan nurlanish, konveksiya, o'tkazuvchanlik, bug'lanish orqali amalga oshiriladi.Shartlarda termal qulaylik va sovutish, eng katta ulushini radiatsiya va konveksiya (umumiy issiqlik yo'qotilishining 73-88%) (1,5, 1,6) issiqlik yo'qotish egallaydi. Tananing haddan tashqari qizib ketishiga olib keladigan sharoitlarda bug'lanish orqali issiqlik uzatish ustunlik qiladi.
Radiatsion issiqlik uzatish. Inson faoliyatining har qanday sharoitida infraqizil nurlanish (radiatsion issiqlik almashinuvi) orqali u va uning atrofidagi jismlar o'rtasida issiqlik almashinuvi sodir bo'ladi. Inson hayoti davomida ko'pincha turli xil spektral xususiyatlarga ega bo'lgan infraqizil nurlanishning isitish ta'siriga duchor bo'ladi: quyoshdan, erning qizigan yuzasi, binolar, isitish moslamalari va boshqalar. ishlab chiqarish faoliyati Odamlar radiatsiyaviy isitishga duch kelishadi, masalan, metallurgiya, shisha, oziq-ovqat sanoati va boshqalarning issiq sexlarida.
Odamni o'rab turgan to'siqlarning harorati tana sirtining haroratidan past bo'lgan hollarda odam radiatsiya orqali issiqlik chiqaradi. Inson muhitida ko'pincha tana haroratidan sezilarli darajada past haroratga ega bo'lgan sirtlar mavjud (sovuq devorlar, sirlangan yuzalar). Bunday holda, radiatsiya bilan issiqlik yo'qotilishi odamning mahalliy yoki umumiy sovishiga olib kelishi mumkin. Qurilish ishchilari, transport ishchilari, muzlatgichlarga xizmat ko'rsatuvchi ishchilar va boshqalar radiatsiyaviy sovutishga duchor bo'ladilar.
Qulay meteorologik sharoitda radiatsiya orqali issiqlik uzatish umumiy issiqlik yo'qotilishining 43,8-59,1% ni tashkil qiladi. Agar xonada harorat havo haroratidan past bo'lgan to'siqlar mavjud bo'lsa, insonning radiatsiya bilan issiqlik yo'qotishining o'ziga xos og'irligi oshadi va 71% ga yetishi mumkin. Sovutish va isitishning bu usuli konveksiyaga qaraganda organizmga chuqurroq ta'sir ko'rsatadi (1,5J. Radiatsiya orqali issiqlik uzatish* inson tanasi va uning atrofidagi ob'ektlar sirtlarining mutlaq haroratlarining to'rtinchi darajalari farqiga proportsionaldir. a bilan. inson faoliyatining real sharoitida amalda kuzatiladigan kichik harorat farqi, radiatsiya ta'sirida issiqlik yo'qotilishini aniqlash tenglamasi (Srad, Vt) quyidagicha yozilishi mumkin:
bu erda rad - emissiya, Vt/(m2°C); Spad - radiatsiya issiqlik almashinuvida ishtirok etadigan inson tanasining sirt maydoni, m2; t1 - inson tanasi (kiyim) sirtining harorati, °C; t2 - atrofdagi ob'ektlarning sirt harorati, ° S.
t1 va t2 ning ma'lum qiymatlari uchun rad emissiyasi jadvaldan aniqlanishi mumkin. 1.3.
Radiatsion issiqlik almashinuvida ishtirok etuvchi inson tanasining yuzasi tananing butun yuzasidan kamroq, chunki tananing ba'zi qismlari o'zaro nurlanadi va almashinuvda qatnashmaydi. Issiqlik almashinuvida ishtirok etadigan tana yuzasi inson tanasining umumiy yuzasining 71-95% ni tashkil qilishi mumkin. Tik turgan yoki o'tirgan odamlar uchun tana yuzasidan radiatsiya samaradorligi koeffitsienti 0,71; inson harakati paytida u 0,95 gacha ko'tarilishi mumkin.
Kiyingan odam tanasi yuzasidan radiatsiya ta'sirida issiqlik yo'qotilishi Qrad, W ni tenglama bilan ham aniqlash mumkin.
Konvektsiya issiqlik uzatish. Issiqlik konvektsiya yo'li bilan odamning tanasi (yoki kiyimi) yuzasidan uning atrofida harakatlanadigan havoga uzatiladi. Erkin konveksiya issiqlik almashinuvi (tananing yuzasi va havo o'rtasidagi harorat farqi tufayli) va majburiy (havo harakati ta'sirida) mavjud. Issiqlik qulayligi sharoitida umumiy issiqlik yo'qotilishiga nisbatan konveksiya orqali issiqlik uzatish 20-30% ni tashkil qiladi. Shamolli sharoitda konveksiya orqali issiqlik yo'qotilishi sezilarli darajada oshadi.
Issiqlik uzatish koeffitsientining umumiy qiymatidan (rad.conv) foydalanib, radiatsiya-konvektiv issiqlik yo'qotish qiymatlari (Orad.conv) tenglama yordamida aniqlanishi mumkin.
Orad.conv = Orad.conv (tod-tv).
Issiqlik o'tkazuvchanligi. Inson tanasining yuzasidan u bilan aloqada bo'lgan qattiq jismlarga issiqlik o'tkazuvchanligi orqali amalga oshiriladi. Furye qonuniga muvofiq o'tkazuvchanlik bilan issiqlik yo'qotilishi tenglama bilan aniqlanishi mumkin 
Tenglamadan ko'rinib turibdiki, issiqlik o'tkazuvchanligi kattaroq bo'ladi, odam aloqada bo'lgan ob'ektning harorati qanchalik past bo'lsa, aloqa yuzasi qanchalik katta bo'lsa va kiyim-kechak materiallari paketining qalinligi kichikroq bo'ladi.
Oddiy sharoitlarda o'tkazuvchanlik bilan issiqlik yo'qotishning solishtirma og'irligi kichik, chunki harakatsiz havoning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti ahamiyatsiz. Bunday holda, odam issiqlikni faqat oyoq yuzasidan o'tkazish orqali yo'qotadi, uning maydoni tana yuzasining 3% ni tashkil qiladi. Ammo ba'zida (qishloq xo'jaligi mashinalari, minora kranlari, ekskavatorlar va boshqalar kabinalarida) sovuq devorlar bilan aloqa qilish maydoni juda katta bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, kontakt yuzasining o'lchamiga qo'shimcha ravishda, tananing sovutilgan maydoni (oyoqlar, pastki orqa, elkalar va boshqalar) ham muhimdir.
Bug'lanish orqali issiqlik uzatish. Issiqlik uzatishning muhim usuli, ayniqsa yuqori havo haroratida va odam jismoniy ishlarni bajarayotganda, diffuziya namligi va terning bug'lanishi hisoblanadi. Termal qulaylik va sovutish sharoitida, nisbiy jismoniy dam olish holatida bo'lgan odam terining va yuqori nafas yo'llarining sirtidan diffuziya (sezilmas ter) orqali namlikni yo'qotadi. Shu tufayli odam atrof-muhitga umumiy issiqlikning 23-27% ni chiqaradi, bu yo'qotishning 1/3 qismi yuqori nafas yo'llarining bug'lanishi va 2/3 qismi terining sirtidan chiqadi. Diffuziya orqali namlikning yo'qolishiga odamni o'rab turgan havodagi suv bug'ining bosimi ta'sir qiladi. Quruqlik sharoitida suv bugʻi bosimining oʻzgarishi unchalik katta boʻlmaganligi sababli, diffuziv namlikning bugʻlanishi natijasida namlik yoʻqotilishi nisbatan doimiy (30-60 g/soat) hisoblanadi. Ular faqat terining qon bilan ta'minlanishiga qarab biroz o'zgarib turadi.
Teri yuzasidan diffuziya namligining bug‘lanishi natijasida issiqlik yo‘qotilishi Qexp.d, Vt, tenglama bilan aniqlanishi mumkin.
Nafas olish paytida issiqlik uzatish. Nafas olish havosining isishi natijasida issiqlik yo'qotilishi issiqlik yo'qotilishining boshqa turlariga nisbatan kichik bir qismdir, ammo energiya sarfi ortishi va havo haroratining pasayishi bilan bu turdagi issiqlik yo'qotilishi ortadi.
Nafas olish havosining isishi natijasida issiqlik yo'qotilishi Qin.n, W, tenglama bilan aniqlanishi mumkin
Qbreath.n=0,00 12Qe.t (34-tv),
bu erda 34 - chiqarilgan havo harorati, ° C (in qulay sharoitlar) .
Xulosa qilib shuni ta'kidlash kerakki, issiqlik balansining tarkibiy qismlarini hisoblash uchun yuqoridagi tenglamalar faqat inson va atrof-muhit o'rtasidagi issiqlik almashinuvini taxminiy baholash imkonini beradi. Shuningdek, turli mualliflar tomonidan taklif qilingan bir qator tenglamalar (empirik va analitik) mavjud bo'lib, ular kiyimning issiqlik qarshiligini hisoblash uchun zarur bo'lgan radiatsiya-konvektiv issiqlik yo'qotilishi (fred konv) miqdorini aniqlashga imkon beradi.
Shu munosabat bilan tadqiqotda, hisob-kitoblar bilan bir qatorda, organizmning issiqlik almashinuvini baholashning eksperimental usullari qo'llaniladi.Bularga odamning umumiy namlik yo'qotilishi va bug'lanish yo'li bilan yo'qotilgan namlikni yechingan va kiyingan odamni tortish yo'li bilan aniqlash usullari kiradi. shuningdek, tana yuzasiga joylashtirilgan issiqlik o'lchash datchiklari yordamida radiatsiya-konvektiv issiqlik yo'qotilishini aniqlash.
Insonning issiqlik o'tkazuvchanligini baholashning to'g'ridan-to'g'ri usullariga qo'shimcha ravishda, ma'lum bir yashash sharoitida issiqlik uzatish va issiqlik ishlab chiqarish o'rtasidagi farqning tanaga ta'sirini aks ettiruvchi bilvosita usullar qo'llaniladi. Bu nisbat insonning issiqlik holatini aniqlaydi, uni optimal yoki maqbul darajada ushlab turish kiyimning asosiy funktsiyalaridan biridir. Shu munosabat bilan, insonning termal holatining ko'rsatkichlari va mezonlari xizmat qiladi fiziologik asos ham kiyim dizayni, ham baholash.
ADABIYOTLAR RO'YXATI
1 1. Ivanov K. P. Plazma haroratining turg'unligini tartibga solishning asosiy tamoyillari / Kitobda. Termoregulyatsiya fiziologiyasi. L., 1984. 113-137-betlar.
1.2 Ivanov K. P. Hayvonlar va odamlarda harorat gomeostazini tartibga solish. Ashxobod, 1982 yil.
1 3 Berkovich E. M. Oddiy va patologik sharoitlarda energiya almashinuvi. M., 1964 yil.
1.4. Fanger R.O. Termal Comfort. Kopengagen, 1970 yil.
K5. Malysheva A. E. Odamlar va atrof-muhit o'rtasidagi radiatsiya issiqlik almashinuvining gigienik masalalari. M., 1963 yil.
1 6. Kolesnikov P. A. Kiyimning issiqlikdan himoya qilish xususiyatlari. M., 1965 yil
1 7. Vitte N. K. Insonning issiqlik almashinuvi va uning gigienik ahamiyati. Kiev, 1956 yil
Issiqlik hosil bo'lishi metabolizmning intensivligi bilan belgilanadi.
Metabolizmni oshirish yoki kamaytirish orqali issiqlik hosil bo'lishini tartibga solish kimyoviy termoregulyatsiya deb ataladi. Tana tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlik doimiy ravishda atrof-muhitga chiqariladi. Agar issiqlik o'tkazilmasa, tana haddan tashqari issiqlikdan o'ladi.
Issiqlik uzatishni uni amalga oshiradigan fiziologik funktsiyalarni o'zgartirish orqali tartibga solish fizik termoregulyatsiya deb ataladi.
Issiqlikning eng ko'p miqdori intensiv metabolizm bo'lgan organlarda - skelet mushaklari, bezlar, jigar va buyraklarda hosil bo'ladi.
Mushaklar issiqlik hosil bo'lishining 65-75% ni, intensiv ishda esa 90% ni tashkil qiladi; issiqlikning qolgan qismi bezlar organlarida, asosan jigarda hosil bo'ladi.
Atrof-muhit harorati oshganda issiqlik hosil bo'lishi kamayadi, harorat pasayganda esa ortadi. Shuning uchun, harorat o'rtasida tashqi muhit va issiqlik hosil bo'lishi teskari proportsional munosabatlar mavjud. Yozda issiqlik hosil bo'lishi kamayadi, qishda esa ko'payadi. Ammo atrof-muhit harorati 35 o C dan oshganda, termoregulyatsiya buzilishi (haddan tashqari issiqlik zonasi), metabolizm va tana harorati ko'tariladi. Bu harorat kritik deb ataladi. Xuddi shunday, sovutish vaqtida tashqi muhitning kritik harorati mavjud bo'lib, uning ostida issiqlik ishlab chiqarish pasaya boshlaydi.
15-25 0 S atrof-muhit haroratida kiyimdagi dam olishda issiqlik hosil bo'lishi bir xil darajada bo'ladi va issiqlik uzatish (befarqlik zonasi) bilan muvozanatlanadi.
IN normal sharoitlar tana harorati nisbatan barqaror. O'rtacha tana harorati qo'ltiq ostidagi harorat sifatida qabul qilinadi, harorat 36,5-37 o S.
Doimiy tana haroratini ushlab turish uchun qo'shimcha issiqlik kerak bo'lganda, uni quyidagi usullar bilan tanlash mumkin:
- - tayanch-harakat apparatining ixtiyoriy faoliyati tufayli;
- - mushaklarning ixtiyorsiz tonik yoki ritmik faolligi tufayli: sovuqdan kelib chiqqan titroq (tonik faollikni elektromiyografiya bilan aniqlash mumkin);
- - mushaklarning qisqarishi bilan bog'liq bo'lmagan metabolik jarayonlarning tezlashishi tufayli; issiqlik ishlab chiqarishning bu shakli titroqsiz termogenez (bolalar) deb ataladi.
Voyaga etgan odamda uning isinish uchun qiladigan titroq va kuchayishi termogenezning eng muhim mexanizmi hisoblanadi.
Issiqlik ishlab chiqarish, shuningdek, "g'oz zarbalari" bilan bir oz ortadi - soch follikulalari mushaklarining qisqarishi.
Yurish issiqlik ishlab chiqarishni deyarli 2 barobar, tez yugurish esa 4-5 baravar oshiradi; tana harorati bir necha o'ndan bir darajaga ko'tarilishi mumkin. 25 0 S dan yuqori tashqi haroratda uzoq muddatli intensiv ish bilan tana harorati 1-1,5 0 S ga oshadi, bu esa tananing hayotiy funktsiyalarining o'zgarishi va buzilishiga olib keladi. Yuqori muhit haroratida mushaklarning ishlashi paytida tana harorati 39 0 S dan yuqori ko'tariladi va issiqlik urishi paydo bo'lishi mumkin.
Issiqlik tarqalishi
Tana dam olishda issiqlikni doimiy ravishda yo'qotadi:
- - issiqlik radiatsiyasi yoki teridan atrofdagi havoga issiqlik o'tishi;
- - issiqlik o'tkazuvchanligi yoki teri bilan aloqa qiladigan narsalarga bevosita issiqlik o'tkazish;
- - teri va o'pka yuzasidan suvning bug'lanishi.
Dam olish sharoitida issiqlikning 70-80% teri tomonidan issiqlik nurlanishi va issiqlik o'tkazuvchanligi, taxminan 20% teri yuzasi (terlash) va o'pkadan suvning bug'lanishi orqali atrof-muhitga chiqariladi. Ekshalatsiyalangan havo, siydik va najasni isitish orqali issiqlik uzatish ahamiyatsiz va umumiy issiqlik uzatishning 1,5-3% ni tashkil qiladi. Mushaklar ishi paytida bug'lanish (terlash) orqali issiqlik yo'qotilishi keskin oshib, kunlik umumiy issiqlik hosil bo'lishining 90% ga etadi.
Issiqlik nurlanishi va issiqlik o'tkazuvchanligi bilan issiqlik uzatish teri va atrof-muhit o'rtasidagi harorat farqiga bog'liq. Teri harorati qanchalik baland bo'lsa, bu yo'llar orqali issiqlik o'tkazuvchanligi shunchalik ko'p bo'ladi. Va terining harorati unga qon oqimiga bog'liq. Atrof-muhit haroratining oshishi bilan terining arteriolalari va kapillyarlari kengayadi, teri qizarib ketadi, u orqali o'tadigan qon miqdori ortadi, teri harorati ko'tariladi, issiqlik nurlanishi va issiqlik o'tkazuvchanligi bilan issiqlik o'tkazuvchanligi kuchayadi.
Teri orqali oqib o'tadigan qon miqdorining ko'payishi jigar, taloq va terining kapillyarlaridan to'plangan qonning qo'shilishi tufayli ham sodir bo'ladi.
Yuqori muhit haroratida issiqlik uzatish miqdori past haroratga qaraganda kamroq. Teri harorati atrof-muhit harorati bilan solishtirilsa, issiqlik uzatish to'xtaydi. Atrof-muhit haroratining yanada oshishi bilan teri nafaqat issiqlikni yo'qotadi, balki o'zini isitadi. Bunday holda, issiqlik radiatsiyasi va issiqlik o'tkazuvchanligi bilan issiqlik o'tkazuvchanligi yo'q va faqat bug'lanish orqali issiqlik uzatish saqlanadi.
Sovuqda terining arteriolalari va kapillyarlari torayadi, teri rangi oqarib ketadi, u orqali oqib o'tadigan qon miqdori kamayadi, terining harorati pasayadi, teri va atrof-muhit o'rtasidagi harorat farqi tekislanadi, issiqlik o'tkazuvchanligi pasayadi.
Biror kishi sun'iy qoplamalar (ichki kiyim, kiyim) bilan issiqlik uzatishni kamaytiradi. Ushbu qopqoqlarda qancha havo bo'lsa, issiqlikni saqlash osonroq bo'ladi.
Suvning bug'lanishi bilan issiqlik o'tkazuvchanligini tartibga solish, ayniqsa, mushak ishi va atrof-muhit haroratining sezilarli darajada oshishi paytida muhim rol o'ynaydi. Teri va shilliq pardalar yuzasidan 1 dm 3 (1 l) suv bug'langanda, organizm 600 kkalni yo'qotadi. Atrof-muhitning o'rtacha haroratida teridan bug'lanish natijasida kattalar kuniga 400-520 kkal yo'qotadi.
Teri suvining yo'qolishi suvning chuqur to'qimalardan terining yuzasiga kirib borishi va asosan ter bezlarining ishlashi tufayli yuzaga keladi.
Katta ter yo'qotishlari ko'p miqdorda mineral tuzlarning yo'qolishi bilan birga keladi, faqat terdagi NaCl 0,3 - 0,6% ni tashkil qiladi. 5-10 litr ter yo'qolganda 30-40 g osh tuzi yo'qoladi. Shuning uchun, agar davomida paydo bo'lsa kuchli terlash tashnalik suv bilan qondiriladi, og'ir buzilishlar paydo bo'lishi mumkin (konvulsiyalar va boshqalar). Uzoq vaqt davomida kuchli terlash bo'lsa, shunga mos ravishda ichish tavsiya etiladi mineral suv yoki 0,5 -0,6% NaCl bo'lgan suv.
O'pka yuzasidan doimo suv bug'lanishi sodir bo'ladi. Nafas olingan havo 95-98% gacha suv bug'lari bilan to'yingan va shuning uchun nafas olayotgan havo qanchalik quruq bo'lsa, o'pkadan bug'lanish orqali shunchalik ko'p issiqlik chiqariladi. Oddiy sharoitlarda o'pka har kuni 300 - 400 ml (180 -240 kkal) suv bug'lanadi. Yuqori haroratlarda nafas tezlashadi, sovuqda esa sekinlashadi. Havo harorati tana haroratiga yetganda, terining va o'pkaning yuzasidan bug'lanish issiqlik uzatishning yagona usuli bo'ladi. Bunday sharoitda soatiga 100 ml dan ortiq ter dam olishda bug'lanadi, bu soatiga taxminan 60 kkalni chiqarishga imkon beradi.
Teri va o'pka yuzasidan suvning bug'lanishi havoning nisbiy namligiga bog'liq. Suv bug'lari bilan to'yingan havoda bug'lanish to'xtaydi, shuning uchun nam issiq havoda, masalan, hammomda qolishga toqat qilish qiyin. Nam havoda, hatto nisbatan past haroratda (30 0 S da) odam o'zini yomon his qiladi. Teri va rezina kiyimlar havo o'tkazmaydi, bug'lanish yo'q, kiyim ostida ter to'planadi. Bunday kiyimdagi yuqori havo harorati va mushaklarning ishi bilan tana harorati ko'tariladi. Suv bug'lari bilan to'yingan atmosferada odamni haddan tashqari qizib ketish ayniqsa xavflidir, chunki bug'lanish orqali ortiqcha issiqlikdan qutulish mumkin emas. Quruq havoda odam nam havoga qaraganda sezilarli darajada yuqori haroratga nisbatan osonlik bilan bardosh bera oladi.
Issiqlik nurlanishi, issiqlik o'tkazuvchanligi va bug'lanish orqali issiqlik uzatishni oshirish katta ahamiyatga ega havo harakati mavjud.
Havo harakati tezligini oshirish issiqlik uzatishni oshiradi. Shamol va qoralamada issiqlik yo'qotilishi keskin ortadi. Ammo agar atrofdagi havo yuqori haroratga ega bo'lsa va suv bug'lari bilan to'yingan bo'lsa, u holda havo harakati sovib ketmaydi.
Shunday qilib, jismoniy termoregulyatsiya ta'minlanadi:
- 1) yurak-qon tomir tizimi, bu terining qon tomirlarida qonning kirib kelishi va chiqishini, shuning uchun terining atrof-muhitga chiqaradigan issiqlik miqdorini belgilaydi;
- 2) nafas olish tizimi, ya'ni. pulmoner ventilyatsiyadagi o'zgarishlar;
- 3) ter bezlari funktsiyalarining o'zgarishi.
Issiqlik uzatish ikki yo'l bilan tartibga solinadi:
- 1) asab tizimlari Ouch;
- 2) gormonlar orqali.
Noqulay sharoitlarga moslashish juda muhimdir.
Funktsiyalarni o'zgartirish yurak-qon tomir tizimi, nafas olish va ter bezlari refleksli tartibga solinadi: tashqi harorat o'zgarganda tashqi sezgi a'zolarining tirnash xususiyati va ayniqsa teri retseptorlarining tirnash xususiyati va asab tugunlarining tirnash xususiyati. ichki organlar tana ichidagi harorat o'zgarishi bilan. Jismoniy termoregulyatsiyaning fiziologik mexanizmlari miya yarim sharlari, oraliq, medulla oblongata va orqa miya tomonidan amalga oshiriladi.
Termoregulyatsiyaning buzilishi
Tana haroratining ko'tarilishi yuqori normal daraja termoregulyatsiya buzilganda, isitma deyiladi. Isitma paytida metabolizm 50 - 100% yoki undan ko'proq oshadi. Proteinlarning parchalanishi ayniqsa kuchayadi. Proteinning parchalanish mahsulotlari qonda to'planadi va salbiy azot balansi o'rnatiladi. Isitma paytida oqsil oksidlanishi issiqlik hosil bo'lishining taxminan 30% ni tashkil qiladi. Uglevod va yog 'almashinuvi ham kuchayadi, bu esa tananing charchashiga olib keladi. To'planadi katta miqdorda oraliq metabolizm mahsulotlari. Fiziologik jarayonlar buziladi. Yurak tezligining oshishi kuchayadi Qon bosimi, nafas tezlashadi, psixika buziladi (aldanishlar, gallyutsinatsiyalar), bu asab tizimining buzilishidan kelib chiqadi. 40 - 41 0 S haroratda deliryum boshlanadi, 43 0 S haroratda o'lim, alohida holatlarda 45 0 S haroratda sodir bo'ladi.
Tana soviganida fiziologik jarayonlar ham buziladi. Da uzoq turish sovuqda, sovuqni his qilish va titroqdan so'ng, teriga qon oqimi tufayli issiqlik hissi paydo bo'ladi, keyin apatiya va miya faoliyati buzilgan. (Sovutganda, hayotiy faoliyat, chunki organizmdagi metabolizm va to'qimalarning kislorodga bo'lgan ehtiyoji kamayadi).
Odamlarda o'lim, qoida tariqasida, 32-33 0 S dan past haroratlarda va asab tizimining funktsiyalari o'zgarganda sodir bo'ladi. dorilar- 24 0 S dan past. Alohida holatlarda, harorat 22,5 0 S ga tushganda odamlar o'z hayotlarini saqlab qolishga muvaffaq bo'lishdi.
Atrof-muhit sharoitlariga uzoq muddatli moslashish.
Tartibga solish mexanizmlari - termogenez, vazomotor reaktsiyalar, terlash - harorat stressi boshlanganidan keyin soniyalar yoki daqiqalar ichida faollashadi. Ulardan tashqari, atrof-muhitdagi iqlim o'zgarishiga uzoq muddatli moslashishni ta'minlaydigan boshqa mexanizmlar ham mavjud.
Bunday jarayonlar fiziologik moslashuv yoki akklimatizatsiya deb ataladi. Ular organlarning modifikatsiyasiga asoslangan va funktsional tizimlar, ular faqat uzoq muddatli (kunlar, haftalar va oylar davomida) doimiy yoki takroriy harorat ta'siri ostida rivojlanadi.
Termal moslashuv
Odamlarning issiqlikka moslashish qobiliyati tropik va cho'l muhitida omon qolish va ishlash uchun juda muhimdir. qiyin ish ishlab chiqarishda yuqori haroratlarda.
Eng muhim siljish terlash intensivligining o'zgarishi bo'lib, u ikki baravar ko'payadi va 1-2 l / soatni tashkil qiladi. Bundan tashqari, ter ishlab chiqarish pastroq o'rtacha teri va ichki haroratda boshlanadi, bu ortiqcha yurak tezligi va periferik qon oqimining ortishi, ya'ni issiqlik urishidan himoya vazifasini bajaradi.
Moslashuv, shuningdek, terdagi ion miqdorining sezilarli darajada pasayishi (ionlarning yo'qolishidan zarba yo'q), plazma hajmi va undagi oqsil miqdori ortishi bilan bog'liq. Tropik odamlarda reaktsiyaning intensivligi terlashni keltirib chiqaradigan darajada yuqori emas. Harorat chegarasi yuqori tana haroratiga qarab siljiydi, buning natijasida kunlik issiqlik stressi paytida ular kamroq terlashadi.
Sovuqqa moslashish
Ko'pgina hayvonlar sovuqqa juda oddiy moslashadi - mo'yna o'sishi tufayli ularning issiqlik izolatsiyasi ortadi. Kichik hayvonlarda titroqsiz termogenez va jigarrang yog 'to'qimalari rivojlanadi.
Odamda "xulq-atvorga moslashish" mavjud - kiyim va issiq uy-joydan foydalanish. Tolerant (sovuq) moslashuv ham rivojlanadi. Titrash uchun harorat chegarasi va metabolik termoregulyatsiya reaktsiyalarining egri chiziqlari pastroq haroratga siljiydi va o'rtacha gipotermiya paydo bo'ladi. (Avstraliya aborigenlari tunni deyarli yalang‘och holda nolga yaqin haroratda qaltiramasdan o‘tkazadilar. Shunga o‘xshash qobiliyat koreys va yapon marvarid ovchilarida yaxshi rivojlangan bo‘lib, ular kuniga bir necha soat suv harorati taxminan 10 0 S gacha chuqurlikka sho‘ng‘ishadi).
Inson va uning atrof-muhit o'rtasida issiqlik almashinuvi doimo sodir bo'ladi. Atrof-muhit omillari organizmga murakkab ta'sir ko'rsatadi va ularning o'ziga xos qiymatiga qarab vegetativ markazlar (striatum, kulrang tuberkulyar) diensefalon) va miya yarim korteksi bilan o'zaro ta'sir qiluvchi va simpatik tolalar orqali mushaklarga impulslar yuboradigan retikulyar shakllanish issiqlik hosil qilish va issiqlik uzatish jarayonlari o'rtasidagi optimal muvozanatni ta'minlaydi.
Tananing termoregulyatsiyasi - bu tana haroratini ma'lum chegaralarda (36,1...37,2 °C) saqlashga qaratilgan fiziologik va kimyoviy jarayonlar majmui. Tananing haddan tashqari qizishi yoki hipotermiya hayotiy funktsiyalarda xavfli buzilishlarga, ba'zi hollarda esa kasalliklarga olib keladi. Termoregulyatsiya issiqlik almashinuvi jarayonlarining ikkita komponentining o'zgarishi bilan ta'minlanadi - issiqlik ishlab chiqarish va issiqlik uzatish. Tananing termal muvozanati issiqlik uzatishdan sezilarli darajada ta'sirlanadi, chunki u eng ko'p boshqariladigan va o'zgaruvchan.
Issiqlik butun tanada ishlab chiqariladi, lekin eng muhimi, chiziqli mushaklar va jigar tomonidan ishlab chiqariladi. Uy kiyimida va nisbiy dam olish holatida 15...25 ° S havo haroratida inson tanasining issiqlik hosil bo'lishi taxminan bir xil darajada qoladi. Haroratning pasayishi bilan u ko'tariladi va 25 dan 35 ° C gacha ko'tarilganda biroz pasayadi. 40 ° C dan yuqori haroratlarda issiqlik ishlab chiqarish ko'paya boshlaydi. Ushbu ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, tanadagi issiqlik ishlab chiqarishni tartibga solish asosan past atrof-muhit haroratida sodir bo'ladi.
Jismoniy ishlarni bajarishda issiqlik ishlab chiqarish ortadi va ish qanchalik qiyin bo'lsa. Ishlab chiqarilgan issiqlik miqdori ham insonning yoshi va sog'lig'ining holatiga bog'liq. Atrof-muhit haroratiga va bajarilgan ishning og'irligiga qarab katta yoshli odamning issiqlik ishlab chiqarishining o'rtacha qiymatlari 14.3-jadvalda keltirilgan.
14.3. Insonning issiqlik ishlab chiqarishi havo harorati va bajarilgan ishning og'irligiga bog'liq
|
Havo harorati, "C |
Issiqlik ishlab chiqarish, J/s |
Havo harorati, °C |
Issiqlik ishlab chiqarish, J/s |
|
Dam olish holati |
|||
|
Oson ish |
Qattiq va juda mashaqqatli ish |
||
Inson tanasidan issiqlik uzatishning uch turi mavjud:
radiatsiya (tananing sirtidan pastroq haroratli ob'ektlar yo'nalishi bo'yicha chiqariladigan infraqizil nurlar shaklida);
konveksiya (tananing sirtini yuvadigan havoni isitish);
teri yuzasidan namlikning bug'lanishi, yuqori nafas yo'llarining shilliq pardalari va o'pka.
Dam olishda normal sharoitda bo'lgan odamning issiqlik uzatishning ushbu turlari o'rtasidagi foiz nisbati quyidagi raqamlar bilan ifodalanadi: 45/30/25. Biroq, bu nisbat mikroiqlim parametrlarining o'ziga xos qiymatlariga va bajarilgan ishlarning jiddiyligiga qarab farq qilishi mumkin.
Radiatsiya orqali issiqlik uzatish faqat atrofdagi ob'ektlarning harorati ochiq teri (32...34,5 °C) yoki kiyimning tashqi qatlamlari (engil kiyingan odam uchun 27...28 °C va taxminan 24 °C) haroratidan past bo'lganda sodir bo'ladi. qishki kiyimdagi odam uchun °C). Radiatsiyaning asosiy qismi to'lqin uzunligi (4...50) * 10-6m bo'lgan infraqizil diapazonga tegishli. Bunda tananing vaqt birligida yo'qotgan issiqlik miqdori, J/s (1 J/s = 1 Vt),
Pp = SO(Tch4 - To4),
Bu erda S - inson tanasining sirt maydoni, grafikdan aniqlangan (14.1-rasm), m2. Agar odamning massasi va balandligi noma'lum bo'lsa, unda S = 1,5 m2 ni oling; d - pasaytirilgan emissiya, Vt/(m2*K4): paxta mato uchun 5 = 4,2*10-8, jun va ipak uchun d = 4,3*10, inson terisi uchun d = 5,1*10 -8; PM - inson tanasining sirt harorati: kiyinmagan odam uchun 306 K (bu 33 ° C ga to'g'ri keladi); To - atrof-muhit harorati, K.
Guruch. 14.1. Inson tanasining sirt maydonini uning vazni va balandligiga qarab aniqlash uchun grafik
Konveksiya orqali issiqlik uzatish, agar terining yoki kiyimning yuqori qatlamlarining harorati ularni yuvadigan havo haroratidan yuqori bo'lsa ham sodir bo'ladi. Shamol bo'lmaganda, kiyimsiz odamning teri yuzasiga qo'shni 4...8 mm qalinlikdagi havo qatlami issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli isitiladi. Tabiiy havo harakati yoki majburiy impuls tufayli uzoqroq qatlamlar isitiladi. Havo harakati tezligining oshishi bilan odamni o'rab turgan chegara qatlamining qalinligi 1 mm gacha kamayadi va tana yuzasidan issiqlik uzatish bir necha bor ortadi. Konvektsiya orqali issiqlik yo'qotilishi Havo yo'llari teridan kamroq va nafas olish havosining harorati tana haroratidan past bo'lgan hollarda paydo bo'ladi. Barometrik bosimning oshishi bilan konveksiya orqali issiqlik uzatish ortadi.
Taxminan, konvektsiya bo'yicha vaqt birligidagi issiqlik yo'qotilishi, J / s, formula bo'yicha aniqlanishi mumkin
Pk1 = 7(0,5 + √v)S(Tch - To)
Pk2 = 8,4(0,273 + √v)S(Tch - To)
bu yerda v - havo tezligi, m/s.
Birinchi formula havo tezligi v ≤ 0,6 m/s, ikkinchisi - v> 0,6 m/s uchun ishlatiladi.
Bug'lanish - bu issiqlikning yo'qolishi ko'tarilgan harorat issiqlik uzatishning yuqorida aytib o'tilgan usullari qiyin yoki imkonsiz bo'lganda havo. Oddiy sharoitlarda inson tanasining ko'p qismida sezilmaydigan terlash sodir bo'ladi, bu ter bezlarining faol ishtirokisiz suvning tarqalishi natijasida paydo bo'ladi. Istisno - bu kaftlar, tagliklar va qo'ltiq osti yuzalari (tana yuzasining taxminan 10% ni tashkil qiladi), bu erda doimiy ter ishlab chiqariladi.
Bug'lanish natijasida organizm kuniga o'rtacha 0,6 litr suv yo'qotadi. 1 g suvning bug'lanishi uchun taxminan 2,5 kJ issiqlik kerak bo'lganligi sababli, uning kuniga yo'qotilishi taxminan 1500 kJ bo'ladi. Suyuqlikning ter bezlarini o'rab turgan arterial tomirlar devorlari orqali faolroq kirib borishi tufayli havo haroratining oshishi va ishning og'irligi bilan. asabiy tartibga solish terlash kuchayadi, smenada 5 litr, ba'zi hollarda esa 10 ... 12 litrga etadi. Issiqlik uzatish ham oshadi.
Agar sekretsiya juda kuchli bo'lsa, ter har doim bug'lanishga vaqt topa olmaydi va tomchilar shaklida chiqarilishi mumkin. Bunday holda, teri ustidagi nam qatlam issiqlik o'tkazilishiga to'sqinlik qiladi, bu esa tananing haddan tashqari qizib ketishiga olib keladi. Inson ter orqali namlikdan tashqari ko'p miqdorda tuzlar (1 litr terda 2,5...2,6 g natriy xlorid) va suvda eriydigan vitaminlar (C, BI, 62) yo'qoladi, bu esa terining qalinlashishiga olib keladi. qon va yurakning yomonlashishi. Shuni ta'kidlash kerakki, umumiy tana vaznining 1% ga teng suv miqdorini yo'qotish bilan odam juda chanqoqlik hissini boshdan kechiradi; 5% suvni yo'qotish ongni yo'qotishga, 10% o'limga olib keladi.
Ishlab chiqarilgan ter miqdori tananing individual xususiyatlariga, shuningdek, uning iqlim sharoitlariga moslashish darajasiga bog'liq. Namlikning bug'lanishining intensivligiga harorat va havo tezligi ta'sir qiladi.
Nafas olish yo‘llari orqali bir sutkada 300...350 g ga yaqin namlik bug‘lanadi, bu esa 750...875 kJ issiqlik yo‘qolishiga olib keladi.
Vaqt birligida bug'lanish orqali umumiy issiqlik yo'qotilishi, J / s, taxminan formula bilan aniqlanishi mumkin
Ri = 0,6547q(1 + kl), bu erda q - ter ajralish intensivligi, g/soat, odamni tortish orqali aniqlanadi; kl - atrof-muhit haroratiga qarab o'pka orqali issiqlik o'tkazish uchun konversiya koeffitsienti: O'C da kl = 0,43, 18 ° C da - 0,3, 28 ° C da - 0,23, 35 ° C da - 0,035 va da 45 ° C kl = 0,015.
Inson faoliyati atrof-muhitga issiqlikning uzluksiz chiqishi bilan birga keladi. Uning miqdori jismoniy stress darajasiga bog'liq va 85 (dam olishda) dan 500 Vt gacha (og'ir ish paytida). Tanadagi fiziologik jarayonlar normal kechishi uchun organizmda hosil bo'ladigan issiqlik atrof-muhitga butunlay olib tashlanishi kerak.Issiqlik muvozanatining buzilishi organizmning haddan tashqari qizishi yoki gipotermiyasiga va natijada qobiliyatni yo'qotishiga olib kelishi mumkin. ishlash, tez charchash, ongni yo'qotish va issiqlik o'limi.
Tananing termal holatining muhim integral ko'rsatkichlaridan biri bu o'rtacha tana harorati taxminan 36,5 "S. Bu jismoniy ishni bajarishda issiqlik muvozanatining buzilishi darajasiga va energiya iste'moli darajasiga bog'liq. Yuqori havo haroratida o'rtacha va og'ir ishlarni bajarishda u darajaning o'ndan bir qismidan 1 ... 2 ° S gacha ko'tarilishi mumkin. Inson bardosh bera oladigan ichki organlarning eng yuqori harorati 43 ° C, minimal - 25 ° C.
Issiqlik uzatishda terining harorat rejimi katta rol o'ynaydi. Uning harorati juda muhim chegaralarda o'zgarib turadi va kiyim ostida 30 ... 34 ° S ni tashkil qiladi. Noqulay meteorologik sharoitlarda tananing ayrim qismlarida harorat 20 ° C gacha, ba'zan esa undan ham pastroq bo'lishi mumkin.
Oddiy termal farovonlik issiqlik hosil bo'lganda paydo bo'ladi Q TP Inson atrof-muhit tomonidan to'liq idrok qilinadi Q TO, ya'ni termal muvozanat sodir bo'lganda Q TP = Q TO. Bunday holda, ichki organlarning harorati doimiy bo'lib qoladi. Agar tananing issiqlik ishlab chiqarishi atrof-muhitga to'liq o'tkazilmasa ( Q TP > Q TO), ichki organlarning harorati oshadi va bunday termal farovonlik "issiq" tushunchasi bilan tavsiflanadi. Agar atrof-muhit issiqlikni odam ishlab chiqarganidan ko'ra ko'proq qabul qilsa ( Q TP < Q TO), keyin tana soviydi. Bu termal farovonlik "sovuq" tushunchasi bilan tavsiflanadi.
Inson va atrof-muhit o'rtasidagi issiqlik almashinuvi konveksiya orqali amalga oshiriladi Q k tananing havo bilan yuvilishi, atrofdagi sirtlarga radiatsiya va issiqlik va massa almashinuvi natijasida Q l ter bezlari tomonidan teri yuzasiga olib keladigan namlik bug'lanishi paytida va nafas olish paytida. Oddiy inson farovonligi tenglik asosida amalga oshiriladi:
Q TP = Q k +Q l +Q TM
Inson tanasi tomonidan turli yo'llar bilan chiqariladigan issiqlik miqdori u yoki bu mikroiqlim parametrlariga bog'liq. Shunday qilib, odam va atrof-muhit o'rtasidagi konvektiv issiqlik almashinuvining kattaligi va yo'nalishi asosan atrof-muhit harorati, atmosfera bosimi, harakatchanlik va havoning namligi bilan belgilanadi.
Issiqlik radiatsiyasi odamni o'rab turgan sirtlar yo'nalishi bo'yicha sodir bo'ladi, ular kiyim yuzasi va inson tanasining ochiq qismlari haroratidan pastroq haroratga ega. Atrofdagi sirtlarning yuqori haroratida (30 ° C dan yuqori) radiatsiya bilan issiqlik uzatish butunlay to'xtaydi va yuqori haroratlarda radiatsiya orqali issiqlik uzatish teskari yo'nalishda - issiq yuzalardan odamga o'tadi.
Ter bezlari tomonidan teri yuzasiga olib keladigan namlikning bug'lanishi paytida issiqlikning chiqishi havo haroratiga, odam bajaradigan ishning intensivligiga, atrofdagi havoning harakat tezligiga va uning nisbiy namligiga bog'liq.
Harorat, tezlik, nisbiy namlik va Atmosfera bosimi atrof-muhit havosi mikroiqlim parametrlari deb ataladi. Atrof-muhit harorati va intensivligi jismoniy faoliyat organizmlar muayyan ishlab chiqarish muhitini tavsiflaydi.
Yuqorida ko'rsatilgandek, inson va atrof-muhit o'rtasidagi issiqlik almashinuvi jarayonini ta'minlovchi asosiy parametrlar mikroiqlim ko'rsatkichlari hisoblanadi. Yer yuzasida (dengiz sathi) tabiiy sharoitlarda ular sezilarli chegaralarda farqlanadi. Shunday qilib, atrof-muhit harorati -88 dan + 60 ° C gacha o'zgarib turadi; havo harakatchanligi - 0 dan 60 m / s gacha; nisbiy namlik - 10 dan 100% gacha va atmosfera bosimi - 680 dan 810 mm Hg gacha. Art.
Mikroiqlim parametrlarining o'zgarishi bilan birga, insonning termal farovonligi ham o'zgaradi. Termal muvozanatni buzadigan sharoitlar organizmda uning tiklanishiga hissa qo'shadigan reaktsiyalarni keltirib chiqaradi. Saqlash uchun issiqlikni tartibga solish jarayonlari doimiy harorat Inson tanasi termoregulyatsiya deb ataladi. Bu tana haroratini doimiy ravishda ushlab turishga imkon beradi. Termoregulyatsiya asosan uchta usulda amalga oshiriladi: biokimyoviy; qon aylanishining intensivligini va terlashning intensivligini o'zgartirish orqali.
Kimyoviy termoregulyatsiya deb ataladigan biokimyoviy vositalar yordamida termoregulyatsiya, tezlikni tartibga solish orqali tanadagi issiqlik ishlab chiqarishni o'zgartirishdan iborat. oksidlanish reaktsiyalari. Qon aylanishi va terlash intensivligini o'zgartirish issiqlikning atrof-muhitga chiqishini o'zgartiradi va shuning uchun jismoniy termoregulyatsiya deb ataladi.
Tananing termoregulyatsiyasi barcha vositalar bilan bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi. Shunday qilib, havo harorati pasayganda, harorat farqining oshishi tufayli issiqlik o'tkazuvchanligining oshishi terining namligining pasayishi va shuning uchun bug'lanish orqali issiqlik o'tkazuvchanligining pasayishi, haroratning pasayishi kabi jarayonlar bilan oldini oladi. ichki organlardan qon tashish intensivligining pasayishi va shu bilan birga harorat farqining pasayishi tufayli teri Tanadagi optimal metabolizm va shunga mos ravishda maksimal faollik, agar issiqlik uzatish jarayonining tarkibiy qismlari quyidagi chegaralar ichida bo'lsa, sodir bo'lishi eksperimental ravishda aniqlangan: Q k≈30 %; Q l≈ 50 %; Q TM≈ 20%. Bu muvozanat termoregulyatsiya tizimida kuchlanishning yo'qligini tavsiflaydi.
Mikroiqlim parametrlari insonning termal farovonligi va ishlashiga bevosita ta'sir qiladi. Havoning harorati 25 ° C dan yuqori bo'lganida, odamning ishlashi pasayishni boshlagani aniqlandi. Biror kishi maxsus himoya vositalarisiz bir necha daqiqa nafas olishi mumkin bo'lgan nafas olish havosining maksimal harorati taxminan 116 ° S ni tashkil qiladi.
Insonning haroratga chidamliligi, shuningdek, uning issiqlik hissi ko'p jihatdan atrofdagi havoning namligi va tezligiga bog'liq. Nisbiy namlik qancha ko'p bo'lsa, vaqt birligida kamroq ter bug'lanadi va tana tezroq qizib ketadi. Yuqori namlik, ayniqsa, insonning termal farovonligiga salbiy ta'sir ko'rsatadi.<ос >30 °C, chunki hosil bo'lgan deyarli barcha issiqlik terning bug'lanishi orqali atrof-muhitga chiqariladi. Namlik ko'tarilganda, ter bug'lanmaydi, lekin terining yuzasidan tomchilar bilan pastga tushadi. Tanani charchatadigan va kerakli issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlamaydigan shiddatli ter oqimi paydo bo'ladi. Ter bilan birga organizm mineral tuzlar, iz elementlari va suvda eriydigan vitaminlarni sezilarli darajada yo'qotadi. Noqulay sharoitlarda suyuqlik yo'qotilishi bir smenada 8...10 litr va u bilan birga 40 g gacha osh tuzi (jami organizmda taxminan 140 g NaCl mavjud) bo'lishi mumkin. 30 g dan ortiq NaCl ni yo'qotish inson tanasi uchun juda xavflidir, chunki ular oshqozon sekretsiyasining buzilishiga, mushaklarning spazmlariga va kramplarga olib keladi. Yuqori haroratlarda inson tanasida suv yo'qotilishining kompensatsiyasi uglevodlar, yog'lar va oqsillarning parchalanishi tufayli yuzaga keladi.
Issiq do'konlarda ishchilarning suv-tuz balansini tiklash uchun tuzlangan (taxminan 0,5% NaCl) gazlangan suvni to'ldirish punktlari o'rnatiladi. ichimlik suvi smenada kishi boshiga 4...5 litr miqdorida. Bir qator fabrikalar bu maqsadlar uchun protein-vitamin kukunidan foydalanadilar. Issiq iqlim sharoitida sovutilgan holda ichish tavsiya etiladi ichimlik suvi yoki choy.
Yuqori haroratga uzoq vaqt ta'sir qilish, ayniqsa yuqori namlik bilan birga, tanadagi issiqlikning sezilarli darajada to'planishiga va tananing ruxsat etilgan darajadan yuqori qizib ketishining rivojlanishiga olib kelishi mumkin - gipertermiya - tana harorati 38 ga ko'tarilgan holat. ..39 ° S. Gipertermiya bilan va natijada issiqlik urishi kuzatilgan Bosh og'rig'i, bosh aylanishi, umumiy zaiflik, rang idrokining buzilishi, quruq og'iz, ko'ngil aynishi, qusish, kuchli terlash, tez yurak urishi va nafas olish. Bunday holda, rangparlik, siyanoz kuzatiladi, ko'z qorachig'i kengayadi, ba'zida konvulsiyalar va ongni yo'qotish kuzatiladi.
Issiq do'konlarda sanoat korxonalari Aksariyat texnologik jarayonlar atrof-muhit havosi haroratidan sezilarli darajada yuqori haroratlarda sodir bo'ladi. Issiq yuzalar kosmosga nurli energiya oqimlarini chiqaradi, bu esa salbiy oqibatlarga olib kelishi mumkin. Infraqizil nurlar inson tanasiga asosan issiqlik ta'siriga ega bo'lib, yurak-qon tomir va asab tizimlarining faoliyatini buzadi. Nurlar teri va ko'zlarning kuyishiga olib kelishi mumkin. Infraqizil nurlar ta'sirida ko'zning eng keng tarqalgan va og'ir shikastlanishi kataraktdir.
Past haroratlarda, yuqori havo harakatchanligida va namlikda amalga oshiriladigan ishlab chiqarish jarayonlari tananing sovishi va hatto hipotermiyasiga olib kelishi mumkin - hipotermiya. O'rtacha sovuqqa ta'sir qilishning dastlabki davrida nafas olish tezligining pasayishi va nafas olish hajmining oshishi kuzatiladi. Sovuqqa uzoq vaqt ta'sir qilish bilan nafas olish tartibsiz bo'ladi, nafas olish chastotasi va hajmi ortadi. Tashqi ish bajarilmaydigan va barcha energiya issiqlikka aylanadigan mushaklar tremorining paydo bo'lishi ichki organlarning haroratining pasayishini biroz vaqtga kechiktirishi mumkin. Harakat natijasi past haroratlar sovuq jarohatlardir.
2. MIKROİKLIM KO'RSATKORLARINI NAZORAT QILISh
Sanoat mikroiqlimining standart parametrlari GOST 12.1.005-88, shuningdek SanPiN 2.2.4.584-96 tomonidan o'rnatiladi.
Jadval - sanoat ish joylarida optimal mikroiqlim ko'rsatkichlari
|
Yil davri |
Havo harorati, 0 S |
Sirt harorati, 0 C |
Nisbiy namlik, % |
Havo tezligi, m/s |
|
|
Sovuq |
Ia (139 gacha) |
22…24 |
21…25 |
60…40 |
0,1 |
|
IIb (140…174) |
21…23 |
20…24 |
60…40 |
0,1 |
|
|
IIb(175…232) |
19…21 |
18…22 |
60…40 |
0,2 |
|
|
IIb (233…290) |
17…19 |
16…20 |
60…40 |
0,2 |
|
|
III (290 dan ortiq) |
16…18 |
15…19 |
60…40 |
0,3 |
|
|
Issiq |
Ia (139 gacha) |
23…25 |
22…26 |
60…40 |
0,1 |
|
Ib (140…174) |
22…24 |
21…25 |
60…40 |
0,1 |
|
|
IIa (175…232) |
20…22 |
19…23 |
60…40 |
0,2 |
|
|
IIb (233…290) |
19…21 |
18…22 |
60…40 |
0,2 |
|
|
III (290 dan ortiq) |
18…20) |
17…21 |
60…40 |
0,3 |
Yilning turli vaqtlarida kiyimning tabiatini va tananing akklimatizatsiyasini baholash uchun yil davri tushunchasi kiritildi. Yilning issiq va sovuq davrlari mavjud. Yilning issiq davri o'rtacha kunlik tashqi havo harorati + 10 ° C va undan yuqori, sovuq davr + 10 ° C dan past bo'lishi bilan tavsiflanadi.
Mehnat intensivligini hisobga olgan holda, tananing umumiy energiya iste'moliga asoslangan barcha turdagi ishlar uch toifaga bo'linadi: engil, o'rtacha va og'ir. Ishlab chiqarish binolarining ularda bajarilgan ishlar toifasi bo'yicha xususiyatlari tegishli binolarda ishchilarning yarmi yoki undan ko'pi tomonidan bajarilgan ishlar toifasi bilan belgilanadi.
Yengil ish (I toifa) tizimli jismoniy stressni talab qilmaydigan o'tirgan yoki tik turgan holda bajariladigan ishlarni (nazoratchilarning ishi, asboblarni aniq ishlab chiqarish jarayonlarida, ofis ishlarini va boshqalarni) o'z ichiga oladi. Engil ish 1a toifasiga (energiya iste'moli 139 Vtgacha) va 16 toifaga (energiya iste'moli 140...174 Vt) bo'linadi. Oʻrtacha ogʻir ishlarga (II toifa) energiya sarfi 175...232 (Ha kategoriya) va 233...290 Vt (116-toifa) boʻlgan ishlar kiradi. Na toifasiga doimiy yurish, tik turgan yoki o'tirish bilan bog'liq bo'lgan, ammo og'ir narsalarni harakatini talab qilmaydigan ishlarni o'z ichiga oladi; Pb toifasiga yurish va kichik (10 kg gacha) og'irliklarni ko'tarish (mexanik yig'ish sexlarida, to'qimachilik ishlab chiqarishda, ish paytida) kiradi. yog'ochni qayta ishlash va boshqalar). Energiya iste'moli 290 Vt dan ortiq bo'lgan og'ir ishlarga (III toifa) tizimli jismoniy zo'riqish bilan bog'liq ishlar, xususan doimiy harakatlanish, katta (10 kg dan ortiq) og'irliklarni ko'tarish (temirxonalarda, qo'lda ishlov beradigan quyish zavodlarida va boshqalar) kiradi. ).
Ishlab chiqarish binolarining ish joyida, GOST 12.1.005-88 ga muvofiq, maqbul va ruxsat etilgan mikroiqlim sharoitlari o'rnatilishi mumkin. Optimal mikroiqlim sharoitlari - bu mikroiqlim parametrlarining kombinatsiyasi bo'lib, ular insonga uzoq vaqt va tizimli ta'sir qilish bilan termal qulaylik tuyg'usini ta'minlaydi va yuqori ishlash uchun zarur shart-sharoitlarni yaratadi.
Qabul qilinadigan mikroiqlim sharoitlar mikroiqlim parametrlarining bunday kombinatsiyasi bo'lib, ular odamga uzoq vaqt va tizimli ta'sir qilish bilan termoregulyatsiya reaktsiyalarida stressni keltirib chiqarishi mumkin va fiziologik moslashish imkoniyatlari chegarasidan tashqariga chiqmaydi. Bunday holda, sog'liq bilan bog'liq muammolar yo'q, farovonlikni yomonlashtiradigan noqulay issiqlik hissi va ishlashning pasayishi yo'q.
Mikroiqlim ko'rsatkichlarini o'lchash ish joyida poldan 1,5 m balandlikda amalga oshiriladi, ularni kun va yilning turli vaqtlarida, texnologik jarayonning turli davrlarida takrorlaydi. Harorat, nisbiy namlik va havo tezligi o'lchanadi.
Harorat va nisbiy namlikni o'lchash uchun Assmann aspiratsion psixrometr ishlatiladi (2-rasm). U ikkita termometrdan iborat. Ulardan birida simob rezervuari mato bilan qoplangan, u pipetka bilan namlanadi. Quruq termometr havo haroratini ko'rsatadi. Nam termometrning ko'rsatkichlari havoning nisbiy namligiga bog'liq: uning harorati pastroq bo'lsa, nisbiy namlik past bo'ladi, chunki namlik pasayganda, namlangan to'qimalardan suvning bug'lanish tezligi oshadi va rezervuar yuzasi ko'proq soviydi. intensiv ravishda.
Xonadagi havo harakatchanligining nam termometr ko'rsatkichlariga ta'sirini bartaraf etish uchun (havo harakati namlangan to'qimalarning yuzasidan suvning bug'lanish tezligini oshiradi, bu esa simob balonining qo'shimcha sovishiga olib keladi va o'lchangan namlik qiymatini mos ravishda kam baholaydi. unga nisbatan haqiqiy ma'no) ikkala termometr ham metall himoya naychalarga joylashtiriladi. Asbob ko'rsatkichlarining aniqligi va barqarorligini oshirish uchun quruq va ho'l termometrlar bilan haroratni o'lchashda asbobning yuqori qismida joylashgan fan tomonidan yaratilgan doimiy havo oqimlari ikkala trubadan o'tkaziladi.
O'lchovdan oldin suv maxsus pipetkaga tortiladi va nam termometrning to'qima qobig'i namlanadi. Bunday holda, qurilma vertikal holda ushlab turiladi, keyin soat mexanizmi o'rnatiladi va o'lchov nuqtasiga o'rnatiladi (osilgan yoki qo'lda ushlab turiladi).
3...5 daqiqadan so'ng quruq va ho'l termometrlarning ko'rsatkichlari ma'lum darajalarda o'rnatiladi, undan havoning nisbiy namligi maxsus jadvallar yordamida hisoblanadi.
Havo harakatining tezligi anemometrlar yordamida o'lchanadi (2.7-rasm). Havo tezligi 1 m/s dan oshganda qanotli yoki chashka anemometrlari, past tezlikda esa issiq simli anemometrlar qo'llaniladi.
Kanatli va chashka anemometrlarining ishlash printsipi mexanikdir. Harakatlanuvchi havo oqimining aerodinamik kuchi ta'sirida, qanotlari (plastinkalar) bilan biriktirilgan qurilmaning rotori uning qiymati yaqinlashib kelayotgan oqim tezligiga mos keladigan tezlikda aylana boshlaydi. Tishli g'ildiraklar tizimi orqali eksa harakatlanuvchi o'qlarga ulanadi. Markaziy qo'lda birliklar va o'nliklar, kichik terishlarning qo'llari yuzlab va minglab bo'linmalarni ko'rsatadi. Yon tomonda joylashgan tutqichdan foydalanib, siz o'qni tishli mexanizmdan uzishingiz yoki uni ulashingiz mumkin.
O'lchovdan oldin, o'q o'chirilgan holda terish ko'rsatkichlarini yozib oling. Qurilma o'lchov nuqtasiga o'rnatiladi va unga qanotlari biriktirilgan eksa aylana boshlaydi. Vaqt sekundomer yordamida qayd qilinadi va qurilma yoqiladi. 1 daqiqadan so'ng, qo'lni siljitish orqali o'q o'chiriladi va o'qishlar yana yoziladi. Qo'lning aylanish tezligini aniqlash uchun asbob o'qishlaridagi farq 60 ga (daqiqada soniyalar soni) bo'linadi - 1 soniyada o'tgan bo'linishlar soni. Topilgan qiymatga asoslanib, qurilma bilan ta'minlangan grafikdan foydalanib, sekundiga havo harakati tezligini aniqlang.
Past havo tezligini o'lchash uchun issiq simli anemometr ishlatiladi, bu ham havo haroratini aniqlash imkonini beradi. O'lchov printsipi harorat va havo tezligi o'zgarishi bilan qurilmaning sezgir elementining elektr qarshiligining o'zgarishiga asoslangan. Galvanometr bilan o'lchangan elektr tokining kattaligiga asoslanib, havo oqimining tezligi jadvallar yordamida aniqlanadi.
ADABIYOT
Jidetskiy V.Ts., Djigirey V.S., Melnikov A.V. Mehnatni muhofaza qilish asoslari. Darslik - Ed. 2-chi, to'ldirilgan. – Sankt-Peterburg: Plakat, 2000 yil.
2014-05-14
Atrof-muhitning inson hayoti uchun ahamiyati Yashash muhiti va uning inson salomatligiga ta'siri BENZ-A-PIRENE. MUHIT VA OZQ-OVQAT MAHSULOTLARIDA KO'RINISH SABABLARI
Denisenko G.F. Mehnatni muhofaza qilish: darslik. - M.: magistratura, 1995. .
Drujinin V.F., Faoliyatni rag'batlantirish favqulodda vaziyatlar, M., 1996 yil.
Inson doimo atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvi holatidadir.
Insonning eng yaxshi termal farovonligi inson tanasining issiqlik chiqishi (QTB) atrof-muhitga (QTO) to'liq o'tkazilganda bo'ladi, ya'ni. termal muvozanat mavjud
Atrof-muhitga issiqlik o'tkazuvchanligidan (QTB > QTO) tananing issiqlik chiqishining ortiqcha bo'lishi ichki organlarning haroratining oshishiga, tananing isishi va uning haroratining oshishiga olib keladi - odam qiziydi. Aksincha, issiqlik o'tkazuvchanligining issiqlik chiqarishdan ortiqligi (Q.TV< QТО) приводит к охлаждению организма и к снижению его температуры - человеку становится холодно.
Inson tanasining o'rtacha harorati 36,6 0 S. Bu haroratdan bir yo'nalishda yoki boshqasida kichik og'ishlar ham insonning farovonligining yomonlashishiga olib keladi.
Tananing issiqlik hosil bo'lishi (QTB) birinchi navbatda inson tomonidan bajariladigan ishning og'irligi va intensivligi, asosan mushaklar yukining miqdori bilan belgilanadi.
Inson tanasidan atrof-muhitga issiqlik o'tishi quyidagilar natijasida sodir bo'ladi:
Kiyim orqali issiqlik o'tkazuvchanligi (QT). Issiqlik faqat ko'proq bo'lgan tanadan o'tkazilishi mumkin yuqori harorat harorati pastroq bo'lgan tanaga. Issiqlik uzatishning intensivligi tana haroratining farqiga (bizning holatda, bu inson tanasining harorati va odamni o'rab turgan narsalar va havo harorati) va kiyimning issiqlik izolyatsion xususiyatlariga bog'liq.
Buni tushuntirish uchun oddiy tajriba o'tkazish mumkin.
Bir stakan issiq suvga termometrni qo'ying va stakanning o'zini avval iliq suv bilan, keyin esa sovuq suv bilan idishga joylashtiring. sovuq suv. Birinchi va ikkinchi holatlarda termometr ko'rsatkichlari pasayish tezligini kuzating.
Sovuq suvda bo'lgan stakandagi haroratning pasayishi stakandagi issiq suvdan idishdagi iliq suvga issiqlik o'tkazish intensivligidan tezroq sodir bo'ladi. Ushbu tajriba issiqlik almashinuvining harorat farqiga bog'liqligini ko'rsatadi.
Inson va atrof-muhit o'rtasidagi issiqlik almashinuvi atrof-muhit harorati va turli xil issiqlik izolyatsion xususiyatlarga ega kiyim tanlash bilan tartibga solinishi mumkin.
Konvektiv issiqlik uzatish (QK). Bu nima? Issiq ob'ekt yaqinidagi havo qiziydi. Issiq havo kamroq zichlikka ega va engilroq bo'lgani uchun ko'tariladi va uning o'rnini atrof-muhitdan sovuqroq havo egallaydi.
Issiq va sovuq havo zichligidagi farq tufayli havo qismlarini almashish hodisasi tabiiy konvektsiya deb ataladi.
Agar iliq ob'ekt sovuq havo bilan puflansa, ob'ektdagi havoning issiqroq qatlamlarini sovuqroqlari bilan almashtirish jarayoni tezlashadi. Bunday holda, qizdirilgan ob'ekt sovuqroq havoga ega bo'ladi, qizdirilgan ob'ekt va atrofdagi havo o'rtasidagi harorat farqi kattaroq bo'ladi va biz ilgari aniqlaganimizdek, ob'ektdan atrofdagi havoga issiqlik o'tkazish intensivligi ortadi. Bu hodisa majburiy konvektsiya deb ataladi.
Masalan: majburiy konvektsiya hodisasini tasvirlab beradigan bo'lsak, shamolli havoda bir xil havo haroratida odam iqlim sharoitini sovuqroq deb biladi, chunki uning tanasidan issiqlik uzatish yanada qizg'in.
Shunday qilib, inson va atrof-muhit o'rtasidagi issiqlik almashinuvi havo harakati tezligini o'zgartirish orqali tartibga solinishi mumkin.
- - atrofdagi sirtlarda radiatsiya (QIZ). Issiq jismning yuzasida nurli (elektromagnit to'lqin) - infraqizil nurlanishga aylanadigan issiqlik energiyasi boshqa - sovuq - sirtga o'tadi va u erda yana issiqlikka aylanadi. Odam va uning atrofidagi ob'ektlar orasidagi harorat farqi qanchalik katta bo'lsa, nurlanish oqimi shunchalik katta bo'ladi. Bundan tashqari, agar atrofdagi narsalarning harorati odamning haroratidan past bo'lsa va aksincha, agar atrofdagi narsalar ko'proq qizdirilsa, nurlanish oqimi odamdan kelishi mumkin.
- - teri yuzasidan namlikning bug'lanishi (QISP). Agar odam terlasa, uning terisida suv tomchilari paydo bo'ladi, ular bug'lanadi va suv suyuq holatdan bug 'holatiga o'tadi. Bu jarayon bug'lanish uchun energiya sarfi (QISP) va natijada tananing sovishi bilan birga keladi.
Bug'lanishning intensivligini, demak, tanadan atrof-muhitga issiqlik uzatish miqdorini nima aniqlaydi?
Birinchidan, atrof-muhit haroratida - harorat qanchalik baland bo'lsa, bug'lanish tezligi shunchalik yuqori bo'ladi; ikkinchidan, havo namligidan - namlik qancha yuqori bo'lsa, bug'lanishning intensivligi past bo'ladi. Har bir havo harorati bug 'holatida havo birligi hajmida mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan maksimal suv miqdori bilan tavsiflanadi.
Oddiy tajriba bu hodisani ko'rsatishga yordam beradi. Kichkina shishani suv bilan to'ldiring, ichiga termometr qo'ying, shishani nam mato bilan o'rang va quyoshga qo'ying. Termometr ko'rsatkichlarini kuzatib boring. Shishadagi suvning harorati pasayishni boshlaydi.
Agar shisha ho'l latta bilan o'ralgan bo'lmasa, harorat ko'tariladi. Bu issiqlik energiyasini lattadan suvni bug'lantirishga sarflanishini ko'rsatadi.
Agar issiq havoda sovutilgan suv ichmoqchi bo'lsangiz, ushbu eng oddiy usuldan foydalanish mumkin. Bug'lanish tufayli sovutish, shuningdek, issiq quyoshli havoda haroratga ayniqsa sezgir bo'lgan o'simliklarni sug'orish tavsiya etilmasligini tushuntiradi. Kuchli bug'lanish tufayli o'simliklarning vegetativ qismlari qabul qilib bo'lmaydigan haroratgacha sovishi mumkin.
Odatda, havo namligi foiz sifatida ifodalangan nisbiy namlik (?) bilan o'lchanadi. Masalan, nisbiy namlik? = 70% bug 'holatidagi maksimal mumkin bo'lgan suv miqdorining 70% havoda ekanligini anglatadi. 100% nisbiy namlik havoning suv bug'i bilan to'yinganligini anglatadi va bunday muhitda bug'lanish sodir bo'lmaydi.
Bug'lanishning intensivligi havo tezligi oshishi bilan ortadi. Bu majburiy konvektsiya paytida issiqlik uzatishning oshishi bilan bir xil sabablar bilan izohlanadi. Inson tanasi yaqinida joylashgan va suv bug'lari bilan to'yingan havo qatlamlari havo harakati tufayli chiqariladi va havoning quruqroq qismlari bilan almashtiriladi va bug'lanish intensivligi oshadi.
Ekshalatsiyalangan havoni isitish (QB). Nafas olish jarayonida inson o'pkasiga kiradigan atrof-muhit havosi isitiladi va ayni paytda suv bug'lari bilan to'yingan bo'ladi. Shunday qilib, issiqlik inson tanasidan chiqarilgan havo (QB) bilan chiqariladi.
Shunday qilib, odam va atrof-muhit o'rtasidagi issiqlik almashinuvi issiqlik o'tkazuvchanligi (QT), konvektiv issiqlik almashinuvi (Qk), radiatsiya (Qiz), bug'lanish (QISP), chiqarilgan havoning isishi (QB), ya'ni:
Qtot = QT + QK + QIZ + QISP + QB - issiqlik balansi tenglamasi
Yuqorida sanab o'tilgan issiqlik uzatish yo'llarining hissasi doimiy emas va ishlab chiqarish hududidagi mikroiqlim parametrlariga, shuningdek, odamni o'rab turgan sirtlarning haroratiga bog'liq. Agar bu sirtlarning t si inson tanasining t dan past bo'lsa, u holda radiatsiya orqali issiqlik almashinuvi inson tanasidan sovuq yuzalarga o'tadi. Aks holda, issiqlik almashinuvi teskari yo'nalishda sodir bo'ladi: isitiladigan sirtlardan odamga. Konveksiya orqali issiqlik uzatish xonadagi havo haroratiga va uning ish joyidagi harakat tezligiga, bug'lanish orqali issiqlik uzatish esa havoning nisbiy namligiga va havo harakati tezligiga bog'liq.
Inson organizmidagi metabolizm optimal ekanligi va shunga mos ravishda issiqlik uzatish jarayonining tarkibiy qismlari taxminan quyidagi chegaralarda bo'lsa, uning ishlashi yuqori ekanligi aniqlandi:
QK+ QT? o'ttiz%; QIZ? 45%; QIS?20%; QV?5%.
Issiqlik uzatish komponentlarining bu muvozanati insonning termoregulyatsiya tizimida kuchlanishning yo'qligini tavsiflaydi.
QT, QK, Qiz issiqlik oqimlarining yo'nalishi odamdan havoga va odamni o'rab turgan ob'ektlarga va aksincha bo'lishi mumkin, bu yuqoriroq bo'lgan narsaga - odam tanasining haroratiga yoki atrof-muhit havosi va uni o'rab turgan jismlarga bog'liq (1-rasm). 1.).
Guruch. 1. Issiqlik oqimining yo'nalishi diagrammasi: QB - termal havoning ekshalatsiyasi; QI - bug'lanish; Qiz - nurlanish; QK - konvektiv issiqlik uzatish; QT - issiqlik o'tkazuvchanligi
Inson tanasining issiqlik hosil bo'lishi, birinchi navbatda, inson faoliyati davomida mushaklar yukining miqdori bilan belgilanadi va issiqlik uzatish atrofdagi havo va ob'ektlarning harorati, harakat tezligi va havoning nisbiy namligi bilan belgilanadi.
