33 Теплообмен человека с окружающей средой

В производственной обстановке человек должен иметь нормальный теплообмен с окружающей средой, т. е. количество теплоты, которое вырабатывает организм в единицу времени, должно быть равно количеству теплоты, отведенного от него в окружающую среду. Только в этом случае комплекс метеорологических факторов воспринимается человеком как ощущение теплового комфорта.

Совокупность процессов, обуславливающих теплообмен между организмом и внешней средой, в результате которых температура тела человека поддерживается на постоянном уровне (37±0,5^оС), называется терморегуляцией.

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия, или микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий вентиляции и отопления.

Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется конвекцией в результате омывания тела воздухом, теплопроводностью, излучением на окружающие предметы и в процессе тепломассообмена при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами и при дыхании.

Количество теплоты, отдаваемой в окружающий воздух с поверхности тела при испарении пота, зависит не только от температуры воздуха и интенсивности работы, но и от скорости окружающего воздуха и его относительной влажности.

Количество теплоты, выделяемой человеком с выдыхаемым воздухом, зависит от его физической нагрузки, влажности, и температуры вдыхаемого воздуха.

Тепловыделение: , где

- конвекция, поверхность тела соприкасается с воздухом;

- излучение;

- тепломасса обмен =

,где

- скорость движения воздуха – 0,2-0,3 м/с, до 0,5 м/с;

- относительная влажность, 40-60 %, до 70 % , где

- абсолютное содержание влаги г/м³,

- максимальное возможное содержание для каждой температуры.

Установлено, что человек в состоянии покоя теряет в сутки около 1700 ккал, работник умственного труда – 2500 ккал, при выполнении тяжелой физической работы потери тепла могут достигать 6000 ккал.

34 Параметры микроклимата и их влияние на организм человека. Система терморегуляции человека. Нормирование параметров микроклимата

Параметры микроклимата: температура воздуха (в ⁰С); влажность воздуха (в %); скорость движения воздуха (м/с); интенсивность теплового облучения (Вт/м²); барометрическое (атмосферное) давление (Па).

При высокой температуре воздуха и тепловом облучении кровеносные сосуды поверхности тела расширяются: при этом происходит перемещение крови в организме к поверхности кожи. Вследствие такого перераспределения крови теплоотдача с поверхности тела значительно увеличивается.

При низких температурах окружающего воздуха кровеносные сосуды сужаются, скорость протекания крови замедляется и отдача тепла уменьшается.

При пониженных температурах и интенсивном движении воздуха может происходить переохлаждение тела, в результате чего возникают простудные заболевания.

Повышенная относительная влажность воздуха затрудняет терморегуляцию организма, так как затрудняет отдачу тепла путем испарения пота с поверхности кожи.

Когда наряду с повышенной влажностью в помещении поддерживается высокая температура. В этих условиях наступает утомление, затрудняется отдача тепла путем испарения пота, нарушается терморегуляция организма.

При тепловом облучении поражение организма обуславливается действием лучей инфракрасной части спектра. Максимальной проникающей способностью в организм человека обладают коротковолновые инфракрасные лучи с длиной волны от 0,76 до 1,5 микрометра (1мкм = 10^-6м). Наиболее сильный нагрев поверхности кожи вызывают инфракрасные лучи с длиной волны от 1,4 до 20 мкм. Тепловые излучения поражают кожные покровы лица и роговицу глаз. При продолжительном воздействии инфракрасных лучей на незащищенный глаз может произойти помутнение хрусталика, и как следствие  ухудшение зрения. При действии лучистой энергии понижается кровяное давление, нарушается терморегуляция организма, происходит обильное потоотделение с поверхности кожи. Наблюдается изменение в составе крови. Температура тела может повышаться до 38,539 С.