Η αύξηση της μεταφοράς θερμότητας στο σώμα συμβαίνει λόγω. Φυσιολογική βάση

Στο ανθρώπινο σώμα, ως αποτέλεσμα μεταβολικών διεργασιών, παράγεται συνεχώς θερμότητα και πότε μηχανική εργασίαυπάρχει αυξημένη παραγωγή θερμότητας. Ταυτόχρονα, υπάρχει συνεχής απώλεια θερμότητας του σώματος. Σε κατάσταση ηρεμίας, απελευθερώνονται 80 kcal θερμότητας κάθε ώρα, δηλαδή η ποσότητα θερμότητας που είναι επαρκής για να φέρει 1 λίτρο σε βρασμό. κρύο νερό. Η θερμότητα από το σώμα μεταφέρεται στο δέρμα κυρίως μέσω της κυκλοφορίας του αίματος. Η μεταφορά θερμότητας συμβαίνει λόγω του γεγονότος ότι το δέρμα έχει χαμηλότερη θερμοκρασία από τα εσωτερικά όργανα. θερμότητα χάνεται μέσω του δέρματος και των πνευμόνων.

εξαρτάται από τη θερμοκρασία περιβάλλονθερμότητα απελευθερώνεται από το σώμα διαφορετικοί τρόποι. Βασικά, υπάρχουν 4 τρόποι απαγωγής θερμότητας.

• 1. Μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία (ακτινοβολία). ΣΤΟ φυσιολογικές συνθήκεςαυτή η μέθοδος αντιπροσωπεύει περίπου το 60% της συνολικής μεταφοράς θερμότητας. Η ακτινοβολία που εκπέμπεται από το ανθρώπινο σώμα βρίσκεται μέσα υπέρυθρεςφάσμα (μήκος κύματος από 5 έως 20 μικρά) με μέγιστο μήκος κύματος 9 μικρά.
• 2. Μεταφορά θερμότητας με συναγωγή, όταν η θερμότητα μεταφέρεται από την επιφάνεια του δέρματος στον αέρα ή το νερό σε επαφή με το δέρμα. Τα θερμαινόμενα σωματίδια παρασύρονται και αντικαθίστανται από νέα, «κρύα» που με τη σειρά τους «θερμαίνονται» και παρασύρουν τη θερμότητα μαζί τους. Όταν ένα σώμα βυθίζεται στο νερό, η μεταφορά θερμότητας με συναγωγή είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι όταν έρχεται σε επαφή με τον αέρα, καθώς η θερμοχωρητικότητα του τελευταίου είναι σχετικά μικρή.
• 3. Μεταφορά θερμότητας μέσω αγωγιμότητας, όταν η θερμότητα φεύγει από το σώμα αγώγοντας απευθείας από το σημείο επαφής, για παράδειγμα, με τον κρύο πυθμένα ενός λουτρού ή κρύο νερό.
• 4. Μεταφορά θερμότητας με εξάτμιση του ιδρώτα από την επιφάνεια του δέρματος, η οποία στη συνέχεια ψύχεται. Αυτή η διαδικασία μεταφοράς θερμότητας ενισχύεται όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία του δέρματος. Η μεταφορά θερμότητας με εξάτμιση είναι 20-25% της συνολικής μεταφοράς θερμότητας. Υπάρχουν περισσότεροι από 2 εκατομμύρια ιδρωτοποιοί αδένες στην επιφάνεια του σώματός μας, οι οποίοι εμπλέκονται στη διαδικασία της εφίδρωσης. Ψύχοντας με την εξάτμιση του ιδρώτα, το δέρμα, με τη σειρά του, ψύχει το αίμα, το οποίο του μεταφέρει θερμότητα από εσωτερικά όργανα.

Σε ξηρά κλίματα (κλίματα ερήμου), ο ιδρώτας εξατμίζεται τόσο γρήγορα που το δέρμα μπορεί να φαίνεται εντελώς ξηρό. Πάντα υπάρχει πολύς ιδρώτας, αλλά είναι ανεπαίσθητος. Για να πειστείτε για αυτό, αρκεί να βάλετε τη μια παλάμη πάνω στην άλλη για ένα λεπτό για να αποφύγετε την εξάτμιση και οι παλάμες να βραχούν.

Ενώ ένα άτομο βρίσκεται σε ένα ζεστό, ιδιαίτερα ζεστό, λουτρό νερού, εμφανίζεται αυξημένη εφίδρωση σε περιοχές του σώματος που δεν είναι βυθισμένες στο νερό. Μετά την έξοδο από το μπάνιο, ενισχύεται η λειτουργία των ιδρωτοποιών αδένων των σημείων του σώματος που έρχονται σε επαφή με το νερό. Κατά τη μεταφορά θερμότητας με εξάτμιση, παράγοντες όπως η ταχύτητα κίνησης του αέρα και η σχετική υγρασία αποκτούν αξιοσημείωτη σημασία.

Οι φυσιολογικοί μηχανισμοί ρύθμισης της θερμότητας και μεταφοράς θερμότητας του σώματος είναι πολύ περίπλοκοι. Με διάφορες διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του σώματος, ο σχετικός ρόλος των μεμονωμένων μηχανισμών μεταφοράς θερμότητας αλλάζει επίσης ανάλογα. Μεγάλης σημασίαςαποκτούν αμοιβαία διασυνδεδεμένη ειδική θερμοχωρητικότητα των ιστών, τη θερμική τους αγωγιμότητα, τη θερμοκρασία διαφόρων τμημάτων του σώματος κ.λπ. Ο ρόλος αυτών των παραγόντων στις αντιδράσεις του σώματος στα θερμικά ερεθίσματα, καθένα από τα οποία έχει τους δικούς του φυσικούς δείκτες, είναι σημαντικός.

Ειδική θερμότηταιστούς (η ποσότητα θερμότητας σε θερμίδες που απαιτείται για να αυξηθεί η θερμοκρασία 1 g μιας ουσίας κατά 1 ° - από 15 σε 16 °), που δεν περιέχουν λίπος, περίπου ίσο με 0,85 θερμίδες / g, που περιέχουν λίπος - 0,70 θερμίδες / g, αίμα 0,90 θερμίδες/γρ το μεγαλύτερο ειδική θερμότητα, ίσο με 1 cal / g, το νερό έχει. Η ειδική θερμοχωρητικότητα του αέρα σε θερμοκρασία σώματος 36-37 ° είναι 0,2375 θερμίδες / g.

Σημαντική σημασία έχει ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας των ιστών, ο οποίος εξαρτάται από τις συνθήκες της κυκλοφορίας του αίματος και της λέμφου σε αυτούς. Με αύξηση της περιεκτικότητας σε νερό ή αυξημένη ροή αίματος, αυξάνεται η θερμική αγωγιμότητα των ιστών. Η θερμική αγωγιμότητα του σπογγώδους οστού, των μυών, του λιπώδους ιστού είναι διαφορετική. Εάν ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας (cal-cm-sec-deg) του ανθρώπινου δέρματος είναι 0,00060, τότε για το νερό στους 37 ° είναι 0,00135 και για τον ξηρό αέρα - 0,00005.

Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας των ιστών του σώματος που βρίσκονται πιο επιφανειακά αλλάζει σε σχέση με την παροχή αίματος, καθώς η θερμότητα παρέχεται συνεχώς στην επιφάνεια του δέρματος.

Εξαρτάται από εξωτερικοί παράγοντεςο βαθμός μεταφοράς θερμότητας μπορεί επίσης να αλλάξει. Ταυτόχρονα αλλάζουν και οι συνθήκες κυκλοφορίας του αίματος στους επιφανειακούς ιστούς. Σε ιστούς με ανεπαρκή κυκλοφορία αίματος ή με χαμηλότερη περιεκτικότητα σε νερό, δηλ. χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα, όταν χρησιμοποιούνται λουτρά με νερό ή λασπόλουτρα, θα ρέει λιγότερη θερμότητα σε σύγκριση με ιστούς με υψηλή θερμική αγωγιμότητα.

Αυτή είναι μια εξισορρόπηση των διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας και παραγωγής θερμότητας για τη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας σώματος. Το νευρικό κέντρο της θερμορύθμισης βρίσκεται στον υποθάλαμο.

Παραγωγή θερμότηταςσυμβαίνει λόγω χημικές αντιδράσειςστον εγκέφαλο, την καρδιά, το συκώτι, τους σκελετικούς μύες που λειτουργούν. Εάν ένα άτομο κρυώνει, οι μύες του συσπώνται (τρέμουν), ενώ δεν υπάρχει κίνηση, αλλά απελευθερώνεται θερμότητα. Με την έναρξη της ψυχρής περιόδου, ο θυρεοειδής αδένας εκκρίνει περισσότερη θυροξίνη, η οποία οδηγεί σε μεγαλύτερη απελευθέρωση θερμότητας στα μιτοχόνδρια.

Διάχυση θερμότηταςσε μέτρια θερμοκρασία, συμβαίνει λόγω της ακτινοβολίας από την επιφάνεια του δέρματος και της μεταφοράς θερμότητας στον ψυχρό αέρα, στη ζέστη - λόγω της εξάτμισης του ιδρώτα από την επιφάνεια του δέρματος. Η μεταφορά θερμότητας μπορεί να ρυθμιστεί: μακροπρόθεσμα - αλλάζοντας το πάχος του υποδόριου λιπώδους ιστού. βραχυπρόθεσμα - λόγω της επέκτασης ή της στένωσης των τριχοειδών αγγείων του δέρματος.

Η σκλήρυνση είναι η εκπαίδευση της αντίστασης του σώματος στην υποθερμία ή την υπερθέρμανση. Περιλαμβάνει αέρα και διαδικασίες νερούμε σταδιακή μείωση της θερμοκρασίας.

Δοκιμές

1. Τι συμβαίνει στο ανθρώπινο σώμα όταν εκτίθεται στο κρύο για αρκετές ώρες;
Α) διαστολή των αιμοφόρων αγγείων
Β) συσσώρευση λίπους
Β) ενίσχυση μεταβολισμό της ενέργειας
Δ) αυξημένη εφίδρωση

2. Η ανθρώπινη αντίδραση στο κρύο ΔΕΝ είναι
Α) αυξημένη έκκριση θυροξίνης
Β) επέκταση των τριχοειδών αγγείων του δέρματος
Β) αύξηση του όγκου του υποδόριου λιπώδους ιστού
Δ) επιτάχυνση του μεταβολισμού στο ήπαρ

3. Γιατί τρέμει ένας άνθρωπος όταν κρυώνει πολύ;
Α) να βελτιώσει τη μετάδοση του ψυχρού σήματος στον εγκέφαλο
Β) για τη δημιουργία πρόσθετης ενέργειας με τη βοήθεια της μυϊκής δραστηριότητας
Β) να μεταφέρει περισσότερο αίμα στην επιφάνεια του δέρματος
Δ) να σταματήσει τη διείσδυση του κρύου μέσα από το δέρμα

4. Όταν ένα άτομο μένει στο κρύο για πολλή ώρα
Α) αυξημένη εφίδρωση
Β) Ενισχύεται ο ενεργειακός μεταβολισμός
Γ) ενεργοποιείται η σύνθεση γλυκογόνου
Δ) επεκτείνεται αιμοφόρα αγγεία

5. Ποιο όργανο συμβάλλει στη μεταφορά θερμότητας στον άνθρωπο;
Α) εύκολο
Β) συκώτι
Β) μείζονα θωρακικό
Δ) πάγκρεας

6. Εάν ένα άτομο βρίσκεται σε ένα ζεστό δωμάτιο για πολλή ώρα, τότε
Α) ο αριθμός των λευκοκυττάρων στο σώμα μειώνεται
Β) περισσότερο αίμα εισέρχεται στα αιμοφόρα αγγεία του δέρματος
Β) η θερμοκρασία του σώματος πέφτει
Δ) ο μεταβολισμός αυξάνεται

Όταν αλλάζετε ρυθμίσεις περιβάλλοντος, ανθρώπινο περιβάλλον, σε αυτή η υπόθεσημικροκλίμα, αλλάζει και η θερμική του ευεξία. Εάν οποιεσδήποτε συνθήκες παραβιάζουν τη θερμική ισορροπία του σώματος, τότε εμφανίζονται αμέσως αντιδράσεις που την αποκαθιστούν.

Η θερμορύθμιση του ανθρώπινου σώματος είναι η διαδικασία ρύθμισης της απελευθέρωσης θερμότητας, συμβάλλοντας στη διατήρηση μιας σταθερής που είναι κοντά στους 36,5 μοίρες. Προϋποθέσεις που παραβιάζουν κανονικό άτομοονομάζονται άβολα. Οι συνθήκες υπό τις οποίες είναι φυσιολογικό, δεν υπάρχει τεταμένη κατάσταση με ανταλλαγή θερμότητας, ονομάζονται άνετες. Είναι επίσης βέλτιστες. Μια ζώνη που αφαιρεί εντελώς τη θερμότητα που παράγεται από το σώμα, στην οποία δεν υπάρχει τάση στο σύστημα θερμορύθμισης, είναι μια ζώνη άνεσης.

Υπάρχουν τρεις τρόποι με τους οποίους πραγματοποιείται η θερμορύθμιση του σώματος:

1. βιοχημικό τρόπο.
2. Αλλαγή στην ένταση της κυκλοφορίας του αίματος.
3. Ένταση εφίδρωσης.

Στην πρώτη μέθοδο, βιοχημική, αλλάζει η ένταση των διεργασιών που συμβαίνουν στο σώμα. Για παράδειγμα, όταν πέφτει η θερμοκρασία περιβάλλοντος, εμφανίζεται μυϊκός τρόμος, ο οποίος αυξάνει την απελευθέρωση θερμότητας. Μια τέτοια θερμορύθμιση του ανθρώπινου σώματος ονομάζεται χημική.

Στη δεύτερη μέθοδο, το σώμα ρυθμίζει ανεξάρτητα τη ροή του αίματος, η οποία, στην περίπτωση αυτή, θεωρείται ως φορέας θερμότητας. Μεταφέρει θερμότητα από τα εσωτερικά όργανα στην επιφάνεια του σώματος. Σε αυτή την περίπτωση, εμφανίζεται η απαραίτητη στένωση ή επέκταση των αιμοφόρων αγγείων. Σε υψηλή θερμοκρασία γύρω - τα αγγεία διαστέλλονται, η ροή του αίματος από τα εσωτερικά όργανα αυξάνεται, σε χαμηλή θερμοκρασία εμφανίζεται η αντίστροφη διαδικασία. η ροή του αίματος μειώνεται, λιγότερη θερμότητα βγαίνει.

Με τη μείωση της θερμοκρασίας του αέρα, υπάρχει μείωση της μεταφοράς θερμότητας, της εφίδρωσης και της υγρασίας της επιφάνειας του δέρματος, επομένως, λόγω της μείωσης της εξάτμισης, η μεταφορά θερμότητας του σώματος μειώνεται. Μεγάλη απώλειαη υγρασία μπορεί να είναι επικίνδυνη για τον άνθρωπο.

Στη δεύτερη και τρίτη περίπτωση, φυσική θερμορύθμισηανθρώπινο σώμα.

Το μικροκλίμα επηρεάζει σημαντικά την κατάσταση ενός ατόμου, την απόδοσή του. Η άνεση των συνθηκών διαβίωσης και εργασίας επηρεάζεται από τις βέλτιστες καιρικές συνθήκες αερίου. Οι παράμετροι του μικροκλίματος παρέχουν ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του σώματος και του περιβάλλοντος. Αυτή είναι η ανθρώπινη θερμορύθμιση.

Υπό φυσικές συνθήκες, αυτές οι παράμετροι παρουσιάζουν σημαντικές διακυμάνσεις. Όταν αλλάζουν, δεν γίνεται το ίδιο όπως πριν και η ευημερία ενός ατόμου. Για παράδειγμα, η ανοχή του αέρα του περιβάλλοντος εξαρτάται όχι μόνο από τη θερμοκρασία, αλλά και από την υγρασία, την ταχύτητα του αέρα. Έχει αποδειχθεί ότι σε θερμοκρασία περιβάλλοντος που υπερβαίνει τους 25 βαθμούς, η απόδοση μειώνεται. Με τι περισσότερα θέματαΗ υπερθέρμανση του σώματος συμβαίνει πιο γρήγορα, επειδή εξατμίζεται λιγότερος ιδρώτας. Η απέκκρισή του εξαντλεί τον οργανισμό. Παράλληλα, χάνει πολλές βιταμίνες, ιχνοστοιχεία, μέταλλα.

Με παρατεταμένη έκθεση στο σώμα υψηλή θερμοκρασίασε συνδυασμό με υψηλή υγρασία, η θερμοκρασία του σώματος μπορεί να ανέλθει στους 39 βαθμούς. Αυτή η κατάσταση ονομάζεται υπερθερμία. Μπορεί να είναι απειλητικό για τη ζωή.

Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες του αέρα είναι επίσης επικίνδυνες. Δεν είναι λιγότερο επικίνδυνοι από τους ψηλούς. Υπάρχει μια ψύξη και υποθερμία, που ονομάζεται υποθερμία. Και, ως αποτέλεσμα, ψυχροί τραυματισμοί.

Η θερμορύθμιση του ανθρώπινου σώματος συμβαίνει με όλους τους τρόπους ταυτόχρονα. Αλλά περιοδικά κάποια από αυτά εμπλέκονται λιγότερο, και κάποια πολύ περισσότερο.

Η ανθρώπινη δραστηριότητα συνοδεύεται από συνεχή απελευθέρωση θερμότητας στο περιβάλλον. Η ποσότητα του εξαρτάται από το βαθμό σωματικής καταπόνησης και κυμαίνεται από 85 (σε ηρεμία) έως 500 W (κατά τη διάρκεια της σκληρής εργασίας). Προς την φυσιολογικές διεργασίεςστο σώμα να προχωρήσει κανονικά, η θερμότητα που παράγεται από το σώμα πρέπει να απομακρυνθεί πλήρως στο περιβάλλον.Η παραβίαση της θερμικής ισορροπίας μπορεί να οδηγήσει σε υπερθέρμανση ή υποθερμία του σώματος και, ως αποτέλεσμα, σε αναπηρία, ταχεία κόπωση, απώλεια συνείδησης και θερμικός θάνατος.

Ένας από τους σημαντικούς αναπόσπαστους δείκτες της θερμικής κατάστασης του σώματος είναι μέση θερμοκρασίασώμα περίπου 36,5" S. Εξαρτάται από τον βαθμό παραβίασης του ισοζυγίου θερμότητας και το επίπεδο κατανάλωσης ενέργειας κατά την εκτέλεση σωματική εργασία. Όταν κάνεις δουλειά μέτριοςκαι σοβαρό σε υψηλές θερμοκρασίες αέρα, μπορεί να αυξηθεί από μερικά δέκατα του βαθμού σε 1 ... 2 ° C. Η υψηλότερη θερμοκρασία των εσωτερικών οργάνων που μπορεί να αντέξει ένα άτομο είναι 43 ° C, η ελάχιστη είναι 25 ° C.

Το καθεστώς θερμοκρασίας του δέρματος παίζει σημαντικό ρόλο στη μεταφορά θερμότητας. Η θερμοκρασία του κυμαίνεται σε αρκετά σημαντικά όρια και κάτω από τα ρούχα είναι 30 ... 34 ° C. Κάτω από αντίξοες καιρικές συνθήκες για ξεχωριστές ενότητεςη θερμοκρασία του σώματος μπορεί να πέσει στους 20 ° C, και μερικές φορές ακόμη χαμηλότερη.

Η κανονική θερμική ευεξία εμφανίζεται όταν η παραγωγή θερμότητας Q TPένα άτομο γίνεται πλήρως αντιληπτό από το περιβάλλον Q TO, δηλαδή όταν πραγματοποιείται η ισορροπία θερμότητας Q TP = Q TO. Σε αυτή την περίπτωση, η θερμοκρασία των εσωτερικών οργάνων παραμένει σταθερή. Εάν η παραγωγή θερμότητας του σώματος δεν μπορεί να μεταφερθεί πλήρως στο περιβάλλον ( Q TP > Q TO), υπάρχει αύξηση της θερμοκρασίας των εσωτερικών οργάνων και μια τέτοια θερμική ευεξία χαρακτηρίζεται από την έννοια του "καυτού". Στην περίπτωση που το περιβάλλον αντιλαμβάνεται περισσότερη θερμότητα από αυτή που αναπαράγεται από ένα άτομο ( Q TP < Q TO), τότε το σώμα κρυώνει. Μια τέτοια θερμική ευεξία χαρακτηρίζεται από την έννοια του "κρύου".

Η ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ ενός ατόμου και του περιβάλλοντος πραγματοποιείται με συναγωγή Q kως αποτέλεσμα της πλύσης του σώματος με αέρα, ακτινοβολία στις γύρω επιφάνειες και κατά τη διαδικασία μεταφοράς θερμότητας και μάζας Q lκατά την εξάτμιση της υγρασίας που μεταφέρεται στην επιφάνεια του δέρματος από τους ιδρωτοποιούς αδένες και κατά την αναπνοή. Η κανονική ευημερία ενός ατόμου πραγματοποιείται υπό την προϋπόθεση της ισότητας:

Q TP = Q k +Q l +Q TM

Η ποσότητα θερμότητας που εκπέμπεται από το ανθρώπινο σώμα με διάφορους τρόπους εξαρτάται από τη μία ή την άλλη παράμετρο του μικροκλίματος. Ναι, μέγεθος και κατεύθυνση μεταφορά θερμότητας με συναγωγήενός ατόμου με το περιβάλλον καθορίζεται κυρίως από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, την ατμοσφαιρική πίεση, την κινητικότητα και την περιεκτικότητα σε υγρασία του αέρα.

Η ακτινοβολία θερμότητας εμφανίζεται προς την κατεύθυνση των επιφανειών που περιβάλλουν ένα άτομο, οι οποίες έχουν χαμηλότερη θερμοκρασία από τη θερμοκρασία της επιφάνειας των ρούχων και των ανοιχτών τμημάτων του ανθρώπινου σώματος. Σε υψηλές θερμοκρασίες των γύρω επιφανειών (πάνω από 30 °C), η μεταφορά θερμότητας από την ακτινοβολία σταματά εντελώς και σε υψηλότερες θερμοκρασίες, η μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία πηγαίνει σε αντίστροφη κατεύθυνση- από ζεστές επιφάνειες σε ένα άτομο.

Η απελευθέρωση θερμότητας κατά την εξάτμιση της υγρασίας που μεταφέρεται στην επιφάνεια του δέρματος από τους ιδρωτοποιούς αδένες εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα, την ένταση της εργασίας που εκτελεί ένα άτομο, από την ταχύτητα του περιβάλλοντος αέρα και τη σχετική υγρασία του.

Θερμοκρασία, ταχύτητα, σχετική υγρασία και Ατμοσφαιρική πίεσηατμοσφαιρικός αέρας ονομάζονται παράμετροι μικροκλίματος. Η θερμοκρασία και η ένταση των γύρω αντικειμένων σωματική δραστηριότηταοι οργανισμοί χαρακτηρίζουν ένα συγκεκριμένο περιβάλλον παραγωγής.

Οι κύριες παράμετροι που διασφαλίζουν τη διαδικασία ανταλλαγής θερμότητας μεταξύ ενός ατόμου και του περιβάλλοντος, όπως φαίνεται παραπάνω, είναι δείκτες μικροκλίματος. Υπό φυσικές συνθήκες στην επιφάνεια της Γης (στάθμη της θάλασσας), ποικίλλουν σημαντικά. Έτσι, η θερμοκρασία περιβάλλοντος κυμαίνεται από -88 έως + 60 °С. κινητικότητα αέρα - από 0 έως 60 m/s. σχετική υγρασία - από 10 έως 100% και ατμοσφαιρική πίεση - από 680 έως 810 mm Hg. Τέχνη.

Μαζί με την αλλαγή στις παραμέτρους του μικροκλίματος, αλλάζει και η θερμική ευεξία ενός ατόμου. Συνθήκες που παραβιάζουν τη θερμική ισορροπία προκαλούν αντιδράσεις στο σώμα που συμβάλλουν στην αποκατάστασή του. Οι διαδικασίες ρύθμισης της απελευθέρωσης θερμότητας για τη διατήρηση μιας σταθερής θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος ονομάζονται θερμορύθμιση. Σας επιτρέπει να διατηρείτε σταθερή τη θερμοκρασία του σώματός σας. Η θερμορύθμιση πραγματοποιείται κυρίως με τρεις τρόπους: βιοχημικά. αλλάζοντας την ένταση της κυκλοφορίας του αίματος και την ένταση της εφίδρωσης.

Η θερμορύθμιση με βιοχημικά μέσα, που ονομάζεται χημική θερμορύθμιση, συνίσταται στην αλλαγή της παραγωγής θερμότητας στο σώμα με τη ρύθμιση του ρυθμού οξειδωτικές αντιδράσεις. Μια αλλαγή στην ένταση της κυκλοφορίας του αίματος και της εφίδρωσης αλλάζει την απελευθέρωση θερμότητας στο περιβάλλον και γι' αυτό ονομάζεται φυσική θερμορύθμιση.

Η θερμορύθμιση του σώματος πραγματοποιείται ταυτόχρονα με όλους τους τρόπους. Έτσι, με τη μείωση της θερμοκρασίας του αέρα, η αύξηση της μεταφοράς θερμότητας λόγω αύξησης της διαφοράς θερμοκρασίας αποτρέπεται από τέτοιες διαδικασίες όπως η μείωση της υγρασίας του δέρματος και επομένως η μείωση της μεταφοράς θερμότητας με εξάτμιση, η μείωση της θερμοκρασίας του δέρμα λόγω μείωσης της έντασης μεταφοράς αίματος από εσωτερικά όργανα και ταυτόχρονα μείωσης της διαφοράς θερμοκρασίας. Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι ο βέλτιστος μεταβολισμός στο σώμα και, κατά συνέπεια, η μέγιστη απόδοση της δραστηριότητας λαμβάνουν χώρα εάν τα συστατικά της διαδικασίας μεταφοράς θερμότητας βρίσκονται εντός των ακόλουθων ορίων: Q k≈30 %; Q l≈ 50 %; Q TM≈ 20%. Μια τέτοια ισορροπία χαρακτηρίζει την απουσία τάσης στο σύστημα θερμορύθμισης.

Οι παράμετροι του μικροκλίματος έχουν άμεσο αντίκτυπο στη θερμική ευημερία ενός ατόμου και στην απόδοσή του. Έχει διαπιστωθεί ότι σε θερμοκρασία αέρα μεγαλύτερη από 25 ° C, η απόδοση ενός ατόμου αρχίζει να μειώνεται. Η μέγιστη θερμοκρασία του εισπνεόμενου αέρα στην οποία ένα άτομο μπορεί να αναπνεύσει για αρκετά λεπτά χωρίς ειδικό προστατευτικό εξοπλισμό είναι περίπου 116 ° C.

Η ανοχή ενός ατόμου στη θερμοκρασία, καθώς και η αίσθηση της θερμότητας, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την υγρασία και την ταχύτητα του περιβάλλοντος αέρα. Όσο μεγαλύτερη είναι η σχετική υγρασία, τόσο λιγότερος εξατμίζεται ο ιδρώτας ανά μονάδα χρόνου και τόσο πιο γρήγορα υπερθερμαίνεται το σώμα. Ειδικά αρνητική επίδρασηη θερμική ευεξία ενός ατόμου επηρεάζεται από την υψηλή υγρασία στο<ос >30 ° C, αφού σε αυτή την περίπτωση σχεδόν όλη η θερμότητα που απελευθερώνεται αποδίδεται στο περιβάλλον κατά την εξάτμιση του ιδρώτα. Με την αύξηση της υγρασίας, ο ιδρώτας δεν εξατμίζεται, αλλά ρέει σε σταγόνες από την επιφάνεια του δέρματος. Υπάρχει μια λεγόμενη καταρρακτώδης ροή ιδρώτα, που εξαντλεί το σώμα και δεν παρέχει την απαραίτητη μεταφορά θερμότητας. Μαζί με τον ιδρώτα, το σώμα χάνει σημαντική ποσότητα μεταλλικών αλάτων, ιχνοστοιχείων και υδατοδιαλυτών βιταμινών. Στο δυσμενείς συνθήκεςΗ απώλεια υγρών μπορεί να φτάσει τα 8 ... 10 λίτρα ανά βάρδια και μαζί της έως και τα 40 γρ επιτραπέζιο αλάτι(σύνολο στον οργανισμό περίπου 140 g NaCl). Απώλειες άνω των 30 g NaCl είναι εξαιρετικά επικίνδυνες για τον ανθρώπινο οργανισμό, καθώς οδηγούν σε εξασθενημένη γαστρική έκκριση, μυϊκούς σπασμούς και σπασμούς. Η αντιστάθμιση της απώλειας νερού στο ανθρώπινο σώμα σε υψηλές θερμοκρασίες συμβαίνει λόγω της διάσπασης των υδατανθράκων, των λιπών και των πρωτεϊνών.

Για να αποκατασταθεί η ισορροπία νερού-αλατιού των εργαζομένων σε ζεστά καταστήματα, σημεία αναπλήρωσης για αλατισμένο (περίπου 0,5% NaCl) ανθρακούχο πόσιμο νερόμε ρυθμό 4 ... 5 λίτρα ανά άτομο ανά βάρδια. Σε πολλά εργοστάσια, χρησιμοποιείται μια πρόσληψη πρωτεΐνης-βιταμινών για αυτούς τους σκοπούς. ζεστό κλιματικές συνθήκεςσυνιστάται να πίνετε παγωμένο πόσιμο νερόή τσάι.

Η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλή θερμοκρασία, ειδικά σε συνδυασμό με υψηλή υγρασία, μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική συσσώρευση θερμότητας στο σώμα και ανάπτυξη υπερθέρμανσης του σώματος πάνω από το επιτρεπτό επίπεδο - υπερθερμία - κατάσταση κατά την οποία η θερμοκρασία του σώματος αυξάνεται στους 38 . .. 39°C. Με υπερθερμία και ως αποτέλεσμα θερμοπληξίας, παρατηρούνται πονοκέφαλος, ζάλη, γενική αδυναμία, παραμόρφωση της χρωματικής αντίληψης, ξηροστομία, ναυτία, έμετος, έντονη εφίδρωση, σφυγμός και αναπνοή. Σε αυτή την περίπτωση παρατηρείται ωχρότητα, κυάνωση, οι κόρες των ματιών διαστέλλονται, κατά καιρούς υπάρχουν σπασμοί, απώλεια συνείδησης.

σε καυτά μαγαζιά βιομηχανικές επιχειρήσειςΟι περισσότερες τεχνολογικές διεργασίες λαμβάνουν χώρα σε θερμοκρασίες σημαντικά υψηλότερες από τη θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος. Οι θερμαινόμενες επιφάνειες εκπέμπουν ρεύματα στο διάστημα ακτινοβολούμενη ενέργειαπου μπορεί να οδηγήσει σε αρνητικές συνέπειες. Οι υπέρυθρες ακτίνες έχουν κυρίως θερμική επίδραση στο ανθρώπινο σώμα, ενώ παρατηρείται παραβίαση της δραστηριότητας των καρδιαγγειακών και νευρικά συστήματα. Οι ακτίνες μπορεί να προκαλέσουν εγκαύματα στο δέρμα και στα μάτια. Η πιο συχνή και σοβαρή οφθαλμική βλάβη λόγω έκθεσης σε υπέρυθρες ακτίνες είναι ο καταρράκτης του ματιού.

Οι παραγωγικές διεργασίες που εκτελούνται σε χαμηλές θερμοκρασίες, υψηλή κινητικότητα αέρα και υγρασία μπορούν να προκαλέσουν ψύξη, ακόμη και υποθερμία του σώματος - υποθερμία. ΣΤΟ αρχική περίοδοέκθεση σε μέτριο κρύο, υπάρχει μείωση της συχνότητας αναπνοής, αύξηση του όγκου της εισπνοής. Με παρατεταμένη έκθεση στο κρύο, η αναπνοή γίνεται ακανόνιστη, η συχνότητα και ο όγκος της εισπνοής αυξάνονται. Η εμφάνιση μυϊκών τρόμων, στα οποία εξωτερική εργασίαδεν έχει ολοκληρωθεί και όλη η ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα, μπορεί να καθυστερήσει τη μείωση της θερμοκρασίας των εσωτερικών οργάνων για κάποιο χρονικό διάστημα. Αποτέλεσμα της δράσης των χαμηλών θερμοκρασιών είναι οι ψυχροί τραυματισμοί.

2. ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΕΙΚΤΩΝ ΜΙΚΡΟΚΛΙΜΑΤΟΣ

Οι κανονιστικές παράμετροι του βιομηχανικού μικροκλίματος καθορίζονται από το GOST 12.1.005-88, καθώς και το SanPiN 2.2.4.584-96.

Αυτοί οι κανόνες ρύθμιζαν τις παραμέτρους του μικροκλίματος στην περιοχή εργασίας της μονάδας παραγωγής: θερμοκρασία, σχετική υγρασία, ταχύτητα αέρα, ανάλογα με την ικανότητα του ανθρώπινου σώματος να εγκλιματιστεί σε διαφορετική ώραέτος, τη φύση των ενδυμάτων, την ένταση της εργασίας που εκτελείται και τη φύση της παραγωγής θερμότητας στο χώρο εργασίας.

Πίνακας - Βέλτιστοι δείκτες μικροκλίματος στους χώρους εργασίας βιομηχανικών χώρων

Περίοδος του έτους		Θερμοκρασία αέρα, 0 C	Θερμοκρασία επιφάνειας, 0 C	Σχετική υγρασία, %	Ταχύτητα αέρα, m/s
Κρύο	Ia (έως 139)	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 (πάνω από 290)	16…18	15…19	60…40	0,3
Ζεστός	Ia (έως 139)	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 (πάνω από 290)	18…20)	17…21	60…40	0,3

Για να αξιολογηθεί η φύση της ένδυσης και ο εγκλιματισμός του σώματος σε διαφορετικές εποχές του έτους, εισάγεται η έννοια της περιόδου του έτους. Διακρίνετε μεταξύ ζεστού και ψυχρή περίοδοτης χρονιάς. Η ζεστή περίοδος του έτους χαρακτηρίζεται από μέση ημερήσια εξωτερική θερμοκρασία + 10 ° C και άνω, η ψυχρή περίοδος είναι κάτω από + 10 ° C.

Όταν λαμβάνεται υπόψη η ένταση της εργασίας, όλα τα είδη εργασίας, με βάση τη συνολική κατανάλωση ενέργειας του σώματος, χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: ελαφριά, μέτρια και βαριά. Τα χαρακτηριστικά των βιομηχανικών χώρων ανά κατηγορία εργασίας που εκτελείται σε αυτά καθορίζονται από την κατηγορία εργασίας που εκτελείται από τους μισούς ή περισσότερους από τους εργαζομένους στην αντίστοιχη αίθουσα.

Προς την ελαφριά δουλειά(κατηγορία I) περιλαμβάνει εργασίες που εκτελούνται καθιστοί ή όρθιοι, οι οποίες δεν απαιτούν συστηματικό σωματικό άγχος (η εργασία των ελεγκτών, στις διαδικασίες οργάνων ακριβείας, εργασίες γραφείου κ.λπ.). Οι ελαφριές εργασίες χωρίζονται στην κατηγορία 1a (κόστος ενέργειας έως 139 W) και στην κατηγορία 16 (κόστος ενέργειας 140 ... 174 W). Η μέτρια εργασία (κατηγορία II) περιλαμβάνει εργασία με κατανάλωση ενέργειας 175 ... 232 (κατηγορία Na) και 233 ... 290 W (κατηγορία 116). Η κατηγορία H περιλαμβάνει εργασίες που σχετίζονται με συνεχές περπάτημα, που εκτελούνται σε όρθια ή καθιστή θέση, αλλά δεν απαιτούν κίνηση βαρών, κατηγορία Pb - εργασίες που σχετίζονται με περπάτημα και μεταφορά μικρών (έως 10 kg) βαρών (σε μηχανουργεία, παραγωγή υφασμάτων, επεξεργασία ξύλου , και τα λοιπά.). Η σκληρή εργασία (κατηγορία III) με κατανάλωση ενέργειας μεγαλύτερη από 290 W περιλαμβάνει εργασία που σχετίζεται με συστηματική σωματική καταπόνηση, ιδιαίτερα με συνεχή κίνηση, με τη μεταφορά σημαντικών (πάνω από 10 kg) βαρών (σε σφυρηλάτες, χυτήρια με χειροκίνητες διαδικασίες, κλπ.) .

Στην περιοχή εργασίας της μονάδας παραγωγής, σύμφωνα με το GOST 12.1.005-88, μπορούν να δημιουργηθούν βέλτιστες και επιτρεπόμενες μικροκλιματικές συνθήκες. Οι βέλτιστες μικροκλιματικές συνθήκες είναι ένας τέτοιος συνδυασμός παραμέτρων μικροκλίματος που, με παρατεταμένη και συστηματική έκθεση σε ένα άτομο, παρέχει μια αίσθηση θερμικής άνεσης και δημιουργεί τις προϋποθέσεις για υψηλή απόδοση.

Επιτρεπόμενες μικροκλιματικές συνθήκες είναι τέτοιοι συνδυασμοί παραμέτρων μικροκλίματος που, με παρατεταμένη και συστηματική έκθεση σε ένα άτομο, μπορούν να προκαλέσουν ένταση στις αντιδράσεις θερμορύθμισης και που δεν υπερβαίνουν τα όρια των φυσιολογικών προσαρμοστικών ικανοτήτων. Ταυτόχρονα, δεν υπάρχουν παραβιάσεις στην κατάσταση της υγείας, δεν παρατηρούνται δυσάρεστες αισθήσεις θερμότητας που επιδεινώνουν την ευημερία και δεν παρατηρείται μείωση της ικανότητας εργασίας.

Οι μετρήσεις των δεικτών μικροκλίματος πραγματοποιούνται στην περιοχή εργασίας σε ύψος 1,5 m από το δάπεδο, επαναλαμβάνοντάς τις σε διαφορετικές ώρες της ημέρας και του έτους, σε διαφορετικές περιόδους τεχνολογική διαδικασία. Μετρήστε τη θερμοκρασία, τη σχετική υγρασία και την ταχύτητα του αέρα.

Για τη μέτρηση της θερμοκρασίας και της σχετικής υγρασίας του αέρα, χρησιμοποιείται ψυχόμετρο αναρρόφησης Asman (Εικ. 2). Αποτελείται από δύο θερμόμετρα. Ένα από αυτά έχει μια δεξαμενή υδραργύρου καλυμμένη με ένα πανί που υγραίνεται με μια πιπέτα. Ένα ξηρό θερμόμετρο λαμπτήρα δείχνει τη θερμοκρασία του αέρα. Οι ενδείξεις ενός υγρού θερμομέτρου εξαρτώνται από τη σχετική υγρασία του αέρα: η θερμοκρασία του είναι όσο χαμηλότερη, τόσο χαμηλότερη είναι η σχετική υγρασία, αφού με τη μείωση της υγρασίας αυξάνεται ο ρυθμός εξάτμισης του νερού από τον βρεγμένο ιστό και η επιφάνεια του η δεξαμενή ψύχεται πιο εντατικά.

Προκειμένου να αποκλειστεί η επίδραση της κινητικότητας του αέρα στο δωμάτιο στις ενδείξεις ενός υγρού θερμομέτρου (η κίνηση του αέρα αυξάνει τον ρυθμό εξάτμισης του νερού από την επιφάνεια του βρεγμένου ιστού, γεγονός που οδηγεί σε πρόσθετη ψύξη του κυλίνδρου υδραργύρου με αντίστοιχη υποεκτίμηση της μετρούμενης τιμής υγρασίας σε σύγκριση με αυτήν πραγματική αξία) και τα δύο θερμόμετρα τοποθετούνται σε μεταλλικούς προστατευτικούς σωλήνες. Προκειμένου να βελτιωθεί η ακρίβεια και η σταθερότητα των ενδείξεων της συσκευής στη διαδικασία μέτρησης της θερμοκρασίας με ξηρά και υγρά θερμόμετρα, σταθερές ροές αέρα διέρχονται και από τους δύο σωλήνες, που δημιουργούνται από έναν ανεμιστήρα που βρίσκεται στο πάνω μέρος της συσκευής.

Πριν από τη μέτρηση, το νερό αντλείται σε μια ειδική πιπέτα και το υφασμάτινο κέλυφός του υγραίνεται με ένα υγρό θερμόμετρο. Σε αυτή την περίπτωση, η συσκευή κρατιέται κάθετα, στη συνέχεια ο μηχανισμός του ρολογιού οπλίζεται και τοποθετείται (αναρτάται ή κρατιέται στο χέρι) στο σημείο μέτρησης.

Μετά από 3 ... 5 λεπτά, οι ενδείξεις των ξηρών και υγρών θερμομέτρων ρυθμίζονται σε συγκεκριμένα επίπεδα, σύμφωνα με τα οποία, χρησιμοποιώντας ειδικούς πίνακες, υπολογίζεται η σχετική υγρασία του αέρα.

Η ταχύτητα κίνησης του αέρα μετριέται με ανεμόμετρα (Εικ. 2.7). Σε ταχύτητες αέρα άνω του 1 m / s, χρησιμοποιούνται ανεμόμετρα πτερυγίων ή κυπέλλου, με χαμηλότερες ταχύτητες- θερμικά ανεμόμετρα.

Η αρχή λειτουργίας των ανεμόμετρου πτερυγίων και κυπέλλου είναι μηχανική. Υπό επιρροή αεροδυναμική δύναμηκινούμενη ροή αέρα, ο ρότορας της συσκευής με τα φτερά (πλάκες) στερεωμένα πάνω του αρχίζει να περιστρέφεται με ταχύτητα, η τιμή της οποίας αντιστοιχεί στην ταχύτητα της επερχόμενης ροής. Μέσω ενός συστήματος γραναζιών, ο άξονας συνδέεται με τα κινητά βέλη. Ο κεντρικός δείκτης δείχνει μονάδες και δεκάδες, οι δείκτες των μικρών καντράν δείχνουν εκατοντάδες και χιλιάδες διαιρέσεις. Μέσω ενός μοχλού που βρίσκεται στο πλάι, ο άξονας μπορεί να αποσυνδεθεί από τον μηχανισμό μετάδοσης ή να συνδεθεί.

Πριν από τη μέτρηση, οι ενδείξεις των καντράν καταγράφονται με απενεργοποιημένο τον άξονα. Η συσκευή είναι εγκατεστημένη στο σημείο μέτρησης και ο άξονας με τα φτερά συνδεδεμένα σε αυτήν αρχίζει να περιστρέφεται. Το χρονόμετρο μετρά την ώρα και ενεργοποιεί τη συσκευή. Μετά από 1 λεπτό, μετακινώντας το μοχλό, ο άξονας απενεργοποιείται και οι μετρήσεις καταγράφονται ξανά. Η διαφορά στις μετρήσεις της συσκευής διαιρείται με το 60 (ο αριθμός των δευτερολέπτων σε ένα λεπτό) για να προσδιοριστεί η ταχύτητα περιστροφής του βέλους - ο αριθμός των διαιρέσεων που περνά σε 1 s. Με βάση την τιμή που βρέθηκε, χρησιμοποιώντας το γράφημα που είναι προσαρτημένο στη συσκευή, προσδιορίζεται η ταχύτητα κίνησης του αέρα ανά δευτερόλεπτο.

Για τη μέτρηση χαμηλών ταχυτήτων αέρα, χρησιμοποιείται ένα ανεμόμετρο θερμού καλωδίου, το οποίο σας επιτρέπει επίσης να προσδιορίσετε τη θερμοκρασία του αέρα. Η αρχή μέτρησης βασίζεται στην αλλαγή ηλεκτρική αντίστασηευαίσθητο στοιχείο της συσκευής κατά την αλλαγή της θερμοκρασίας και της ταχύτητας του αέρα. Κατά μέγεθος ηλεκτρικό ρεύμα, μετρημένη με γαλβανόμετρο, προσδιορίστε χρησιμοποιώντας πίνακες την ταχύτητα ροής του αέρα

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Denisenko G.F. Εργασιακή ασφάλεια και υγεία: Φροντιστήριο. - Μ.: μεταπτυχιακό σχολείο, 1995. .


Druzhinin V.F., Motivation of activity in καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, Μ., 1996.


1. Zhidetsky V.Ts., Dzhigirey V.S., Melnikov A.V. Βασικές αρχές προστασίας της εργασίας. Σχολικό βιβλίο - Εκδ. 2ο, συμπληρωμένο. - Αγία Πετρούπολη: Afisha, 2000.
   Σημασία του περιβάλλοντος για την ανθρώπινη ζωή Ζωτικό περιβάλλον και οι επιπτώσεις του στην ανθρώπινη υγεία BENZ-A-PYRENE. ΛΟΓΟΙ ΕΜΦΑΝΙΣΗΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΣΤΟ ΦΑΓΗΤΟ

   2014-05-14

Γιατί κάνει κρύο για έναν άνθρωπο, αλλά ένας βάτραχος, ακόμη και στο Mont Blanc, δεν χρειάζεται πουπουλένιο μπουφάν; Θα μας κρατήσουν ζεστούς το χτύπημα της χήνας και για ποιο πράγμα πρέπει να είναι ευγνώμων η ομοιόσταση στους κατασκευαστές ρούχων;

Ποιος από εμάς, σκαρφαλώνοντας ένα βουνό με βαρύ σακίδιο, δεν γκρίνιαζε για υπερβολικά ζεστά ρούχα; Και μετά, το βράδυ, δεν προσπάθησες να ζεσταθείς από τη φωτιά μέσα σε αυτό; Γιατί μπορεί να είναι και κρύο και ζεστό στο ίδιο μπουφάν και πώς η αίσθηση της κλιματικής άνεσης επηρεάζεται από τη θερμοκρασία ή την ένταση του περιβάλλοντος σωματική δραστηριότητα? Για το γιατί τα ρούχα είναι ζεστά μιλήσαμε στο άρθρο. Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε για το γιατί ένα άτομο χρειάζεται ρούχα καθόλου και γιατί πρέπει να τον ζεστάνει.

Ο Ολλανδός Βιμ Χοφ, με το παρατσούκλι " Ice Man(Ο Iceman) έγινε διάσημος για την αδύναμη ευαισθησία του στο κρύο. Έκανε αρκετά ρεκόρ που σχετίζονται με τη διάρκεια παραμονής ενός ατόμου σε εξαιρετικά κρύες συνθήκες. Ο Iceman πέρασε 72 λεπτά σε ένα δοχείο με κρύο νερό και πάγο, ανέβηκε ξυπόλητος στο γαλλικό Mont Blanc και έκανε πολλές ακόμη «ψυχρόαιμες» πράξεις που είναι απρόσιτες για τους περισσότερους απλούς ανθρώπους.

Σε αντίθεση με τον Βιμ Χοφ, άλλο πλάσμα- ένας συνηθισμένος βάτραχος - δεν ανεβαίνει στο Mont Blanc, αλλά κάνει συνέχεια άλλα κατορθώματα χαμηλής θερμοκρασίας, τα οποία, ωστόσο, δεν τον κάνουν διάσημο. Μπορείτε, φυσικά, να υποθέσετε ότι ο Iceman, σε αντίθεση με τον βάτραχο, πέτυχε σε θέματα δημοσίων σχέσεων, αλλά η αλήθεια είναι διαφορετική. Ο βάτραχος, όπως και πολλοί άλλοι εκπρόσωποι του ζωικού κόσμου και των ψαριών, είναι ένα ψυχρόαιμα πλάσμα. Ο άνθρωπος, αντίθετα, ανήκει σε μια αρκετά μεγάλη θερμόαιμη ομάδα. Οι ψυχρόαιμοι και θερμόαιμοι οργανισμοί προσαρμόζονται στο περιβάλλον και αντιδρούν στις μεταβαλλόμενες συνθήκες θερμοκρασίας με διαφορετικούς τρόπους.

Τον 19ο αιώνα, ο Γάλλος γιατρός Claude Bernard (Claude Bernard) συνήγαγε τις αρχές που αποτέλεσαν στη συνέχεια τη βάση της θεωρίας ομοιοσταση. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, ένας ζωντανός οργανισμός σχηματίζει ένα ενιαίο ενεργειακό σύστημαμε το περιβάλλον και επιδιώκει να διατηρήσει τη σταθερότητα του εσωτερικού του περιβάλλοντος.

Η εξέλιξη προτείνεται διαφορετικές παραλλαγέςεξασφαλίζοντας την αρμονία μεταξύ του σώματος και του περιβάλλοντος. Για παράδειγμα, ο ήδη γνωστός σε μας βάτραχος αποφάσισε ότι η θερμοκρασία του σώματός του θα ήταν σχεδόν ίδια με αυτή του νερού και του αέρα γύρω του. Ως αποτέλεσμα, ο βάτραχος ζει κανονικά σε θερμοκρασία του δικού του σώματος βατράχου μεταξύ 0 και 25 βαθμών Κελσίου. Ζώα όπως οι βάτραχοι με έντονη πτώση της θερμοκρασίας μπορούν να πέσουν σε αναβίωση - μια κατάσταση όπου η ζωτική δραστηριότητα του οργανισμού επιβραδύνεται σχεδόν σε τελεία. Μερικά από αυτά τα ζώα, όπως η σαλαμάνδρα της Σιβηρίας, πέφτουν σε χειμερία νάρκη σε ένα κομμάτι πάγου, παγώνοντας μέχρι την άνοιξη μαζί με το νερό στο οποίο κολύμπησαν. Αυτός ο τρόπος προσαρμογής στις περιβαλλοντικές συνθήκες ονομάζεται διαμορφωτική.

Η σαλαμάνδρα της Σιβηρίας μπορεί να πέσει σε χειμερία νάρκη σε ένα κομμάτι πάγου, παγώνοντας μαζί με το νερό στο οποίο κολύμπησε

Ένα άτομο, σε αντίθεση με έναν βάτραχο, λειτουργεί κανονικά μόνο εάν η θερμοκρασία του το ίδιο το σώμασταθερό και δεν αλλάζει με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Αυτή η προσαρμογή ονομάζεται ρυθμιστικέςκαι επιτυγχάνεται με τη βοήθεια ενός ανεπτυγμένου φυσιολογικού συστήματος θερμορύθμισης που ελέγχει τη μεταφορά θερμότητας. Αυτό το σύστημα παρακολουθεί την εσωτερική θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος και εάν αποκλίνει από το κανονικό 37 ºС προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση, τότε ξεκινούν μηχανισμοί διόρθωσης. Τρέμουλο στο κρύο ή εφίδρωση στη ζέστη - εξωτερικές εκδηλώσειςλειτουργία τέτοιων μηχανισμών.

Και οι δύο παραλλαγές της ομοιόστασης έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Τα ψυχρόαιμα ζώα αλλάζουν τον «τρόπο ζωής» τους ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες και μπορούν να ανεχθούν χαμηλές θερμοκρασίεςγια μεγάλο χρονικό διάστημα, μειώνοντας τη δραστηριότητά του σχεδόν στο μηδέν. Τα θερμόαιμα ζώα, αντίθετα, ξοδεύουν σημαντική ενέργεια για τη διατήρηση μιας σταθερής εσωτερικής θερμοκρασίας του σώματος, αλλά αυτό τους επιτρέπει να διατηρήσουν τη συνήθη δραστηριότητά τους σε ένα αρκετά μεγάλο εύρος εξωτερικών θερμοκρασιών.

Ανταλλαγή θερμότητας

Τι είναι η μεταφορά θερμότητας; Γιατί όλο αυτό το μαρτύριο με τον ιδρώτα, ή, αντίθετα, τι είναι ευχάριστο με το χτύπημα της χήνας στο δέρμα;

Η μεταφορά θερμότητας είναι η μεταφορά θερμότητας από ένα θερμότερο σώμα σε ένα ψυχρότερο.Μια τέτοια διαδικασία έχει πάντα μια κατεύθυνση και είναι μη αναστρέψιμη. Δηλαδή, η μεταφορά θερμότητας από ένα θερμαινόμενο σίδερο στο παντελόνι είναι δυνατή, αλλά το παντελόνι δεν μπορεί να μεταφέρει θερμότητα σε ένα θερμαινόμενο σίδερο. Η διαδικασία μεταφοράς θερμότητας είναι κατ' αρχήν παρόμοια με τη συμπεριφορά ενός υγρού σε δοχεία επικοινωνίας: το υγρό θα ρέει από το ένα δοχείο στο άλλο έως ότου το επίπεδο των υγρών σε δύο δοχεία επικοινωνίας γίνει το ίδιο. Ομοίως, η θερμότητα μεταφέρεται από ένα πιο θερμαινόμενο σώμα σε ένα λιγότερο θερμαινόμενο έως ότου η θερμοκρασία τους γίνει ίδια.

Τρεις τύποι μεταφοράς θερμότητας

Η μεταφορά θερμότητας χωρίζεται συνήθως σε τρεις τύπους: θερμική αγωγιμότητα, μεταφορά θερμότητας ακτινοβολίας και συναγωγή.

1. Θερμική αγωγιμότητα είναι η άμεση μεταφορά θερμότητας από μια πιο θερμαινόμενη σε μια λιγότερο θερμαινόμενη.Ο ζεστός καφές μεταφέρει θερμότητα στο φλιτζάνι και το φλιτζάνι θερμότητα στα χέρια. Αυτό θα συνεχιστεί έως ότου η θερμοκρασία του ποτού, του φλιτζανιού και των χεριών εξισωθεί. Και αντίστροφα, εάν το δοχείο με το ποτό είναι κρύο (για παράδειγμα, ένα ποτήρι κονιάκ), τότε η θερμότητα μεταφέρεται προς την αντίθετη κατεύθυνση - από τα χέρια στο ποτό. Είναι χάρη στη θερμική αγωγιμότητα που το καλό κονιάκ, όταν θερμαίνεται, γίνεται πολύ καλό.

Τα κρύα αυτιά δεν είναι σημάδι ανόητου. Έτσι είναι ο κάθε άνθρωπος

Το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει τη θερμότητά του όχι μόνο στο κονιάκ, αλλά και στο περιβάλλον - αέρα ή άλλα κρύα αντικείμενα με τα οποία έρχεται σε επαφή ένα άτομο. Διάφορες ζώνες ανθρώπινο σώμακάντε το διαφορετικά. Για παράδειγμα, πάνω μέρος, ειδικά το κεφάλι και ο λαιμός, εκπέμπουν πολλή θερμότητα, και τα πόδια και τα μέρη του σώματος με μεγάλη ποσότητατο υποδόριο λίπος είναι χαμηλό. Παρεμπιπτόντως, αυτός είναι ο λόγος που οι καλοθρεμμένοι παγώνουν λιγότερο από τους αδύνατους.

2. Η μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία είναι μια παραλλαγή μεταφοράς θερμότητας χωρίς άμεση επαφή των σωμάτων.Έτσι μας ζεσταίνει ο ήλιος ή οποιοδήποτε άλλο θερμαινόμενο αντικείμενο, χωρίς καν να το αγγίξουμε, μπορούμε να πούμε ότι η θερμότητα προέρχεται από αυτόν.

Ο ήλιος μας θερμαίνει από απόσταση μέσω της ακτινοβολούμενης μεταφοράς θερμότητας.

3. Η συναγωγή είναι ένας τύπος μεταφοράς θερμότητας που πραγματοποιείται με κινούμενες ροές της ίδιας ουσίας.Χάρη στη μεταφορά, το νερό αναμιγνύεται σε ένα βραστήρα που στέκεται στη φωτιά. Το ίδιο συμβαίνει και με ζεστός αέραςκάτω από τα ρούχα. Σηκώνοντας κατά μήκος του σώματος και βγαίνοντας έξω, δίνει τη θέση του στον αέρα από το δρόμο και αρχίζουμε να παγώνουμε.

Τύποι μεταφοράς σε βραστήρα και τουρίστα

Ο ρόλος των μηχανισμών ρύθμισης της ανταλλαγής θερμότητας

Η εσωτερική θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος διατηρείται από παραγωγή θερμότητας- παραγωγή θερμότητας κατά τον μεταβολισμό και τη μυϊκή δραστηριότητα. Ένα υγιές σώμα δεν παρατηρεί αυτή τη θερμοκρασία, αλλά ακόμα και μια μικρή αλλαγή μισού βαθμού είναι λόγος για να ξαπλώσεις στο κρεβάτι, να ζητήσεις σιωπή, ζεστό κρασί και αναρρωτική άδεια μετ' αποδοχών.

Αλλά όχι λιγότερο σημαντική για ένα άτομο είναι η θερμοκρασία του περιβάλλοντός του.

Ένα γυμνό άτομο μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα και αποτελεσματικά μόνο σε ένα μάλλον στενό εύρος θερμοκρασιών περιβάλλοντος - στην περιοχή των 27 ºС. Εάν η θερμοκρασία περιβάλλοντος ανέβει πάνω από 27 βαθμούς, υπάρχει κίνδυνος υπερθερμίας (υπερθέρμανση). Σε τέτοιες περιπτώσεις, το ανθρώπινο σύστημα θερμορύθμισης αυξάνει τη μεταφορά θερμότητας λόγω της εξάτμισης της υγρασίας που παράγεται από τους ιδρωτοποιούς αδένες. Επιπλέον, η ροή του αίματος ανακατανέμεται από τα εσωτερικά όργανα στην εξωτερική επιφάνεια του σώματος.

Αντίθετα, όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος πέφτει αισθητά και συνεχώς κάτω από τους 27 βαθμούς, το σώμα ενεργοποιεί θερμορρυθμιστικούς μηχανισμούς που μειώνουν την απώλεια θερμότητας και αυξάνουν την παραγωγή θερμότητας.

Αυτοί οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν:

Το τρέμουλο είναι μια γρήγορη ακούσια σύσπαση των μυών, κατά την οποία απελευθερώνεται θερμότητα για να ζεσταθούν τα εσωτερικά όργανα.

Εκροή αίματος από την εξωτερική, ψυχρή επιφάνεια του σώματος. Μια τέτοια εκροή δεν επιτρέπει στο αίμα να εκπέμπει τη θερμότητα που είναι απαραίτητη για τη λειτουργία των εσωτερικών οργάνων. Αυτό το φαινόμενο εκδηλώνεται, ειδικότερα, ως πάγωμα των δακτύλων των χεριών και των ποδιών.

Τα χτύπημα της χήνας είναι τα εξογκώματα της χήνας που προκαλούνται από την ένταση των μικρομυών που ευθύνονται για τη θέση των τριχών στο δέρμα. Στους ανθρώπους, αυτή η προγονική κληρονομιά είναι ένας κλασικός αταβισμός, αλλά στους προγόνους μας, αυτοί οι μύες σήκωσαν τα μαλλιά, αυξάνοντας το ύψος της γραμμής των μαλλιών. Αυτό κρατούσε τον αέρα πάνω στο δέρμα, το οποίο, ως θερμομονωτικό, μείωσε την απώλεια θερμότητας.

Ωστόσο, οι δυνατότητες θερμορύθμισης δεν είναι απεριόριστες και με περαιτέρω σταθερή μείωση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος, υπάρχει κίνδυνος διαφόρων διαταραχών στη λειτουργία του σώματος, εμφάνιση συμπτωμάτων υποθερμίας (υποθερμία), δυσφορία και αίσθηση εμφανίζεται το «παγωμένο». Επομένως, όταν οι συνθήκες θερμοκρασίας υπερβαίνουν ορισμένα όρια, δικές του δυνατότητεςτο σώμα γίνεται ανεπαρκές και το άτομο χρειάζεται εξωτερική βοήθεια. Ένας από τους κύριους βοηθούς ενός ατόμου στη διασφάλιση της θερμικής άνεσης είναι τα ρούχα. Πώς ακριβώς βοηθά, διαβάστε το υλικό "Ποιος ζεσταίνει ζεστά ρούχα".

Περίληψη:

Η ικανότητα ενός ατόμου να διατηρεί μια σταθερή κατάσταση του σώματος με αλλαγές στο περιβάλλον ονομάζεται ομοιόσταση.

Ο άνθρωπος είναι ένα θερμόαιμο πλάσμα και λειτουργεί κανονικά μόνο σε εσωτερική θερμοκρασία 37 ºС και εξωτερική θερμοκρασία 27 ºС.

Όταν αυτές οι θερμοκρασίες αλλάζουν προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση, ενεργοποιούνται οι μηχανισμοί της φυσικής θερμορύθμισης. ανθρώπινο σώμαπου ενισχύουν ή, αντίθετα, αποδυναμώνουν τη μεταφορά θερμότητας.

Οι δυνατότητες φυσικής θερμορύθμισης είναι περιορισμένες, και με σημαντική αλλαγήθερμοκρασία περιβάλλοντος, ένα άτομο μπορεί να παρουσιάσει υποθερμία ή προβλήματα υπερθέρμανσης.

• Τα ρούχα είναι ένας από τους κύριους τρόπους εξασφάλισης θερμικής άνεσης σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών περιβάλλοντος.