Тепловой баланс организма с окружающей средой. Терморегуляция. Гигиеническая оценка теплового состояния человека

Теплообмен человека с окружающей средой осуществляется на основе известных теплофизических законов. Основным из них является закон теплового баланса: постоян­ство температуры тела может быть достигнуто только при усло­вии равенства между количеством тепла, образующегося в орга­низме и поступившего извне (Qтпр) и количеством отдаваемого тепла. Отдача тепла осуществляется конвекцией (Qк), проведением (Qп), излучением (Qрад) и испарением (Qисп). Отсюда вытекает уравнение теплового баланса: Qтпр=Qк+Qп+Qрад+Qисп

Конвекция -отдача тепла движущейся кровью или движущимся воздухом. Тепло­обмен проведением может осуществляться через подошвы обуви, сидения, рукоятки и, наконец, через одежду у человека, лежа­щего па полу, па земле и других поверхностях. Контактное охлаждение может быть очень значительным и вызывать как местное, так н общее переохлаждение. Особенно опасно длитель­ное пребывание в положении лежа на сырой холодной земле, на снегу, что имеет место у военнослужащих, находящихся в око­пах, а также при ремонте боевых и транспортных машин, при вы­полнении строительных работ. Для профилактики кон­тактного переохлаждения следует пользоваться теплоизолирующими покрытиями и переносными подстилками (матами).

На основании приведенного уравнения устанавливаются пара­метры внешней среды, при которых еще возможно сохранение теплового равновесия и границы выживания (временная характе­ристика), определяющие режим труда в экстремальных темпе­ратурных условиях. Проводятся мероприятия по предупрежде­нию холодовых и тепловых поражений. Для этого необходимы сведения об интенсивности теплообразования, с одной стороны, и сведения об условиях теплоотдачи и ее величинах, зависящих от качества одежды (Код) и возможных пределов изменения ее тепловых свойств, а также от теплового состояния внешней среды и колебаний ее основных параметров — с другой.

Теплообразование

Одним из результатов физико-химических (биохимических) реакций, непрерывно протекающих в организме человека, яв­ляется образование тепла. Известно, что даже в состоянии полного покоя оно составляет около 75—80 ккал/ч. Существенное влия­ние па теплопродукцию оказывает эмоциональное состояние:

в предрабочие и предстартовые периоды она усиливается на 100— 150%. Определенное значение имеет характер питания (см. главу «Гигиена питания»).

Тепловое состояние среды и организма может оказывать воздействие на уровень общего и основного обмена. Холод по­вышает обмен на 30—35%, под влиянием тепла, исключая случаи перегревания, обмен понижается па 10—15% и более. Изменение обмена может быть и более выраженным, все зависит от продол­жительности акклиматизации.

Для процессов теплообразования большое значение имеют также возраст, пол и др. Но наиболее существенное влияние на интенсивность теплопродукции оказывает физическая работа. В зависимости от тяжести ее за короткие сроки генерация тепла может возрасти в десятки раз. Следовательно, только изменяя тяжесть физической работы и учитывая направленность действия других факторов, можно заметно повлиять на тепловой баланс: при угрозе переохлаждения - путем усиления выработки тепла, при опасности перегревания - ее уменьшением.

Регуляция теплообразования. Процесс поддержания теплового равновесия организма путем изменения суммы образующегося в теле тепла получил наименование «химической терморегуля­ции». Регулирование теплопродукции совершается рефлекторно из особого теплового центра, расположенного в гипоталамической области (область серого бугра), и осуществляется при помощи нервной и эндокринной систем.

Установление определенного уровня терморегуляции и наи­более тонкое, точное уравновешивание организма с внешней средой протекает под контролем коры головного мозга. При низ­кой температуре среды отмечается возбуждение центральной нервной системы и увеличение теплообразования, главным об­разом, вследствие непроизвольного сокращения многих мышеч­ных групп (дрожь). При этом все 100% расходуемой энергии превращаются в тепло. Под влиянием симпатической нервной системы повышается обмен веществ в печени и других органах. Импульсы из теплового центра идут также к надпочечникам и вызывают секрецию адреналина; усиливается функция щито­видной железы.При высокой температуре наблюдается снижение обмена и уменьшение теплообразования.

Регуляция теплоотдачи. В регулировании теплоотдачи боль­шую роль играют кожа н ее придатки. Подкожный жир имеет ограниченное значение для человека.

Наиболее совершенными механизмами регулирования тепло­отдачи являются вазомоторная реакция и усиление функции потовых желез. И тот и другой механизм регулируются нейро-гуморальным путем. При высоких температурах может произойти значительное увеличение теплоотдачи вследствие повышения температуры кожи, обусловленного расширением периферических сосудов, перераспределением крови и ускорением кровотока.

При низких температурах происходит сужение сосудов, и по­теря тепла может существенно уменьшаться. Этому способствует усиление секреции адреналина, обладающего, как известно, сосудосуживающим эффектом. Кроме того, под влиянием холода происходит сокращение гладкой мускулатуры кожи, вытеснение депонированной в ной воды, благодаря чему уменьшается ее тепло­проводность, а следовательно, и теплоотдача проведением от вну­тренних частей тела к периферии.

В результате акклиматизации сосудистая реакция па охла­ждение становится более быстрой и адекватной.

Теплоотдача за счет испарения пота регулируется вегетатив­ной нервной системой. При охлаждении наблюдается полное прекращение функции потовых желез; в условиях затрудненной теплоотдачи пли при тяжелой работе происходит включение этого важного и эффективного механизма.

Несмотря на то, что у человека, в отличие от животных, регу­лирование температуры тела достигло большого совершенства, все же поддержание постоянной температуры тела при помощи рассмотренных выше механизмов возможно в сравнительно узких пределах колебаний теплового состояния внешней среды. При рез­ком охлаждении или, наоборот, крайнем затруднении теплоот­дачи человеку приходится прибегать к искусственным средствам сохранения теплового баланса (одежда, жилище).

Оптимальное тепловое состояние организма характеризуется комфортными теплоощущениями, отсутствием напряжения физических механизмов терморегуляции, сохранением высокого уровня работоспособности и здоровья Допустимое тепловое состояние сопряжено с умеренным напряжением физиологических механизмов терморегуляции, появлением дискомфортных теплоощущений, возможным снижением работоспособности, отсутствием нарушений состояния здоровья Предельное тепловое состояние проявляется в резком напряжении механизмов терморегуляции, не обеспечивающем однако стабилизации теплового баланса организма. Вследствие этого происходитнепрерывное нарастание (снижение) его теплосодержания и резкоеснижение работоспособности.

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: