Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






И ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА






Самочувствие и работоспособность человека зависят от метеорологических условий, тяжести и напряженности труда. Под метеорологическими условиями понимают несколь-ко факторов, воздействующих на работника: температуру, влажность и скорость движения воздуха, а также атмосферное давление и тепловое излучение. Указанные факторы воздей-ствуют на работника чаще всего суммарно, взаимно усиливая или ослабляя друг друга. Совокупность этих факторов называют производственным микроклиматом.

Работа значительной группы профессий железнодорожного транспорта (монтеров пу-ти, электромонтеров контактной сети, электромехаников связи и СЦБ, работников пунк-тов технического обслуживания, составителей поездов и др.) протекает в основном на отк-рытом воздухе. Поэтому тепловое самочувствие работников этих профессий существенно зависит от состояния атмосферы, теплозащитных свойств одежды и обуви, а также про-должительности отрезков времени непрерывного пребывания на открытом воздухе.

Летом при высокой температуре воздуха и большой солнечной радиации систем тер-морегуляции человека может стать неработоспособной. При перегревании, когда запас тепла и количество тепла вырабатываемого организмом больше теплообмена (теплоотда-чи) в окружающую среду, начинает медленно нарастать температура тела человека. Сни-жение или потеря трудоспособности в этом случае выражается в форме нарастающей сла-бости, головокружения или теплового удара, который сопровождается легкими судорога-ми, рвотой, расстройством кровообращения и дыхания. Под влиянием сильного перегрева головы (особенно непокрытой) прямыми солнечными лучами может возникнуть солнеч-ный удар, в результате чего резко нарушается кровообращение головного мозга. Вероят-ность теплового удара уменьшается при снижении температуры, относительной влажно-сти при одновременном увеличении скорости движения воздуха.

В зимний период может произойти переохлаждение и даже обморожение отдельных участков тела (чаще всего пальцев рук и ног, а также открытых частей лица) вследствие повышенной теплоотдачи организма под влиянием низких температур.

В любой обстановке (производственной или бытовой) система терморегуляции челове-ка стремится поддержать постоянную температуру тела, равную ~36,5 °С. Эта температу-ра является результирующей двух процессов: внутреннего производства тепла в теле в ре-зультате совокупности реакций обмена и внешнего теплообмена. Двойной механизм сис-темы обеспечивает регуляцию обменной активности и регуляцию теплоотдачи во внеш-нюю среду посредством автоматического изменения скорости притока крови к коже и ра-боты потовых желез. Итоги теплообмена человека с окружающей его средой можно выра-зить уравнением



QЗ + QM= ∑ QТО , (1)

где QЗ запас тепла в организме;

QMколичество тепла, выработанного в организме (метаболическое тепло);

∑ QТОтеплообмен (теплоотдача) организма со средой:

∑ QТО = QК + QЛ + QТ + QИ + QД(2)

QКконвективная передача тепла окружающему воздуху;

QЛлучистый теплообмен;

QТконтактная теплопроводность через окружающие тело поверхности;

QИиспарение влаги с кожного покрова;

QДнагрев вдыхаемого воздуха.

Анализ уравнения (1) показывает, что тепловой баланс достигается в том случае, если общее количество вырабатываемого тепла и запас тепла в теле равны общей величине теп-лоотдачи в окружающую среду. Следовательно, только при наличии теплового баланса между организмом и окружающей его средой данный микроклимат воспринимается чело-веком как приятное (комфортное) ощущение. Нарушение теплообмена ведет или к перег-реву или к охлаждению организма, что в свою очередь может отрицательно влиять на сос-тояние здоровья человека и производительность труда.

Тепловое равновесие зависит от многих факторов, основными из которых являются: характер трудовой деятельности человека, в результате которой организм то или иное ко-личество метаболического тепла QM. Известно, что чем тяжелее или сложнее работа, тем большее количество тепла генерируется вследствие сложных биохимических процессов. На основе интенсивности общих затрат энергии организма (Вт) и количества вырабаты-ваемого тепла (ккал/ч) в зависимости от тяжести физического труда все виды работ с за-тратой мускульной энергии разделены на три категории: легкие, средней тяжести и тяже-лые [1].



Все виды теплообмена (2) в значительной мере зависят от метеорологических условий. Теплообмен за счет конвекции QК прямо пропорционален разности температур поверхно-сти кожи и окружающего воздуха. При этом большое значение имеет скорость движения воздуха, так как коэффициент теплопередачи возрастает пропорционально υ1/2, υ –ско-рость движения воздуха.Отдача тепла излучением QЛ находится в прямой зависимости от разности четвертых степеней абсолютных температур кожи и окружающих поверхностей. При температуре воздуха и поверхностей порядка 30÷33 °С теплообмен за счет QК и QЛ в основном прекращается, а при температуре воздуха выше температуры тела поток тепла будет направлен из окружающей среды к человеку. Потери тепла посредством контактной теплопроводности QТ определяются разностью температур и площадью соприкасающихся поверхностей.

Отдача тепла испарением QИзависит от влажности воздуха (чем выше влажность, тем меньше QИ) и скорости его движения υ. Подвижность воздуха определяет унос влаги от тела человека и возможность дальнейшего ее испарения. В условиях высоких температур, а также при тяжелой физической работе потовыделение является мощным фактором тер-морегуляции организма. Например, при легкой работе и температурах воздуха 18÷22 °С потовыделение составляет порядка 50 г/ч, а при тяжелой 200÷250 г/ч. В горячих цехах QИ может составлять 95 % и более. Однако увеличение теплоотдачи за счет испарения влаги является нежелательным физиологическим процессом, поскольку при обильном потоотде-лении человек теряет до 1 % минеральных солей и часть витаминов. Поэтому в горячих цехах рабочим рекомендуется пить подсоленную газированную воду и витаминизирован-ные напитки. При высокой влажности воздуха резко снижается, что приводит к наруше-нию теплообмена, особенно в условиях высоких температур.

Отдача тепла на нагрев воздуха QД, который также идет на нагрев пищи, в общем объ-еме теплообмена не велика. Однако при пониженных температурах воздуха прием горя-чей пищи сообщает организму дополнительной тепло, что способствует длительному теп-ловому комфорту.

Интенсивность теплоотдачи в помещении с поверхности тела человека зависит не только от атмосферного давления, температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, но и от средней температуры поверхностей ограждений, оборудования, отопительных приборов и их расположения относительно человека. Система терморегуля-ции человека в состоянии поддерживать тепловой баланс с окружающей средой при тем-пературах 14÷23 °С (при прочих неизменных условиях), иные температуры создают пред-посылки к нарушению этого баланса.

 



mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2020 год. (0.008 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал