РЕФЕРАТ На тему: "Влияние нагревающей среды на организм человека"
Организационная
структура Государственной организации высшего профессионального образования
«Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила
Туган-Барановского»
Факультет
маркетинга и торгового дела
РЕФЕРАТ
На
тему
Влияние
нагревающей среды на организм человека
Содержание
|
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………. |
3 |
|
|
1. |
Терморегуляция
человека………………………………………………. |
4 |
|
2. |
Влияние
нагревающей среды на организм……………………………. |
8 |
|
3. |
Характеристика
теплообменных свойств одежды…………………… |
13 |
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………… |
16 |
|
|
СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………….. |
17 |
|
ВВЕДЕНИЕ
Мало
кто, в повседневной жизни, задумывается о том, как на их организм влияют
температурные условия. Но для людей профессий связанных с производством и
проэктированием одежды это очень важная тема для изучения, рассуждения и
обсуждения. В данной работе мы рассмотрим влияние теплых температур на
организм. Самыми известными всем негативными последствиями перегрева является
тепловой удар однако почему это происходит и как это касается сферы одежды?
Негативное
воздействие жары проявляется раздражительностью, агрессивностью, резкими
перепадами настроения, усилением страхов и бессонницей. При этом чувствовать
ухудшение самочувствия могут все возрастные группы. Особенно тяжело приходится
пожилым, людям с хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой системы и
детям. Они чаще обращаются за медицинской помощью. Кроме того, в жару растет
число больных с повышенным артериальным давлением, с острым нарушением
мозгового кровообращения, инфарктом миокарда.
При длительном
воздействии высокие температуры и солнце становятся причиной патологических
процессов.
Для нормального
функционирования организма важно, чтобы процессы теплообразования и теплоотдачи
были сбалансированными. При снижении температуры окружающей среды увеличивается
выработка тепла организмом и уменьшается теплоотдача, а при повышении температуры
окружающей среды, напротив, уменьшается выработка тепла и возрастает
теплоотдача. Показателем взаимной согласованности процессов теплообразования и
теплоотдачи является постоянная температура тела человека.
Далее мы долее подробно
рассмотрим последствия и причины нагревающей среды и как организм на них
реагирует.
1. Терморегуляция
человека.
Терморегуляция – это сложный
физиологический процесс, который обеспечивает поддержание постоянной
температуры тела и внутренней среды организма на уровне, необходимом для
нормальной жизнедеятельности.
В процессе терморегуляции
задействованы нервные и гуморальные (происходящие в жидких средах тела – крови,
лимфе и т. д.) механизмы. Колебания температуры окружающей среды распознают
специальные терморецепторы. Их существует два вида: тепловые и холодовые. От
терморецепторов сигнал по проводящим путям поступает в головной мозг и
активирует в нем центр температурной регуляции, находящийся в области гипоталамуса.
Возбуждение разных отделов этого структурного образования приводит к изменению
процессов теплообмена. Центр терморегуляции в мозге можно «выключить» при
помощи некоторых физических веществ. В этом случае тело человека утратит
способность поддерживать постоянную температуру. Стабильность температуры тела
и внутренней среды организма обеспечивается благодаря двум взаимно противоположным
по своей сути процессам.
Теплопродукция. Это процесс
выработки тепла человеческим телом, который зависит от интенсивности процесса обмена
веществ (метаболизма)2. Если теплопродукция происходит слишком активно, возможно
перегревание организма.
Теплоотдача. Тело человека может
отдавать тепло в окружающую среду за счет трех механизмов: излучения
(радиации), проведения (конвекции) и испарения пота5. При сильном повышении
температуры окружающей среды охлаждение также осуществляется за счет испарения
жидкости со слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Незначительная часть
тепла также выделяется из организма вместе с фекалиями и мочой.
В нашем организме тепло выделяется при протекании обменных процессов в
сердце, печени, почках и других органах. Наиболее интенсивная теплопродукция
наблюдается при сокращении скелетных мышц. Удаление тепла из организма
происходит через кожу, а также через слизистые оболочки, соприкасающиеся с
внешней средой (языка, ротовой и носовой полости). Задерживает отдачу тепла
подкожная жировая клетчатка.
Сущность терморегуляции заключается в изменении теплопродукции и
теплоотдачи при изменении внешней температуры.
При повышении температуры теплопродукция рефлекторно снижается, т.е.
происходит замедление процессов обмена веществ и тепла вырабатывается меньше.
Одновременно возрастает теплоотдача за счёт расширения кровеносных сосудов
кожи. К поверхности кожи приходит больше крови и отвод тепла из организма
увеличивается. Если температура воздуха высокая (выше температуры тела), то
теплоотдача становится невозможной. В этом случае отвод тепла происходит за
счёт выделения пота, испарение которого охлаждает организм.
При понижении
температуры происходят обратные процессы: продукция тепла возрастает, а
теплоотдача снижается, так как капилляры кожи сужаются.
Терморегуляция осуществляется нервным и гуморальным способами. В коже,
мышцах, органах дыхания, кровеносных сосудах и других органах есть
терморецепторы, реагирующие на колебания температуры. От рецепторов нервные
импульсы поступают в центр терморегуляции гипоталамуса. В ответ на эти импульсы
гипоталамус запускает механизмы, которые увеличивают теплопродукцию или теплоотдачу.
Температура
разных частей тела человека. У здорового человека температура тела постоянная.
В норме в спокойном состоянии в подмышечной впадине она составляет
+36,5...+36,9 °С. Температура внутренних органов выше, например в печени она
составляет +38...+38,5 °С. На поверхности кожи головы и туловища температура
чуть выше, а на конечностях по мере удаления от туловища она постепенно
снижается. Так, температура в участке голеностопного сустава составляет
приблизительно +30 °С, а на пальцах ноги +24,5 °С.
Современные
автоматические термометры имеют электронный датчик, показания которого
высвечиваются на Почему. Точность измерения может достигать сотых долей
градуса. Такие термометры безопасны, устойчивы к ударам (некоторые из них -
водостойкие) и способны определять температуру от 6-10 с до 3 мин (в
зависимости от модели). Часто они имеют звуковую сигнализацию (после окончания
измерения подается звуковой сигнал), память (сохраняются результаты предыдущих
измерений).
Участие кожи
в терморегуляции. Поскольку кожа непосредственно контактирует с внешней средой,
то «разогретая» кровь, подходя к коже, может охлаждаться, отдавая при этом
значительное количество тепла. Однако кровь кожи отдает избыточное тепло лишь
при условии, если температура внешней среды ниже, чем поверхность кожи. При
комнатной температуре (+20...+22 °С) через кожу из организма выводится около
70-80 % избыточного тепла.
Количество
тепла, которое организм отдает в окружающую среду, зависит от количества крови,
протекающей по сосудам кожи. Поэтому в прохладную погоду, когда нужно уменьшить
потери тепла, кровеносные сосуды рефлекторно сужаются, и количество крови,
протекающей по ним за единицу времени, уменьшается. Так организм экономит
тепло. В жаркую погоду, напротив, диаметр кровеносных сосудов кожи рефлекторно
увеличивается: количество крови, протекающей по ним за единицу времени,
возрастает. Так же растет количество тепла, которое излучается в окружающую
среду. Когда кровеносные сосуды расширяются, кожа краснеет, а когда сужаются на
прохладном воздухе - бледнеет.
Процессы
теплообразования и теплоотдачи регулируют нервная система и биологически
активные вещества. В частности, изменения температуры окружающей среды
воспринимают рецепторы кожи. От них нервные импульсы по чувствительным нервам
направляются в центр терморегуляции, расположенный в головном мозге, а оттуда
по нервам - в мышцы и другие органы. Соответственно рефлекторно меняется
интенсивность обмена веществ и процессов теплоотдачи. Деятельность центра
терморегуляции контролируется корой больших полушарий головного мозга.
Эффективность
теплоотдачи зависит от правильно подобранной одежды, поскольку между одеждой и
телом создается слой неподвижного воздуха, выполняющего функцию теплоизолятора.
Одежда, изготовленная из натуральных материалов, сохраняет тепло, способна
частично пропускать воздух и впитывать влагу. Непроницаемая для воздуха одежда
препятствует испарению пота. В такой одежде вокруг тела человека создается слой
воздуха, насыщенного водяным паром.
2. Влияние
нагревающей среды на организм.
Повышение температуры воздуха
сопровождается расширением периферических сосудов и перераспределением крови.
Большая масса крови переходит на периферию, теплопроводность кожи
увеличивается, так как кровь является лучшим проводником, тепла, чем кожа. При
расширении сосудов повышается проницаемость их стенок, и в тканевые щели
поступает жидкость. Это ведет к увеличению испарения жидкости через кожу путем
диффузии и последующему снижению температуры кожи.
В результате усиления
периферического кровоснабжения теплоотдача может увеличиваться на 90%. Однако
такое перераспределение крови усиливает нагрузку на сердечно-сосудистую
систему, реакция со стороны которой выражается, в частности, в изменении
артериального давления и частоты сердечных сокращений.
При повышении температуры кожи до 35
°С начинается работа потовых желез, одновременно увеличивается и секреция
сальных желез. У лиц, адаптированных к высокой температуре потоотделение, а
также секреция сальных желез усилены. Охлаждаясь путем испарения, выделяющийся
пот также служи защитой организма от солнечной радиации. Пот частично отражает
и задерживает инфракрасные и даже ультрафиолетовые лучи. Проникание
ультрафиолетовых лучей задерживает также «экран», образующийся в результате
расширения сосудов кожи. Вместе с потом выделяется большое количество
хлоридов,, что может привести к появлению функционального расстройства нервной
системы (судороги, рвота и т. д.). Начиная с температуры воздуха 38°С (при
влажности 29—38%) возникав опасность появления тепловых ударов. Предельные
значение температуры воздуха зависят от одежды, физической активности человека,
влажности воздуха, скорости его движения, интенсивности солнечной радиации.
К тепловой нагрузке женщины менее
устойчивы, чем муж. чины. Например, при температуре воздуха 50 °С и влажное 29%
выраженные функциональные изменения у обнаженного мужчин (в покое) наступают
через 2—2,5 ч, у женщин — через 1,7—2,2 ч. При одной и той же тепловой нагрузке
изменения со стороны сердечно-сосудистой системы у женщин выражены в большей
степени, чем у мужчин. Одна из причин худшей переносимости женщинами тепловой
нагрузки — меньшее потоотделение, обусловливающее меньшую теплоотдачу.
При интенсивном солнечном свете и
длительной его экспозиции возникают фотодерматиты. Степень раздражения кожи в
значительной мере зависит от ультрафиолетовой радиации. При акклиматизации в
коже образуется пигмент, сообщающий ей способность переносить более длительное
и интенсивное воздействие солнечной радиации. Увеличивается также толщина эпидермиса,
теплопроводность кожи понижается, т. е. несколько уменьшается внешняя тепловая
нагрузка.
Наряду с этим при длительном
воздействии теплового фактора на организм человека (в жарком климате, при
работе в горячих цехах) в организме могут наблюдаться нарушения водного,
солевого, витаминного обмена, изменения морфологического состава крови,
угнетение секреторной деятельности желудочно-кишечного тракта.
Под влиянием тепла в организме
человека изменяются функции нейроэндокринной системы, иммунобиологической реактивности,
а также снижается работоспособность. Данные о терморегуляции организма человека
при повышенной температуре окружающей среды позволяют судить о роли одежды в
том или ином случае. Например, при температуре воздуха, не превышающей
температуру кожи (tв=30—32°С), легкая одежда, оставляющая открытой большую
часть поверхности тела, способствует улучшению теплового состояния организма,
так как открытая поверхность имеет более выгодные условия, чем закрытая, для
теплоотдачи как путем конвекции и радиации, так и путем испарения, же при этом
человек подвергается интенсивному действию солнечной радиации, то температура
кожи от крытых участков тела значительно повышается (на 6—9°С). При обнажении
большой поверхности тела возникает опасность повышения температуры тела,
поэтому применение в этих условиях легкой открытой одежды не принесет
облегчения.
Одежда предохраняет от воздействия
лучистого тепла. В пустыне одежда необходима как защита от чрезмерной солнечной
радиации и потери влаги, в горячих цехах — от воздействия инфракрасной
радиации. Под одеждой образуется более благоприятный микроклимат,
характеризующийся более низкой температурой и более высокой влажностью
пододежного воздуха.
Высокие температуры оказывают
отрицательное воздействие на здоровье человека. Работа в условиях высокой
температуры сопровождается интенсивным потооделением, что приводит к
обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов,
вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы,
увеличивает частоту дыхания, а также оказывает влияние на функционирование
других органов и систем - ослабляется внимание, ухудшается координация движений,
замедляются реакции и т.д.
При высокой температуре воздуха в
помещении кровеносные сосуды кожи расширяются, при этом происходит повышенный
приток крови к поверхности тела, и теплоотдача в окружающую среду значительно
увеличивается. Однако при температурах окружающего воздуха и поверхностей
оборудования и помещений 30 - 35°С отдача теплоты конвекцией и излучением в
основном прекращается. При более высокой температуре воздуха большая часть
теплоты отдается путем испарения с поверхности кожи. В этих условиях организм
теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и соли, играющие важную
роль в жизнедеятельности организма. Поэтому в горячих цехах рабочим дают
подсоленную воду.
Так температура наружной поверхности
оборудования, обрабатываемых материалов и веществ регламентируется отраслевыми нормативными
актами по охране труда и должна быть не выше 45 градусов С. Некоторые факторы
производственной среды могут способствовать наступлению несчастного случая от
воздействия высокой температуры, например: нарушение размеров рабочих проходов,
зон обслуживания, отсутствие СИЗ, приспособлений и др.
Длительное воздействие высокой
температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью, может привести к
значительному накоплению тепла в организме (гипертермии). Гипертермия -
состояние, возникающее под влиянием высокой температуры окружающей среды;
характеризуется нарушением регуляции теплового баланса и проявляющееся
повышение температуры тела выше нормы. Повышение температуры тела при
перегревании организма (П.о.) отличается от повышения температуры тела при
лихорадке тем, что в последнем случае оно развивается независимо от колебаний
температуры и окружающей среды, и степень этого повышения регулируется
организмом.
Гипертермия может возникнуть у
работающих в условиях высокой температуры окружающей среды или в затрудняющих
теплоотдачу с поверхности тела, а также в районах с очень жарким климатом. При
высокой температуре окружающей среды П.о. способствуют рост теплопродукции,
возникающей при мышечной работе, особенно в недостаточно проницаемой для
водяных паров одежде; высокая влажность и неподвижность воздуха; тепловое
излучение солнца или нагретых предметов и поверхностей.
Перегревание организма может
привести к так называемым тепловым поражением, которые характеризуются
неврастеническим, анемическим, сердечно-сосудистым и желудочно-кишечным синдромами.
Неврастенический синдром клинически проявляется нарушением функционального
состояния центральной нервной системы. Отмечаются общая слабость, повышенная
утомляемость, нарушение сна, раздражительность, головные боли, головокружение.
Для анемического синдрома характерно преобладание изменений в количественном
составе форменных элементов крови (уменьшение количества эритроцитов,
лейкоцитов и гемоглобина до субнормальных цифр с одновременным увеличением
количества ретикулоцитов). Сердечно-сосудистый синдром проявляется тахикардией,
лабильностью пульса, иногда отеками конечностей, снижением артериального
давления и изменением ЭКГ по типу изменений, свойственных дистрофии миокарда.
Для желудочно-кишечного синдрома характерны пониженный аппетит, частые отрыжки,
изжога, тяжесть, тупые боли в подложечной области после еды. Нередко
наблюдаются признаки гастрита, энтерита, колита, энтероколита.
Действие теплового излучения на
организм имеет ряд особенностей, одной из которых является способность
инфракрасных лучей различной длины проникать на различную глубину и поглощаться
соответствующими тканями, оказывая тепловое действие, что приводит к повышению
температуры кожи, увеличению частоты пульса, изменению обмена веществ и
артериального давления, заболеванию глаз.
Тепловое излучение (инфракрасное
излучение) представляет собой невидимое электромагнитное излучение с длиной
волны от 0,76 до 540 нм, обладающее волновыми, квантовыми свойствами.
Интенсивность теплоизлучения измеряется в Вт/м2. Инфракрасные лучи, проходя через
воздух, его не нагревают, но, поглотившись твердыми телами, лучистая энергия
переходит в тепловую, вызывая их нагревание. Источником инфракрасного излучения
является любое нагретое тело.
Негативное воздействие жары
проявляется раздражительностью, агрессивностью, резкими перепадами настроения,
усилением страхов и бессонницей. При этом чувствовать ухудшение самочувствия
могут все возрастные группы. Особенно тяжело приходится пожилым, людям с
хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой системы и детям. Они чаще
обращаются за медицинской помощью. Кроме того, в жару растет число больных с
повышенным артериальным давлением, с острым нарушением мозгового
кровообращения, инфарктом миокарда.
При длительном воздействии высокие
температуры и солнце становятся причиной патологических процессов.
3. Характеристика теплообменных свойств одежды.
Один из важных выводов,
следующих из изучения механизмов теплообмена, состоит в том, что одежда с
высокой тепловой защитой обязательно должна быть плотной по своей структуре, что
более высокой степени теплозащиты можно достичь путем подбора соответствующих
комплектов спецодежды, имеющих многоярусную плотную набивку или упаковку, что
свободные одежды имеют относительно большую теплозащиту, чем плотно прилегающие
к телу, и что у теплозащиты есть нижний предел, который определяется воздушным
слоем набивки ткани, которая прилегает непосредственно к кожному покрову.
В предназначенных для
ношения в холодную погоду одеждах часто бывает очень трудно получить плотную
набивку, используя для этой цели только тонковолокнистые ткани. Решение пробелы
состоит в том, чтобы создать ткани с плотным начесом путем соединения в одной
ватно-шерстяной прокладке фактически двух тонковолокнистых тканей. Цель этой
прокладки состоит в том, чтобы создать внутри нее воздушную подушку и насколько
это возможно не выпускать из нее воздух. У плотных тканей имеется также один
недостаток: чем больше слоев в набивочной ткани, тем более жесткой становится
конструкция одежд, изготовленных из них. В результате свобода движения в этих
одеждах ограничена.
Теплозащита комплектов
спецодежд в большой степени зависит от дизайна одежды. К параметрам дизайна,
которые влияют на теплозащиту одежды, относят число набивочных слоев, вырезы,
удобство, распределение теплозащитного слоя по телу и незащищенной части
кожного покрова. Важны также некоторые другие свойства материала, такие как:
воздухопроницаемость, коэффициенты отражения излучений и качество поверхностных
покрытий. Кроме того, эффективность теплозащитного слоя зависит также от
дуновений ветра и рода деятельности. Можно ли дать адекватное описание одежды с
целью предсказания степени ее комфортности и возможности переносить в ней жару
или холод? Было проведено множество экспериментов, в которых были задействованы
различные технологии и подходы. Большинство оценок систем теплозащиты было
проведено в расчете на полные комплекты спецодежды. Они касались только
статических условий ношения одежды внутри помещений (без учета каких-либо
движений манекенов или дуновений ветра), потому что предоставленные данные
относились к работе тепловых манекенов (Маккалуф, Джонс и Хак, 1985). Работа с
людьми является трудоемким процессом, причем получаемые результаты во многих
случаях плохо согласуются. Начиная с середины 80-ых годов, были задействованы и
постоянно использовались в работе надежные динамичные манекены (Олесен и
др.;1982; Нильсен, Олесен и Фангер, 1985). Кроме того, усовершенствованные
методы измерений позволили провести более точные эксперименты с участием
человека. Вопрос, который все еще не до конца решен, - это надлежащее включение
в сферу оценок проблемы испарения пота. Потеющие манекены - до сих пор большая
редкость, тем более трудно представить себе реальный график их потовыделений на
различных участках кожного покрова. Люди потеют непостоянно.
Понятие теплозащиты одежды, для стационарных условий
и без источников излучения или конденсации внутри одежды, дано в разделе
Формулы и Определения. Часто знак I выражен в единицах clo (нестандартная
международная единица). Использование единицы clo неявно означает, что это
касается тела во всей его совокупности и, следовательно, подразумевает теплоперенос
с открытых частей тела.
Заменяется
под влиянием движения и ветра и, как было показано ранее, после внесения
коррекции результат называется результирующей теплоизоляцией. Это популярный,
но не общепринятый термин.
Заключение
Люди смогли приспособиться к большому разнообразию
климатических условий, в том числе горячему и влажному или жаркому и
засушливому. Согласованность между тепловыделением и возвращением тепла
обеспечивает постоянство температуры тела. Высокие внешние температуры или их
резкие колебания создают серьезные напряжения для человеческого организма,
вплоть до опасности травмирования или даже смерти. И здесь правильный выбор
одежды имеет решающее значение для максимального комфорта для их владельца.
Список литературы
1. Физиологические
Основы Терморегуляции При Мышечной Работе. Учебно-Методическое Пособие / Д.С.
Мельников.
2. Калюжная Л. И., Земляной Д. А. Нарушения Теплообмена.
Лихорадка.
3. Литвицкий
П.Ф. Нарушения Теплового Баланса Организма. Лихорадка/Опросы Современной Педиатрии.
4. Медведев
А.А., Соколова Л.В. Особенности И Механизмы Температурной Чувствительности /
Журнал Медико-Биологических Исследований.
5. Агаджанян
Н.А., Смирнов В.М. Нормальная Физиология: Учебник Для Студентов Медицинских
Вузов.
6. Хамнуева,
Л. Ю. Синдром Тиреотоксикоза: Этиология, Патогенез, Диагностика, Лечение :
Учебное Пособие / Л. Ю. Хамнуева, Л. С. Андреева, Е. А. Хантакова ; ФГБОУ ВО
ИГМУ Минздрава России, Кафедра Эндокринологии, Клинической Фармакологии И
Иммунологии.
7. Мануева,
Р. С. Гигиеническая Оценка Микроклимата : Учебное Пособие / Р. С. Мануева ;
ФГБОУ ВО ИГМУ Минздрава России, Кафедра Общей Гигиены.
