Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Апреля 2014 в 23:16, реферат
Еще на заре своего существования человек пытался разобраться в окружающих явлениях природы, которые часто были ему непонятны и враждебны. Жалкие хижины плохо защищали его от непогоды, посевы его страдали от засухи или от слишком сильных дождей.
В области метеорологии первая закономерность, которая была известна, конечно, с незапамятных времен, был годовой цикл погоды. Упоминание о годовом цикле погоды сыграло особую роль в создании первых метеорологических записей древности.
Тепловой баланс между человеческим организмом и окружающей средой.
Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Количество её зависит от степени физического напряжения и составляет от 85 (в состоянии покоя) до 500 Вт (при тяжелой работе). Для нормального протекания физиологических процессов, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма и, как следствие, к потере трудоспособности, быстрому утомлению, потере сознания и тепловой смерти. Одним из важных интегральных показателей теплового состояния организма является средняя температура тела около 36,5 °С. Она зависит от степени нарушения теплового баланса и уровня энергозатрат при выполнении физической работы. При выполнении работы средней тяжести и тяжелой при высокой температуре воздуха она может повышаться от нескольких десятых градуса до 1...2 °С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет 43 °С, минимальная − 25 °С. Температурный режим кожи играет основную роль в теплоотдаче. Ее температура меняется в довольно значительных пределах и под одеждой составляет 30...34 °С. При неблагоприятных метеорологических условиях на отдельных участках тела температура может понижаться до 20 °С, а иногда и ниже. Нормальное тепловое самочувствие, когда тепловыделение Qm человека полностью воспринимается окружающей средой Ото, т. е. когда есть тепловой баланс Qm = Ото. В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде (Qm > Ото), происходит рост температуры внутренних органов, и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием «жарко». Если окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек (Qm < Ото), то происходит охлаждение организма. Такое тепловое самочувствие характеризуется понятием «холодно». Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется конвекцией Qк в результате омывания тела воздухом, излучением на окружающие поверхности Qп и в процессе тепломассообмена Qтм при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами и при дыхании. Нормальное состояние человека реализуется при соблюдении равенства. Количество теплоты, отдаваемое организмом человека различными путями, зависит от того или иного параметра микроклимата. Так, величина и направление конвективного теплообмена человека с окружающей средой определяется в основном температурой окружающей среды, атмосферным давлением, подвижностью и влагосодержанием воздуха. Излучение теплоты происходит в направлении окружающих человека поверхностей, имеющих более низкую температуру, чем температура поверхности одежды и открытых частей тела. При высоких температурах окружающих поверхностей (свыше 30 °С) теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплоотдача излучением идет в обратном направлении − от горячих поверхностей к человеку. Отдача теплоты при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами, зависит от температуры воздуха, интенсивности работы, выполняемой человеком, от скорости движения окружающего воздуха и его относительной влажности. Температура, скорость, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха получили название параметры микроклимата. Температура окружающих предметов и интенсивность физической нагрузки организма характеризуют конкретную производственную обстановку. Одной из наиболее адекватных, хотя и сравнительно сложных методик гигиенической оценки микроклимата является непосредственный расчет прямого показателя тепловой нагрузки на организм по основному уравнению теплового баланса.
В основном уравнении теплового баланса учтены главные факторы, оказывающие влияние на изменение содержание тепла в организме человека:
Q = M C R E
где Q − тепловая нагрузка на организм (накопление или дефицит тепла);
М − теплопродукция (метаболическое тепло, составляющее 67−75% от энергозатрат);
С− конвекционный обмен организма и окружающего воздуха;
R− радиационный теплообмен организма с окружающей средой;
Е− отдача тепла организма испарением.
В данной формуле величины R и С могут быть отрицательными, если теплоотдача происходит путем радиации и конвекции, или положительными, если в результате теплообмена организм получает тепло этими путями, что определяется различием между температурой кожи и температурой окружающих поверхностей (для R) или температурой кожи и температурой воздуха (для С). При температуре воздуха и окружающих поверхностей 32 − 35 °С теплоотдача путем конвекции и излучения резко сокращается, при этом ведущее место в теплоотдаче занимает испарение (преимущественно пота). При дальнейшем повышении температуры воздуха и окружающих поверхностей организм начинает получать дополнительное тепло за счет конвекции и радиации, при этом потоотделение еще более возрастает. В комфортных условиях на теплоотдачу путем конвекции и радиации приходится 65 − 80% всей теплоотдачи организма. При низких температурах теплоотдача путем конвекции и радиации значительно возрастает. Тепловой баланс может быть нулевым, положительным, отрицательным. Нулевое значение Q связано с сохранением теплового равновесия между теплопродукцией и теплоотдачей. При положительной или отрицательной тепловой нагрузке (накопление или дефицит тепла) говорят о напряжении процессов терморегуляции, а при величинах, превышающих допустимые − о возможности развития перегрева или переохлаждения.