Количество теплоты, Вт, выделяющейся в теле человека при различных физических нагрузках и температуре воздуха в помещении
Естественные опасности
Естественные опасности возникают при изменении абиотических факторов биосферы и при стихийных природных явлениях.
Взаимодействие человека с окружающей средой Организм человека постоянно находится во взаимодействии с окружающей его средой. Жизнь человека на урбанизированной территории неразрывно связана со следующими этапами деятельности: труд, пребывание в городской среде, использование средств транспорта, пребывание в сфере быта, активный и пассивный отдых.
Энергообмен человека . Совершение всех видов деятельности организма осуществляется за счет потребляемой им химической энергии, содержащейся в биологическом "топливе" — пище.
Совокупность всех химических реакций в организме, необходимых для обеспечения его веществом и энергией, называется обменом веществ. Используют понятия основного обмена и обмена при различных видах деятельности.
Основной обмен характеризуется величиной всех затрат энергии в организме при полном мышечном покое, в стандартных условиях (при комфортной температуре окружающей среды, спустя 12...16 ч после приема пищи, в положении лежа). Эта энергия тратится только на поддержание жизни в теле человека. Ее расход составляет 4,2 кДж/ч на 1 кг массы тела. Для человека массой 70 кг общие затраты энергии при основном обмене составляют 294 кДж/ч, что соответствует мощности 81,7 Вт. Любое отклонение от этих условий вызывает изменение интенсивности основного обмена. Так, после приема пищи, в зависимости от ее вида основной обмен возрастает на 10...30 %, а с повышением температуры тела на 1 °С интенсивность основного обмена возрастает в среднем на 5 %. Основной обмен зависит также от эмоционального состояния человека, его пола и возраста.
|
|
|
При напряжении мышц туловища затраты энергии превышают уровень основного обмена на 5... 10 %, в положении стоя — на 10...25 %, при вынужденной неудобной позе — на 40...50 %.
Затраты энергии при мышечной работе зависят от ее напряженности ипродолжительности. Так, затраты энергии на ходьбу зависят от скорости передвижения человека и составляют примерно 175, 245 и 315 Вт соответственно при значениях скорости 3, 4 и 5 км/ч. Расход энергии (Вт) при различных видах деятельности (при мышечной работе различной интенсивности) приведен ниже:
Сон - 67.5...71, Легкая сидячая работа - 116,4...125, Легкая физическая работа - 408,3...583,3, Тяжелая физическая работа - 583,3...875
При интенсивной интеллектуальной работе потребности мозга в энергии составляют 15...20 % основного обмена. Превышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной напряженности. Так, при чтении вслух сидя расход энергии повышается на 48 %, при выступлении с публичной лекцией — на 94 %, у операторов вычислительных машин — на 60... 100 %.
|
|
|
Суточные энергозатраты (МДж) зависят от вида деятельности человека:
Работники умственного труда (врачи, педагоги, диспетчеры и др.) 10,5...11,7
Работники механизированного труда и сферы обслуживания (медсестры, продавцы, рабочие, обслуживающие автоматы)......................................................................................... 11,3...12,5
Работники, выполняющие работу средней тяжести (станочники, шоферы, хирурги, полиграфисты, литейщики, сельскохозяйственные рабочие и др.) . . . 12,5...15,5
Работники, выполняющие тяжелую работу (лесорубы, грузчики, горнорабочие, металлурги) 16,3... 18
Отметим, что по закону минимума "Выносливость организма определяется слабым звеном в цепи его потребностей; его жизненные возможности лимитируются факторами, количество и качество которых близко к необходимому организму минимуму. Дальнейшее снижение или ухудшение этих факторов ведет организм к гибели" (Ю. Либих, 1840 г.).
Теплообразование и температура тела человека. Нормальная жизнедеятельность человека может осуществляться только при определенных метеорологических условиях: давлении Р, температуре Т, относительной влажности φ и скорости движения W окружающего воздуха. Эти параметры влияют на интенсивность тепломассообмена тела человека с окружающей средой, в процессе которого отводится вырабатываемая организмом теплота Q, а температура тела поддерживается на определенном уровне, обеспечивающим нормальное протекание обменных реакций в организме человека. Для человека температурный оптимум близок к температуре тела, составляющей около +37 "С, под которой понимают температуру его внутренних органов или "ядра". Ее величина достаточно стабильна и лишь незначительно изменяется в течение суток и с возрастом. Максимальная величина температуры тела (37,0...37,1 °С) наблюдается в 16—18 часов, минимальная (36,0...36,2 °С) наблюдается в 3—4 часа. У пожилых людей температура тела снижается до 35,0...36,0 °С. Жизнедеятельность организма человека возможна лишь при температуре тела не ниже +25 °С и не выше +43 °С.
|
|
|
Значительная часть энергии, высвобождающейся при окислительно-восстановительном распаде пищи, трансформируется в теплоту, но основное количество теплоты (65...70 %) вырабатывается в мышцах тела человека. При интенсивной мышечной работе количество выделяемой в мышцах теплоты повышается до 90 % от общей теплопродукции тела человека. Теплопродукция организма зависит не только от интенсивности мышечной работы, но также и от температуры окружающей среды (табл. 1).
|
|
|
В поверхностном слое тела, называемом "оболочкой", толщиной 2,5 см происходит снижение температуры тканей, вызванное потерей теплоты в окружающую среду. Поэтому температура кожи несколько ниже температуры "ядра". Так, температура кожи лба колеблется в диапазоне 32,5...34 °С, груди 31...33,5 оС , кистей рук — 28,5 °С, пальцев стопы — 24,4 °С. Наибольшее значение температуры кожи наблюдается в подмышечной впадине — 36,5...36,9 оС. Эту температуру чаще всего и используют для оценки теплового состояния организма человека.
Выделение теплоты в теле человека вызывает нагрев его тканей. Так, количество теплоты, выделяющейся в организме человека, находящегося в состоянии покоя, достаточно для нагрева его тела в течение 1 ч на 1,2 оС, а при выполнении им работы средней тяжести — почти на 3 °С. Однако этому препятствует отвод вырабатываемой теплоты в окружающую среду.
Теплообмен тела человека с окружающей средой осуществляется через кожные покровы, а также в процессе дыхания за счет нагрева вдыхаемого в легкие воздуха и испарения воды с их поверхности. При этом организм использует все существующие в природе механизмы теплообмена: радиационный (лучистый), конвективный и транспирационный (посредством испарения влаги - пота). Таблица 1
Количество теплоты, Вт, выделяющейся в теле человека при различных физических нагрузках и температуре воздуха в помещении
| Интенсивность работы | Температура воздуха в помещении, °С | |||||
| 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | |
| Состояние покоя Легкая работа Работа средней тяжести Тяжелая работа | 163 180 215 291 | 145 157 210 291 | 116 151 204 291 | 93 145 198 291 | 93 145 198 291 | 93 145 198 291 |
Данные о количестве пота, выделяемого телом человека, приведены в табл.2 :
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 184; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!