Тепловой баланс

 Тесно соприкасаясь  с воздушной средой, организм  человека подергается воздействию  ее физических и химических  факторов: состав воздуха, температуры,  влажности, скорости движения  воздуха, барометрического давления  и других. Особое внимание следует  уделить параметрам микроклимата  помещений – аудиторий, производственных  и жилых зданий. Микроклимат, оказывая  непосредственное воздействие на  один из важнейших физиологических  процессов – терморегуляцию, имеет  огромное значение для поддержания  комфортного состояния организма.

Терморегуляция –  это совокупность процессов в  организме, обеспечивающих равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей, благодаря которому температура  тела человека остается постоянной.

 Теплопродукция  организма (производимое тепло)  в состоянии покоя составляет  для «стандартного человека»  (масса 70 кг, рост 170 см, поверхность  тела 1,8 м кв) до 283 кДж в час. При легкой физической работе – более 283 кДж в час, при работе средней тяжести – до 1256 кДж в час и при тяжелой – 1256 и более кДж в час. Метаболическое, лишнее тепло должно удаляться из организма.

 Жизнедеятельность  человека сопровождается непрерывным  выделением теплоты в окружающую  среду. Ее количество зависит  от степени физического напряжения  в определенных климатических  условиях. Для того чтобы физиологические  процессы в организме протекали  нормально, выделяемая организмом  теплота должна полностью отводится  в окружающую среду. Нарушение  теплового баланса может привести  к перегреву либо к переохлаждению  организма и как следствие  к потере трудоспособности, быстрой  утомляемости, потере сознания и  тепловой смерти.

 Нормальная жизнедеятельность  осуществляется в том случае, если тепловой баланс (тепловое  равновесие), то есть соответствие  между теплопродукцией вместе  с теплотой, получаемой из окружающей  среды, и теплоотдачей достигается  без напряжения процессов терморегуляции. Отдача тепла организмом зависит  от условий микроклимата, который  определяется комплексом факторов, влияющих на теплообмен: температурой, влажностью, скоростью движения  воздуха и радиационной температурой  окружающих человека предметов.

 Температура,  скорость, относительная влажность  и атмосферное давление окружающего  воздуха получили название параметров  микроклимата. Чтобы понять влияние  того или иного показателя  микроклимата на теплообмен, нужно  знать основные пути отдачи  тепла организмом. При нормальных  условиях организм человека теряет  примерно 85 % тепла через кожу  и 15 % тепла расходуется на нагревание  пищи, вдыхаемого воздуха и испарения  воды из легких. 85 % тепла, отдаваемого  через кожу, распределяется следующим  образом: 45 % приходится на излучение, 30 % на проведение и 10 % на испарение. Эти соотношения могут изменяться в зависимости от условий микроклимата.

 Одним из важных  интегральных показателей теплового  состояния организма является  средняя температура тела (внутренних  органов) порядка 36,6 градусов  по Цельсию. 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, температура тела может повышаться от нескольких десятых градуса до 1…2 градусов по Цельсию. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет +43 градусов по Цельсию, минимальная +25 градусов по Цельсию. Температурный режим кожи играет основную роль в теплоотдаче. Ее температура меняется в довольно значительных пределах и при нормальных условиях средняя температура кожи под одеждой составляет 30…34 градусов по Цельсию. При неблагоприятных метеорологических условиях на отдельных участках тела она может понижаться до 20 градусов по Цельсию, а иногда и ниже.

 При комфортном  микроклимате физиологические процессы  терморегуляции не напряжены,  теплоощущение хорошее, функциональное состояние нервной системы оптимальное, физическая и умственная работоспособность высокая, организм устойчив к воздействию негативных факторов среды.

 Дискомфортный  микроклимат вызывает напряжение  процессов терморегуляции, имеет  место плохое теплоощущение, ухудшается условно-рефлекторная деятельность и функция анализаторов, понижается работоспособность и качество труда, снижается устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов.

 При дискомфортном  микроклимате наблюдается напряжение  процессов терморегуляции. При изменениях  микроклимата, выходящих за границы  приспособительных физиологических  колебаний, дискомфорт проявляется  в виде изменения самочувствия. Появляется апатия, шум в ушах, мерцание перед глазами, тошнота,  помрачение сознания, повышение  температуры тела, судороги и  другие симптомы.

 Рекомендуемые  нормами параметры микроклимата  должны обеспечить в процессе  терморегуляции такое соотношение  физиологических и физико-химических  процессов, при котором поддерживалось  бы устойчивое тепловое состояние  в течение длительного времени,  без снижения работоспособности  человека.

3. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС  И ТЕПЛОВОЕ САМОЧУВСТВИЕ

 Нормальное тепловое  самочувствие имеет место, когда  тепловыделение Qтп человека полностью воспринимается окружающей средой Qто, то есть когда имеет место тепловой баланс Qтп = Qто. В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде (Qтп > Qто), происходит рост температуры внутренних органов и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием жарко. Теплоизоляция человека, находящегося в состоянии покоя (отдых сидя или лежа), от окружающей среды приведет к повышению температуры внутренних органов уже через 1 час на 1,2 градусов Цельсия. Теплоизоляция человека, производящего работу средней тяжести, вызовет повышение температуры уже на 5 градусов и вплотную приблизится к максимально допустимой. В случае, когда окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек (Qтп < Qто), то происходит охлаждение организма. Такое тепловое самочувствие характеризуется понятием холодно.

 Теплообмен между  человеком и окружающей средой  осуществляется конвекцией Qк в результате омывания тела воздухом, теплопроводностью Qт, излучением на окружающие поверхности Qл и в процессе тепломассобмена (Qтм = Qп + Qд) при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами Qп и при дыхании Qд:

 Qтп = Qк + Qт + Qл +Qтм.

 Конвекционный  теплообмен определяется законом  Ньютона:

 Qк = @кFэ(tпов - tок),

 где @к –  коэффициент теплоотдачи конвекцией; при нормальных параметрах микроклимата @к = 4,06 Вт/(м кв на градус по Цельсию); tпов – температура поверхности тела человека (для практических расчетов зимой около 27,7 градусов, летом около 31,5 градусов); tок – температура воздуха, омывающего тело человека; Fэ – эффективная поверхность тела человека (размер эффективной поверхности тела зависит от положения его в пространстве и составляет приблизительно 50…80 % геометрической внешней поверхности тела человека); для практических расчетов Fэ = 1.8 м кв.

 На основании  изложенного выше можно сделать  вывод, что величина и направление  конвективного теплообмена человека  с окружающей средой определяется  в основном температурой окружающей  среды, атмосферным давлением,  подвижностью и влагосодержанием  воздуха.

 Таким образом,  тепловое самочувствие человека, или тепловой баланс в системе  «человек – среда обитания»  зависит от температуры среды,  подвижности и относительной  влажности воздуха, атмосферного  давления, температуры окружающих  предметов и интенсивности физической  нагрузки организма.

 Условия, нарушающие  тепловой баланс, вызывают в организме  реакции, способствующие его восстановлению. Процессы регулирования тепловыделений  для поддержания постоянной температуры  тела человека называется терморегуляцией.  Она позволяет сохранять температуру  внутренних органов постоянной. Терморегуляция организма осуществляется одновременно всеми способами. Так, при понижении температуры воздуха увеличению теплоотдачи за счет увеличения разности температур препятствуют такие процессы, как уменьшение влажности кожи, и следовательно, уменьшение теплоотдачи путем испарения, снижение температуры кожных покровов за счет уменьшения интенсивности транспортирования крови от внутренних органов, и вместе с этим уменьшение разности температур. 

 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 Не вызывает  сомнения утверждение, что техносфера оказывает губительное влияние на природу, а значит и на окружающую человека среду. Следовательно, человек должен решить задачу по охране природы, совершенствуя техносферу, снижая ее негативное влияние до допустимых уровней и обеспечивая себе безопасность в этой среде.

 Расточительный  стиль жизни огромным грузом  ложится на окружающую среду.  Одной из основных причин постоянной  деградации окружающей природной  среды во всем мире является  структура потребления и производства, не обеспечивающая устойчивости, особенно в промышленно развитых  странах. В данном случае устойчивое  развитие означает управляемое,  согласованное с эволюционными  законами природы и общества, то есть такое развитие, при  котором жизненные потребности  людей нынешнего поколения удовлетворяются  без лишения такой возможности  будущих поколений.

 В.И. Вернадский  определил биосферу, как термодинамическую  оболочку с температурой от + 50 до – 50 градусов по Цельсию  и давлением около 1 атм. Эти  условия составляют границы жизни  для большинства организмов. Все  живые организмы образуют биомассу  планеты способную жить и развиваться  только при наличии теплового  баланса. 

 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Московский комсомолец,18 мая 1998, с. 7

2. Вернадский В.  И. Живое вещество. М., 1978

3. Реймерс Н. Ф. Надежды на выживание человечества. Концептуальная экология. М., ИЦ «Россия молодая», 1992.

4. Хван Т. А. , Хван П. А. Безопасность жизнедеятельности. Ростов. 2000.

5.Гостюшина А.  В., Шубина С. И. Азбука выживания.  Москва. 1995. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации АНО «Ульяновский виртуальный университет» Колледж Экономики и Информатики Реферат по безопасности жизнедеятельности «Негативные факторы в системе«человек – среда обитания». учащейся группы 81-03Б-75ДПавловой ЛилииПроверил:Бабичев Владимир Петрович Оглавление 1.Воздействие негативных факторов на человека и среду обитания.Error: Refere ce source o fou d 1.1Допустимое воздействие вредных факторов на человека и среду обитания.Error: Refere ce source o fou d 1.2Вредные вещества и их действие на человека.Error: Refere ce source o fou d 1.3Негативное воздействие вредных веществ на среду обитания.7 1.3.1Загрязнение атмосферы.Error: Refere ce source o fou d 1.3.2Воздействие вибраций и акустических колебаний на человека.Error: Refere ce source o fou d 1.3.3Действие ионизирующих излучений на организм человека.Error: Refere ce source o fou d 2.Виды, источники и уровни негативных факторов производственной среды.Error: Refere ce source o fou d 1.Воздействие негативных факторов на человека и среду обитания. 1.1Допустимое воздействие вредных факторов на человека и среду обитания. Вредный фактор – негативное воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию. Вредное воздействие на человека – воздействие факторов среды обитания, создающее угрозу жизни и здоровью будущих поколений. Совокупность и уровень различных факторов производственной среды существенно влияют на условия труда, состояние здоровья и заболеваемость работающих. Особенности возникающих при этом негативных изменений в организме и мер по их предупреждению определяются характером воздействующего вредного фактора производственной среды. При оценке воздействия негативных факторов на человека следует учитывать степень влияния их на здоровье и жизнь человека, уровень и характер изменений функционального состояния и возможностей организма, его потенциальных резервов, адаптивных способностей и возможности развития последних. При оценке допустимости воздействия вредных факторов на организм человека исходят из биологического закона субъективной количественной оценки раздражителя Вебера – Фехнера. Он выражает связь между изменением интенсивностью раздражителя и силой вызванного ощущения. На базе закона Вебера – Фехнера построено нормирование вредных факторов. Чтобы исключить необратимые биологические эффекты, воздействие факторов ограничивается предельно допустимыми концентрациями. Предельно допустимый уровень (ПДУ) или предельно допустимая концентрация (ПДК) – это максимальное значение фактора, которое, воздействуя на человека (изолированно или в сочетаниями с другими факторами), не вызывает у него и у его потомства биологических изменений даже скрытых и временно компенсируемых, в том числе заболеваний, изменений реактивности, адаптационно-компенсаторных возможностей, иммунологических реакций, нарушений физиологических циклов, а также психологических нарушений (снижения интеллектуальных и эмоциональных способностей, умственной работоспособности). ПДК и ПДУ устанавливают для производственной и окружающей среды. 

При их принятии руководствуются  следующими принципами: Приоритет медицинских  и биологических показаний к  установлению санитарных регламентов  перед прочими подходами (технической  достижимостью, экономическими требованиями); Пороговость действия неблагоприятных факторов (в том числе химических соединений с мутагенным или канцерогенным эффектом действия, ионизирующего излучения); Опережение разработки и внедрения профилактических мероприятий до появления опасного и вредного фактора. Для воздуха рабочей зоны производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.001-89 устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, которые выражаются в миллиграммах вредного вещества, приходящегося на 1 кубический метр воздуха. В соответствии с указанным выше стандартом установлены ПДК для более чем 1300 вредных веществ. Ещё приблизительно для 500 вредных веществ установлены ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ). Вредные вещества и их действие на человека. Вредное вещество – это вещество, которое при контакте с организмом человека (в условиях производства или быта) может вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как непосредственно в процессе контакта с веществом, так и в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений. Вещество вредное – 1. Химическое соединение, которое при контакте с организмом человека может вызвать произвольные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья (ГОСТ 12.1.007-76). 2. Химическое вещество, вызывающее нарушение в росте, развитии или состоянии здоровья организмов, также может влиять на эти показатели со временем, в том числе в цепи поколений. По ГОСТ 12.1.001-89 все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на следующие классы: Чрезвычайно опасные Высокоопасные Умеренно опасные Малоопасные Опасность устанавливается в зависимости от величины ПДК, средней смертельной дозы и зоны острого или хронического действия. Нерациональное применение химических веществ, синтетических материалов неблагоприятно влияет на здоровье работающих. Вредное вещество (промышленный яд), попадая в организм человека во время его профессиональной деятельности, вызывает патологические изменения. Основными источниками загрязнения воздуха производственных помещений вредными веществами могут являться сырьё, компоненты и готовая продукция. Заболевания, возникающие при воздействии этих веществ, называют профессиональными отравлениями (интоксикациями). Токсические вещества поступают в организм человека через дыхательные пути (ингаляционное проникновение), желудочно-кишечный тракт и кожу. Степень отравления зависит от их агрегатного состояния и от характера технологического процесса (нагрев вещества, измельчение и др.). Основным путём поступления токсических веществ являются лёгкие. Помимо острых и профессиональных хронических интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости. Бытовые отравления чаще всего возникают пи попадании яда в желудочно-кишечный тракт (ядохимикатов, бытовых химикатов, лекарственных веществ).