- •Оглавление
- •Предисловие
- •ВВедение
- •1. Теплообмен между человеком и окружающей средой
- •1.1. Терморегуляция человека
- •1.1.1. Химическая терморегуляция
- •1.1.2. Физическая терморегуляция
- •1.2. Тепловой баланс
- •1.3. Теплопродукция
- •1.4. Теплоотдача
- •1.4.1. Радиационный теплообмен
- •1.4.2. Конвекционный теплообмен
- •1.4.3. Теплоотдача кондукцией
- •1.4.4. Теплоотдача испарением
- •1.4.5. Дефицит тепла в организме человека
- •Контрольные вопросы
- •2. Показатели теплового состояния человека
- •2.1. Пододёжный микроклимат
- •2.1.1. Температура пододёжного воздуха
- •2.1.2. Влажность воздуха под одеждой
- •2.1.3. Газообмен
- •2.2. Критерии оценки теплового состояния человека
- •2.2.1. Температура тела
- •2.2.2. Температура кожи и потоотделение
- •2.2.3. Реакция сердечно-сосудистой системы на термическое воздействие внешней среды
- •3.1. Свойства материалов
- •3.2. Классификация одежды
- •3.3. Требования к одежде
- •3.3.1. Биологические требования
- •3.3.2. Социальные требования
- •3.4. Бельё
- •3.5. Платья, блузки, верхние сорочки
- •3.6. Костюм, пальто
- •3.7. Одежда для детей
- •Контрольные вопросы
- •4. Основные принципы проектирования одежды для защиты от холода и теплового воздействия
- •4.1. Основные принципы проектирования одежды для защиты от холода
- •4.1.1. Моделирование процесса переноса тепла через пакет одежды от тела человека в окружающую среду
- •4.1.2. Связь между термическим сопротивлением одежды и теплопотерями человека
- •4.2. Основные принципы проектирования одежды для защиты от теплового воздействия
- •4.2.1. Влияние нагревающей среды на организм человека
- •4.2.2. Требования к теплостойкой одежде
- •Контрольные вопросы
- •5. Гигиенические требования, предъявляемые к одежде различных климатических зон
- •Контрольные вопросы
- •6. Основные принципы проектирования специальной одежды
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список Основная лирература
- •Дополнительная литература
- •Словарь терминов и определений
- •А 73 лфавитно-предметный указатель
- •Коробова Антонина Брониславовна гигиена одежды
- •644099, Омск, ул. Красногвардейская, 9
1.3. Теплопродукция
Необходимое условие существования человека – непрерывный обмен веществ с окружающей средой.
Теплообразование – это выработка теплоты в организме в результате энергетических превращений в живых клетках. Оно связано с непрерывно совершающимся биохимическим синтезом белков и других органических соединений, с механической работой мышц (сердечной мышцы, гладких мышц различных органов, скелетной мускулатуры). В организме человека, находящегося в состоянии относительного физического покоя, 50 % теплоты образуется в органах брюшной полости (главным образом печени), 20 % – в скелетных мышцах и центральной нервной системе, остальное – при работе органов дыхания и кровообращения.
В результате окислительно-восстановительных реакций в организме человека происходит превращение веществ, богатых энергией, в вещества, содержащие меньший энергетический потенциал, с освобождением энергии в той или иной форме.
Часть энергии, образующейся в организме, превращается в механическую N, которая затем расходуется на выполнение внешней работы. Основная же часть энергии переходит в тепловую Qт.п.
Таким образом, энергия, выделяемая в организме человека в виде тепла, называется теплопродукцией. Расходуется она на поддержание постоянного уровня температуры тела и составляет при физической работе часть общих энергозатрат Qэ.т:
Qт.п = Qэ.т – N.
У человека, находящегося в состоянии относительного физического покоя (лёжа, сидя, стоя), энергия, вырабатываемая в организме, почти не расходуется на внешнюю механическую работу, она практически вся превращается в тепловую.
Количество выполняемой работы N может быть определено из уравнения:
N = n∙(Qэ.т – Qо),
где n – термический коэффициент полезного действия;
Qо – величина основного обмена.
Расход энергии в состоянии полного покоя (при расслаблении мышц, отсутствии внешних раздражителей, натощак, в комфортных климатических условиях, т. е. в условиях, обеспечивающих минимальную активность механизмов терморегуляции) принято называть основным обменом. Он характеризует то минимальное количество энергии, которое необходимо для поддержания основных жизненных процессов.
Основной обмен у здорового человека изменяется в зависимости от возраста и пола. Величина основного обмена находится в тесной связи с величиной поверхности тела. С возрастом теплообразование на 1м2 поверхности тела уменьшается, что связано с понижением интенсивности окислительных процессов. У мужчин основной обмен на 5–8 % больше, чем у женщин. Это объясняется тем, что у женщин, в среднем, больше жировой ткани, чем у мужчин, а жировая ткань по интенсивности окислительных процессов относится к малоактивным.
Таким образом, для определения теплопродукции человека необходимо знать его общие энергозатраты Qэ.т, термический коэффициент полезного действия n и основной обмен Qо:
Qт.п = Qэ.т – n∙(Qэ.т – Qо).
Термический коэффициент полезного действия может быть определён из уравнения:
n = N / (Qэ.т – Qо).
Наиболее хорошо изучено влияние температуры внешней среды на обмен веществ. Длительное пребывание в среде с высокой температурой ведёт к понижению уровня основного обмена.
При длительном воздействии низкой температуры среды наблюдается обратный эффект. У человека, располагающего широкими возможностями создания искусственного климата (одежда и жилище), эти изменения значительно менее выражены, чем у животных.