Файл: Терморегуляция взаимосочетание процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нервноэндокринным путем.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 42
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1
Температура воздуха достаточно серьезный фактор окружающей среды. От ее величины зависит целый ряд особенностей существования живых организмов в различных регионах планеты.
Как экологический фактор температура определяет глобальный перенос воздушных масс и энергии на Земле, обеспечивает формирование климатических зон. Особенности температурного режима атмосферы заключаются также в формировании специфических физических состояний, например, температурных инверсий.
Изучение температуры воздуха, с гигиенических позиций, связано в первую очередь с температурой воздуха внутри помещений, то есть с микроклиматом помещений.
Микроклимат производственных и бытовых помещений определяется сочетанием температуры, влажности, скорости движения воздуха, инфракрасного излучения.
Повышенная или пониженная температура воздуха определяет особенности реакций системы терморегуляции. Температура воздуха является основным фактором, из 4-х, формирующих микроклимат. Температура воздуха в большей степени, по сравнению с другими факторами, учитывается при гигиенической оценке микроклимата.
Между человеком и окружающей средой постоянно происходит теплообмен. Поддержание тепловой стабильности человека обеспечивается работой системы терморегуляции.
Терморегуляция – взаимосочетание процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нервно-эндокринным путем.
Различают регуляцию теплообразования (химическая терморегуляция) и теплоотдачи (физическая терморегуляция).
Эффективность работы системы терморегуляции зависит от адаптационных возможностей организма, особенностей организации и характера питания, физической активности, состояния здоровья, теплоизоляционных свойств одежды и некоторых других факторов.
Согласно современным представлениям о функциональной структуре системы терморегуляции организм человека делится на гомойотермное «ядро» и относительно пойкилотермную «оболочку».
Теплообразование осуществляется в «ядре» терморегуляции. В состав «ядра» входят внутренние органы туловища, головной мозг, верхние трети бедер. Некоторые специалисты к «ядру» причисляют также верхние трети плеч и середину бедер, обосновывая это тем, что данные участки тела имеют значительный объем скелетной мускулатуры.
«Оболочку» составляют ткани поверхностного слоя тела толщиной в 2,5 см. Изменения теплопроводности «оболочки» главным образом определяют постоянство температуры «ядра». Теплоизолирующие свойства «оболочки» зависят от характера тканей и от степени их кровоснабжения.
Постоянство температуры «ядра» обеспечивается главным образом путем изменения кровоснабжения и кровенаполнения тканей «оболочки». Важным показателем реакции системы терморегуляции является температура кожи. Комфортному теплоощущению соответствует разница кожных температур 3-5 оС на закрытых одеждой и открытых участках тела.
Наибольший вклад в энергетический обмен вносит сократительная мышечная активность. Теплопродукция печени составляет 12-24 % общей теплопродукции организма. Усиление теплообразования у человека вследствие увеличения энергетического обмена отмечается тогда, когда температура окружающей среды становится ниже допустимой (18-20 оС).
При низких температурах специфической реакцией химической терморегуляции является холодовая мышечная дрожь, при которой внешней работы не совершается и вся энергия сокращения переходит в тепло. Источником дополнительного тепла при охлаждении является также терморегуляторный мышечный тонус – особая не видимая глазу сократительная активность мышц.
Эффективность повышения теплопродукции зависит от адаптационных возможностей организма, особенностей организации и характера питания, физической активности, состояния здоровья, теплоизоляционных свойств одежды и некоторых других факторов.
Теплоотдача осуществляется с поверхности «оболочки». Известно 4 пути теплоотдачи:
- конвекция - отдача тепла менее нагретым слоям воздуха,
- кондукция - отдача тепла менее нагретым предметам при соприкосновении с ними,
- излучение - отдача тепла менее нагретым предметам, находящимся на расстоянии, то есть без соприкосновения,
- испарение - отдача тепла при испарении воды с поверхности кожи и дыхательных путей.
Особенности влияния температуры воздуха на работу системы терморегуляции используются при организации закаливания организма.
2
Влажность воздуха может оказывать влияние на функциональное состояние дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Повышенная концентрация водяных паров в атмосферном, а соответственно и в альвеолярном воздухе, затрудняет диффузию кислорода. Это является причиной дискомфортных ощущений при дыхании и может приводить к напряженной работе сердечно-сосудистой системы.
Влажный воздух, увеличивая влажность одежды, ухудшает ее теплозащитные свойства за счет увеличения теплопроводности.
Повышенная влажность воздуха неблагоприятно влияет на теплообмен, как при пониженной, так и при повышенной температуре. Это связано с тем, что влажный воздух обладает большей теплоусвояемостью, чем сухой. То есть отбирает большее количество тепла в единицу времени, и, соответственно, ускоряет теплоотдачу. При повышенной температуре и повышенной влажности, затруднена теплоотдача путем испарения. Это еще одна причина ухудшения функционального состояния сердечно-сосудистой системы.
Повышенная влажность воздуха способствует избыточному увлажнению кожных покровов и слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Это приводит к изменению рН и снижению их резистентности. Чрезмерно сухой воздух действует неблагоприятно на слизистые верхних дыхательных путей и кожу, способствует их подсушиванию, что также является причиной снижения их резистентности. Как следствие, человек чаще болеет простудными заболеваниями, а также чаще регистрируются пиодермиты.
От скорости движения воздуха зависит интенсивность теплоотдачи испарением и конвекцией. Помимо этого, теплоощущения изменяются за счет раздражения терморецепторов и барорецепторов.
Умеренный ветер оказывает бодрящее действие, сильный, продолжительный – угнетает. Летом наиболее благоприятная скорость движения воздуха - 1-5 м/с.
Важное значение имеет воздухообмен помещений, на который также влияет движение воздуха. В гигиенической практике оценивается показатель кратности воздухообмена.
Помимо скорости, подвижность воздуха характеризуется еще и направлением. Направление ветра определяется той частью горизонта, откуда он дует. Направление ветров, преобладающее в данной местности, учитывается при строительстве каких-либо объектов и при планировке населенных мест. Промышленные предприятия, инфекционные больницы и другие объекты, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на окружающую среду и человека, следует размещать с подветренной стороны относительно селитебной территории.
Наветренная сторона определяется по наибольшему количеству дней в году, когда дует ветер с какой-либо стороны света. При определении господствующего направления ветров фиксируются изменения направления ветра в течение определенного периода времени. Чаще всего - в течение года. Результаты наблюдений изображаются в виде графика. Графическое изображение повторяемости ветров имеет специальное название - роза ветров.
Особенности реакций организма зависят от величин параметров микроклимата.
При гигиенической оценке различают 3 вида микроклимата: оптимальный, допустимый, неблагоприятный.
Оптимальным считается микроклимат, воздействие которого не вызывает напряжения системы терморегуляции.
Воздействие допустимых параметров микроклимата приводит к минимальному и незначительному напряжению системы терморегуляции.
Неблагоприятный микроклимат способствует развитию функционального состояния, характеризующегося сильным и чрезмерным напряжением терморегуляции. Длительное воздействие, а в отдельных случаях и кратковременное интенсивное, может быть причиной патологических изменений.
По гигиеническим характеристикам различают 3 вида неблагоприятного микроклимата: нагревающий, охлаждающий и микроклимат с выраженными колебаниями отдельных параметров (его называют интермиттирующим).
При воздействии неблагоприятного микроклимата преобладают реакции, связанные либо с перегреванием организма, либо с переохлаждением его.
При воздействии на организм нагревающего микроклимата реакции системы терморегуляции направлены на снижение теплообразования и увеличение теплоотдачи.
Снижение теплообразования проявляется уменьшением интенсивности обмена веществ, что субъективно может проявляться снижением аппетита.
Действие высокой температуры воздуха на организм нередко вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы.
Под влиянием высокой температуры происходит перераспределение крови за счет увеличения кровенаполнения сосудов кожи и подкожной клетчатки и обеднения кровью внутренних органов. Наблюдается выраженная пульсовая реакция.
Тахикардия при воздействии высокой температуры обусловлена не только повышением температуры крови, действующей на соответствующие центры центральной нервной системы (ЦНС), но и раздражением терморецепторов биологически активными веществами, образующимися при гипертермии и стимулирующими работу сердца.
При постоянном и длительном действии нагревающего микроклимата систолическое и диастолическое артериальное давление крови чаще всего снижается. При значительном же перегревании отмечается повышение систолического и снижение диастолического артериального давления, что связано, видимо, с повышением температуры крови, снижением тонуса стенки периферических сосудов, расширением их и падением периферического сопротивления.
Длительное увеличение частоты сердечных сокращений, падение сосудистого тонуса, ведущее к нарушениям равновесия в распределении крови и к недостаточному кровоснабжению мышцы сердца, сгущение крови приводит к ослаблению функциональной способности сердца.
Выполнение физической работы, даже самой легкой, как, например, ходьба, при воздействии нагревающего микроклимата способствует повышению артериального давления крови.
Немаловажное влияние на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы может оказывать нарушение реологических свойств крови. Значительные потери жидкости, при теплоотдаче испарением, приводят к сгущению крови.
Работа в условиях нагревающего микроклимата оказывает влияние на функциональное состояние ряда других органов и систем. В условиях высокой температуры изменяется секреторная активность желудка и поджелудочной железы, угнетается моторика желудка, снижается секреция желчи. Отрицательное влияние на ЦНС проявляется в снижении силы условных рефлексов, ослаблении внимания, ухудшении координации движения, способности к переключению, замедлении реакций, что может быть причиной роста травматизма, снижения работоспособности и производительности труда.
В основе регистрируемых изменений лежат нарушения обмена веществ. Интенсивное потоотделение (до 6-10 л за смену) при работе в условиях воздействия нагревающего микроклимата приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов.
Несмотря на восполнение потери жидкости за счет усиленного питья к концу смены в таких условиях может иметь место отрицательный водный баланс, масса тела уменьшается на 3-4 кг и более. При тяжелой работе в условиях высокой температуры может выделиться с потом до 30-40 г NaCl (всего в организме около 140 г NaCl). При потере хлоридов снижается способность белковых коллоидов к набуханию, следовательно, к удержанию воды. Уменьшается содержание внутриклеточной воды и увеличивается концентрация внеклеточной. Потеря 20 %, то есть 28-30 г NaCl, ведет к прекращению желудочной секреции, дальнейшая потеря NaCl вызывает мышечный спазм, судороги. Кроме NaCl, происходит потеря организмом калия, кальция, магния, меди, цинка, йода и других микроэлементов, что может обусловливать нарушение проводимости сердечной мышцы, проницаемости форменных элементов крови. Потеря водорастворимых витаминов при сильном потоотделении может достигать 15-25 % необходимой суточной потребности, что способствует развитию витаминного дефицита. При высокой температуре воздуха и дефиците воды в организме усиленно расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки. При перегревании отмечается усиленный белковый распад, накопление остаточного азота и аммиака в крови, формируется ацидотическое состояние.