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: 149
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1Температура 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.
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.
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.