- •Лекция 1 Теплообмен между человеком и окружающей средой Терморегуляция человека
- •Тепловой баланс
- •Теплопродукция
- •Теплоотдача
- •2.4.2. Конвекционный теплообмен
- •Методы определения теплопродукции
- •Лекция 2 показатели теплового состояния человека Пододёжный микроклимат
- •Критерии оценки теплового состояния человека
- •3.2.2. Температура кожи
- •Лекция 3 свойства материалов, влияющие на физико-гигиенические показатели одежды
- •Сорбционные свойства
- •Проницаемость
- •Теплозащитные свойства
- •Лекция 4 требования, предъявляемые к одежде Классификация одежды
- •Требования к одежде
- •Платья, блузки, верхние сорочки
- •Костюм, пальто
- •Одежда для детей
3.2.2. Температура кожи
Температура кожи наиболее тесно коррелирует с теплоощущениями человека и может служить показателем теплового состояния организма.
Наиболее правильное представление о тепловом состоянии человека даёт средневзвешенная температура кожи tс.к., учитывающая площадь участков тела с неодинаковой температурой:
tс.к = ∑∙(Si ∙ ti)/S,
tс.к = 0,088∙tл + 0,34∙tт + 0,134∙tпл + 0,045∙tк + 0,23∙tб + 0,0644∙tс,
где tл, tт, tпл, tк, tб, tс – соответственно температура кожи: на лбу, туловище, плече, кисти, бедре, стопе.
Комфортный уровень средневзвешенной температуры кожи применительно к уровню энергозатрат может быть определён из уравнения:
tс.к = 36,07 – 0,0354∙(Qэ.т/S),
где Qэ.т – энергозатраты, Вт; S – поверхность тела, м2.
Истинность средневзвешенной температуры кожи при прочих равных условиях зависит от числа взятых точек на поверхности тела человека.
Вообще предложено свыше 15 систем измерения tс.к. Наиболее точной и практически удобной является 11-точечная система, предложенная Рамзаевым П. В. Размещение температурных датчиков на поверхности тела показано на рис. 3.
Общее ощущение тепла коррелируется со средневзвешенной температурой кожи, а локальные ощущения обусловлены температурой кожи этих участков. Поэтому tс.к не всегда является достаточно точным показателем теплового состояния человека, особенно при неравномерном его утеплении, т. к. в ней усредняется температура кожи 2-х принципиально различно регулирующих областей: головы и туловища и конечностей.
Испытания показали, что наиболее значительное снижение температуры кожи наблюдается в области стоп и кистей, наименьшее – в области головы.
Различия температуры кожи на различных участках поверхности тела обусловлены особенностями системы кровообращения. На топографию температуры кожи влияет одежда, обувь, рукавицы, пол, вид деятельности и т. д. Сравнение локальных величин температуры кожи у лиц, оценивающих свои теплоощущения как "комфорт", показывает, что у раздетых людей наиболее высокая температура кожи наблюдается в области головы, у одетых – в области туловища (табл. 3, 4).
Таблица 3
Температура кожи человека, °С, при комфортных тепловых
ощущениях
Участок поверхности тела |
Без одежды |
В одежде
|
||
домашней |
в зимней |
|||
в комбинезоне |
в пальто |
|||
Голова (лоб) |
34,9 + 0,07 |
33,8 + 0,15 |
34,5 + 0,15 |
34,8 + 0,17 |
Туловище |
33,3 + 0,25 |
34,2 + 0,26 |
34,6 + 0,21 |
34,4 + 0,37 |
Плечо |
34,0 + 0,21 |
33,8 + 0,2 |
33,4 + 0,13 |
32.6 + 0,15 |
Кисть (тыльная сторона) |
34,6 + 0,17 |
33,1 + 0,21 |
33,6 + 0,4 |
31,2 + 0,46 |
Бедро |
32,9 + 0,27 |
33,0 + 0,25 |
33,4 + 0,22 |
31,4 + 0,26 |
Голень |
33,9 + 0,3 |
33,2 + 0,31 |
33,8 + 0,13 |
29,1 + 0,36 |
Стопа (тыльная сторона) |
33,3 + 0,47 |
31,0 + 0,43 |
31,6 + 0,7 |
27,5 + 0,95 |
Таблица 4
Температура кожи, °С, у мужчин и женщин без одежды
Часть тела |
Теплоощущения
|
|||||||
"комфорт"(t = 28°С) |
"прохладно" (t = 22°С) |
|||||||
мужчины |
женщины |
мужчины |
женщины |
|||||
Голова (лоб) |
34,8 + 0,1 |
34,8 + 0,24 |
33,0 + 0,15 |
33,3 + 0,35 |
||||
Туловище |
33,5 + 0,11 |
33,9 + 0,16 |
31,6 + 0,14 |
31,3 + 0,33 |
||||
Плечо |
34,5 + 0,16 |
33,9 + 0,8 |
32,2 + 0,18 |
30,7 + 0,28 |
||||
Кисть |
33,1 + 0,1 |
33,8 + 0,34 |
29,5 + 0,4 |
29,4 + 0,74 |
||||
Бедро |
32,3 + 0,13 |
32,0 + 0,24 |
30,4 + 0,22 |
29,6 + 0,22 |
||||
Голень |
32,3 + 0,13 |
32,0 + 0,24 |
30,2 + 0,17 |
29,2 + 0,22 |
||||
Стопа |
34,6 + 0,29 |
32,1 + 0,54 |
30,1 + 0,4 |
27,8 + 0,64 |
Различия в топографии температуры на участках тела человека важно учитывать не только при физиолого-гигиенической оценке одежды, но и при проектировании толщины пакета материалов на различных участках тела.
Потоотделение
Как мы уже говорили, в условиях теплового комфорта и охлаждения человек, находящийся в состоянии относительного физического покоя, теряет влагу через кожу путём диффузии водяных паров.
При перегревании и выполнении человеком мышечной работы включается один из наиболее мощных механизмов терморегуляции – потоотделение.
Наличие потоотделения у человека определяется визуальным, калориметрическим и электрометрическим способами. Каждый из этих методов имеет и свои особенности, преимущества, недостатки и границы использования.
Реакция сердечно-сосудистой системы на термическое
воздействие внешней среды
При оценке теплового состояния организма человека необходимо учитывать, что перегревание или охлаждение организма вызывает нарушения деятельности в сердечно-сосудистой системе. При охлаждении организма наблюдаются спазмы периферических сосудов, повышение артериального давления и некоторое уменьшение частоты сердечных сокращений. При перегревании организма отмечается уменьшение диастолического давления (давление в аортах). Отсутствие измерения артериального давления по сравнению с величинами, зарегистрированными в условиях теплового комфорта, свидетельствует о хорошей переносимости человеком тепловой нагрузки. Наличие выраженных изменений указывает на пониженную переносимость.
Наряду с изменениями артериального давления происходит учащение сердечных сокращений. Эти реакции свидетельствуют о значительном напряжении сердечно-сосудистой системы. Они обычно наступают у людей, находящихся при температуре воздуха +35°С и выше.
При оценке теплового состояния человека следует учитывать интенсивность физической деятельности, оказывающей непосредственное влияние на частоту сердечных сокращений.