Терморегуляция организма человека

Метеорологические параметры, такие как температура, ско­рость движения воздуха и относительная влажность определяют теплообмен человека с окружающей средой и, следовательно, самочувствие человека. Совокупность указанных параметров на­зывается микроклиматом.Параметры микроклимата в природной среде и в производственных условиях могут изменяться в широ­ких пределах. Так, на уровне моря отмечено изменение темпера­туры от -88 до +60 °С; скорости движения воздуха — от 0 до 100 м/с и даже более; относительной влажности — от 10 до 100 % и барометрического давления — от 680 до 810 мм рт. ст. (90... 108 кПа). Как уже было показано ранее, в определенном диапазоне параметров микроклимата имеет место тепловой ба­ланс между тепловыделениями в организме человека и отдачей теплоты в окружающую среду. В условиях теплового баланса имеет место комфортное тепловое самочувствиечеловека, при ко­торой нагрузка на системы организма человека, поддерживаю­щие его нормальную температуру, минимальна.

Нарушения теплового баланса в ту или иную сторону вызы­вают в организме человека реакцию, способствующую восста­новлению баланса. Процессы регулирования тепловыделений для поддержания нормальной (36,5 °С) температуры человека называются терморегуляцией.Терморегуляция осуществляется биохимическим путем, изменением интенсивности кровообра­щения и потоотделения. При этом в регулировании процесса теплообмена участвуют в большей или меньшей степени все виды терморегуляции, но одновременно.

Терморегуляция биохимическим путем состоит в изменении интенсивности окислительных процессов, происходящих в орга­низме человека. Внешним проявлением биохимических регули­рующих процессов является мышечная дрожь, которая, как уже говорилось, возникает при переохлаждении организма и повы­шает тепловыделения в организме.

Терморегуляция изменением интенсивности кровообращения за­ключается в способности организма регулировать объем пода­ваемой крови, которую в данном случае можно рассматривать как переносчик тепла от внутренних органов к поверхности тела человека. Регулирование объема тока крови осуществляется в организме за счет сужения или расширения кровеносных сосу­дов. При высокой температуре окружающей среды кровеносные сосуды кожи расширяются, и к ней от внутренних органов при­текает больше крови, в результате большее ее количество отдает­ся от внутренних органов коже, температура кожи повышается, и частично или полностью восстанавливается интенсивность от­дачи тепла за счет теплопроводности, конвекции и излучения. При низкой температуре происходит обратное явление: крове­носные сосуды сужаются, количество крови, а следовательно и теплоты, подаваемой к коже, уменьшается, снижается ее темпе­ратура, и, как следствие, отдача тепла от человека окружающей среде. Кровоснабжение может изменяться в 30 раз, а в пальцах даже в 600 раз.

Терморегуляция изменением интенсивности выделения пота заключается в изменении теплоотдачи за счет испарения. Испа­рительное охлаждение организма может иметь большое значе­ние. Так, при температуре окружающей среды 36 °С отвод тепла от человека в окружающую среду осуществляется практически только за счет испарения пота.

В определенном диапазоне параметров окружающей среды система терморегуляции человека способна поддерживать тепло­вой баланс (2_ТВ = Q_T0. Установлено, что обмен веществ в организ­ме человека и, соответственно, работоспособность оптимальны, если составляющие процесса теплоотдачи находятся примерно в следующих пределах: Q_K + Q_T = 30 %; Q_m « 45 %; б_№*20 %; Q_B ~ 5 %. Такой баланс составляющих теплоотдачи характеризует отсутствие напряженности системы терморегуляции человека.

Условия воздушной среды, которые обусловливают оптималь­ный обмен веществ в организме человека и при которых отсутст­вуют неприятные ощущения и напряженность системы терморегу­ляции, называют комфортными (оптимальными) условиями. Зона, в которой окружающая среда полностью отводит теплоту, выде­ляемую организмом человека и отсутствует напряжение системы терморегуляции, называется зоной комфорта.

Условия, при которых нормальное тепловое состояние чело­века нарушается, называется дискомфортным.При небольшой напряженности системы терморегуляции устанавливаются усло­вия небольшой дискомфортности. Условия небольшой диском­фортное™ определяются допустимыми значениями метеорологи­ческих параметров. При превышении допустимых значений ме­теорологических параметров система терморегуляции работает в напряженном режиме, человек испытывает сильный диском­форт, нарушается тепловой баланс, и начинается перегрев или переохлаждение организма в зависимости от того, в какую сто­рону нарушен тепловой баланс.