Изучение температуры воздуха на человека
Элемент урока для учащихся 11 класса по теме «Экологические факторы»
учитель биологии Слесарева Ю.В. __________________
Тема: Оценка влияния температуры воздуха на организм человека.
Практическая работа
Ход работы:
- Изучить влияние на организм человека факторов микроклимата (температуры)
- Определить температуру в помещении с помощью термометра
- Проанализировать полученные результаты
- Сделать выводы
Информация учителя.
Жизнедеятельность любого организма целиком построена на процессах, совокупность которых так или иначе сводится к перераспределению тепла между ним и окружающей средой, поэтому изучение влияния температуры на организм в принципе необходимо каждому человеку, желающему иметь контроль как над уровнем производительности, так и состоянием собственного здоровья.
Большое воздействие на человека оказывает не только фактическая температура воздуха, но и ее межсуточная изменчивость. Изменение среднесуточной температуры воздуха на 1-2 ºС считается слабым, на 3-4 ºС – умеренным, более чем на 4 ºС – резким. Субъективное ощущение климатического комфорта связано с уровнем активности человека, температурой излучения и др. Кроме того, влияние температуры воздуха на организм человека зависит и от влажности воздуха. При одной и той же температуре изменение содержания водяного пара в приземном слое может оказать значительное воздействие на состояние организма.
По сравнению с естественными колебаниями температуры воздуха диапазон температур, в котором человеческий организм чувствует себя комфортно, значительно уже. При температуре тела, выходящей за пределы 26-40 ºС, возможны необратимые процессы в организме. Наиболее комфортные условия наблюдаются при температуре воздуха 16-18 ºС и относительной влажности 50 %. При повышении влажности воздуха, препятствующей испарению с поверхности тела человека, тяжело переносится жара и усиливается действие холода.
Восприятие температуры индивидуально. Одним людям комфортно при холодных морозных метеоусловиях, а другим – при теплых и сухих. Это зависит от физиологических и психологических особенностей человека, а также эмоционального восприятия климата, в котором прошло детство.
Жилая комната
Период года | Оптимальная температура | Допустимая температура |
теплый | 22-25 | 20-28 |
холодный | 20-22 | 18 |
Помещение для занятий | 20-22 | 18-24 |
Высокая температура – нарушение способности сердечно-сосудистого аппарата, частое дыхание, понижение деятельности пищеварительной системы – быстрое утомление, снижается внимательность и работоспособность.
Низкая температура – опастность переохлаждения, предпосылки к простудным заболеваниям. Чувство дискомфорта, снижается внимательность и работоспособность.
Комфортные условия :
Теплоизлучение – до 45 %
Теплопроведение – до 30 %
Испарение пота с повержности кожи – 25 %
Показатели очередности потовыделения – руки (ладони), ступни ног, торс, лоб.
При повышении температуры окружающего воздуха происходит увеличение активности системы терморегуляции, что выражается в усилении процессов теплоотдачи. Это необходимо для того, чтобы сохранить тепловой баланс на фоне увеличившегося притока тепла извне.
При этом необходимо отметить, что отдача тепла путем конвекции и излучения снижается пропорционально росту температуры воздуха, прекращаясь при сравнивании температуры поверхности и окружающей среды.
Поэтому естественно, что с увеличением температуры воздуха все больше и больше тепла отдается путем испарения за счет увеличения потоотделения (при умеренном напряжении системы терморегуляции потеря тепла испарением может составлять 40-45 %, а при сильном напряжении терморегуляции – свыше 50 %).
В том случае если система терморегуляции в условиях нагревающего микроклимата не справляется со своей функцией происходит перегревание(гипертермия), то есть повышение температуры тела по сравнению с нормой. Перегревание чаще всего происходит при высокой температуре окружающей среды в сочетании с высокой влажностью и низкой скоростью движения воздуха, так как при наличии последних двух условий резко снижается отдача тепла путем испарения. Кроме того, перегреванию способствуют такие эндогенные факторы как гипертиреоз, ожирение, вегетососудистая дистония и тд.
При длительном пребывании в условиях нагревающего микроклимата повышается температура тела, учащается пульс, понижается компенсаторная способность сердечно-сосудистой системы, функциональная активность ЖКТ и др.
К группе патологических состояний , возникающих при перегревании (тепловых. поражений) относятся: тепловой удар, тепловой обморок, судорожная болезнь, питьевая болезнь, нервные расстройства, тепловое истощение.
Тепловой удар.Возникает вследствие острой недостаточности терморегуляции, чаще у здоровых молодых людей при интенсивной физической работе в условиях высокой температуры окружающей среды. Клинические проявления: резкое увеличение температуры тела (до 42°С и выше), гиперемия кожных покровов и слизистых, сухость слизистых, увеличение частоты дыхания, тахикардия, слабость. Характерно прекращение потоотделения за несколько часов до наступления теплового удара. Кроме того наиболее ранним признаком начинающейся гипертермии является необычное поведение человека (это обусловлено тем, что нервная система очень чувствительна к повышению температуры тела). Тепловой удар опасен своей высокой летальностью.
Тепловой шок – коллапс (острое нарушение гемодинамики)
Солнечный удар. Может наблюдаться при интенсивной солнечной радиации в жаркую погоду. Обусловлен перегреванием непосредственно ЦНС (головного мозга). Профилактика – головной убор.
Тепловое истощение. Связано с потерей воды, солей, витаминов, белков.
Судорожная болезнь. Связана с тем, что с потом выводятся минеральные вещества – хлориды натрия и калия и возникают судороги..
Питьевая болезнь. Связана с компенсаторным увеличением потребления воды человеком (из-за обезвоживания). При этом могут возникать дисбактериозы, хронические диспепсии, энтероколиты, стойкая альбуминурия.
Нервные расстройства. Нервная система наиболее чувствительна к повышению температуры тела, поэтому перегревание может вести к ее функциональным нарушениям.
Тепловой отек голени, и стопы. Связан с нарушением водно-солевого обмена.
К общим мерам профилактики перечисленных состояний можно сти следующие:
1. Акклиматизация
2. Поддержание нормального водно-солевого обмена.
3. Рациональный режим труда и отдыха в нагревающем микроклимате
Влияние низкой температуры воздуха на организм человека. Терморегуляция. Фазы переохлаждения. Заболевания, связанные с переохлаждением. Меры профилактики.
В условиях воздействия низких температур может происходить
переохлаждение организма за счет увеличения теплоотдачи. При низкой температуре окружающего воздуха резко увеличиваются потери тепла путем конвекции, излучения.
Особенно опасно сочетание низкой температуры с высокой влажность и высокой скоростью движения воздуха, так как при этом значительно возрастают потери тепла конвекцией и испарением.
Практическая часть.
Термометр кладется в место, наиболее оптимальное, для определения точной температуры в помещении – 1.5 метра от стены или от окна и 1.5 метра от уровня пола.
Показатели полученной температуры, сравниваются с данными таблицы по оптимальной и допустимой температурой в помещении.
Выводы по работе. Учащиеся делают записи в тетрадь.
Источник
Совокупность понятий, связанных с климатом, оказывает большое влияние на состояние человеческого организма. Важное для человека здесь – умение приспосабливаться к окружающим условиям.
Примеры того, как климат может влиять на человека
Засуха ведет к печальным последствиям не только для человека, но и для состояния всей природы в целом.
Места с концентрацией высокого содержания влаги в воздухе отрицательным образом воздействуют на дыхательные органы и сердечно-сосудистую систему организма человека.
Также не лучшим образом на состоянии и здоровье дыхательных путей сказывается такое явление, как туман. Его влияние также отмечено учеными на работе сердца, показателе кровяного давления и обмене веществ. Кроме того, у человека могут появиться чувства удушья, головокружение и другие нежелательные проблемы с общим состоянием.
Температурные показатели могут влиять разными способами. Резкая смена температуры окружающего воздуха может привести к учащенным темпам биения сердца. Важно обращать внимание на проветривание и вентиляцию помещений.
Неожиданное выпадение такого осадка, как град, также представляет опасность для жизней людей.
Зачастую грозовые молнии могут представлять собою угрозу для человеческих жизней.
Данные о погодных условиях, которые представляют сервисы прогноза, не отвечают всем требованиям, выставленным со стороны специалистов медицины. Считается, что необходимо собирать большее количество показателей.
Помимо метеорологических факторов, важно помнить о действии ветров, атмосферного давления – совокупность условий, которая может создать благоприятную среду для обитания человека, а может стать и опасной для него.
Нередко организм человека реагирует тем или иным образом на изменения в погоде. Такие реакции встречаются также и у абсолютно здоровых людей. Причины, по которым возникает такая реакция, на данный момент учеными до конца не изучены и не установлены. Метеорологические данные должны объяснять то, как именно погодные условия оказывают влияние на организм.
Карты, отражающие перемены в погоде, являются очень важным показателем для того, чтобы стало возможным проведение профилактических действий, направленных на поддержание хорошего состояния здоровья человека. Негативные реакции со стороны человеческого организма, как правило, появляются за один или два дня до непосредственного начала изменений в состоянии погоды. Появление таких реакций возможно предусмотреть и предсказать заранее, а также предотвратить.
На территории России были проведены исследования, которые подтвердили, что количество отрицательных последствий для организма человека от перемены погодных условий можно значительно уменьшить при условии получения необходимой информации заблаговременно.
В настоящее время избежать последствий от оказываемого влияния окружающей среды и погодных условий является для человека невозможным. Состояние организма и здоровья человека подвержены влиянию со стороны множества различных показателей погодных и климатических условий. Также необходимо учитывать особенности того или иного сезона, местности, условия проживания (город или сельская местность), от которых зависит наличие дополнительных факторов. Кроме того, появление определенных патологических изменений связаны непосредственно с качеством воды, земли. Все это является предметом изучения для специалистов, работающих в области медицины и географии.
Источник
Всем известно: жизнь человека напрямую зависит от температуры, внешней и внутренней. Для комфортного существования в повседневной жизни, например, на работе или дома, важно создать вокруг себя оптимальный режим. Комфортная температура воздуха вокруг позволяет не зацикливаться на внешних факторах, концентрироваться на текущем занятии, расслабляться, отдыхать, спать, общаться. Ведь, если постоянно испытывать дискомфорт из-за высокой/низкой температуры воздуха, нормально отдохнуть или поработать не получится. Существуют границы самой комфортной температуры воздуха для человека на улице и в помещении.
Самая оптимальная температура воздуха для человека
Различные исследования показали: на здоровье, благополучие, работоспособность сильно влияет окружающая среда. Таким образом, температура помещения оказывает огромное влияние на самые разные аспекты нашей повседневной жизни. Какие показатели для человека самые комфортные? От 20 до 25°C — самый распространенный ответ, даваемый биологами и врачами, на вопрос о самой оптимальной температуре в помещении. Причем показатель температуры воздуха распространяется только на жилые зоны, зоны приема гостей: спальня еще на 1-2°C холоднее отметки минимальной границы.
Почему именно такая температура воздуха считается самой комфортной для человека? Здоровый человек живет с постоянной, так называемой рабочей температурой тела 36,5-37°C. Жизненно важные внутренние органы работают корректно при должном количестве градусов. Если тело охлаждается ниже 20°C — умирает от переохлаждения, нагревается выше 44°C — начинается денатурация белков и ферментов, приводящая к смерти.
Кажется, напрашивается вывод: человек может чувствовать себя наиболее комфортно при значениях окружающей среды, соответствующей его рабочей температуре, по крайней мере, внешней. Но это не так, все знают по собственному опыту. При показателях воздуха, например, 35°C мы больше не чувствуем себя хорошо, организм реагирует контрмерами: начинает потеть, чтобы охладиться. С другой стороны, 20-25°C — комфортно для большинства.
Человеческое тело окруженное внешним пространством, находящимся в указанных пределах, начинает выделять избыточное тепло со скоростью, равной генерированию. Если окружающая температура воздуха оптимальна, большинство чувствует себя наиболее комфортно: терморегуляция работает корректно.
Конечно, одежда, физические нагрузки оказывают влияние на ощущение комфорта при определенной комнатной температуре. Указанные выше цифры предполагают: человек легко, соответствующе ситуации одет, выполняет только умеренную работу, не напрягается физически.
Терморегуляция — на страже комфортной жизни
Самая идеальная температура кожи ниже внутренней: составляет 27-32°C. Положение вещей обуславливает естественная терморегуляция человека. Организм человека потребляет пищу для выработки энергии, сам генерирует тепло. В зависимости от окружающей среды тепло должно выделяться в окружающую среду с целью поддержания заданной оптимальной внутренней температуры.
Человеческий организм имеет разные механизмы терморегуляции. Самый известный всем — потоотделение вызывающее охлаждение. Посредством механизмов можно регулировать температуру своего тела, приспосабливаться к изменению окружающей среды.
Температура воздуха влияет на ощущение комфорта, производительность, умственные процессы. Исследования о физической работоспособности заводских рабочих в зависимости от окружающей среды, проведенные в 1936 году, показали неожиданные результаты. Ученые пришли к выводу: риск аварий возрастал более чем на 30%, когда прогрев заводского воздуха значился ниже 12/выше 24°C. Более поздние исследования ткацких фабрик, угольных шахт подтвердили результат: физическая работоспособность снижается, как только определенные уровни прогрева воздуха помещения превышены/понижены.
Температура влияет на физическую и умственную работоспособность. С 1970-х годов проводились исследования студентов, преподавателей, научных сотрудников, подтверждающие зависимость умственной деятельности от окружающей среды.
Жарким летом страховые компании предупреждают: работники могут пострадать от перегрева. При экстремальной жаре организм не контролируется потоотделением. Жители холодного региона, куда пришла сильная жара, начинают испытывать расстройства кровообращения, сердечно-сосудистой системы: давление, головные боли, головокружения, обмороки. Жара — риск для здоровья: снижаются физические, умственные способности, нарушаются обменные процессы, рецидивируют хронические заболевания.
С другой стороны, спортсмены знают: хорошо согретое тело может выдержать большие нагрузки. Оптимальные показатели прогрева ядра тела перед серьезными физическими нагрузками составляют 38,5-39°C. Спортсменам рекомендуется проводить разминку: уровень прогрева тела доводится до нужного уровня, мышцы достигают рабочих значений.
Самая оптимальная температура воздуха для человека в разных жилых зонах
Оптимальные правила отопления дома — компромисс максимально возможной степени комфорта и заботы о нормальном функционировании организма. Функции комнат различны: отопление помещений зависит от назначения.
Ванна комната — одно из самых теплых помещений квартиры
Ванная комната по больше части предназначена для принятия водных процедур. Поскольку вода способствует терморегуляции, низкие показатели прогрева провоцируют переохлаждение организма. Оптимальная комнатная температура ванной составляет 23°C. Ванная комната подвержена образованию плесени благодаря высокой влажности: особенно важна адекватная вентиляция.
Детская комната — жара только вредит
Детская комната — своего рода универсальное помещение, иногда используется почти круглосуточно. Днем служит игровой комнатой для самых маленьких. Ночью, однако, дети должны как можно лучше спать. В течение дня оптимальные уровни отопления детской комнаты составляют 20-22°C. Особенно когда в комнате находятся младенцы, дети младшего возраста, уменьшать цифры не рекомендуется. Ночью, однако, 18°C достаточно даже новорожденным.
Кухня, столовая и гостиная — стоит опасаться перегрева
На кухне оптимальный уровень отопления составляет 18°C. Плита и другие кухонные приборы обогревают помещение: ставить высокие показатели сплит-системы не рекомендуется, дабы избежать перегрева. Однако если кухня также выступает в качестве столовой, гостиной, стоит повысить до 20°C.
Гостиная — одна из комнат квартиры, где мы проводим больше всего времени. Большинство не обязательно активно использует пространство гостиной зоны: здесь смотрят телевизор, читают книгу, беседуют, отдыхают. В результате оптимальное отопление гостиной находится на относительно высоком уровне: в зависимости от ощущения холода 20-23°C.
Спальня
Спальня, как следует из названия, в большинстве случаев используется для сна. Не только продолжительность отдыха, но также и идеальный климат в комнате имеет решающее значение для спокойного ночного сна. Для создания оптимального баланса во время ночного отдыха отопление комнаты не слишком высоко: в противном случае могут возникнуть проблемы с самочувствием. Поэтому самое комфортное отопление в спальне составляет всего 17-18°C. Некоторые специалисты рекомендуют еще более низкие цифры: 15-18°C. Для особенно чувствительных к холоду столь низкий показатель может быть дискомфортным. Стоит поднять уровень до 20°C. Однако то, где столбик термометра окончательно остановится, точно определяет личное ощущение холода. Идеальное состояние окружающей атмосферы — вам не холодно, вы не потеете. Климат в помещении должен быть термонейтральным: то есть внешне вы не должны ощущать никакого дискомфорта, окружающее пространство не должно обращать на себя внимание. Однако даже при опоре на внутренние ощущения столбик термометра не должен подниматься выше 20°C.
Если человек замерзает под одеялом, процесс засыпания двигается в разы хуже, а при экстремально низких показателях практически невозможен: человек принимает за сон связанное с переохлаждением умирание. Когда в спальне более холодно, чем нужно организму, вместо восстановления, тело должно генерировать энергию, чтобы поддерживать внутренний обогрев постоянным. Кроме того, стабильный холод в спальне обеспечивает напряжение мышц, снижая эффект восстановления.
Слишком высокая температура в спальне заставляет нас потеть под одеялом. Даже просто более теплая, чем надо температура, не дает нам хорошо спать: сухой воздух в помещении негативно воздействует на организм. Последствиями становятся:
- Высохшие слизистые оболочки рта и носа.
- Кашель.
- Головные боли.
Своевременное проветривание и контроль за влажностью играют немаловажную роль для комфортного ночного отдыха. Чрезмерная влажность не только влияет на ночной сон, но и предлагает незваным гостям идеальные условия жизни: клещи в домашней пыли, споры плесени идеально размножаются при большой влажности, неправильной температуре, плохой уборке.
Самые оптимальные показатели: мнения различаются
Несмотря на логически обоснованные доводы и выверенные опытами рекомендации ученых относительно самой оптимальной температуры воздуха, каждый человек имеет в этом отношении собственные предпочтения. Интересно, что границы комфортных показателей могут отличаться и в зависимости от возраста, нации и региона проживания. Об этом свидетельствуют исследования, проведенные в ряде европейских государств.
Многие немцы любят отдыхать в тропических государствах, но на родине предпочитают более комфортные степени прогрева воздуха. Опрос на сервисе YouGov показал: немцы чувствуют себя наиболее комфортно при 22,7°C. Опрос также показывает, что при показателях окружающей среды выше 30°C жителям Германии слишком жарко. Ощущение оптимальных цифр одинаково для всех возрастных групп.
Иная ситуация чувствительности к холоду:
- люди в возрасте от 18 до 24 лет считают слишком холодными уровни ниже отметки 5°C;
- немцы в возрасте от 25 до 34 лет ощущают дискомфорт уже при 6°C;
- для жителей Германии старше 55 лет показатель составляет всего 1°C.
Между прочим, 77% немцев рады регулярным ливням летом, а 84% респондентов считают внезапные изменения погоды неприятными.
Существуют также различия в восприятии оптимальных температур и с другими странами, причем находящимися в одном регионе. Такой же опрос, как и в Германии, был проведен в Великобритании, и результаты оказались интересными. Так, англичане считают оптимальным и самым комфортным для себя 21°C. А слишком жаркая для них погода начинается уже при 28°C.
Видео
Источник