Значение температуры воздуха для человека
Атмосферный воздух пропускает солнечные лучи, часть которых, достигая поверхности Земли, отражается (альбедо), а другая поглощается почвой, превращаясь в тепловую энергию, и воздух нагревается от теплового излучения Земли, поэтому минимальная температура воздуха наблюдается перед восходом Солнца, а максимальная — между 13 и 15 часами, когда почва прогрета сильнее всего. По мере удаления от поверхности почвы температура воздуха понижается в среднем на 0,6 ˚С на каждые 100 м подъема. Распределение тепла на планете зависит и от ее шарообразной формы. По направлению от экватора к полюсам лучи Солнца падают под более острым углом, и Земля прогревается меньше. Поэтому максимальные температуры наблюдаются в районе экватора (55 °С), а минимальные — в Антарктиде (—80 °С).
Температура воздуха оказывает влияние на тепловой обмен организма. Терморегуляционные механизмы функционируют под контролем центральной нервной системы, что позволяет человеку приспосабливаться к различным температурным условиям. Теплообмен организма поддерживается путем уравновешивания процессов химической и физической терморегуляции. Химическая терморегуляция — теплообразование — происходит вследствие окислительных процессов. Физическая терморегуляция теплообмен, отдача тепла. Различают следующие пути отдачи тепла в окружающее пространство:
1.Излучение тепла телом человека (по отношению к окружающим поверхностям с более низкой температурой) – радиационная теплоотдача.
2. Конвекция – отдача тепла с поверхности тела человека притекающим к нему менее нагретым слоям воздуха.
3.Проведение — отдача тепла предметам, непосредственно соприкасающимся с поверхностью тела.
4. Испарение воды поверхности кожи и слизистых оболочек.
В состоянии покоя и теплового комфорта теплопотери конвекцией составляют 15,3%; излучением – 55,6%; испарением -29,1%.
Если температура воздуха и окружающих поверхностей ниже температуры поверхности кожи, организм отдает тепло излучением и конвекцией. Когда температура воздуха и окружающих поверхностей такая же, как и температура кожи или выше ее; то теплоотдача осуществляется испарением. Повышение влажности воздуха при этом ограничивает теплопотери испарением. Низкая температура в сочетании с повышенной влажностью способствуют увеличению теплопотерь организмом теплоизлучением.
Пределы терморегуляции не безграничны. Продолжительное пребывание в сильно нагретой атмосфере вызывает повышение температуры тела, ускорение пульса, нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы, снижение функциональной деятельности желудочно-кишечного тракта. Высокая температура воздуха отрицательно влияет на функциональное состояние центральной нервной системы. Это проявляется ослаблением внимания, нарушением точности и координации движений, замедлением реакций. Наблюдаются быстрая утомляемость, понижение физической и умственной работоспособности.
Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью, ведет к значительному накоплению тепла в организме и развитию перегревания. Значительно ускоряют перегревание – организма физическая работа, паронепроницаемая одежда и другие факторы. При перегревании температура тела поднимается до 38-39°С. Клиника: головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия предметов, болезненность мышц, сухость во рту, тошнота, рвота, гиперемия лица, обильное потоотделение, учащение пульса и дыхания. Организм теряет значительное количество воды в виде мочи и пота. Потеря более 10% воды приводит к угрожающим для жизни симптомам (пустынная болезнь). При особо неблагоприятных условиях (сочетание высокой температуры с высокой влажностью и неподвижным воздухом) может возникнуть тепловой удар. Тепловой удар характеризуется температурой тела 40-41 °С и тяжелым общим состоянием организма. При этом отмечаются бледность, синюшность, расширение зрачков, частое поверхностное дыхание, судороги, тахикардия, падение артериального давления (тепловой коллапс), потеря сознания. В тяжелых случаях наблюдаются нервно-психические расстройства. Тепловой удар может возникнуть в горячих цехах, а также при работе на открытом воздухе в жарком влажном климате.
Низкая температура воздуха увеличивает теплоотдачу, создавая опасность переохлаждения организма, особенно в сочетании с повышенной влажностью. Переохлаждение быстрее
наступает при сильном ветре, особенно если человек находится в
легкой, тесной или промокшей одежде. Устойчивость организма к
охлаждению снижается при физическом утомлении, голодании,
алкогольном опьянении травмах и заболеваниях. При действии
холода могут возникать ознобление, адинамия, сонливость,
ослабление мышечной деятельности, резкое снижение реакции
на болевые раздражения (наркотическое действие холода). Холод является причиной возникновения заболеваний органов дыхания, ревматизма, миозите, нейритов, радикулита. Хроническое охлаждение снижает сопротивляемость организма инфекционным заболеваниям. В условиях производства имеет место радиационное охлаждение, сопровождающееся значительным понижением температуры кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. Происходящие при этом изменения в организме более стойкие, чем при конвекционном, восстановительный период более длительный. Результатом контактного переохлаждения может быть отморожение. Длительное местное воздействие низкой температуры в сочетании с повышенной влажностью вызывает развитие вегетативного полиневрита, холодового нейроваскулита. Отмечаются функциональные нервно-сосудистые расстройства (синдром Рейно). Особо вредными для здоровья человека являются быстрые и резкие колебания температуры воздуха, т.к. организм не успевает к ним приспособиться. Колебания температуры опасны для лиц с пороками сердца, склерозом сосудов, болезнями почек. В целях профилактики необходимы: укрепление теплорегулирующего аппарата путем закаливания организма, рациональное питание, оптимизация режимов труда и отдыха, выбор соответствующей одежды.
Источник
Лекция 5. Гигиеническое значение температуры и влажности воздуха
1. Температура воздуха
Температура воздуха зависит от географической широты. Самая высокая температура на земном шаре наблюдается в южных широтах. В странах Африки, Южной Америки, Средней Азии в теплое время года она достигает 63 °C, в холодный период снижается до — 15 °C. В Антарктиде температура может понижаться до — 94 °C. Температура воздуха снижается с увеличением высоты над уровнем моря.
Нагретые приземные слои воздуха поднимаются и постепенно охлаждаются в среднем на 0,6 °C на 100 м подъема. От экватора к полюсам дневные колебания температуры уменьшаются, годовые увеличиваются.
Под воздействием температуры происходят различные физиологические сдвиги во многих системах организма. При повышенных температурах (25–35 °C) окислительные процессы в организме несколько снижаются, но в дальнейшем они могут возрастать. Дыхание учащается и становится поверхностным. Легочная вентиляция вначале возрастает, а затем остается без изменений.
Длительное воздействие высокой температуры приводит к нарушению водно-солевого и витаминного баланса. Особенно характерны эти изменения при выполнении физической работы, сопровождающейся потоотделением. С потерей жидкости при тяжелой физической работе в условиях повышенной температуры воздуха может выделяться до 10 л пота, а с ним до 30–40 г хлорида натрия, 15–25 % водорастворимых витаминов. В результате нарушения водно-солевого баланса может развиться судорожная болезнь.
При воздействии температуры усиливается кровоснабжение кожи и подкожной клетчатки за счет расширения системы капилляров. Частота сердечных сокращений возрастает вследствие раздражения терморецепторов, повышения температуры крови и образования продуктов метаболизма. Артериальное давление, как систолическое, так и в большей степени диастолическое, при действии высоких температур снижается. Повышается вязкость крови, увеличивается содержание гемоглобина и эритроцитов.
Со стороны центральной нервной системы действие высокой температуры проявляется в ослаблении внимания, замедлении двигательных реакций, ухудшении координации движений.
Длительное воздействие высокой температуры вызывает стойкую гипертермию организма. При легкой форме гипертермии основным признаком является повышение температуры тела до 38 °C и более, наблюдается гиперемия лица, потоотделение, слабость, головная боль, головокружение, искажение цветового восприятия, тошнота, рвота. В тяжелых случаях перегревание протекает в форме теплового удара: подъем температуры до 41 °C и выше, падение артериального давления, потеря сознания, судороги, дыхание частое и поверхностное.
Под воздействием низких температур снижается температура кожи, при этом отмечается ухудшение тактильной чувствительности, понижение сократительной способности мышц. Изменяется функциональное состояние центральной нервной системы, проявляющееся ослаблением болевой чувствительности, адинамией, сонливостью. Понижение температуры отдельных участков тела приводит к болевым ощущениям.
Охлаждение организма способствует развитию различных заболеваний: ангин, катаров верхних дыхательных путей, пневмоний, невритов, радикулитов, миозитов и др.
2. Влажность воздуха
Влажность воздуха обуславливается испарением воды с поверхности морей и океанов. Влажность подвержена вслед за температурой суточным колебаниям.
Чем выше температура воздуха, тем большее количество паров требуется для его полного насыщения. В гигиеническом отношении наиболее важное значение имеет относительная влажность. Она дает представление о степени насыщения воздуха водяными парами и свидетельствует о возможности отдачи тепла путем испарения. В условиях дефицита влажности воздуха более интенсивно будет протекать отдача тепла при потоотделении.
Высокая температура воздуха с низкой его влажностью переносится человеком легче, чем при высокой влажности. С увеличением влажности воздуха снижается отдача тепла. Насыщение воздуха водяными парами в условиях низкой температуры будет способствовать переохлаждению тела.
При обычных метеорологических условиях оптимальной относительной влажностью является 40–60 %.
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