Če je temperatura okoliškega zraka. Prilagajanje telesa na temperaturo okolja
Dejavniki, ki vplivajo na delovanje računalnika in
Sistem
Elektronski računalniki in sistemi običajno delujejo v različnih pogojih, v različnih fizikalnih in kemičnih okoljih ter naravi. Pogoji delovanja se razlikujejo v zelo širokih mejah.
Razmislimo o dejavnikih, ki vplivajo na delovanje računalnika. Razdeljeni so na naslednje: podnebne, mehanski in sevanje.
Podnebni dejavniki vključujejo:
Spremembe temperature in vlažnosti okolja;
Toplotni udar;
Zvišanje ali zmanjšanje atmosferskega tlaka;
Prisotnost vetra ali premikajočega se toka prahu, peska;
Prisotnost aktivnih snovi v okoliški atmosferi;
Prisotnost sončnega sevanja;
Prisotnost glivičnih formacij (plesni), mikroorganizmov;
Prisotnost žuželk in glodalcev;
Prisotnost eksplozivne in vnetljive atmosfere;
Dež, pljuski;
Prisotnost ozona v okolju.
Mehanski dejavniki vključujejo:
Izpostavljenost vibracijam, udarcem;
Vpliv linearnega pospeška;
Akustični šok;
Prisotnost breztežnosti.
Dejavniki sevanja vključujejo:
kozmično sevanje;
Jedrsko sevanje iz reaktorjev, jedrskih motorjev;
Obsevanje s tokom gama fotonov;
Obsevanje s hitrimi nevtroni, beta delci, alfa delci, protoni, devteroni.
Nekateri od teh dejavnikov se kažejo neodvisno od drugih, nekateri dejavniki pa delujejo usklajeno z drugimi dejavniki določene skupine. Na primer, prisotnost premikajočih se tokov peska bo neizogibno povzročila vibracije v računalniku.
Podnebni dejavniki
Temperatura okolja
Povišanje temperature okolja, ki obdaja računalnik in njegove komponente, je po eni strani povezano s povišanjem temperature ozračja, po drugi strani pa s sproščanjem toplote med delovanjem mikroelektronskih komponent.
Praviloma je temperatura znotraj računalnika višja od zunanje, kar je treba upoštevati pri razvoju njegove zasnove, saj je znižanje temperature povezano le s spremembo atmosferske temperature.
Da bi računalnik deloval, je treba določiti dovoljeno temperaturno območje. V tem primeru mora računalnik ostati delujoč, ko je vklopljen, to je v delovnem stanju.
Da bi izključili možnost okvare računalnika med shranjevanjem in transportom (v nedelujočem stanju), je njegova zasnova izdelana tako, da lahko prenese temperature, ki so nekoliko višje od njihovega dovoljenega območja. Takšne temperature imenujemo mejne temperature; označujejo toplotno in hladno odpornost računalniške zasnove.
Zgornje in spodnje vrednosti temperature okolice med delovanjem računalnika ter temperatura zraka ali drugega plina med njegovim shranjevanjem in transportom so razdeljene glede na stopnje trdote, tabela 1:
Tabela 1
toplotni udar
ICD-10 T67 Učinki izpostavljenosti vročini in svetlobi.Fiziologija človeške termoregulacije
Za normalno delovanje človeškega telesa je temperatura njegovih notranjih organov in krvi približno 37°C, temperaturna nihanja pa ne smejo presegati 1,5°C. Delovanje sistema termoregulacije je v veliki meri odvisno od delovanja termoreceptorjev - živčnih tvorb, ki so posebej občutljive na spremembe temperature okolice.
Človeški termoreceptorji se nahajajo predvsem v koži telesa, sluznicah ust in zgornjih dihalnih poti. Prisotni so tudi v stenah ven safene in na sluznicah notranjih organov. Največ termoreceptorjev je v koži obraza, manj na trupu in še manj na nogah. Obstajajo "toplotni" in "hladni" termoreceptorji.
Razmislimo o delovanju "toplotnih" termoreceptorjev. Če je temperatura okolice združljiva z življenjem organizma, se iz termoreceptorjev po prevodnih poteh pošiljajo stalni impulzi v centralni živčni sistem, kar vpliva na termoregulacijo. Ko se temperatura okolice poveča, neposredni učinek toplotnega sevanja ali povečanje proizvodnje toplote telesa (mišično delo), se termoregulacija izvaja z uporabo reakcije spremembe prenosa toplote. Njegov najpomembnejši del je vaskularna regulacija, ki je sestavljena iz spreminjanja oskrbe kože s krvjo in hitrosti volumetričnega pretoka krvi skozi kožo s spreminjanjem tonusa njenih žil. Pri ljudeh največja dilatacija kožnih žil iz stanja največje zožitve zmanjša celotno toplotno izolacijo kože v povprečju za 6-krat. Različni deli kože na različne načine sodelujejo pri termoregulaciji. Na primer, do 60% proizvodnje toplote bazalnega metabolizma se lahko odstrani iz rok, čeprav je površina rok le približno 6% celotne površine kože. Ko se mišično delo poveča, postanejo predeli kože nad delujočimi mišicami še posebej pomembni. Del krvi iz njih teče neposredno v vene ustreznih predelov kože, kar močno olajša prenos toplote iz mišic s konvekcijo.
Poleg žilne komponente ima znojenje pomembno vlogo v sistemu termoregulacije. Imenuje se proces uhajanja vode skozi epitelij in njenega kasnejšega izhlapevanja neopazno potenje in absorbira približno 20 % toplote, proizvedene pri bazalni presnovi. Neobčutljivo potenje ni regulirano in je malo odvisno od temperature okolja. Znoj proizvajajo znojne žleze, ki se nahajajo v koži. Kadar obstaja nevarnost pregretja telesa, simpatik stimulira žleze znojnice, ki pri intenzivnem delu izločijo do 1,5 litra znoja na uro ali več.
Vse reakcije za vzdrževanje konstantne telesne temperature v različnih pogojih nadzirajo posebni živčni centri, ki se nahajajo v možganih. Ti centri sprejemajo informacije po poteh od termosenzibilnih nevronov, ki se nahajajo v različnih delih centralnega živčnega sistema, in od perifernih termoreceptorjev.
Predpostavlja se, da se sistem termoregulacije odziva na spremembe v vsoti temperatur osrednjih in obrobnih točk telesa, glavni predmet njegove regulacije pa je povprečna temperatura, ki se vzdržuje z visoko natančnostjo. Pri človeku v coni temperaturnega ugodja (28-30°C za golo osebo) se razvije žilni termoregulacijski odziv, ko se povprečna telesna temperatura spremeni le za 0,1°C ali manj. Poleg tega so dejavniki, ki prispevajo k pregrevanju, vsi pogoji, ki ovirajo prenos toplote (visoka vlažnost in miren zrak) ali povečajo proizvodnjo toplote (fizični stres, povečana prehrana).
Pregrevanje telesa (hipertermija) je stanje, za katerega je značilna kršitev toplotnega ravnovesja, povečanje vsebnosti toplote v telesu. Glavna pot prenosa toplote med človeško hipertermijo je izhlapevanje vlage s površine telesa in skozi dihala. Opozoriti je treba, da pregrevanje ni povezano s primarno disfunkcijo termoregulacije.
Pregrevanje človeškega telesa opazimo v panogah z visokimi temperaturami okolice ali v pogojih, ki ovirajo prenos toplote s površine telesa, pa tudi na območjih z vročim podnebjem. Pri visokih temperaturah okolja k pregretju telesa prispeva povečana proizvodnja toplote, ki nastane pri mišičnem delu, zlasti v oblačilih, neprepustnih za vodno paro, visoki vlažnosti in mirnem zraku. V pogojih težkega prenosa toplote se majhni otroci, ki imajo nezadostno razvit sistem termoregulacije, pa tudi odrasli z oslabljeno funkcijo znojenja zlahka pregrejejo.
Izvedene študije o vplivu visokih temperatur na človeško telo na podlagi narave sprememb v izmenjavi toplote, srčno-žilnem in dihalnem sistemu so omogočile identifikacijo štiri stopnje pregrevanja telesa (po A.N. Azhaev):
I stopnja (stabilna naprava)- temperatura okolice je približno 40°C. Prenos toplote poteka z izhlapevanjem vlage s površine telesa in iz dihalnih poti. Prenos toplote je enak toplotni obremenitvi in telesna temperatura se ne poveča. Splošno stanje je zadovoljivo, pritožbe so zmanjšane na občutek toplote, pogosto je letargija in zaspanost, nepripravljenost za delo in gibanje.
II stopnja (delna adaptacija)- temperatura okolice je približno 50°C. Toplotna obremenitev se ne kompenzira z izhlapevanjem vlage in pride do kopičenja toplote v telesu. Telesna temperatura lahko doseže 38,5 ° C. Sistolični tlak se poveča za 5-15 mmHg. Art., In diastolični se zmanjša za 10-20 mm Hg. Art. Povečata se minutni in sistolični volumen srca, pljučna ventilacija ter količina absorbiranega kisika in sproščenega ogljikovega dioksida. Utrip se pospeši za 40-60 utripov na minuto. Obstaja ostra hiperemija kože in obilno znojenje. Značilen je občutek vročine.
III stopnja (napaka naprave)- pri izpostavljenosti temperaturam nad 60°C. Telesna temperatura lahko doseže 39,5-40 ° C. Sistolični tlak se poveča za 20-30 mmHg. Art., In diastolični se zmanjša za 30-40 mm Hg. Art., je mogoče slišati učinek "neskončnega tona" (nič diastoličnega tlaka). Srčni utrip se poveča na 160 utripov na minuto, vendar se sistolični volumen srca zmanjša. S povečanjem pljučne ventilacije se poveča količina absorbiranega kisika in sproščenega ogljikovega dioksida. Koža je izrazito hiperemična. Znoj kaplja. Bolniki se pritožujejo zaradi poslabšanja zdravja, občutka močne vročine, palpitacij, pritiska v templjih in glavobola. Lahko se pojavi razburjenje in motorični nemir.
IV stopnja (pomanjkanje naprave)- to je pravzaprav vročinski udar, ko pride do hude motnje v delovanju kardiovaskularnega sistema in centralnega živčnega sistema.
Treba je opozoriti, da resnost pregrevanja telesa ni odvisna le od vrednosti temperature okolice, temveč tudi od trajanja njenega vpliva na človeško telo.
Pri visokih temperaturah okolja se razvijejo štirje klinični sindromi:
1) vročinski krči
2) toplotna izčrpanost
3) poškodba zaradi toplotnega stresa
4) vročinski udar
Vsako od teh stanj je mogoče razlikovati na podlagi različnih kliničnih manifestacij, vendar je med njimi veliko skupnega in ta stanja je mogoče obravnavati kot različice sindromov istega izvora.
Kompleks simptomov toplotne poškodbe se razvije pri visokih temperaturah (več kot 32 ° C) in visoki relativni vlažnosti (več kot 60%).
Najbolj ranljivi:
starejši ljudje
osebe, ki trpijo zaradi duševnih bolezni
osebe, ki trpijo zaradi alkoholizma
osebe, ki jemljejo antipsihotike, diuretike, antiholinergike
ljudje v prostorih s slabim prezračevanjem
Še posebej veliko vročinskih sindromov se razvije v prvih dneh vročine, preden pride do aklimatizacije.
Aklimatizacija
Običajno aklimatizacija traja 4-7 dni.
1.Aklimatizacija ne dvigne praga potenje, ki je najučinkovitejši naravni način boja proti toplotnemu stresu in se lahko pojavi že z manjšimi spremembami, včasih pa tudi brez sprememb temperature srednjih delov telesa. Dokler se potenje nadaljuje, lahko človek prenese znatno povišanje temperature, s čimer zagotovi, da telo obnovi vodo in natrijev klorid, najpomembnejši fiziološki sestavini znoja. Glavni mehanizem za zadrževanje soli v vročem vremenu je sposobnost izločanja znoja z zelo nizko vsebnostjo natrijevega klorida.
2. Drug način prilagajanja telesa na visoke temperature je dilatacija perifernih krvnih žil, ki pomaga pri odvajanju toplote.
Druge spremembe vključujejo:
zmanjšanje skupnega volumna krvi v obtoku
zmanjšan ledvični pretok krvi
povečana raven antidiuretičnega hormona (ADH) in aldosterona
zmanjšana vsebnost natrija v urinu
povečanje frekvence dihanja in srčnega utripa
Hiperaldosteronizem vodi do izgube kalija, ki se lahko poveča, če nadomestimo izgubo natrija brez ustreznega nadomeščanja kalija. Sprva opazimo povečanje minutnega volumna srca, ko pa toplotna obremenitev ostane, se venski povratek zmanjša, kar lahko privede do razvoja srčnega popuščanja. Če temperatura okolja dlje časa presega telesno temperaturo, se toplota zadrži in razvije se hiperpireksija.
Vročinski krči
Med najbolj benigne termične poškodbe veljajo krči, ki nastanejo ob napenjanju mišic v pogojih pregretja, tako imenovani rudarski ali gasilski krči.
Za krče so značilni boleči krči v mišicah, ki se prostovoljno krčijo, običajno se pojavijo med napornim delom. Praviloma se ta sindrom razvije le pri usposobljenih ljudeh.
Temperatura okolja ne sme preseči telesne temperature, prav tako ni potrebe po dolgotrajnem izpostavljanju soncu. Telesna temperatura ne poveča. Mišični krči se običajno pojavijo po obilnem potenju in se lahko razvijejo pri netreniranih ljudeh, ki nosijo tesna oblačila med povečano telesno aktivnostjo, tudi pri nizkih temperaturah okolja. Med fizičnim delom glavna obremenitev pade na mišice okončin, zato so bolj dovzetne za nastanek krčev. V interiktalnem obdobju fizični pregled ne pokaže sprememb.
Pri krvnih preiskavah Običajno opazimo povečanje koncentracije oblikovanih elementov in zmanjšanje vsebnosti natrijevega klorida. Značilna lastnost je zmanjšano izločanje natrija z urinom.
Zdravljenje izvedemo z natrijevim kloridom. Skoraj takojšnje prenehanje napadov po dajanju natrijevega klorida in vode je nakazovalo, da je bil vzrok za napade zmanjšanje vsebnosti teh bistvenih elektrolitov v telesu.
Včasih so v krče vključene tudi mišice trebušne stene, kar lahko spominja na sliko akutnega abdomna. Ti bolniki so lahko pomotoma podvrženi kirurškemu posegu, kar pogosto vodi do zelo neugodnih rezultatov. V takih primerih lahko predhodna uporaba fiziološke raztopine prepreči nepotreben kirurški poseg.
Toplotna izčrpanost
Toplotna izčrpanost (toplotni šok, izčrpanost) je stanje, ki nastane pri dolgotrajni (večurni) izpostavljenosti visokim temperaturam okolja.
Toplotna izčrpanost je eden najpogostejših toplotnih sindromov. Toplotni šok enako razvija tako med telesno aktivnostjo kot v mirovanju. Začetek ponavadi nenadoma trajanješok je kratek.
Nastane zaradi nezadostne odzivnosti srčnih žil na izjemno visoke temperature in se še posebej pogosto razvije pri starejših ljudeh, ki jemljejo diuretike.
Vzrok toplotne izčrpanosti je lahko tudi prekomerna izguba tekočine zaradi prekomernega potenja, kar posledično povzroči utrujenost, nizek krvni tlak in včasih kolaps. Izpostavljenost visokim temperaturam lahko povzroči izgubo preveč tekočine s potenjem, zlasti med napornim fizičnim delom ali vadbo. S tekočino se izgubljajo tudi soli (elektroliti), kar poslabša motnje krvnega obtoka in delovanja možganov. Posledično se lahko razvije toplotna izčrpanost. Hkrati je človeško stanje skrb vzbujajoče, vendar le redko povzroči resne posledice.
Simptomi in diagnoza
Toplotna izčrpanost (izčrpanost) zaradi dehidracije se pojavi, ko telo izgubi veliko tekočine (z znojem, izdihanim zrakom itd.) brez ustreznega nadomestila.
Pomanjkanje vode nad 2,5 % telesne teže povzroči začetne motnje
pri pomanjkanju vode 5,5-6,5% se razvijejo hude motnje
pomanjkanje vode 7-14% vodi v resno stanje
pomanjkanje vode 15-25% vodi v smrt
Šoku lahko sledi:
šibkost
omotica
glavobol
anoreksija
slabost, bruhanje
želja po defekaciji
omedlevica
Pri vročinski izčrpanosti zaradi dehidracije žrtev postane žejna; obraz je bledo siv, ustnice zapečene, oči vdrte, koža in sluznice suhe, koža izgubi elastičnost in včasih postane prekrita z izpuščajem, podobnim prosu. Telesna temperatura je zmerno povišana (do 37,5-38°C). Izločanje urina se zmanjša ali popolnoma preneha. Ni slinjenja, govorna artikulacija je motena, kasneje pa tudi požiranje. Krvni tlak se zmanjša. V hujših primerih opazimo hude motnje v delovanju možganov - glavobol, zvonjenje v ušesih, motnje koordinacije, krči posameznih mišičnih skupin, parestezije (izguba občutljivosti), anksioznost, halucinacije, izguba zavesti. Toplotna izčrpanost (izčrpanost) zaradi izgube soli (natrija, kalija, kalcija itd.) Se razvije z obilnim potenjem, bruhanjem, pa tudi, če se za odžejanje uporablja nesoljena voda. Manifestacije se postopoma povečujejo. Pojavijo se utrujenost, šibkost, zaspanost, glavoboli in omotica. Žeja ni izražena. Koža je bleda, vlažna, brez izgube elastičnosti, vlažne so tudi sluznice. Pretok urina ni moten ali rahlo zmanjšan. Pogosto opazimo slabost, bruhanje je manj pogosto; Pitje vode se slabo prenaša. Telesna temperatura je normalna ali rahlo povišana. Značilen s hitrim pulzom, znižanim krvnim tlakom in izrazitimi ortostatskimi motnjami: pri premikanju v navpični položaj se pogosto razvije dviganje glave, omedlevica ali kolaps. V hujših primerih so možni konvulzije in izguba zavesti.
Vročinsko izčrpanost zlahka diagnosticiramo na podlagi teh simptomov.
Med akutnim stopnji pacientova koža pridobi pepelnato sivo barvo, postane hladna in vlažna na dotik, zenice pa so razširjene. Krvni tlak je lahko nizek s povišanim pulznim tlakom. Ker se skrajna šibkost razvije zelo hitro, telesna temperatura ostane normalna ali se celo rahlo zniža. Trajanje toplotne obremenitve in količina izgubljene tekočine z znojem določata resnost hemokoncentracije.
Zdravljenje
Pacienta prenesemo v hladen prostor in položimo v ležeč položaj. Ponavadi pride do spontane povrnitve zavesti.
Zdravljenje se nanaša predvsem na dopolnitev izgube tekočine in soli. V primeru toplotne izčrpanosti zaradi izgube tekočine se izvaja zmerno hlajenje žrtve (hladni losjoni na glavi, zavijanje v vlažno rjuho, premestitev v klimatiziran prostor itd.). Tistim, ki lahko pijejo, je predpisano, da pijejo veliko tekočine - 1-2 litra v 15 minutah, nato po požirkih. V eni uri lahko količina tekočine (voda, ledeni čaj, sadni sokovi) doseže 3-5 litrov, na dan - 6-8 litrov. Če žrtev ne more sam piti, se tekočina (5% raztopina glukoze) daje intravensko, subkutano ali v klistir (1-1,5 l). Po ponovni vzpostavitvi sposobnosti pitja se vzpostavi prosti vodni režim, s prisilnim dajanjem tekočine pa je treba prenehati, saj lahko pride do zastrupitve z vodo (odpor do vode, bolečine v trebuhu, oteženo dihanje itd.).
Žrtev s toplotno izčrpanostjo zaradi izgube soli je treba položiti z dvignjenimi nogami. Če oseba lahko pije in ne bruha, ji damo slano vodo ali po možnosti raztopino naslednje sestave: 1,17 g natrijevega klorida (kuhinjska sol), 0,84 g natrijevega bikarbonata (soda bikarbona) in 0,3 g. kalijev klorid na 1 liter vode. Če je pitje nemogoče, se dajejo fiziološke raztopine, kot so Ringer, Butler, laktasol itd.
Pri padcu krvnega tlaka pri vseh oblikah toplotne izčrpanosti, skupaj z dopolnjevanjem izgube tekočine, se dajejo zdravila, ki spodbujajo vaskularni tonus, na primer sulfokamfokain, mezaton itd. Za odpravo epileptičnih napadov se bolnikom uporabljajo zdravila, kot so sibazon, relanium itd s hudimi oblikami toplotne izčrpanosti se po pomoči zdravi hospitalizacija.
Vročinska poškodba zaradi stresa
Ta sindrom se pojavi pri znatnem fizičnem stresu v pogojih visoke temperature okolja (približno 26,7 ° C) z visoko relativno vlažnostjo. Ta sindrom se najpogosteje razvije pri tekačih, ki tekmujejo brez ustrezne aklimatizacije, v neustreznih pogojih ali pa niso primerno hidrirani pred in med tekmo.
Predispozicijski dejavniki so:
debelost
starost
zgodovina vročinskega udara
V nasprotju s klasičnim vročinskim udarom vključuje vročinska poškodba zaradi napora obilno potenje in nižjo telesno temperaturo (39–40 °C v primerjavi z 41,4 °C in več pri vročinskem udaru).
Klinično se to kaže glavobol, piloerekcija (»kurja polt«) v prsnem košu in zgornjem ramenskem obroču, mrzlica, povečano dihanje, slabost, bruhanje, mišični krči, ataksija, nestabilna hoja, nepovezan govor, v nekaterih primerih možna izguba zavesti.
Ob pregledu zazna tahikardijo, hipotenzijo, zmanjšan periferni upor.
Laboratorijski podatki kažejo na hemokoncentracijo, hipernatremijo, spremembe jetrnih in mišičnih encimov, hipokalciemijo, hipofosfatemijo in v nekaterih primerih hipoglikemijo. Občasno se pojavijo trombocitopenija, hemoliza, diseminirana intravaskularna koagulacija, rabdomioliza, mioglobinurija in akutna tubularna nekroza.
Obsežna poškodba vaskularnega endotelija ali katerega od notranjih organov lahko povzroči njegovo odpoved. Tem resnim zapletom se je mogoče izogniti s predpisovanjem pravilnega zdravljenja, ki vključuje zavijanje pacienta v hladno mokro rjuho, da se temperatura srednjih delov telesa zniža na 38 °C, in masiranje okončin za izboljšanje pretoka krvi od središča proti telesu. periferije, kot tudi dajanje tekočin, ki vsebujejo hipotonično raztopino glukoze in sol. Bolnike je treba hospitalizirati in opazovati 36 ur.
Vročinske poškodbe zaradi stresa je mogoče preprečiti z:
tecite zjutraj (pred 8. uro), ko temperatura in vlaga nista visoki
poskrbite za ustrezno hidracijo športnika pred startom, za kar naj popije 300 ml vode 10 minut pred štartom in 250 ml na vsake 3-4 km (slanim ali sladkim tekočinam se je treba izogibati)
organizirati točke prve pomoči na vsakih 5 km poti
opozorite tekače, naj ne zvišujejo tempa teka, potem ko pretečejo večji del proge
izogibajte se pitju alkohola malo pred tekmo
toplotni udar
Termična hiperpireksija, toplotna ali sončna kap se najpogosteje pojavi pri starejših ljudeh s kroničnimi boleznimi, kot sta ateroskleroza in kongestivno srčno popuščanje, zlasti pri bolnikih, ki jemljejo diuretike.
Drugi predispozicijski dejavniki so diabetes mellitus, alkoholizem, uporaba antiholinergičnih zdravil, kožne lezije, ki ovirajo prenos toplote, kot je ektodermalna displazija, prirojena odsotnost znojnic, huda skleroderma.
Vročinski udar se pogosto razvije pri vojaških nabornikih med prvim treningom, včasih pa tudi pri tekačih na dolge proge.
Razvojni mehanizem toplotni udar ni znan. Pri večini bolnikov potenje preneha, pri nekaterih pa vztraja. Vazokonstrikcija, ki se pojavi med vročinskim udarom, preprečuje ohlajanje srednjega dela, vendar ni jasno, ali je to vzrok ali posledica. Izpostavljenost soncu ni predpogoj za razvoj vročinske kapi.
Prodormalno obdobje se lahko kaže z več simptomi. Včasih je prvi znak izguba zavesti. Poleg tega se lahko pojavijo glavobol, omotica, omedlevica, prebavne motnje, zmedenost in povečano dihanje. V najhujših primerih se lahko razvije delirijsko stanje.
Ob pregledu Omeniti velja hiperemijo in hudo splošno šibkost. Rektalna temperatura običajno presega 41,1 °C, telesna temperatura jedra pa 44,4 °C. Koža je na dotik vroča in suha, znojenje je večinoma odsotno. Srčni utrip je povišan, dihanje je hitro, plitvo, krvni tlak je običajno nizek. Mišice so mlahave, kitni refleksi so lahko zmanjšani. Odvisno od resnosti stanja opazimo zaspanost, stupor ali komo. Pred smrtjo nastopi šok.
Pri pregledu krvi in urina se odkrijejo različne spremembe:
Praviloma so to hemokoncentracija, levkocitoza, proteinurija, cilindrurija in povišan dušik sečnine v krvi.
Običajno se pojavi respiratorna alkaloza, ki ji sledi metabolna acidoza in laktacidoza.
Vsebnost kalija v krvni plazmi je običajno v mejah normale ali rahlo zmanjšana, opazimo pa tudi hipokalcemijo in hipofosfatemijo.
Lahko tudi obstaja trombocitopenija, podaljšan protrombinski čas, čas strjevanja in krvavitve, afibrinogenemija in fibrinoliza, diseminirana intravaskularna koagulacija.
Vsi ti dejavniki lahko povzročijo difuzno krvavitev. Pogosto so prizadeta jetra. To se običajno pojavi v 24-36 urah in se kaže z zlatenico ter spremembami jetrnih encimov. Pogost zaplet vročinskega udara je odpoved ledvic.
Z elektrokardiografijo odkrijejo se tahikardija, sinusna aritmija, sploščenje in posledična inverzija vala T ter depresija segmenta ST. Literatura opisuje difuzno nekrozo miokarda z znaki miokardnega infarkta na EKG.
Smrt zaradi vročinskega udara, ki je posledica odpovedi ledvic in drugih zapletov, se lahko pojavi v nekaj urah. V večini primerov pa bolniki umrejo nekaj tednov po vročinski kapi zaradi miokardnega infarkta, srčnega popuščanja, odpovedi ledvic, bronhopnevmonije in bakteriemije.
Pri obdukciji ugotovijo obsežna poškodba parenhima različnih notranjih organov, bodisi kot posledica same hiperpireksije bodisi kot posledica petehialnih krvavitev v možganih, srcu, ledvicah ali jetrih.
Vročinski udar zahteva takojšnje intenzivno zdravljenje. Čas je bistvenega pomena.
Bolnika je treba namestiti v hladen, dobro prezračen prostor
Odstranite večino oblačil.
Ker potenje preneha, je treba uporabiti zunanja sredstva za odvajanje toplote.
Bolnika je treba dati v kopel z ledeno vodo – to je najučinkovitejše zdravilo.
Ledena voda ne prispeva k razvoju šoka ali znatnemu zoženju kožnih krvnih žil.
Ta postopek je treba izvesti čim prej.
Pacient mora biti stalno pod nadzorom zdravnika, potrebno je spremljati rektalno temperaturo.
Vodni postopki se ustavijo, ko temperatura pade na 38,3 ° C, vendar se ponovijo, ko se vročina vrne.
Druga zdravljenja so manj učinkovita, če pa kopel ni mogoče zagotoviti, je treba bolnika zaviti v hladno, mokro rjuho in prostor dobro prezračiti.
Po kopeli je treba bolnika postaviti v hladen, dobro prezračen prostor. Hkrati s hlajenjem je potrebna masaža kože, saj s tem spodbudimo odtok krvi s površine telesa v pregrete notranje organe in možgane ter pripomoremo k pospešenemu prenosu toplote.
Indicirana je hidracija s hipotoničnimi kristaloidnimi raztopinami. Fenotiazin se lahko uporablja za lajšanje mrzlice. Stimulansi, kot so epinefrin in narkotiki, so kontraindicirani. Postaviti je treba urinski kateter in spremljati izločanje urina.
Hitro hlajenje v ledeni vodi, masaža udov in močna hidracija, zagotavljanje pravilnega prezračevanja, preprečevanje aspiracije, zdravljenje kome in epileptičnih napadov, preprečevanje aritmije - vse te manipulacije vodijo k dejstvu, da večina bolnikov, zlasti mladih in zdravih, preživi.
Na žalost je pri oslabljenih bolnikih in starejših ljudeh, pri katerih se vročinski udar diagnosticira praviloma po večurni hiperpireksiji, izid manj ugoden.
Paziti morate na dehidracijo in razvoj srčnega popuščanja. V primeru krvavitve je treba transfuzirati svežo kri, v primeru diseminirane intravaskularne koagulacije pa heparin (7500 e/h). Dolgotrajna oligurija je indikacija za zgodnjo uvedbo dialize.
Preprečevanje vročinskega udara
V vsakem posameznem primeru se določi glede na specifično situacijo. Na primer, dolge pohode v vročih obdobjih je priporočljivo izvajati v hladnejših urah dneva v lahkih, poroznih oblačilih in pogosteje počivati v senčnih, prezračenih prostorih. Upoštevati je treba pravilo režima pitja, zahvaljujoč kateremu je mogoče posebej popraviti presnovo vode in soli v telesu. Namesto vode lahko pijete hladen okisan ali sladkan čaj, riževo ali češnjevo juho ali kruhov kvas. Priporočljivo je večje uživanje ogljikovih hidratov in mlečnih izdelkov z omejitvijo živil, ki vsebujejo kislinske radikale (kaše ipd.).
Visoke temperature okolja prisilijo, da se glavni obrok premakne na večerne ure s porabo za zajtrk - 35, za kosilo - 25, za večerjo - 40% dnevnega obroka.
V vročih trgovinah so nameščene naprave za hlajenje zraka z brizganjem vode, pogosto se uporabljajo vodni postopki (tuši, tuši itd.), Vzpostavljeni so odmori pri delu, omejen je vnos beljakovin in maščobnih živil.
Pri preprečevanju vročinskega udara je pomembno predhodno usposabljanje, s pomočjo katerega lahko dosežemo večjo prilagoditev na delovanje toplotnih dejavnikov.
Vsak požar sprošča toplotno energijo. Količina sproščene toplote je odvisna od pogojev izmenjave zraka v viru požara, termofizikalnih lastnosti okoliških materialov (vključno z gradbenimi materiali) in požarno nevarnih lastnosti vnetljivih snovi in materialov, vključenih v požarno obremenitev.
Sam koncept "povišane temperature okolja" po mojem mnenju ni povsem točen. Po mojem mnenju mora ta koncept še vedno pomeniti "povišano temperaturo produktov zgorevanja", saj se okolje pri oceni požarne nevarnosti skoraj vedno šteje kot zunanji (brezdimni) zrak z začetno temperaturo.
Če upoštevamo povišano temperaturo okolja kot nevaren dejavnik požara, je treba opozoriti, da je nevaren učinek segretih produktov zgorevanja na človeško telo določen predvsem z vlažnostjo zraka. Višja kot je vlažnost zraka, večja je verjetnost opeklin. Najvišja dovoljena vrednost povišane temperature okolja pri nas je 70°C.
Povišana temperatura produktov izgorevanja ne predstavlja nevarnosti le za ljudi, ampak lahko povzroči tudi širjenje požara.
dim. Izguba vidljivosti v dimu.
Dim je mešanica produktov zgorevanja, v kateri so suspendirani majhni delci tekočih in trdnih snovi.
Zaradi prisotnosti trdnih in tekočih delcev v dimu se pri prehodu svetlobe skozenj zmanjša intenzivnost le-teh, kar na koncu privede do zmanjšanja in izgube vidnosti v dimu.
Neposredno zmanjšana vidljivost v dimu ne ogroža življenja in zdravja ljudi kot požarna nevarnost. Vendar pa želim opozoriti na naslednje. Če oseba steče v zadimljen hodnik, se lahko ob kritični vidljivosti zaradi strahu pred požarom vrne nazaj. Poleg tega odstotek ljudi, ki se vračajo, narašča z manjšo vidljivostjo. To potrjujejo študije, izvedene v Angliji in ZDA.
Kot kaže praksa izračuna požarne nevarnosti, se blokada evakuacijskih poti najpogosteje pojavi zaradi izgube vidljivosti v dimu.
Mejna vrednost izgube vidljivosti v dimu je pri nas 20 m.
Plamen in iskre. Toplotni tok.
Kot pravi slavni pregovor: "Ni dima brez ognja." Precejšen del požarov nastane v načinu plamenskega izgorevanja. Kljub temu, da se požari lahko začnejo s tlenjem, se praviloma vsi nato spremenijo v ognjeno zgorevanje.
Plamen ali odprti ogenj predstavlja veliko nevarnost za življenje in zdravje ljudi ter prispeva k širjenju požara po objektu. Požar se lahko zaradi toplotnega sevanja plamena razširi na več deset metrov. Kriterij za oceno plamena kot nevarnega dejavnika požara je toplotni tok oziroma gostota toplotnega sevanja.
Praviloma v stavbah (stanovanjskih in javnih) plameni ne predstavljajo večje nevarnosti, ker Preden se požar močno razvije, imajo ljudje čas za evakuacijo. Toda na žalost se to ne zgodi vedno.
Plamen in toplotni tok, ki ga ustvarjata, predstavljata posebno nevarnost v proizvodnih obratih, še posebej tam, kjer se dela z vnetljivimi plini, vnetljivimi in gorljivimi tekočinami. Nesreče v takšnih objektih so lahko spontane, toplotni tok, ki nastane med požari, pa ogroža življenje in zdravje ljudi na precejšnji razdalji od ognja.
Pri nas sprejeta mejna vrednost toplotnega toka je 1,4 kW/m2, v tuji praksi je ta vrednost 2,5 kW/m2.
Strupeni produkti izgorevanja.
Strupeni produkti zgorevanja so po mojem mnenju najnevarnejši med požarnimi nevarnostmi (oprostite tavtologiji), zlasti v stanovanjskih in javnih zgradbah. Pri nas med strupene produkte zgorevanja uvrščamo ogljikov dioksid (ogljikov dioksid), ogljikov monoksid (ogljikov monoksid) in vodikov klorid.
V naši državi so največje dovoljene vrednosti požarne nevarnosti za vsakega od strupenih plinastih produktov zgorevanja naslednje:
Ogljikov dioksid CO2 – 0,11 kg/m 3 ;
Ogljikov monoksid CO – 1,16·10 -3 kg/m 3 ;
Vodikov klorid HCl– 2,3·10 -5 kg/m3.
V tuji praksi med toksične produkte zgorevanja štejemo ogljikov monoksid in vodikov cianid (HCN), ogljikov dioksid uvrščamo med zadušljive pline, klorovodik pa med dražilne pline. Tudi v tujini, zlasti v ZDA, je bil sprejet tako imenovani koncept »frakcijske efektivne doze« (FED), ki upošteva povečane toksične učinke ob hkratni izpostavljenosti več toksičnim komponentam. Ta pojav se imenuje "sinergija".
Ljudje, kot je znano, spadamo med homeotermne ali toplokrvne organizme.
Z vidika presnovnih procesov je proizvodnja toplote stranski učinek kemičnih reakcij biološke oksidacije, med katerimi se hranila, ki vstopajo v telo - maščobe, beljakovine, ogljikovi hidrati - podvržejo transformacijam, kar povzroči nastanek vode in ogljikovega dioksida. Enake reakcije s sproščanjem toplotne energije potekajo tudi v organizmih poikilotermnih ali hladnokrvnih živali, vendar zaradi bistveno nižje intenzivnosti telesna temperatura poikilotermnih živali le malo presega temperaturo okolja in se spreminja v skladu s slednjo. .
Vse kemične reakcije, ki potekajo v živem organizmu, so odvisne od temperature. In pri poikilotermnih živalih se intenzivnost procesov pretvorbe energije po Van’t Hoffovem pravilu * povečuje sorazmerno z zunanjo temperaturo. Pri homeotermnih živalih je ta odvisnost prikrita z drugimi učinki. Če homeotermni organizem ohladimo pod udobno temperaturo okolja, se poveča intenzivnost presnovnih procesov in posledično njegova proizvodnja toplote, kar preprečuje znižanje telesne temperature. Če je termoregulacija pri teh živalih blokirana (na primer zaradi anestezije ali poškodbe določenih predelov centralnega živčnega sistema), bo krivulja proizvodnje toplote v odvisnosti od temperature enaka kot pri poikilotermnih organizmih. Toda tudi v tem primeru ostajajo pomembne kvantitativne razlike med presnovnimi procesi pri poikilotermnih in homeotermnih živalih: pri določeni telesni temperaturi je intenzivnost presnove energije na enoto telesne mase pri homeotermnih organizmih vsaj 3-krat višja od intenzivnosti presnove pri poikilotermnih. organizmi.
Številne živali, ki niso sesalci in ptice, lahko do neke mere spremenijo svojo telesno temperaturo s pomočjo »vedenjske termoregulacije« (na primer, ribe lahko zaplavajo v toplejšo vodo, kuščarji in kače se lahko »sončijo«). Resnično homeotermni organizmi so sposobni uporabljati tako vedenjske kot avtonomne metode termoregulacije, zlasti lahko po potrebi proizvedejo dodatno toploto zaradi aktivacije metabolizma, medtem ko so drugi organizmi prisiljeni uporabljati zunanje vire toplote.
Proizvodnja toplote in velikost telesaTemperatura večine toplokrvnih sesalcev se giblje od 36 do 40 °C, kljub precejšnjim razlikam v velikosti telesa. Hkrati je hitrost presnove (M) odvisna od telesne teže (m) kot njene eksponentne funkcije: M = k x m 0,75, tj. vrednost M/m 0,75 je enaka za miš in slona, čeprav je pri miših presnovna stopnja na 1 kg telesne teže bistveno višja kot pri slonu. Ta tako imenovani zakon zmanjšanja hitrosti metabolizma glede na telesno težo odraža dejstvo, da proizvodnja toplote ustreza intenzivnosti prenosa toplote v okoliški prostor. Pri določeni temperaturni razliki med notranjim okoljem telesa in okoljem se izkaže, da je izguba toplote na enoto telesne mase toliko večja, kolikor večje je razmerje med površino in prostornino telesa, pri čemer se slednje razmerje z naraščanjem telesa zmanjšuje. velikost.
Telesna temperatura in toplotno ravnovesje
Ko je za vzdrževanje stalne telesne temperature potrebna dodatna toplota, jo lahko ustvarijo:
1) prostovoljna motorična aktivnost;
2) nehotena ritmična mišična aktivnost (drgetanje zaradi mraza);
3) pospeševanje presnovnih procesov, ki niso povezani s krčenjem mišic.
Pri odraslih je drgetanje najpomembnejši neprostovoljni mehanizem termogeneze.
»Termogeneza brez tresenja« se pojavi pri novorojenih živalih in otrocih, pa tudi pri majhnih, na mraz prilagojenih živalih in pri živalih v hibernaciji. Glavni vir "termogeneze brez tresenja" je tako imenovana rjava maščoba, tkivo, za katero je značilen presežek mitohondrijev in "večplastna" porazdelitev maščobe (številne majhne kapljice maščobe, obdane z mitohondriji). To tkivo najdemo med lopaticami, v pazduhah in na nekaterih drugih mestih.
Da se telesna temperatura ne spremeni, mora biti proizvodnja toplote enaka prenosu toplote. Po Newtonovem zakonu o hlajenju je toplota, ki jo odda telo (zmanjšana za izgube zaradi izhlapevanja), sorazmerna temperaturni razliki med notranjostjo telesa in okolico. Pri ljudeh je prenos toplote enak nič pri temperaturi okolja 37 °C, z nižanjem temperature pa se povečuje. 2 Prenos toplote je odvisen tudi od prevajanja toplote po telesu in perifernega pretoka krvi. 3 , če se prekrvavitev kože postopoma zmanjšuje, ko temperatura pada s T 3 za T 2 . 2 Pri temperaturah pod T 1 konstantnost telesne temperature je mogoče vzdrževati le s povečanjem termogeneze sorazmerno z izgubo toplote. Največja proizvodnja toplote, ki jo zagotavljajo ti mehanizmi pri ljudeh, ustreza presnovni ravni, ki je 3–5-krat višja od intenzivnosti bazalnega metabolizma in označuje spodnjo mejo območja termoregulacije T
. Če je ta meja presežena, se razvije hipotermija, ki lahko povzroči smrt zaradi hipotermije. 3 Pri temperaturah okolice nad T 4 temperaturno ravnovesje je mogoče vzdrževati z oslabitvijo intenzivnosti presnovnih procesov. Pravzaprav se temperaturno ravnovesje vzpostavi zaradi dodatnega mehanizma prenosa toplote - izhlapevanja znoja. Temperatura T 4 ustreza zgornji meji območja termoregulacije, ki je določena z največjo intenzivnostjo izločanja znoja. Pri temperaturah okolice nad T 2 Prenos toplote je odvisen tudi od prevajanja toplote po telesu in perifernega pretoka krvi. 3 pride do hipertermije, ki lahko povzroči smrt zaradi pregretja. Temperaturno območje T , znotraj katerega se lahko telesna temperatura vzdržuje na konstantni ravni brez sodelovanja dodatnih mehanizmov proizvodnje toplote ali znojenja, se imenuje termonevtralno območje
. V tem območju sta hitrost presnove in proizvodnja toplote po definiciji minimalni.
Temperatura človeškega telesa
Toploto, ki jo proizvaja telo normalno (tj. v ravnotežnih razmerah) oddaja okolici telesa površina telesa, zato mora biti temperatura delov telesa ob njegovi površini nižja od temperature njegovih osrednjih delov. . Zaradi nepravilnosti geometrijskih oblik telesa se porazdelitev temperature v njem opisuje s kompleksno funkcijo. Na primer, ko je rahlo oblečena odrasla oseba v prostoru s temperaturo zraka 20 °C, je temperatura globokega mišičnega dela stegna 35 °C, globokih plasti telečje mišice 33 °C, temperatura v sredini stopala le 27–28 ° C, rektalna temperatura pa je enaka približno 37 ° C. Nihanja telesne temperature, ki jih povzročajo spremembe zunanje temperature, so najbolj izrazita ob površini telesa in na koncih udov (slika 2).
Sama temperatura jedra telesa ni konstantna, niti prostorsko niti časovno. Pri termonevtralnih pogojih so temperaturne razlike v notranjih delih telesa 0,2–1,2 °C; tudi v možganih temperaturna razlika med osrednjim in zunanjim delom doseže več kot 1 °C. Najvišjo temperaturo opazimo v danki in ne v jetrih, kot je bilo prej mišljeno.
V praksi so običajno zanimive spremembe temperature skozi čas, zato se meri na določenem območju.
Za klinične namene je bolje meriti rektalno temperaturo (termometer se vstavi skozi anus v rektum na standardno globino 10–15 cm). Oralna ali bolje rečeno sublingvalna temperatura je običajno za 0,2–0,5 °C nižja od rektalne. Nanjo vpliva temperatura vdihanega zraka, hrane in pijače.
V študijah športne medicine se pogosto meri temperatura požiralnika (nad odprtino želodca), ki se beleži s pomočjo fleksibilnih temperaturnih senzorjev. Takšne meritve odražajo spremembe telesne temperature hitreje kot beleženje rektalne temperature.
Aksilarna temperatura lahko služi tudi kot indikator telesne temperature jedra, ker ko je roka tesno pritisnjena na prsni koš, se temperaturni gradienti premaknejo tako, da meja jedra doseže pazduho. Vendar to traja nekaj časa. Še posebej po mrazu, ko so se površinska tkiva ohladila in je v njih prišlo do vazokonstrikcije (to je še posebej pogosto pri prehladu). V tem primeru mora preteči približno pol ure, da se v teh tkivih vzpostavi toplotno ravnovesje.
V nekaterih primerih se temperatura jedra meri v zunanjem ušesnem kanalu. To naredimo s pomočjo upogljivega senzorja, ki ga namestimo blizu bobniča in z vatirano palčko zaščitimo pred zunanjimi temperaturnimi vplivi.
Običajno se temperatura kože meri za določitev temperature površinske plasti telesa. V tem primeru meritev na eni točki daje neustrezen rezultat. Zato se v praksi običajno meri povprečna temperatura kože na čelu, prsnem košu, trebuhu, rami, podlakti, zadnjici dlani, stegnu, spodnjem delu noge in hrbtni površini stopala. Pri izračunu se upošteva površina ustrezne telesne površine. Tako ugotovljena »povprečna temperatura kože« pri ugodni temperaturi okolja je približno 33–34 °C.Temperatura človeškega telesa niha čez dan: najnižja je v urah pred zoro in najvišja (pogosto z dvema vrhovoma) podnevi (slika 3). Amplituda dnevnih nihanj je približno 1 °C. Pri živalih, ki so aktivne ponoči, je najvišja temperatura opazna ponoči. Ta dejstva bi najlažje razložili s tem, da do povišanja temperature pride kot posledica povečane telesne aktivnosti, vendar se ta razlaga izkaže za napačno.
Temperaturna nihanja so eden od mnogih dnevnih ritmov. Tudi če izključimo vse orientacijske zunanje signale (svetloba, spremembe temperature, ure prehranjevanja), telesna temperatura
še naprej ritmično niha, vendar je obdobje nihanja v tem primeru od 24 do 25 ur. Tako dnevna nihanja telesne temperature temeljijo na endogenem ritmu (»biološki uri«), ki je običajno sinhroniziran z zunanjimi signali, zlasti z vrtenje Zemlje. Med potovanjem, povezanim s prečkanjem zemeljskih meridianov, običajno traja 1–2 tedna, da se temperaturni ritem uskladi z življenjskim slogom, ki ga določa za telo nov lokalni čas.
Na ritem dnevnih temperaturnih sprememb se nadgradijo ritmi z daljšimi obdobji, na primer temperaturni ritem, ki je sinhroniziran z menstrualnim ciklom.
Sprememba temperature med telesno aktivnostjoMed hojo je na primer proizvodnja toplote 3–4-krat večja, pri težkem fizičnem delu pa celo 7–10-krat večja kot v mirovanju.
Poveča se tudi v prvih urah po jedi (za približno 10–20 %). Rektalna temperatura med maratonskim tekom lahko doseže 39–40 °C, v nekaterih primerih pa skoraj 41 °C. Toda povprečna temperatura kože se zmanjša zaradi znojenja in izhlapevanja, ki ga povzroči vadba.
Kako toplota, ki je nastala v globinah telesa, zapusti telo? Delno z izločki in izdihanim zrakom, vendar vlogo glavnega hladilnika igra kri. Zaradi svoje visoke toplotne kapacitete je kri zelo primerna za ta namen. Celicam tkiv in organov, ki jih kopa, jemlje toploto in jo po krvnih žilah prenaša do kože in sluznic. Tu pride predvsem do prenosa toplote. Zato je kri, ki teče iz kože, za približno 3 °C hladnejša od krvi, ki teče. Če je telo prikrajšano za odvajanje toplote, se v samo 2 urah njegova temperatura dvigne za 4 ° C, dvig temperature na 43–44 ° C pa je praviloma nezdružljiv z življenjem.
Prenos toplote v okončinah je do neke mere določen z dejstvom, da pretok krvi tukaj poteka po principu protitoka. Globoke velike žile okončin se nahajajo vzporedno, zaradi česar kri, ki teče skozi arterije na obrobje, oddaja toploto bližnjim venam. Tako kapilare, ki se nahajajo na koncih udov, prejemajo predhodno ohlajeno kri, zato so prsti na rokah in nogah najbolj občutljivi na nizke temperature.
Komponente prenosa toplote so: toplotna prevodnost H n, konvekcija H Za, sevanje H izl in izhlapevanje H isp.
Skupni toplotni tok je določen z vsoto teh komponent: n nar n= N Za+ N izl= N isp .
+ N
Do prenosa toplote s prevajanjem pride, ko telo pride v stik (stoječe, sedeče ali ležeče) z gosto podlago. Količina toplotnega toka je določena s temperaturo in toplotno prevodnostjo sosednje podlage.
Če je koža toplejša od okoliškega zraka, se plast zraka ob njej segreje, dvigne in jo nadomesti hladnejši, gostejši zrak. Gonilna sila tega konvektivnega toka je razlika med temperaturami telesa in okolice v njegovi bližini. Več gibanja se pojavi v zunanjem zraku, tanjša postane mejna plast (največja debelina 8 mm).
Skupni toplotni tok je določen z vsoto teh komponent: izl Za območje bioloških temperatur lahko prenos toplote zaradi sevanja H z zadostno natančnostjo opišemo z enačbo: izl= h x(T kožo izl- T
) x A, x(T kjer je T izl– povprečna temperatura kože, T
– povprečna temperatura sevanja (temperatura okoliških površin, na primer sten prostora),
A je efektivna površina telesa in izl h
– koeficient prehoda toplote zaradi sevanja. izl upošteva emisivnost kože, ki je za dolgovalovno infrardeče sevanje približno 1, ne glede na pigmentacijo, tj. koža oddaja skoraj toliko energije kot popolnoma črno telo.
Približno 20% prenosa toplote človeškega telesa pri nevtralnih temperaturnih pogojih nastane zaradi izhlapevanja vode s površine kože ali iz sluznice dihalnih poti.
Prenos toplote z izparevanjem poteka že pri 100% relativni vlažnosti okoliškega zraka.
To se dogaja, dokler je temperatura kože višja od temperature okolice in je koža popolnoma hidrirana zaradi zadostnega izločanja znoja.
Ko temperatura okolja preseže telesno temperaturo, lahko pride do prenosa toplote le z izhlapevanjem.
Učinkovitost hlajenja zaradi znojenja je zelo visoka: z izhlapevanjem 1 litra vode lahko človeško telo odda tretjino vse toplote, ki nastane v mirovanju za ves dan.
Vpliv oblačil
Učinkovitost oblačila kot toplotnega izolatorja je posledica najmanjših količin zraka v strukturi tkanine ali v kupu, v katerem ni opaznih konvektivnih tokov. V tem primeru se toplota prenaša samo s prevodnostjo, zrak pa je slab prevodnik toplote.
Po nedavnih študijah je vrednost ugodne temperature za rahlo oblečenega (srajca, kratke hlače, dolge bombažne hlače) sedečega subjekta približno 25–26 °C pri zračni vlažnosti 50 % in enaki temperaturi zraka in sten. Ustrezna vrednost za golo osebo je 28 °C. Povprečna temperatura kože je približno 34 °C. Med fizičnim delom, ko subjekt porabi vedno več fizičnega napora, se udobna temperatura zniža.
Na primer, za lažja pisarniška dela je zaželena temperatura zraka približno 22 °C. Nenavadno je, da se med težkim fizičnim delom sobna temperatura, pri kateri ne pride do potenja, zdi prehladna.
Diagram na sl. Slika 4 prikazuje, kako so med lažjim fizičnim delom povezane vrednosti udobne temperature, vlažnosti in temperature okoliškega zraka. Vsako stopnjo neugodja lahko povežemo z eno temperaturno vrednostjo – efektivno temperaturo (ET).
Voda ima bistveno večjo toplotno prevodnost in toplotno kapaciteto v primerjavi z zrakom. Ko je voda v gibanju, nastali turbulentni tok blizu površine telesa tako hitro odvaja toploto, da pri temperaturi vode 10 ° C celo močan fizični stres ne omogoča ohranjanja toplotnega ravnovesja in pride do hipotermije.
Če je telo v popolnem mirovanju, mora biti za toplotno ugodje temperatura vode 35–36 °C. Glede na debelino izolacijskega maščobnega tkiva se spodnja meja ugodne temperature v vodi giblje med 31 in 36 °C.
Se nadaljuje
* Po Van't Hoffovem pravilu se pri spremembi temperature za 10 °C (od 20 do 40 °C) poraba kisika v tkivih spremeni v isto smer za 2-3 krat.
Pri človeku je normalna življenjska aktivnost mogoča le v območju nekaj stopinj: znižanje telesne temperature pod 360C in zvišanje nad 40-410C je nevarno in ima lahko resne posledice za telo (omrzlina, toplotni udar).
Občutek temperature okolja je odvisen od temperature kože, ki pri temperaturi okolja 32-350C ne občuti niti podhladitve niti pregretja. Zaznavanje temperaturnih razmer v okolju je povezano z dnevnim ritmom človeškega metabolizma in spremljajočimi pogoji. Temperaturno območje udobja za ljudi je 17-270C. Subjektivni občutek klimatskega ugodja je povezan s stopnjo človekove dejavnosti, temperaturo sevanja, oblačili, temperaturo in relativno vlažnostjo ter hitrostjo vetra. V stanovanjih, kjer gibanje zraka ni velikega pomena, pogoje izmenjave toplote in človekovega počutja določajo temperaturne razmere in vlažnost. Visoka zračna vlaga kompenzira nižje temperature.
Temperatura okolja, ki vpliva na telo preko telesnih površinskih receptorjev, spremeni smer mnogih fizioloških mehanizmov telesa. Znižanje temperature spremlja povečanje razdražljivosti živčnega sistema, pa tudi povečanje izločanja nadledvičnih hormonov. Poveča se raven bazalnega metabolizma. Splošna in lokalna hipotermija povzroči mrzlico kože in sluznic, vnetje sten krvnih žil in živčnih debel. Hlajenje s potenjem, nenadne spremembe temperature in globoko ohlajanje notranjih organov vodijo v prehlad.
Vpliv nizkih temperatur na človeka se poveča z vplivom vetra. Kombinirano delovanje vetra in mraza še posebej prizadene roke in noge, ki so tudi v hudih zimskih razmerah pogosto izpostavljene. Od treh delov obraza: čela, lic in nosu je najbolj občutljivo čelo, ki je v normalnih razmerah ena najtoplejših površin telesa.
Prilagajanje na mraz pri človeku poteka na različne načine. Kritična temperatura za Evropejca brez oblačil je od 270 do 290C. Ko temperatura pade pod kritično, se Evropejci odzovejo s pospešenim metabolizmom. Vendar pa staroselci Avstralije, zlasti v njenem osrednjem in južnem delu, ponoči spijo brez pokritega telesa. Ko pride do hipotermije ponoči, speči domorodci doživijo izolacijsko hipotermijo. Sestoji iz hlajenja telesne površine za več stopinj brez presnovnih reakcij, kar vodi do zmanjšanja izgube toplote. Te prilagoditve pa pri Eskimih, ki živijo v najhladnejših arktičnih regijah, ni. Zanje so značilne presnovne prilagoditve evropskega tipa. To je posledica narave oblačil, ki idealno ščitijo njihovo telo pred temperaturami okolice do -500C.
Tako se pri prilagajanju na mraz pri ljudeh preuredijo različne vrste metabolizma, nadledvične žleze pa ostanejo hipertrofirane. Površinska plast izpostavljenih predelov kože se odebeli, plast maščobe se poveča, na ohlajenih predelih pa se odlaga rjava maščoba. Vsi fiziološki sistemi telesa so vključeni v prilagajanje na hladne reakcije. Poveča se celotna presnova, poveča se delovanje ščitnice, prekrvavitev možganov, srčne mišice in jeter, poveča se količina kateholaminov. To povečanje presnovnih reakcij ustvarja rezervo za obstoj telesa pri nizkih temperaturah.
Ko se temperatura dvigne, se človekov bazalni metabolizem zmanjša. Prva se odzoveta dihalni in srčno-žilni sistem. Znatno povišanje temperature povzroči razširitev perifernih krvnih žil, pospešen srčni utrip in dihanje, povečanje minutnega volumna krvi in znižanje krvnega tlaka. Zmanjša se pretok krvi v mišicah in notranjih organih. Zmanjša se tudi razdražljivost živčnega sistema.
Človekova odpornost na vplive toplote je veliko večja kot na učinke mraza, kar je posledica izločanja znoja. Ta proces lahko iz človeškega telesa odstrani do 14-krat večjo količino energije, ki jo proizvede presnova v mirovanju. Tako je učinkovitost termoregulacije s potenjem ogromna.
Ko se temperatura okolja nenadoma poveča, se človeško telo odzove tako, da se sprosti in ne more opravljati nalog, ki bi jih običajno izvajali pri nekoliko nižjih temperaturah. Obstaja želja, da se znebite oblačil, močno potenje in povečana razdražljivost. Prilagajanje na povišane temperature običajno traja več dni in je sestavljeno iz povišanja telesne temperature, upočasnitve srčnega utripa in povečanega potenja.
Če zunanja temperatura doseže 27-380C (temperatura krvi), pride do prenosa toplote predvsem s potenjem. Če postane težko pri visoki vlažnosti okolja, se telo pregreje. To spremlja povišanje telesne temperature, motnje presnove vode in soli ter ravnovesja vitaminov. Pride do tvorbe premalo oksidiranih presnovnih produktov. Začne se zgostitev krvi. Pri pregretju se lahko pojavijo težave s krvnim obtokom in dihanjem. Sprva pride do zvišanja in nato do padca krvnega tlaka. Pri ponavljajoči se izpostavljenosti visokim temperaturam se poveča toleranca na toplotne dejavnike. Sprememba temperature okolja stran od cone temperaturnega ugodja, ko prilagoditev ne uspe, spremlja motnja v procesih samoregulacije in pojav patoloških reakcij.
Glavna oblika zaščite telesa pred pregrevanjem so hladna oblačila - lahka, dobro prezračena, dolga, z gubami. Zmanjša absorpcijo energije sevanja za polovico in izgubo vode za do 2/3.