Теплообмен организма с внешней средой

ТЕПЛООТДАЧА - теплообмен (конвективный или лучистый) между поверхностью тела и окружающей средой. Интенсивность теплоотдачи характеризуется коэффициентом теплоотдачи, равным плотности теплового потока на поверхности раздела, отнесенной к температурному напору между средой и поверхностью.

Теплоотдача осуществляется излучением, конвекцией, кондукцией и испарением. В условиях теплового комфорта (в покое) на долю излучения приходится около 45%, конвекции — 30%, испарения — 25% всего удаляемого организмом тепла (кондукция, т. е. отдача непосредственно более охлажденным поверхностям, существенно не влияет на отдачу тепла).

Излучением отдают тепло все тела, имеющие температуру выше абсолютного нуля (—273 °С). Поверхность тела человека также является излучателем тепла, но она в свою очередь может получать некоторое количество тепла за счет излучения окружающих предметов. Тепло отдается организмом тогда, когда температура стен, пола, потолка, а также поверхности оборудования, ограждающих устройств в помещении ниже температуры наружных слоев одежды (в среднем 27—28 °С) или открытой поверхности кожи.Если же температура окружающих человека поверхностей высока, то количество тепла, теряемого телом человека за счет излучения, становится меньшим по сравнению с количеством тепла, поступающего в организм от производственных источников. Количество тепла, поступающего в организм, может быть уменьшено в этом случае за счет установки вблизи рабочего охлажденных поверхностей, экранов и др. Отдача тепла излучением — физиологически менее обременительный путь, чем испарением.

Теплоотдача конвекцией. Конвекция — передача тепла через воздушную среду. Если человек раздет, то в условиях неподвижного воздуха прилегающий к коже слой воздуха толщиной 4—8 мм нагревается путем проведения тепла. Нагрев более отдаленных слоев происходит вследствие естественной конвекции или движения воздуха (принудительная конвекция), при которых происходит замещение прилегающих к телу более теплых слоев воздуха более холодными. Когда человек пребывает в условиях подвижного воздуха, толщина указанного пограничного слоя уменьшается до 1 мм и менее, а теплоотдача возрастает в несколько раз.Испарение — основной путь теплоотдачи при повышенной температуре воздуха, в особенности, когда температура воздуха и окружающих предметов близка к температуре кожи, что затрудняет или исключает теплоотдачу излучением и конвекцией. Теплоотдача испарением происходит потому, что при испарении 1 г воды теряется около 2,5 кДж (0,6 ккал) тепла. Испарение влаги из организма происходит как с поверхности кожи, так и через дыхательные пути.При пребывании в условиях высокой температуры воздуха и выполнения физической работы наблюдается активное потоотделение, обусловленное усиленной транссудацией жидкости через стенки артериальных сосудов, оплетающих потовую железу, и нервной регуляцией. Количество теряемой организмом жидкости в смену может в отдельных случаях достигать 10— 12 л. При интенсивном потоотделении, если пот не успевает испариться, наблюдается профузное его выделение в виде капель. При этом влажный слой на коже не только не способствует теплоотдаче, а наоборот, задерживает его, создавая условия для перегревания организма. В этом случае потоотделение ведет лишь к потере воды и солей, но не выполняет основной физиологической функции усиления теплоотдачи.

На степень испарения пота большое влияние оказывает движение воздуха, в особенности при низких и высоких температурах. Интенсивность потоотделения зависит от индивидуальных особенностей организма и степени акклиматизации его к данным метеорологическим условиям.

Через дыхательные пути организм испаряет около 300—350 г влаги в сутки, что составляет примерно 1/3 общих ее потерь и приводит к отдаче 10—20% общего количества теряемого тепла. Испарение через дыхательные пути возрастает с увеличением легочной вентиляции, а также с понижением температуры воздуха.

Температура прямо влияет на теплообмен организма. Высокая температура вызывает повышение отдачи тепла с кожной поверхности и может привести к перегреву. Повышенная влажность воздуха затрудняет теплоотдачу, а потому лишь усугубляет ситуацию. Низкая температура воздуха может привести к переохлаждению организма. Гигиена воздуха определяет наиболее комфортную для человека температура воздуха в 18-20 градусов. Если температура выше 25 или ниже 15 градусов, может нарушиться тепловой баланс организма. А это, в свою очередь, ухудшает самочувствие и снижает работоспособность. Длительное воздействие неблагоприятного температурного режима может привести к заболеваниям.

Определение температуры воздуха. Необходимы: термометры, штативы, секундомер.

Для измерения температуры воздуха и ее динамической регистрации используются ртутные и спиртовые термометры, а также термографы. Спиртовые приборы способны измерять температуру воздуха до -130 °С. При этом следует соблюдать следующие правила:

- прибор не держать в руках, фиксировать в специальном штативе, на расстоянии от стены не менее 20 см;

- значение показателя регистрировать через 10 минут;

- не следует размещать приборы вблизи источников тепла (в том числе человека);

- измерения проводятся в горизонтальной и вертикальной плоскотях, при этом допускаются колебания температуры по горизонтали в пределах 2-3 °С, а по вертикали - 2,5 °С на 1 м высоты;

- измерение производится на высоте 0,1; 0,5 и 1,5 м от пола и по диагонали помещения (противоположные углы и середина).

Оценка ведется по разнице показаний.

 

19. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.

 

Существует две системы водоснабжения - местное и центральное водоснабжение.

 

Центральное водоснабжение является наиболее удобным для населения и наиболее удовлетворительным по всем гигиеническим требованиям. Центральное водоснабжение предусматривает единую систему подачи воды в достаточном количестве и высокого качества (удовлетворяющей ГОСТу “Вода питьевая”) для пищевых, хозяйственных, санитарных целей. В этом и заключается его гигиеническое и противоэпидемическое значение.

Центральное водоснабжение обеспечивается с помощью водопровода. Водопроводы имеются в городах, крупных поселках.

 

Устройство водопровода.

Центральное водоснабжение чаще всего производится из поверхностных водоемов (рек, водохранилищ, озер), так как для центрального водоснабжения обычно необходимы большие объемы воды.

Воду стараются забирать как можно дальше от всевозможных источников-загрязнителей. При заборе воды из реки (что бывает чаще всего) воду берут по течению выше города, стоянок судов и других источников загрязнения.

Система центрального водоснабжения принципиально включает в себя 3 основные части:

1)   Водозаборные сооружения

2)   Очистные сооружения (водопроводная станция).

3)   Распределительная сеть

Приблизительная схема водопровода представлена следующими звеньями:

1. Приемники воды располагают как можно дальше от берега на рас стоянии 40-70 см от дна, входное отверстие защищают решеткой

2. Насосная станция 1-го подъема обеспечивает непосредственно забор воды и подачу ее на водопроводную станцию

3. Очистные сооружения - здесь осуществляется очистка и обеззараживание воды (см. соответствующие вопросы)

4. Насосная станция 2-го подъема - подает воду с водопроводной станции на водонапорную башню.

5. Водонапорная башня - обеспечивает напор воды для ее доставки до потребителей по разводящей водопроводной сети.

6. Разводящая водопроводная сеть - обеспечивает непосредственно поступление воды в отдельные здания, квартиры и тд.

 

20. Гигиенические требования к устройству и эксплуатации шахтных колодцев

Местное водоснабжение применяется в небольших населенных пунктах, при этом используется вода подземных водоисточников.

Для местного водоснабжения применяются колодцы.

Колодцы бывают:

1) Шахтные. Устраиваются в виде шахты с деревянными, кирпичными, бетонными, железобетонными (кольца) стенками. Шахту копают обычно на глубину 15-25 метров до чистой воды. Стенки колодца должны быть подняты над поверхностью на 60-80 см. Вокруг устраивается глиняный “замок”, дно устилается гравием, крупным песком, делается уклон для стока воды от колодца. Шахтные колодцы удобны при маломощных водоносных слоях, так как за ночь в них благодаря их большому диаметру создается достаточный запас воды. Вода из колодца должна забираться только общественной бадьей, использование собственной тары недопустимо с противоэпидемической точки зрения.

2) Трубчатые