Метеорологічні чинники

Однією з важливих умов нормальної життєдіяльності людини є забезпечення нормативних, метеорологічних умов, які визначаються сумісною дією таких чинників, як температура, відносна вологість, швидкість руху повітря та тиск навколишнього середовища (зокрема, атмосферний тиск). Ці параметри називають параметрами мікроклімату.

Мікроклімат - клімат обмежених, невеликих ділянок земної поверхні, який відрізняється від звичайних метеорологічних умов, властивих певному кліматичному поясу. Це також можуть бути кліматичні умови, які створюються штучно на обмеженому просторі земної поверхні, в закритих жилих і виробничих приміщеннях, на транспорті, в космічних кораблях, орбітальних станціях.

3.2.1. Температура навколишнього середовища. Тепловий баланс людини

Тепло утворюється в організмі людини внаслідок розпаду білків, жирів та вуглеводів, а також під час реакцій окиснення, що відбуваються в клітинах і тканинах під час скорочення м'язів. Кількість тепла, що виділяється м'язами, пропорційна роботі, яка ними виконується та становить від 85 Дж/с в стані спокою до 500 Дж/с (важка робота). Для того, щоб фізіологічні процеси в організмі людини відбувалися нормально, тепло, що виділяється, повинно повністю відводитись в навколишнє середовище. Порушення теплового балансу може призвести до перегрівання або переохолодження організму людини і зрештою до втрати працездатності, втрати свідомості та теплової смерті. Залежність працездатності людини від температури ілюструється рисунком 12.

Організм людини здатний підтримувати квазістійку температуру тіла при достатньо широких коливаннях параметрів навколишнього середовища завдяки явищу терморегуляції. Наприклад, тіло людини зберігає температуру близько 36,6°С при коливаннях навколишньої температури від -40°С до +40°С. Терморегуляція є

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

одним з найважливіших фізіологічних механізмів, за допомогою яких підтримується відносна динамічна сталість функцій організму в умовах різних метеорологічних умов та різної важкості роботи, що виконується. Розрізняють хімічну та фізичну терморегуляцію, взаємодія яких у певних межах забезпечує сталість температури тіла людини.

Хімічна терморегуляція - це регуляція утворення тепла в організмі, яка підсилює його або послаблює за рахунок зміни інтенсивності обміну речовин, що відбувається під дією імпульсів від центру теплоутворення, розміщеного в проміжному мозку. Фізична терморегуляція або регуляція тепловіддачі, відбувається за рахунок зміни кількості тепла, що виділяється організмом. Можливості терморегуляції не є безмежними. Якщо під дією високої або низької температури навколишнього середовища порушується стан теплової рівноваги, виникають патологічні зміни в організмі. Про нормальне теплове самопочуття говоримо, коли тепловиділення Q_TB організму повністю сприймається навколишнім середовищем Q_HB, тобто коли існує тепловий баланс. Рівняння теплового балансу "людина-навко-лишнє середовище" вперше було проаналізовано в 1884 р. професором 1.1. Фла-віцьким.

Q™ = Як + q_T + q_B + q_n + Яд, (21)

де q_K - конвекція (виділення тепла), внаслідок обтікання тіла повітрям; q_T - теплопровідність через одяг; q_B - випромінювання на оточуючі поверхні; q_n - тепловиділення через потові залози; q_a - тепловиділення через дихання. Конвективний теплообмін визначають за законом Ньютона

q_K = а_к St (t_n0B - t„_c), (22)

де а_к - коефіцієнт тепловіддачі конвекцією, а_к = 4,06 Вт/м², S - площа поверхні спів-стикання; Т - час стикання; t_noe - температура поверхні тіла; t_HC - температура навколишнього середовища, °С;

Теплопровідність через одяг визначають рівнянням Фур'є

А

q_T = ■— St (t_n0B - t_HC), (23)

До

76 3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

де а₀ - коефіцієнт теплопровідності тканин одягу людини, Вт/град; Л₀ - товщина тканин одягу людини, м.

Теплообмін випромінювання визначають за допомогою закону Стефана- Больц-мана.