Организм человека постоянно находится во взаимодействии с окружающей его средой. Жизнь урбанизированного человека неразрывно связана со следующими процессами: труд, пребывание в городской среде, использование средств транспорта, сфера быта, активный и пассивный отдых. 00000Энергообмен человека. Совершение всех видов деятельности организма осуществляется за счет потребляемой им химической энергии, содержащейся0в0биологическом0«топливе»0–0пище. 00000Совокупность всех химических реакций в организме, необходимых для обеспечения его веществом и энергией, называется обменом веществ. В науке используют понятия основного обмена и обмена при различных видах деятельности. 00000Основной обмен характеризуется величиной всех энергетических трат в организме при полном мышечном покое, в стандартных условиях (при комфортной температуре окружающей среды, спустя 12 – 16 часов после приема0пищи,0в0положении0лежа). 00000Энергозатраты при мышечной работе зависят от ее напряженности и продолжительности. При интенсивной интеллектуальной работе потребности мозга в энергии составляют 15 – 20 % основного обмена. Превышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется0степенью0нервно-эмоциональной0напряженности. 0000000000 00000Закон минимума Ю. Либиха гласит: «Выносливость организма определяется слабым звеном в цепи его потребностей; его жизненные возможности лимитируются факторами, количество и качество которых близко к необходимому организму минимуму. Дальнейшее снижение или ухудшение0этих0факторов0ведет0организм0к0гибели». 000Теплообразование и температура тела человека. Нормальная жизнедеятельность человека может осуществляться только при определенных метеорологических условиях: давлении Р, температуре t , относительной влажности φ и скорости движения окружающего воздуха W . Эти параметры влияют на интенсивность тепломассообмена тела человека с окружающей средой, в процессе которого отводится вырабатываемая организмом теплота Q выр , температура тела поддерживается на определенном уровне, обеспечивающим нормальное протекание обменных реакций в организме человека. Жизнедеятельность организма человека возможна лишь при температуре тела не ниже +25 °С и не выше +43 °С. Выделение теплоты в теле человека вызывает нагрев его тканей, однако этому препятствует отвод вырабатываемой0теплоты0в0окружающую0среду. 00000Вклад каждой из составляющих механизма теплообмена в процесс теплоотдачи от тела человека в окружающую среду зависит от метеорологических условий и интенсивности выполняемой работы (рис. 2.1).00000000000000000000000000 00000Нормальное тепловое состояние организма человека, называемое тепловым комфортом, наблюдается при условии, когда вся вырабатываемая организмом теплота Q выр передается телом окружающей среде Q О TB,. Нарушение этого равенства вызывает изменение теплового ощущения человека. 00000Влияние параметров микроклимата на самочувст вие человека. Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность. Например, понижение температуры и повышение скорости движения воздуха способствуют усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма.
Рис. 2.1. Показатели выделения теплоты телом человека, находящегося в спокойном состоянии, в зависимости от температуры окружающей среды: 1 – теплота, выделяемая при испарении; 2 – теплота, выделяемая путем конвекции; 3 – теплота, выделяемая излучением
При повышении температуры воздуха возникают обратные явления. Установлено, что при температуре свыше 25 °С работоспособность человека начинает снижаться (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Зависимость производительности труда от изменения температуры окружающей среды
Для человека определены максимальные значения допустимой температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защиты. Переносимость организмом человека высоких температур зависит0от0влажности0и0скорости0движения0воздуха. 00000Высокая влажность воздуха уменьшает скорость испарения пота, что ухудшает теплосъем с поверхности кожи и ведет к перегреву тела человека. Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность воздуха при toc > 30 °С, когда практически вся теплота, вырабатываемая в теле человека, отдается в окружающую среду за счет испарения пота.0Обезвоживание на 15-20% приводит к смертельному исходу. Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей, микроэлементов и водорастворимых витаминов (С, B1, B2). Потери соли крайне опасны для организма.0000000000000000000000000 00000Длительное воздействие высокой температуры особенно в сочетании с повышенной влажностью может привести к значительному накоплению теплоты в организме и развитию его перегревания выше допустимого уровня – гипертермии – состоянию, при котором температура тела поднимается до 38–39 °С. При гипертермии и, как следствие, тепловом ударе наблюдается головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение, пульс и дыхание учащены. При этом наблюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, временами возникают судороги, потеря сознания. 00000 
Предельная температура вдыхаемого воздуха, при которой человек в состоянии дышать в течение нескольких минут без специальных средств защиты,0составляет0около01160°С. 00000Барическое влияние. Нормальное атмосферное давление на уровне моря в среднем составляет 760 мм рт. ст. (1,103 – 105 Па). С высотой давление воздуха уменьшается и становится опасным для человека на высоте 4–5 км над уровнем моря из-за кислородной недостаточности. При снижении относительно уровня моря (например, в шахте) атмосферное давление возрастает на каждые 100 м примерно на 9 мм рт. ст. При погружении в водную среду давление водяного столба растет на одну атмосферу на каждые 10 метров глубины. Поэтому безопасным считается погружение0без0специальных0средств0на02 – 30м.00000000000000000000000 00000Влияние электромагнитного поля Земли. Электромагнитные поля естественного происхождения являются постоянно действующим физическим фактором окружающей среды, необходимым для возникновения и существования жизни на планете. Естественными источниками геомагнитного поля являются: атмосферное электричество, излучение Солнца, электрические0и0магнитные0поля0Земли. 00000В условиях дефицита естественных электромагнитных полей возникает дисбаланс основных нервных процессов в виде преобладания торможения, дистонии мозговых сосудов, развития изменений со стороны сердечнососудистой,0иммунной0и0других0систем. 00000Современному человеку не хватает дневного естественного света. Значительная часть работы и отдыха человека протекает при искусственном освещении. 00000Влияние естественной радиации. Естественные источники излучения можно подразделить следующим образом: внешние источники внеземного происхождения (космическое излучение); источники земного происхождения (естественные0радионуклиды). 00000С удалением от поверхности земли интенсивность космического излучения возрастает (рис. 2.3). Поэтому дозовая нагрузка на людей, проживающих в горной местности, в несколько раз больше, она равна примерно 0,7 и 5,0 мЗв в год соответственно на высотах 2 и 4 – 5 км. На высоте полетов современных самолетов уровень космического излучения в несколько десятков раз больше, чем на уровне моря.000000000000000000 99999Средняя доза облучения населения России составляет 3,4 мЗв/чел. в год.
Рис. 2.3. Уровни космического излучения на различных высотах
Массообмен человека. В процессе жизнедеятельности человек потребляет: кислород из атмосферы при дыхании, воду питьевую и воду, содержащуюся в продуктах питания, пищевые вещества, содержащиеся в продуктах питания, – белки, жиры и углеводы. К качеству потребляемых веществ0предъявляются0определенные0требования. 00000Все продукты реакций, а также потребленная человеком из внешней среды вода полностью выделяются организмом в окружающую среду: углекислый газ удаляется в атмосферу при дыхании; шлаковые вещества выводятся вместе с потребленной водой в виде отходов жизнедеятельности, часть воды выделяется путем испарения в атмосферу через кожу и через легкие0при0дыхании. 00000В сутки человеку требуется в среднем 1,75 кг пищи (из них твердых веществ около 0,6 кг), 7,3 л воды (2,5 л питьевой и 4,8 л технической) и 0,9 кг кислорода. Вместе с питьем и пищей получается около 3,5 л жидкости в день (для климата средней полосы России при минимальной физической нагрузке). При нагрузке средней тяжести необходимо до 5 л, при тяжелой работе0на0воздухе0–0до06,50л0жидкости0в0день. 00000Значительные опасности возникают при потреблении человеком загрязненных потоков воздуха, воды и пищи. Достаточно отметить, что от отравлений0пищей0в0мире0ежегодно0умирают0около020млн.0чел. 00000Информационный обмен человека. Взаимосвязь человека с любой системой (в том числе технической) может быть описана через информационную модель, которая объединяет сенсорное и сенсомоторное поля. К сенсорному (чувствительному) полю информационной модели относят комплекс сигналов, которые воспринимаются человеком непосредственно от системы (шум, вибрация, ЭМП и т.д.) и из ряда сигнальных показаний приборов, индикаторов и т.п. К сенсомоторному полю относят комплекс сигналов от органов управления – рычагов, ручек, кнопок0и0т.д. 00000Информационная совместимость означает соответствие возможностей человека по приему и переработке потока закодированной информации и эффективного положения управляющих воздействий в системе. 00000Реакция человека на любое внешнее воздействие (раздражение) и превращение ее в защитное действие хорошо прослеживаются на схеме рефлекторной дуги (рис. 2.4). Согласно этой схеме энергия раздражителя поступает на рецепторы человека и далее по нервным волокнам в виде нервных импульсов передается в центральную нервную систему (ЦНС). В коре головного мозга – высшем органе ЦНС – информация анализируется и по нервным волокнам передается к исполнительным органам человека для компенсации внешнего воздействия. Результат компенсационного действия передается по обратной связи на рецептор. По характеру ощущений различают зрительные, слуховые, обонятельные, осязательные рецепторы, рецепторы боли, рецепторы положения тела в пространстве.
Рис. 2.4. Схема рефлекторной дуги: 1 – энергия Е раздражителя (сигнал, информация); 2 – рецептор; 3 – нервные волокна; 4 – ЦНС; 5 – нервные волокна; 6 – исполнительный орган; 7 – путь безусловного рефлекса; 8 –обратная0связь
При длительном воздействии раздражителя происходит адаптация рецептора и его чувствительность снижается, однако, когда действие раздражителя прекращается, чувствительность растет снова. Различают быстро адаптирующиеся (например, барорецепторы) и медленно адаптирующиеся0рецепторы0(фоторецепторы). 00000При длительном воздействии раздражителя на основе приобретенного опыта0формируются0условные0рефлексы. 00000Человек обладает рядом специализированных периферийных образований – органов чувств, обеспечивающих восприятие действующих на организм внешних раздражителей (из окружающей среды). К таким образованиям относятся органы слуха, зрения, обоняния, вкуса, осязания. С помощью органов чувств человек получает обширную информацию об окружающем мире. В табл. 2.3 приведены максимальные скорости передачи информации, принимаемой человеком с помощью различных органов чувств и их рецепторов для передачи к коре больших полушарий.
Таблица 2.3
Дата: 2019-02-02, просмотров: 321.
