Полная версия

Главная arrow Медицина arrow Анатомия и физиология гомеостаза

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Теплоотдача

В условиях покоя, характеризующихся постоянством средней температуры тела, интенсивность метаболизма (М) должна быть равна скорости переноса тепла от внутренней области тела к поверхностному слою — внутренний поток тепла и скорости переноса тепла от поверхности тела в окружающее пространство — наружный поток тепла.

Внутренний поток тепла.

Менее половины всего тепла, выработанного внутри тела, распространяется к поверхности благодаря его проведению через ткани; большая часть вырабатываемого тепла переносится путем конвекции в кровоток. Благодаря высокой теплоемкости кровь хорошо подходит для переноса тепла. Внутренний поток тепла пропорционален разности между внутренней температурой и средней кожной температурой; он определяется теплопроводностью — величиной, которая зависит от скорости кровотока в коже и конечностях.

У взрослого человека теплопроводность может меняться со скоростью кровотока в 4—7 раз в зависимости от толщины поверхностного слоя тела и от подкожной жировой прослойки. Вариабельность теплопроводности определяется тем, что кровоток в конечностях происходит по принципу противотока. Глубокие крупные сосуды конечностей располагаются параллельно, благодаря чему кровь, следующая по артериям на периферию, отдает свое тепло близлежащим венам. Таким образом, сосуды получают предварительно охлажденную кровь, и температурный градиент в конечностях становится круче. В результате температурный градиент уменьшается и теплоотдача усиливается.

Наружный поток тепла.

Для того чтобы количественно оценить наружный тепловой поток, а также влияние, которое оказывают на него внешние факторы, необходимо отдельно рассмотреть его компоненты. Этими компонентами служат слагаемые теплоотдачи: проведение тепла, конвекция, излучение и испарение. Поток тепла определяется суммой этих компонентов. Перенос тепла путем проведения происходит, когда тело соприкасается (в положении стоя, сидя, лежа) с плотным субстратом. Величина потока проводимого тепла определяется температурой и теплопроводностью прилежащего субстрата.

Из тех частей тела, которые соприкасаются с воздухом, перенос тепла осуществляется путем излучения, конвекции и испарения.

Если кожа теплее окружающего воздуха, прилегающий к ней слой воздуха нагревается, поднимается и замещается более холодным и плотным воздухом. В процессе этой естественной конвекции тепло уносится потоком воздуха у поверхности кожи. Движущей силой этого потока служит разница между температурами тела и окружающей среды вблизи него. Чем больше движений возникает во внешнем воздухе, тем тоньше становится тот пограничный слой, поток в котором является ламинарным; максимальная толщина такого слоя достигает 4—8 мм. Вблизи от кожи поток воздуха становится турбулентным. Форсированная конвекция значительно усиливает интенсивность теплоотдачи.

Перенос тепла путем излучения — это теплоотдача в виде длинноволнового инфракрасного излучения, испускаемого кожей (в нем не участвует проводящая среда). Значение температуры окружающих поверхностей можно проиллюстрировать с помощью ладони, поднесенной близко к лицу, — у испытуемого сразу возникает ощущение тепла в области лица в результате ослабления теплоотдачи, происходящей путем излучения.

Перенос тепла путем конвекции и излучения часто объединяют и называют «сухой» теплоотдачей. В этом случае значение температуры окружающей среды представляет собой оперативную температуру — взвешенное среднее между температурами воздуха и излучения.

Около 20% теплоотдачи тела человека в условиях нейтральной температуры осуществляется за счет испарения воды с поверхности кожи или со слизистой оболочки, выстилающей дыхательные пути.

Важно, что теплоотдача путем испарения происходит даже тогда, когда относительная влажность окружающего воздуха достигает 100%. Единственное условие для этого — чтобы температура кожи была выше температуры окружающей среды и кожа была полностью увлажнена благодаря достаточному выделению пота.

Потерю воды за счет ее диффузии через кожу и слизистую оболочку называют неощущаемой или внежелезистой потерей, в отличие от железистой потери воды в результате функции потовых желез. Только последний механизм находится под контролем системы терморегуляции и оказывает существенное влияние на общее количество переносимого тепла. Когда температура окружающей среды превышает температуру тела, теплоотдача может осуществляться только путем испарения. Эффективность потоотделения для процесса терморегуляции основана на поглощении большого количества тепла испаряющейся водой.

Одежда с точки зрения физиологии является формой теплового сопротивления. Эффективность одежды обусловлена мельчайшими объемами воздуха, присутствующими в структуре плетеной ткани или ворсе, где не может возникать сколько-нибудь заметных потоков воздуха. В этом случае тепло переносится только путем проведения, а воздух является плохим проводником тепла.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>