Особенности теплового излучения человека



Доля теплового излучения в теплообмене человека с окружаю­щей средой достигает 45%. Инфракрасное излучение различных участков поверхности тела определяется тремя факторами:

• особенностями васкуляризации (плотности снабжения орга­нов и тканей сосудами) поверхностей тканей;

• уровнем метаболических процессов (обмена веществ)в них;

• различиями в теплопроводности (связанными с развитием жи­ровой клетчатки).

При соблюдении стандартных условий, регистрируемая топо­графия излучения характерна для данного человека. Изменения топографии излучения могут наблюдаться в следующих случаях:

Вследствие сильной температурной зависимости мощности из­лучения (четвертая степень термодинамической температуры) даже небольшое повышение температуры поверхности может вызвать сильное изменение излучаемой мощности. Так, если тем­пература поверхности тела человека измениться на 3 К, т. е. приблизительно на 1%, то мощность измениться на 4%. Такое изменение надежно фиксируется соответствующими приборами (тепловизорами, датчиками на жидких кристаллах и т. п.) У здо­ровых людей распределение температуры по различным точкам поверхности тела достаточно характерно. Различные процессы


 


(воспаление, изменение кровообращения в венах, например, при охлаждении или нагревании, опухоль) могут изменять местную температуру. Таким образом, регистрация излучения разных участ­ков поверхности тела человека и определение их температуры яв­ляется надежным неинвазивным диагностическим методом.

Воздействие низких температур

Холод — лечебное средство. Под воздействием холода (лед, снег) происходит спазм мелких сосудов, понижается нервная возбудимость, замедляется кровоток, снижается проницаемость мелких сосудов, предотвращается возникновение отеков. Криоком-пресс (rp. kryos — холод, мороз, лед) уменьшает боль при ушибах мягких тканей, суставов, растяжениях связок и других травмах. С лечебной целью на кожу воздействуют процедурой криомассажа, которая осуществляется с использованием жидкого азота. Воздей­ствие на кожу осуществляется при этом с помощью заполненного жидким азотом криодеструктора, на котором имеется тефлоновая насадка с температурой -50 — -60°С. Для криогенных методов создают специальную криогенную аппаратуру.

Защита от тепловых воздействий

Важным вопросом, связанным с работой человека в экстремаль­ных температурных условиях, является организация защиты ор­ганизма от тепловых воздействий. Защита от воздействия высоких температур — сложная задача, требующая комплексного решения. Кроме теплоизоляционных материалов для такой защиты использу­ются металлизированные пленки, хорошо отражающие тепловое излучение, а в ряде случаев и принудительный обдув тела охлаж­денным воздухом. Эффективность использования металлизирован­ных покрытий (например, мелинекса) демонстрирует следующий пример. Испытуемые выполняли работу в помещении с t - 50°С При этом интенсивность облучения составляла 1487 Вт/м2. У оде­тых в хлопчатобумажный комбинезон температура тела повыша­лась в среднем до 39°С, а при использовании одежды с покрытием из мелинекса — до 38°С. При этом применение одежды с покрыти­ем увеличивало время переносимости данных условий на 50—70%.


Для защиты от радиационного нагрева космонавтов, выходив­ших на поверхность Луны, применялся специальный комбинезон, надеваемый на скафандр. Он состоял из нескольких слоев ткани с блестящей металлической поверхностью (до 14 слоев). Внутри скафандра располагались трубки, по которым циркулировала ох­лаждающая жидкость. При разработке конструкции скафандра пришлось учитывать, что теплопродукция различных частей орга­низма неодинакова. Поэтому охлаждающие трубки в защитном костюме располагались так, чтобы 50% их приходилось на ноги, 23% — на руки, 19% — на туловище, 8% — на голову и шею. На рис. 12.6 показан защитный костюм космонавта.

Одежда, предназначенная для защиты от низких температур окружающей среды, должна обеспечивать адекватную вентиля­цию, чтобы под одеждой не конденсировалась влага, создавать изо­лирующую прослойку неподвижного воздуха вокруг тела. Теп­лоизоляционные свойства одежды снижаются при ветре и при


 


движении. Для защиты от переохлаждения применяют, в част­ности, одежду с локальным подогревом (на спине, пояснице, сто­пах, предплечьях, шее, лице) до 46—51 °С и суммарной мощностью энергопитания 100 Вт. Электрообогреваемая одежда должна не на­гревать поверхность тела человека, а лишь способствовать умень­шению теплопотерь и поддерживать нормальную температуру тела независимо от изменений температуры и скорости движения окру­жающего воздуха, а также интенсивности физической работы. Используют и комбинезоны с водяным подогревом, в которых по системе трубок движется нагретая жидкость, как в отдельныхзле-ментах защитного костюма космонавта.


Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 45; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ