Механизм теплоотдачи

Потеря тепла органами и тканями зависит в большей степени от их месторасположения: поверхностно расположенные органы – кожа и скелетные мышцы – отдают больше тепла и охлаждаются сильнее, чем внутренние органы, более защищенные от охлаждения.

Теплоотдача возможна тремя способами: путем теплоизлучения, теплопроведения и испарения воды.

Теплоизлучение – это прямая передача тепла перемещающимся частицам воздуха или воды. Теплоизлучением теряется примерно 50-55 % тепла в окружающую среду. Отдача тепло излучением прекращается, если температура воздуха и температура кожи становится одинаковой.

Теплопроведение – это прямая передача тепла веществам, телу или предметам, непосредственно соприкасающимся с поверхностью тела. Путем теплопроведения человек теряет 15-20 % тепла.

Испарение воды - происходит с кожных покровов и со слизистых оболочек верхних дыхательных путей. При испарении воды человек теряет 30% своего тепла.

Удельный вес каждого из этих способов в общей теплоотдаче зависит от конкретных условий окружающей среды и вида деятельности.

У человека в обычных условиях потеря тепла путем теплопроведения имеет небольшое значение, так как воздух и одежда являются плохими проводниками тепла. Одежда уменьшает теплоотдачу. Потере тепла препятствует тот слой неподвижного воздуха, который находится между одеждой и кожей, так как воздух – плохой проводник тепла. Теплоизолирующие свойства одежды тем выше, чем мельче ячеистость ее структуры, содержащая воздух. Этим объясняются хорошие теплоизолирующие свойства шерстяной и меховой одежды. Температура воздуха под одеждой достигает 30˚С. Наоборот, обнаженное тело теряет тепло, так как воздух на его поверхности все время сменяется. Поэтому температура кожи обнаженных частей тела намного ниже, чем одетых.

В значительной степени препятствует теплоотдаче слой подкожной основы (жировой клетчатки) вследствие малой теплопроводности жира.

При увеличении теплообразования в результате мышечной работы теплоотдача возрастает путем испарения.

Большое значение приобретает механизм испарения и при высокой температуре окружающей среды. В летние месяцы температура окружающей среды равна температуре тела человека. В таких условиях теплоотдача путем теплоизлучения и теплопроведения становится невозможной. Особенно интенсивно потоотделение происходит при высокой температуре окружающей среды во время мышечной работы, когда в организме увеличивается теплообразование.

Испарение воды зависит от относительной влажности воздуха. В насыщенном водяными парами воздухе вода испаряться не может. Поэтому при высокой влажности атмосферного воздуха высокая температура переносится тяжелее, чем при низкой влажности. В насыщенном водяными парами воздухе пот выделяется в большом количестве, но не испаряется и стекает с кожи. Такое потоотделение не способствует отдаче тепла, поскольку только та часть пота, которая испаряется с поверхности кожи, имеет значение для теплоотдачи.

Человек плохо переносит сравнительно невысокую температуру 32˚С при влажном воздухе. В совершенно сухом воздухе человек может находиться без заметного перегревания в течение 2-3 ч при температуре 50-55˚С.

В поддержании температуры тела принимает участие процесс дыхания, так как некоторая часть воды испаряется легкими в виде паров. При высокой окружающей температуре дыхательный центр рефлекторно возбуждается, при низкой температуре – угнетается, и дыхание становится глубоким.