89658

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ОРГАНИЗМА. СПОСОБЫ ТЕПЛООБМЕНА

Доклад

Биология и генетика

На рисунке показана схема преобразования солнечной энергии в организме человека. Вся тепловая энергия образующаяся в организме человека уходит из него. С кожных покровов человека испаряется не только вода но и межклеточная жидкость. Так у человека в сутки испаряется 0304 л жидкости со слизистых оболочек дыхательных путей.

Русский

2015-05-13

206.47 KB

7 чел.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ОРГАНИЗМА. СПОСОБЫ ТЕПЛООБМЕНА

Наряду с совершением работы , организм преобразует питательного вещества в . В конечном итоге, вся энергия, полученная организмом с пищей, кроме той части, которая идет на механическую работу, превращается в тепловую, и в виде тепла отдается организмом в окружающую среду. Принято выделять несколько этапов в этом теплообразовании, которые делятся на два вида:

1. Прежде всего, тепловые потери присущи биологическому окислению питательных веществ, в ходе которых синтезируется АТФ. Выделяющаяся при этом тепловая энергия называется первичным теплом.

2. Все остальные теплообразования называют вторичным теплом. К ним относят: тепло при синтезе макромолекул (кроме АТФ); при поддержании градиентов за счет активного транспорта; при мышечном сокращении; при трении мышц, кровеносных сосудов, суставов и т. д.; при распаде белков и других макромолекул; при пассивном транспорте веществ.

На рисунке показана схема преобразования солнечной энергии в организме человека.

Вся тепловая энергия, образующаяся в организме человека, уходит из него. Теплообмен осуществляется на поверхности тела, при этом различают четыре основных его способа:

1. Теплопроводность -

2. Конвекция -

3. Излучение -

4. Испарение -

  1.  Теплопроводность играет основную роль в переносе тепла через одежду. Тепловая энергия, переносимая посредством теплопроводности, может быть вычислена по следующей формуле:

- коэффициент теплопроводности;

- площадь теплообмена;

- температура поверхности тела;

- температура окружающей среды;

- толщина слоя (одежды);

- время, в течение которого идет процесс теплообмена.

2. Конвекцией называют перенос тепла, перемещающийся средой, то есть, движущийся газом или жидкостью. Различают естественную и принудительную конвекцию. При естественной конвекции причиной перемещения среды является сама разность температур в различных ее частях. Например, холодный воздух, как более плотный и тяжелый, опускается вниз и вытесняет легкий теплый воздух. В случае принудительной конвекции (ветер, вентилятор) имеется внешняя сила, принудительная конвекция значительно эффективнее переносит тепло, чем естественная. Перенос тепла при конвекции описывается такой же формулой, как и для теплопроводности, но уже имеет не постоянное значение, а зависит от конкретных условий, в которых находится организм.

3. Перенос тепла излучением осуществляется путем испускания инфракрасных лучей. В соответствии с законом Вина, максимальное излучение при температуре поверхности человеческого тела 36,7 , приходится на длину волны 10 микрон. Величину энергии, излучаемую телом, можно приблизительно найти по формуле, полученной из закона Стефана-Больцмана:

  - так как, для данной инфракрасной (ИК) области спектра, человек представляет собой абсолютно черное тело.

4. Тепло, отводимое от организма путем испарения, рассчитывается по формуле:

- скрытая теплота (удельная) испарения

 - масса жидкости, испаряемая с поверхности тела.

Теплоотдача осуществляется только при испарении жидкости с поверхности тела. Если человек выделяет много пота, но условий для его испарения нет, то теплоотдача не является эффективной. Так, при 100 % относительной влажности (паровая баня), испарение полностью прекращается. С кожных покровов человека испаряется не только вода, но и межклеточная жидкость. За сутки с поверхности кожи испаряется примерно 0,3-0,4 л жидкости. Жидкость испаряется не только с кожи, но и со слизистых оболочек. Так, у человека в сутки испаряется 0,3-0,4 л жидкости со слизистых оболочек дыхательных путей.

Испарение является наиболее эффективным способом теплообмена организма при высокой температуре и низкой влажности внешней среды. Все остальные способы теплопередачи функционируют только тогда, когда температура окружающей среды ниже, чем температура кожи человека, в противном случае они превращаются в механизм дополнительного нагрева организма. Это обстоятельство учитывается уравнением теплового баланса организма человека, которое имеет вид:

М - теплопродукция (количество тепла, которое выделяется в организме в сутки). В уравнении знак “+”- если температура окружающей среды больше то есть , знак “-” - если .


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67911. МЕХАНИЗМ АДМИНИСТРАТИВНОГО РАССЛЕДОВАНИЯ ДЕЛ О МАТЕРИАЛЬНОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ 60 KB
  Механизм административно-правового регулирования расследования дел о материальной ответственности военнослужащих представляет собой способ организации и осуществления привлечения нарушителей к соответствующему виду юридической ответственности, содействует обеспечению правопорядка в Вооруженных Силах...
67912. ТАТАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННОСТЬ В НАЧАЛЕ XXI ВЕКА: НОВЫЕ ЗАДАЧИ 68 KB
  Принятие новой редакции Конституции Республики Татарстан возобновило дискуссию о промежуточных итогах и перспективах восстановления единого конституционного и нормативно-правового пространства страны. Действующая Конституция Республики Татарстан сохранила пункты...
67913. СОДЕРЖАНИЕ АДМИНИСТРАТИВНО-ПРАВОВОГО СТАТУСА ГОСУДАРСТВЕННОГО ГРАЖДАНСКОГО СЛУЖАЩЕГО 80 KB
  Специальными правовыми актами определяются многие вопросы касающиеся регламентирования прав и обязанностей государственного служащего в военизированных и правоохранительных органах. В различных правовых актах предусматриваются права и обязанности государственного...
67914. ПОНЯТИЕ НЕПРИКОСНОВЕННОСТИ ЛИЧНОСТИ И ЕГО КОНСТИТУЦИОННО-ПРАВОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 104.5 KB
  В части 1 статьи 22 Конституции Российской Федерации от 12 декабря 1993 года провозглашающей высшей ценностью человека его права и свободы закреплено положение согласно которому каждый имеет право на свободу и личную неприкосновенность. Конституционное право на свободу и личную неприкосновенность...
67915. К ВОПРОСУ О ПОНИМАНИИ СОДЕРЖАНИЯ И СУЩНОСТИ НАЛОГОВОГО ПРАВООТНОШЕНИЯ В ТЕОРИИ ФИНАНСОВОГО ПРАВА 109 KB
  Общественные отношения урегулированные нормами права исследуются всеми юридическими науками но каждая отрасль подотрасль юридической науки имеет свой предмет изучения определенный круг общественных отношений. Налоговые правоотношения составляют предметную область аналитического налогового...
67916. МЕХАНИЗМ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАЛОГОВЫХ ПРАВООТНОШЕНИЙ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 61.5 KB
  Выявление путей повышения эффективности правового регулирования налогообложения предполагает необходимость классифицировать налоговые правоотношения и исследовать их основные особенности. Это обусловлено с одной стороны господством воззрения что в содержание всякого правоотношения входят субъективные...
67917. О СОСТОЯНИИ ПОДГОТОВКИ ПРОЕКТА КОНСТИТУЦИОННОГО АКТА СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА 171 KB
  Как известно 20 января 2003 года постановлением Высшего Государственного Совета Союзного государства создана российско-белорусская комиссия по подготовке проекта Конституционного Акта Союзного государства. В результате работы комиссии подготовлен проект Конституционного Акта Союзного государства...
67918. ОСОБЕННОСТИ ПРАВОНАРУШЕНИЙ В СФЕРЕ ФИНАНСОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЫНКА ЦЕННЫХ БУМАГ 66 KB
  Основными видами административных правонарушений в сфере финансово-правового регулирования рынка ценных бумаг выступают: 1 недобросовестная эмиссия ценных бумаг; 2 воспрепятствование осуществлению инвестором прав по управлению хозяйственным обществом; 3 использование служебной информации на рынке ценных бумаг...
67919. ОСОБЕННОСТИ НОРМАТИВНО-ПРАВОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОРЯДКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПЕНСИОННОГО ФОНДА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 56 KB
  Особенности нормативно-правового регулирования порядка функционирования Пенсионного фонда Российской Федерации ПФР установлены нормами Постановления Верховного Совета России от 27 декабря 1991 г. № 21221 Вопросы Пенсионного фонда Российской Федерации России и утвержденного указанным постановлением...