Что такое особенности жизнедеятельности

СТРОЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

Основные критерии живого

Биология (от греческих слов bios – жизнь, logos – учение) – это наука, изучающая живые организмы и явления живой природы.

Предметом изучения биологии является многообразие живых организмов, населяющих Землю.

Свойства живой природы.Все живые организмы обладают рядом общих признаков и свойств, которые отличают их от тел неживой природы. Это особенности строения, обмен веществ, движение, рост, размножение, раздражимость, саморегуляция. Остановимся на каждом из перечисленных свойств живой материи.

Высокоупорядоченное строение.Живые организмы состоят из химических веществ, которые имеют более высокий уровень организации, чем вещества неживой природы. Все организмы имеют определенный план строения – клеточный или неклеточный (вирусы).

Обмен веществ и энергии – это совокупность процессов дыхания, питания, выделения, посредством которых организм получает из внешней среды необходимые ему вещества и энергию, преобразует и накапливает их в своем организме и выделяет в окружающую среду продукты жизнедеятельности.

Раздражимость – это ответная реакция организма на изменения окружающей среды, помогающая ему адаптироваться и выжить в изменяющихся условиях. При уколе иглой человек отдергивает руку, а гидра сжимается в комочек. Растения поворачиваются к свету, а амеба удаляется от кристаллика поваренной соли.

Рост и развитие.Живые организмы растут, увеличиваются в размерах, развиваются, изменяются благодаря поступлению питательных веществ.

Размножение – способность живого к самовоспроизведению. Размножение связано с явлением передачи наследственной информации и является самым характерным признаком живого. Жизнь любого организма ограничена, но в результате размножения живая материя «бессмертна».

Движение.Организмы способны к более или менее активному движению. Это один из ярких признаков живого. Движение происходит и внутри организма, и на уровне клетки.

Саморегуляция.Одним из самых характерных свойств живого является постоянство внутренней среды организма при изменяющихся внешних условиях. Регулируются температура тела, давление, насыщенность газами, концентрация веществ и т. д. Явление саморегуляции осуществляется не только на уровне всего организма, но и на уровне клетки. Кроме того, благодаря деятельности живых организмов саморегуляция присуща и биосфере в целом. Саморегуляция связана с такими свойствами живого, как наследственность и изменчивость.

Наследственность – это способность передавать признаки и свойства организма из поколения в поколение в процессе размножения.

Изменчивость – это способность организма изменять свои признаки при взаимодействии со средой.

В результате наследственности и изменчивости живые организмы приспосабливаются, адаптируются к внешним условиям, что позволяет им выжить и оставить потомство.

Строение клетки

Большинство живых организмов имеет клеточное строение. Клетка – это структурная и функциональная единица живого. Для нее характерны все признаки и функции живых организмов: обмен веществ и энергии, рост, размножение, саморегуляция. Клетки различны по форме, размеру, функциям, типу обмена веществ (рис. 47).

Рис. 47.Разнообразие клеток: 1 – эвглена зеленая; 2 – бактерия; 3 – растительная клетка мякоти листа; 4 – эпителиальная клетка; 5 – нервная клетка

Размеры клеток варьируют от 3-10 до 100 мкм (1 мкм = 0,001 м). Реже встречаются клетки размером менее 1–3 мкм. Существуют также и клетки-гиганты, размеры которых достигают нескольких сантиметров. По форме клетки также весьма разнообразны: шаровидные, цилиндрические, овальные, веретеновидные, звездчатые и т. д. Однако между всеми клетками много общего. Они имеют одинаковый химический состав и общий план строения.

Химический состав клетки.Из всех известных химических элементов в живых организмах встречаются около 20, причем на долю 4 из них: кислорода, углерода, водорода и азота – приходится до 95 %. Эти элементы называют элементами-биогенами. Из неорганических веществ, входящих в состав живых организмов, наибольшее значение имеет вода. Ее содержание в клетке колеблется от 60 до 98 %. Кроме воды в клетке находятся и минеральные вещества, в основном в виде ионов. Это соединения железа, иода, хлора, фосфора, кальция, натрия, калия и т. д.

Кроме неорганических веществ в клетке присутствуют и органические вещества: белки, липиды (жиры), углеводы (сахара), нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК). Они составляют основную массу клетки. Наиболее важными органическими веществами являются нуклеиновые кислоты и белки. Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) участвуют в передаче наследственной информации, синтезе белков, регуляции всех процессов жизнедеятельности клетки.

Белкивыполняют целый ряд функций: строительную, регуляторную, транспортную, сократительную, защитную, энергетическую. Но самой важной является ферментативная функция белков.

Ферменты – это биологические катализаторы, ускоряющие и регулирующие все многообразие химических реакций, протекающих в живых организмах. Ни одна реакция в живой клетке не протекает без участия ферментов.

Липидыи углеводывыполняют в основном строительную и энергетическую функции, являются запасными питательными веществами организма.

Так, фосфолипидывместе с белками строят все мембранные структуры клетки. Высокомолекулярный углевод – целлюлоза образует клеточную оболочку растений и грибов.

Жиры, крахмали гликогенявляются запасными питательными веществами клетки и организма в целом. Глюкоза, фруктоза, сахароза и другие сахаравходят в состав корней и листьев, плодов растений. Глюкозаявляется обязательным компонентом плазмы крови человека и многих животных. При расщеплении углеводов и жиров в организме выделяется большое количество энергии, необходимой для процессов жизнедеятельности.

Клеточные структуры.Клетка состоит из наружной клеточной мембраны, цитоплазмы с органеллами и ядра (рис. 48).

Рис. 48.Комбинированная схема строения животной (А) и растительной (Б) клетки: 1– оболочка; 2 – наружная клеточная мембрана; 3 – ядро; 4 – хроматин; 5 – ядрышко; 6 – эндоплазматическая сеть (гладкая и гранулярная); 7 – митохондрии; 8 – хлоропласты; 9 – аппарат Гольджи; 10 – лизосома; 11 – клеточный центр; 12 – рибосомы; 13 – вакуоль; 14 – цитоплазма

Наружная клеточная мембрана – это одномембранная клеточная структура, которая ограничивает живое содержимое клетки всех организмов. Обладая избирательной проницаемостью, она защищает клетку, регулирует поступление веществ и обмен с внешней средой, поддерживает определенную форму клетки. Клетки растительных организмов, грибов, кроме мембраны снаружи имеют еще и оболочку. Эта неживая клеточная структура состоит из целлюлозы у растений и хитина – у грибов, придает прочность клетке, защищает ее, является «скелетом» растений и грибов.

В цитоплазме,полужидком содержимом клетки, находятся все органоиды.

Эндоплазматическая сетьпронизывает цитоплазму, обеспечивая сообщение между отдельными частями клетки и транспорт веществ. Различают гладкую и гранулярную ЭПС. На гранулярной ЭПС находятся рибосомы.

Рибосомы – это мелкие тельца грибовидной формы, на которых идет синтез белка в клетке.

Аппарат Гольджиобеспечивает упаковку и вынос синтезируемых веществ из клетки. Кроме того, из его структур образуются лизосомы. Эти шарообразные тельца содержат ферменты, которые расщепляют поступающие в клетку питательные вещества, обеспечивая внутриклеточное переваривание.

Митохондрии – это полуавтономные мембранные структуры продолговатой формы. Их число в клетках различно и увеличивается в результате деления. Митохондрии – это энергетические станции клетки. В процессе дыхания в них происходит окончательное окисление веществ кислородом воздуха. При этом выделяющаяся энергия запасается в молекулах АТФ, синтез которых происходит в этих структурах.

Хлоропласты,полуавтономные мембранные органеллы, характерны только для растительных клеток. Хлоропласты имеют зеленую окраску за счет пигмента хлорофилла, они обеспечивают процесс фотосинтеза.

Кроме хлоропластов растительные клетки имеют и вакуоли,заполненные клеточным соком.

Клеточный центручаствует в процессе деления клетки. Он состоит из двух центриолей и центросферы. Во время деления они образуют нити веретена деления и обеспечивают равномерное распределение хромосом в клетке.

Ядро – это центр регуляции жизнедеятельности клетки. Ядро отделено от цитоплазмы ядерной мембраной, в которой имеются поры. Внутри оно заполнено кариоплазмой, в которой находятся молекулы ДНК, обеспечивающие передачу наследственной информации. Здесь происходит синтез ДНК, РНК, рибосом. Часто в ядре можно увидеть одно или несколько темных округлых образований – это ядрышки. Здесь образуются и скапливаются рибосомы. В ядре молекулы ДНК не видны, так как находятся в виде тонких нитей хроматина. Перед делением ДНК спирализуются, утолщаются, образуют комплексы с белком и превращаются в хорошо заметные структуры – хромосомы (рис. 49). Обычно хромосомы в клетке парные, одинаковые по форме, величине и наследственной информации. Парные хромосомы называются гомологичными.Двойной парный набор хромосом называется диплоидным.В некоторых клетках и организмах содержится одинарный, непарный набор, который называется гаплоидным.

Рис. 49.А– строение хромосомы: 1– центромера; 2 – плечи хромосомы; 3 – молекулы ДНК; 4 – сестринские хроматиды; Б – виды хромосом: 1 – равноплечная; 2 – разноплечная; 3 – одноплечная

Кроме перечисленных, некоторые клетки имеют специфические органоиды – ресничкии жгутики,обеспечивающие движение в основном у одноклеточных организмов, но имеются они и у некоторых клеток многоклеточных организмов. Например, жгутики имеются у эвглены зеленой, хламидомонады, некоторых бактерий, а реснички – у инфузорий, клеток ресничного эпителия животных.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

Общие понятия о жизнедеятельности животных. Особенности организма животных

Любой живой организм состоит из органических соединений и минеральных веществ. Они должны присутствовать постоянно и в определенных пропорциях. Определенный состав этих соединений поддерживается питанием.

Чтобы жить, любому организму нужно дышать (поглощать кислород, который необходим для расщепления питательных веществ и выработки энергии; выделять углекислый газ, который образуется в организме).

В результате жизнедеятельности в организме накапливаются вредные вещества, их организм выводит во внешнюю среду – процесс выделения.

У всех живых организмов есть функция транспорта питательных веществ и кислорода по организму.

Любой организм обладает способностью к росту (увеличение массы и объемов).

Одно из важнейших свойств – движение. У многих живых организмов есть специальные органы для активного передвижения.

Все способны реагировать на изменения окружающей среды – это раздражимость.

Каждый организм в природе рано или поздно гибнет, на его смену должны прийти другие организмы. Непрерывность жизни обеспечивается способностью к размножению.

Животные отличаются от растений

1. Питаются готовыми органическими веществами (гетеротрофы).

2. Активно передвигаются, но встречаются и малоактивные формы, ведущие прикрепленный образ жизни.

3. Наличие систем органов, обеспечивающих пищеварение, дыхание, выделение, обмен веществ, размножение.

4. Симметричное тело – двусторонне симметричное тело (активно передвигающиеся животные – симметрия позволяет им передвигаться прямолинейно) и лучевая симметрия (животные, ведущие малоподвижный образ жизни – кишечнополостные, иглокожие).

СРЕДА ОБИТАНИЯ ЖИВОТНЫХ

Пространство, в котором протекает жизнь организмов:

1. водная (2/3 рыбы, морские млекопитающие);

2. наземно-воздушная (пауки, насекомые, звери, птицы);

3. почвенная (микроорганизмы, черви, почвенные насекомоядные).

Некоторые животные живут сразу в нескольких средах обитания (земноводные).

Приспособленность животных к среде обитания

Приспособленность – это соответствие внутреннего и внешнего строения, физиологических процессов, поведения в среде обитания, позволяющее выжить и дать потомство.

Примеры приспособленности

1. Покровительственная окраска зеленого кузнечика, речного рака, самок, открыто гнездящихся птиц делает их незаметными на фоне окружающей среды.

2. Предостерегающая окраска клопов-солдатиков и других «несъедобных» животных, не имеющих специальных средств защиты.

3. Сходство некоторых видов мух по форме тела и окраске с осами и пчелами, бабочек – с сухими листьями, гусениц – с сучками деревьев.

4. Изменение окраски у других животных в разные сезоны года (заяц-беляк).

По внешнему виду можно определить к какой среде обитания относится животное.

Пространство, в котором протекает жизнь организма, называется

Взрослые особи обитают на суше, а откладка яиц и развитие личинок происходит в водной среде у

Среда обитания организмов, для которых характерна обтекаемая форма и наличие плавников

Свойство животного организма, которое обеспечивает способность реагировать на изменения внешней среды

Питаются готовыми органическими веществами

Обитает в водной среде, а размножается на суше

Лучевую симметрию имеет

Процесс поступления в организм необходимых для поддержания жизнедеятельности организма веществ

Характеризуются гетеротрофным питанием, отсутствием прочной клеточной стенки, подвижностью, ограниченным ростом

Признак организма животного, позволяющий передвигаться прямолинейно и с одинаковой легкостью поворачиваться и вправо и влево

Источник

Особенности жизнедеятельности организмов

Киевский Государственный Университет

Технологии и Дизайна

по биомеханике на тему:

«Особенности жизнедеятельности организмов.

Приближенные тепловые расчёты одежды».

С о д е р ж а н и е

1. Особенности жизнедеятельности организмов:

1.1. Теплопродукция организма и органы теплообразования……………2

1.3. Система теплорегуляции организма (физическая и химическая)…..9

2. Уравнения теплового баланса организма с окружающей средой. Приближенные тепловые расчеты одежды………………………………10

1.1. Теплопродукция организма и органы теплообразования.

Процессы жизнедеятельности человека сопровождаются непрерывным теплообразованием в его организме и отдачей образованного тепла в окружающую среду.

Организм человека – это саморегулируемая система с внутренним источником тепла, в которой в нормальных условиях теплопродукция – количество образованного тепла – равна количеству тепла, отданного во внешнею среду – теплоотдаче. Внутренняя температура тела постоянна благодаря регулированию интенсивности теплопродукции и теплоотдачи в зависимости от температуры внешней среды. А температура кожи человека при воздействии внешних условий изменяется в относительно широких пределах.

Тепловое равновесие между организмом человека и окружающей его средой – это условие комфорта; оно зависит от температуры окружающей среды: стен и поверхностей, окружающих предметов, скорости движения воздуха, влажности воздуха, характера одежды и величины теплопродукции человека. А эта величина, в свою очередь, зависит от возраста, пола человека, его питания, мышечной деятельности и других факторов. Например, с понижением температуры внешней среды, с приемом пищи и следующими за ним процессами пищеварения, при мышечной работе теплопродукция увеличиваются для достижения теплового равновесия с окружающей средой в результате усиления химических реакций обмена.

Количество энергии, расходуемое организмом человека при полном мышечном покое, до приема пищи при полном мышечном покое, до приема пищи при температуре внешней среды, соответствующей минимальной активности механизма терморегуляции, – это основной (стандартный) обмен. Основной обмен, вычисляемый в калориях на единицу веса или единицу поверхности тела, зависит от функционального состояния организма, от пола, возраста, веса. Основной обмен у лиц одинакового пола, роста, веса и возраста приблизительно одинаков и колеблется в 10-15%.

Экспериментально теплопродукцию человека обычно определяют методом калориметрии.

Тепла в организме человека (в клетках) образуется в процессе сложных биохимических реакций (окисление) биологического обмена веществ. Органом теплообразования является весь организм в целом, работающий на основе безусловно рефлекторных механизмов – в состоянии покоя и рефлекторно – при мышечной деятельности.

Теплопродукция и теплоотдача обусловлены деятельностью центральной нервной системы, регулирующей обмен веществ, кровообращение, потоотделение и деятельность скелетных мышц.

1.2. Виды теплоотдачи.

Теплоотдача – процесс отдачи тепла организмом человека осуществляется:

– дыханием и испарением пота и влаги в легких.

Некоторое количество тепла затрачивается на нагревание пищи и воды во время пищеварения, нагревание воздуха в легких.

Теплообмен человека при выполнении различных видов физической работы значительно меняется, например, значительно увеличиваются теплопотери испарением.

Теплопроводностью (кондукцией) осуществляется теплопередача от поверхности тела человека к соприкасающимся с ним твердых твердым предметам или материалам внешней среды.

Перенос тепла в этом случае происходит по Закону Фурье:

Q _конд. – отдача тепла кондукцией;

F – поверхность соприкосновения человека с предметом, м 2 ;

t₁ – температура поверхности тела, 0 С ;

t 2 – температура поверхности тела соприкосновения, 0 С ;

K – коэффициент теплопередачи, равный.

K = 1/( У [ д / б ]_ТК + У[ д / б ]_возд.) • [ккал/м 2 • ч • град], где

б – коэффициент теплопроводности, ккал/м • ч • град ;

Теплопередача кондукцией через воздух составляет очень незначительную величину, так как коэффициент теплопроводности неподвижно воздуха равен 0,00083 ккал/см • сек • ч • град.

Конвекцией осуществляется передача тепла с поверхности тела или одежды человека движущемуся около него воздуху. В общем балансе теплопотерь теплопередача конвекцией составляет значительную долю (свыше 25-30%).

Для расчетов теплоотдачи конвекцией можно использовать уравнение Н.К.Витте, основанное на учете охлаждение кататермометра и установленных при этом эмпирических постоянных величин:

С₁, С₂ – теплоотдача конвекцией;

v – скорость движения воздуха, м/сек ;

П – поверхность тела человека, участвующая в теплообмене, м 2 ;

Т_в – температура воздуха, 0 С ;

Теплоотдача радиацией – это передача тепла в форме лучистой энергии с поверхности тела человека на окружающие поверхности, имеющее более низкую температуру, или в окружающее пространство. Количество тепла, отдаваемого излучением, зависит от температуры поверхности тела (одежды), температуры окружающих тело стен и поверхностей, их способности излучать тепло, величины площади тела и окружающих поверхностей, расстояния и взаимного расположения тела и окружающих его поверхностей. Теплоотдача излучением в состоянии покоя человека составляет 43-50% всей потери тепла.

Излучение человеческого тела характеризуется длиной волны от 5 до 40 мк с максимальной длиной волны (от 5 до 40 мк) в 9 мк, а кожа человека поглощает инфракрасные лучи как абсолютно черное тело. Количество тепла, излученного единицей поверхности тела в единицу времени, определяется по закону Стефана-Больцмана, справедливого только для абсолютно черного и серого тел:

с – коэффициент взаимной радиации, ккал/м 2 • ч • град;

F _изл – излучающая поверхность тела человека, м 2 ;

t _п – температура поверхности тела и одежды, 0 С ;

Этот закон показывает, что интенсивность излучения резко возрастает с повышением температуры поверхности тела.

В помещении теплоотдачу радиацией определяют по формуле Н.Витте:

Q _р – теплоотдача радиацией, ккал/мин ;

П – поверхность тела человека, м 2 ;

Т _ст – температура стен;

Т _т – средневзвешенная температура тела.

В теплообмене человека конвекцией и радиацией принимает участие в среднем 75% всей поверхности тела.

Испарение с поверхности тела человека

При испарении пота у организма человека отнимается тепло, являющееся скрытой теплотой парообразования. Процесс теплоотдачи испарением с поверхности кожи и легких человека в условиях комфорта составляет 23-29% всей теплоотдачи.

Количество тепла, отдаваемого с поверхности тела испарением, определяется уравнением:

W F – часть поверхности тела, покрытая потом, м 2 ;

W – коэффициент увлажнения кожи ≈ 0,2-1;

P _К – парциальное давление водяного пара в насыщенном воздухе, мм рт.ст. над кожей;

P _B – парциальное давление водяного пара в окружающем воздухе, мм рт. ст.;

При приближенных расчетах считают, что количество тепла, отдаваемого с поверхности кожи испарением, в основном зависит от количества испаренной влаги и от температуры кожи.

Теплоотдача в процессе дыхания:

нагревание воздуха и испарение влаги

Количество тепла, отдаваемого телом человека на нагревание воздуха в легких, зависит от количества прошедшего воздуха и его температуры при входе и выходе. А количество тепла, отдаваемого на испарение влаги, зависит от количества воздуха, прошедшего через легкие при дыхании и от содержания влаги во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Оно определяется по формуле

р – удельная теплота испарения воды, ккал/ч ;

m – количество влаги, испаренной в легких за 1ч, ккал/ч ; определяемое разностью содержания влаги во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

1.3. Система теплорегуляции организма (физическая и химическая)

Терморегуляция – совокупность физиологических процессов, поддерживающих внутреннюю температуру тела на постоянном уровне.

Теплообразование зависит от интенсивности химических реакций обмена веществ, рост которого при охлаждении тела обеспечивается химической терморегуляцией. А физическая терморегуляция регулирует отдачу тепла организмом посредством физических процессов – теплопроводности, конвекции, излучения и испарения.

Химическая терморегуляция осуществляется изменением интенсивности окислительных процессов, вызванных микровибрацией мышц (колебаниями); а физическая – изменением температуры кожи, благодаря расширению (сужению) кожных сосудов, изменению интенсивности потоотделения и дыхания, являющихся реакцией на изменение температуры внешней среды, влажности воздуха и других факторов. Расширение сосудов кожи и увеличение количества притекающей крови ведет к усилению теплоотдачи, сужение их – к снижению ее.

Терморегуляция происходит рефлекторно благодаря раздражению температурных рецепторов кожи и слизистых оболочек, возникновению нервных импульсов, возбуждающих нервные центры.

ІІ. УРАВНЕНИЯ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ОРГАНИЗМА С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ. ПРИБЛИЖЕННЫЕ ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ ОДЕЖДЫ

Основное назначение одежды – это защита организма человека от неблагоприятных воздействий внешней среды (ветер, туман, дождь и др.) и обеспечение теплового комфорта, который является условием нормальной жизнедеятельности человека. Необходимое условие сохранения длительного теплового комфорта – поддержание теплового баланса, который достигается путем терморегуляции организма и применения требуемой для данных условий одежды с искусственно регулируемым микроклиматом пододежного воздуха, характеризующегося температурой и влажностью. Основной же показатель теплового комфорта человека – это средневзвешенная температура поверхности тела (кожи), которая приблизительно одинакова для всех видов деятельности человека (≈33 0 С – для кожи, покрытой одеждой). При этом учитывается, что пододежное пространство систематически вентилируется в связи с выделением кожи человека испарений влаги и углекислоты, которые должны удаляться.

Существуют аналитические методы теплового расчета одежды.

1) В процессе постоянного обмена веществ в организме человека в результате распада сложных химических соединений освобождается энергия. Она превращается в тепловую, электрическую и механическую энергии и обеспечивает протекание всех форм деятельности организма. Исходя из І и ІІ-го законов термодинамики энергетический баланс организма человека может быть описан уравнением:

M – энергия, вырабатываемая в организме человека (теплопродукция), ккал/час ;

Z – тепло, которое расходуется на механическую работу;

Q _рад. – потери тепла радиацией (излучение), ккал/ч ;

Q _конв. – потеря тепла теплопроводностью и конвекцией;

Q _исп. – потеря тепла испарением влаги с кожи и верхних дыхательных путей, ккал/ч ;

Q _дых. – потеря тепла на нагрев вдыхаемого воздуха, ккал/ч ;

Для расчета средневзвешенной температуры определяют общую поверхность тела, равную сумме поверхностей отдельных его частей методами антропометрии. Наиболее распространенных из них – линейный метод Дюбца: поверхность тела делится на отдельные части – голову, туловище, верхние и нижние конечности, а поверхности этих частей тела производятся по формулам (определяются), выведенным на основании антропометрических измерений человека.

Соотношение поверхности частей к общей поверхности тела:

голова – 7,36% бедро – 20,3%

туловище – 35,5% голень – 12,5%

плечо и предплечье – 13,4% стопа – 6,44%

Расчет средневзвешенной величины температуры поверхности тела человека осуществляется по следующей формуле:

t _i – температура в иpмеряемой точке участка поверхности тела;

S _i – площадь поверхности данного участка тела;

S _общ. – общая площадь поверхности тела.

D – дефицит тепла в организме, ккал ;

C – удельная теплоемкость тела человека, равная в среднем 0,83 ккал/кг • град ;

P – вес тала человека, кг ;

t_т – температура тела в 0 С ;

Расчет радиационно-конвективных теплопотерь и требуемого теплового сопротивления одежды производится по методике ЦНИИШП с учетом величины энергозатрат человека (М), времени пребывания его в заданных метеорологических условиях (ф), температуры окружающей среды (t_B), скорости ветра (v_B) и воздухопроницаемости одежды.

Зная величину радиационно-конвективных теплопотерь, можно определить плотность теплового потока с поверхности тела человека:

Общая площадь тела человека находится как зависимость площади поверхности тела человека от его роста и веса.

Суммарное тепловое сопротивление одежды определяется по формуле:

При этом ввиду того, что тепловое сопротивление одежды падает при повышении скорости ветра, необходимо установить поправку на ветер к R_сум. с учетом воздухопроницаемости материалов одежды.

2) Метод Г.Кондратьева. За критерий комфорта принята средняя температура кожи также.

М – теплопродукция, ккал/ч ;

Q – теплоотдача через кожу, покрытую одеждой;

Q ׀ – теплоотдача через кожу, не покрытую одеждой;

Е – теплоотдача через дыхательные пути;

L – потеря тепла на механическую работу;

А – накопление энергии в виде теплоты в организме (внутри).

Величины Q ׀ и А незначительны, поэтому в приближенном расчете исключаются: M = Q + L + E

Величины L и Е составляют некоторые доли от М: L = хМ, Е = уМ, где х,у – правильные дроби, показывающее тепло, теряемое в результате внешней механической работы (х) и при дыхании (у).

Таким образом, получаем полное количество тепла, которое проходит сквозь одежду, т.е.

Полагая, что х≈0,20, у≈0,24 при длительной работе, получим Q=0,56М или Q=qS, где

q – удельный тепловой поток, тепловая нагрузка одежды;

S – поверхность кожи человека, м 2 ;

N = q / q ₀ = Q / Q ₀ – показатель тепловой нагрузки выражает, во сколько раз теплопотери кожи под одеждой при данных условиях работы организма больше теплопотери при нормальном состоянии.

Для определенной обстановки работы известны t_B – температура внешней среды и б – коэффициент теплоотдачи б от поверхности одежды в окружающую среду. Следовательно, из уравнения находим І, а требуемое тепловое сопротивление одежды по формуле R=0,175 • I.

Проведенный тепловой расчет одежды относится только к установившемуся тепловому режиму организма и стационарным внешним условиям, он исключает период адаптации и относится только к длительной работе, а не к кратким усилиям (длительность исчисляется минутами).

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Р.Г.Рахимов, И.А.Дмитричева. «Гигиена одежды. Лабораторно-практические работы. Методические указания». Киев, 1980.

2. П.А.Колесников. «Теплозащитные свойства одежды». Издательство «Легкая индустрия». Москва, 1965.

Источник