Взаимодействие человека с окружающей средой
Энергообмен человека Совершение всех видов деятельности организма осуществляется за счет потребляемой им химической энергии, содержащейся в биологическом топливе - пище.
Совокупность всех химических реакций в организме, необходимых для обеспечения его веществом и энергией, называется обменом веществ. В науке используют понятия основного обмена и обмена при различных видах деятельности человека.
Основной обмен характеризуется величиной всех энергетических трат в организме при полном мышечном покое, в стандартных условиях (при комфортной температуре окружающей среды 200 С , спустя (12… 16) часов после приема пищи, в положении лежа).
Энергозатраты при движении Энергозатраты человека при движении, Вт/ч Скорость движения человека, км/ч 175 3 245 4 315 5
Энергозатраты при мышечной работе Вид деятельности Сон Затраты энергии, Вт/ч 67… 71 Легкая сидячая работа 116… 139 Легкая физическая работа 140… 174 Работа средней тяжести 175… 290 Тяжелая физическая работа Более 290
При интенсивной интеллектуальной работе потребности мозга в энергии составляют (15… 20)% основного обмена. Превышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервноэмоциональной напряженности. Так, при чтении вслух сидя расход энергии повышается на 48%, при выступлении с публичной лекцией - на 94%, у операторов вычислительных машин - на (60… 100)%.
Теплообмен тела человека с окружающей средой осуществляется через кожные покровы (теплопроводность), а также в процессе дыхания за счет нагрева вдыхаемого в легкие воздуха (конвективность) и испарение воды с поверхности кожи (транспиративность).
Разница температур кожи человека Отдельные участки тела Температура, 0 С Кожа лба 32, 5… 34, 0 Кожа груди 31, 0… 33, 5 Кисти рук 28, 5… 30, 0 Пальцы стопы 24, 4… 28, 0 Подмышечные впадины 36, 5… 36, 9
Барическое давление Нормальное атмосферное давление (1 атм. ) на уровне моря в среднем составляет 760 мм рт. ст. (101, 3 к. Па). При снижении относительно уровня моря (например, в шахте) атмосферное давление возрастает примерно на 9 мм рт. ст. на каждые 100 м. При погружении в водную среду давление растет на 1 атм. на каждые 10 м водяного столба. Поэтому безопасным считается погружение без специальных средств на глубину до (2… 3) м.
Влияние электромагнитного поля 3 емли Напряженность магнитного поля Земли при спокойной магнитной обстановке составляет (70… 150) А/м. Во время магнитных бурь магнитная напряженность возрастает на порядок. В условиях дефицита естественных электромагнитных полей возникает дисбаланс основных нервных процессов в виде преобладания торможения, дистонии мозговых сосудов, развития изменений со стороны сердечно-сосудистой, иммунной и других систем.
Влияние естественной радиации Естественные источники излучения можно подразделить следующим образом: • внешние источники внеземного происхождения (космическое излучение); • источники земного происхождения (естественные радионуклиды)
Из космического пространства земную атмосферу непрерывно атакует поток ядерных частиц очень высоких энергий, состоящий из примерно 90% протонов и около 10% альфа-частиц. С удалением от поверхности земли интенсивность космического излучения возрастает: на высоте 20 км она составляет 13 мк. Зв/час (1300 мк. Р/ч), 12 км - 5 мк. Зв/ч (500 мк. Р/ч), 4 км – 0, 2 мк. Зв/ч (20 мк. Р/ч), 2 км – 0, 1 мк. Зв/час (10 мк. Р/ч) и на уровне моря – 0, 03 мк. Зв/ч (3 мк. Р/ч). Поэтому дозовая нагрузка на людей, проживающих в горной местности, в несколько раз больше, чем у людей на равнине.
Массообмен человека В процессе жизнедеятельности человек потребляет: кислород из атмосферы при дыхании; воду: питьевую и содержащуюся в продуктах питания; питательные вещества - белки, жиры и углеводы. В биохимических реакциях организма пищевые вещества окисляются кислородом, выделяя энергию, необходимую для жизнедеятельности человека. Полученная энергия используется на работу внутренних органов, на механическую мышечную работу человека и переходит в тепло, которое организм выделяет в окружающую среду
В сутки человеку требуется в среднем 1, 75 кг пищи (из них твердой - около 0, 6 кг), 2, 5 л питьевой воды и 0, 9 кг кислорода. Для климата средней полосы России при минимальной физической нагрузке вместе с питьем и пищей суммарное количество жидкости в день составляет около 3, 5 л. При нагрузке средней тяжести необходимо до 5 л, при тяжелой работе на воздухе – до 6, 5 л жидкости в день.
Информационный обмен человека Информационная модель взаимосвязи человека со средой: сенсорная и сенсомоторная. Сенсорное (чувствительное) поле комплекс сигналов, которое воспринимает человек непосредственно от системы (шум, вибрация, ЭМП и т. д. ) и из ряда сигнальных показаний приборов, индикаторов и т. п. Сенсомоторное поле комплекс сигналов от управления - рычагов, ручек, кнопок и т. д.
Реакция человека на любое внешнее воздействие (раздражение) и превращение ее в защитное действие иллюстрируется рефлекторной дугой. Энергия раздражителя поступает на рецепторы человека и далее по нервным волокнам в виде нервных импульсов передается в центральную нервную систему (ЦНС). В коре головного мозга - высшем органе ЦНС - информация анализируется и по нервным волокнам передается к исполнительным органам человека для компенсации внешнего воздействия. Результат компенсационного действия передается по обратной связи на рецептор.
Человек обладает долговременной (объем - 1021 бит) и кратковременной (лишь 50 бит) памятью. Поскольку воспоминание, т. е. обращение в долговременную и кратковременную (оперативную) память, подвергается воздействию большого числа внешних факторов, то результат его носит во многом случайный характер. Хранение представлений в памяти тоже может видоизменяться вследствие стирания отдельных элементов информации или возникновения новых.
Поэтому основной путь подготовки человека к действиям в конкретных защитных ситуациях состоит в постоянном обучении и тренировке с целью перевода действий на уровень стереотипа. Стереотип - это устойчиво сформировавшаяся в прежнем осознанном опыте рефлекторная дуга, выводимая в пограничную зону "сознание - подсознание".
Скачать презентацию Взаимодействие человека с окружающей средой Энергообмен человека
Взаимодействие человека с окружающей средой.ppt