Température du corps humain. Bilan de température

L’ensemble des mécanismes physiologiques qui régulent la température corporelle est appelé système de thermorégulation physiologique.
Formation de chaleur dans le corps. La chaleur dans le corps résulte de l'oxydation des nutriments lors de la dégradation des protéines, des graisses et des glucides. L’énergie qui y était auparavant cachée est libérée, consommée et finalement restituée au corps sous forme de chaleur.
C’est au niveau des muscles que se produit principalement la production de chaleur. Ce processus se produit même lorsqu'une personne est complètement au repos. Des mouvements musculaires mineurs contribuent déjà à une plus grande formation de chaleur et lors de la marche, sa quantité augmente de 60 à 80 %. Pendant le travail musculaire, la génération de chaleur augmente de 4 à 5 fois. En plus des muscles squelettiques, la production de chaleur se produit dans l'estomac, les intestins, le foie, les reins et d'autres organes.
La formation de chaleur dans le corps s'accompagne de sa libération. Le corps perd autant de chaleur qu’il en génère, sinon la personne mourrait en quelques heures.
Ces processus complexes de régulation de la formation et de la libération de chaleur par le corps sont appelés thermorégulation et sont réalisés par un certain nombre de mécanismes adaptatifs, que nous allons maintenant considérer.
Régulation de la génération de chaleur et du transfert de chaleur. La température corporelle reste constante car la formation et la libération de chaleur sont régulées dans le corps.
La chaleur est consommée par le corps de différentes manières. Le principal moyen de transfert de chaleur est la perte de chaleur par conduction, c'est-à-dire le chauffage de l'air ambiant et le rayonnement ; de plus, de la chaleur est consommée avec l'air expiré, pour l'évaporation de la sueur, etc.
Par conséquent, la température du corps humain reste constante du fait que, d'une part, l'intensité des processus oxydatifs, c'est-à-dire la formation de chaleur, est régulée et, d'autre part, l'intensité et le volume du transfert de chaleur. Ces deux méthodes de régulation sont appelées thermorégulation chimique et physique.
La thermorégulation chimique est comprise comme une modification du taux métabolique sous l'influence de l'environnement. Il existe une certaine relation entre la température de l'air et le métabolisme du corps. Ainsi, à mesure que la température de l’air diminue, la formation de chaleur dans le corps augmente.
La majeure partie de la chaleur est générée dans les muscles. Dans le froid, les muscles tremblent. Lorsque la température ambiante baisse, les récepteurs cutanés qui perçoivent la stimulation thermique sont irrités : une excitation apparaît en eux, qui va au système nerveux central et de là aux muscles, provoquant leur contraction. Ainsi, les tremblements et les frissons que nous ressentons pendant la saison froide ou dans une chambre froide sont des actes réflexes qui contribuent à une augmentation du métabolisme et, par conséquent, à une augmentation de la production de chaleur. L'augmentation du métabolisme se produit sous l'influence du froid, même en l'absence de mouvement musculaire.
Une quantité importante de chaleur est également générée dans les organes abdominaux - dans le foie et les reins. Ceci peut être observé en mesurant la température du sang circulant vers et depuis le foie. Il s'avère que la température du sang sortant est supérieure à la température du sang entrant. Par conséquent, le sang se réchauffait à mesure qu’il circulait dans le foie.
À mesure que la température de l’air augmente, la production de chaleur dans le corps diminue.
Thermorégulation physique. Lorsque la température ambiante augmente ou diminue, non seulement un changement dans les processus d'oxydation se produit, c'est-à-dire la génération de chaleur, mais également le transfert de chaleur, et lorsque la température diminue, le transfert de chaleur diminue et lorsqu'il augmente, il augmente.
La chaleur est émise par le corps principalement par conduction et rayonnement, et seulement une partie par d’autres moyens. Ainsi, le transfert de chaleur par conduction représente 31 % de la chaleur totale générée dans le corps, par rayonnement - 44 %, avec l'évaporation de l'eau par la peau, 10 % sont perdus, avec l'évaporation de l'eau par les poumons - 12 %, 3 % de la chaleur est consacrée au chauffage de l'air inhalé et de l'urine et des matières fécales excrétées.
Par conduction, le corps perd de la chaleur en réchauffant l’air ambiant et les objets avec lesquels il entre en contact. Un autre moyen de transfert de chaleur est le rayonnement thermique. Ça arrive
objets chauffants situés à une certaine distance du corps.
Comment se produit le changement dans le transfert de chaleur ? L’expansion et la contraction des vaisseaux sanguins cutanés jouent un rôle majeur dans le transfert de chaleur. Tout le monde sait que dans l’air froid et glacial, la peau d’une personne pâlit et que lorsque l’air est chauffé et chaud, elle devient rouge.
Le changement de couleur de la peau est dû au fait que sous l'influence du froid, les vaisseaux sanguins, principalement les artérioles, se rétrécissent. En conséquence, le flux sanguin vers la surface du corps diminue et, par conséquent, le transfert de chaleur par conduction et rayonnement diminue.
Sous l'influence de la chaleur, les vaisseaux sanguins de la peau se dilatent, le sang coule abondamment vers la surface du corps, ce qui améliore la conduction et le rayonnement de la chaleur. De cette manière, la chaleur n’est libérée dans l’environnement que lorsque la température de l’air est inférieure à la température du corps. Plus la différence entre la température de la peau et la température de l’air est faible, moins la chaleur est rejetée dans l’environnement. Dans ce cas, la transpiration joue un rôle important. Lorsque 1 g de sueur s'évapore, 0,58 kcal sont perdus. Étant donné que la transpiration et l'évaporation se produisent continuellement à n'importe quelle température, le nombre de calories perdues par une personne dépend de l'intensité de la transpiration. À température moyenne, une personne perd environ 800 ml de sueur par jour. La perte de cette quantité de sueur consomme 450 à 500 kcal. À mesure que la température augmente, la production de sueur augmente et atteint parfois plusieurs litres.
La plus grande quantité de sueur est produite dans les cas où la température de l'air est égale ou supérieure à la température corporelle. Dans ces conditions, le transfert de chaleur par rayonnement est impossible et est donc consommé principalement par la transpiration.
Dans les pays chauds ou les pièces chaudes, où la température de l'air est de 37°C ou légèrement supérieure, la chaleur n'est libérée que par évaporation. Dans le même temps, une personne produit jusqu'à 4,5 litres de sueur par jour, ce qui permet un retour de 2 400 à 2 800 kcal.
Une grande quantité de sueur est perdue lors du travail physique, et cela se produit à n'importe quelle température. On estime qu'en travaillant particulièrement dur, une personne perd jusqu'à 9 litres de sueur par jour et abandonne ainsi jusqu'à 5 000 kcal par évaporation.
La transpiration dépend en grande partie de la saturation de l'air en vapeur d'eau. À température égale, une plus grande évaporation de la sueur, et donc une plus grande perte de chaleur, est assurée dans des conditions de faible teneur en vapeur d'eau dans l'air. Par conséquent, la chaleur est facilement tolérée dans les endroits où l’air est plus sec.
L'évaporation de la sueur est évitée par des vêtements imperméables (caoutchouc, combinaison anti-sensibilité, etc.). Une personne portant de tels vêtements transpire même par temps froid, car une couche d'air constante se crée autour d'elle, qui ne se renouvelle pas en raison du manque de ventilation. Cette couche d'air est saturée de vapeur, ce qui empêche l'évaporation ultérieure de la sueur. Par conséquent, un séjour prolongé dans ces combinaisons est impossible, car cela provoque une augmentation de la température corporelle.
Dans les pays chauds, les ateliers chauds et lors de longues randonnées, une personne perd une grande quantité de sueur. La soif apparaît, mais l’eau ne l’étanche pas ; au contraire, plus une personne boit d’eau, plus elle transpire et plus sa soif devient forte.
En même temps que la sueur, les sels sont perdus, il est donc nécessaire de reconstituer non seulement la perte d'eau, mais également la perte de sels. A cet effet, 0,5% de sel de table est ajouté à l'eau potable. Cette eau légèrement salée est donnée dans les magasins chauds, lors de longues randonnées, etc. Elle désaltère et améliore le bien-être.
La respiration joue un certain rôle dans le transfert de chaleur. La chaleur est dépensée pour l'évaporation de l'eau par les poumons et en partie pour réchauffer l'air inhalé. Par temps froid, un ralentissement réflexe de la respiration se produit et à des températures élevées, la respiration devient plus fréquente, ce qu'on appelle un essoufflement thermique.
Pour un meilleur transfert de chaleur, la circulation de l'air est d'une grande importance. Lorsque l’air est en mouvement, une couche constante d’air chauffé et saturé de vapeur n’est pas créée à proximité du corps. C'est l'importance des ventilateurs, de la ventilation, etc. Les vêtements créent une couche d'air stationnaire et empêchent ainsi le transfert de chaleur.
La graisse sous-cutanée empêche le transfert de chaleur. Plus la couche de graisse est épaisse, plus les résultats sont mauvais. Par conséquent, les personnes ayant une épaisse couche de graisse dans le tissu sous-cutané tolèrent plus facilement le froid que les personnes minces.
La température du corps humain est constante. Elle est mesurée au niveau de l'aisselle ou du rectum (chez le nourrisson). La température moyenne dans l'aisselle varie de 36,5 à 36,9 ° C, dans le rectum - légèrement plus élevée (37,2 à 37,5 C). La température des organes internes est supérieure à la température moyenne du corps, par exemple la température du foie est de 38 à 38,5°C. La température du corps humain fluctue tout au long de la journée. Il est le plus bas à 3-4 heures
nuits, puis augmente progressivement, atteignant son point culminant à 16h00, et recommence à diminuer. Les variations de température se produisent dans une plage de 0,5°C par rapport à la valeur moyenne.
La température corporelle peut fortement augmenter lors du travail musculaire et atteindre 38-39°C voire 40°C. Une fois le travail arrêté, il chute rapidement et atteint une valeur normale.
La constance de la température corporelle est maintenue par les deux mécanismes déjà décrits : la thermorégulation chimique et physique. Cependant, les capacités du corps humain sont limitées et, dans certaines conditions, ces mécanismes sont insuffisants. Ensuite, la constance de la température est violée et son augmentation ou sa diminution est observée. Une augmentation de la température au-dessus de la normale est appelée fièvre. La fièvre peut survenir parce que la production de chaleur augmente sans modification du transfert de chaleur ou, à l'inverse, la génération de chaleur reste inchangée et le transfert de chaleur diminue.
Une diminution de la température jusqu'à 32-33°C, ainsi qu'une augmentation au-dessus de 42-43°C, entraînent la mort.
Centres de thermorégulation. Le centre de thermorégulation, appelé centre thermique, est situé dans le diencéphale. Son activité est déterminée par deux facteurs : la température sanguine et les effets réflexes. Si la température du sang qui lave le diencéphale augmente, le centre de thermorégulation est excité et des changements se produisent dans l’activité du corps qui contribuent à sa diminution. Lorsque la température du sang diminue, le centre de génération de chaleur réagit de telle sorte que l'intensité des processus contribuant à l'augmentation de la température augmente.
Les effets réflexes sont une autre méthode d'excitation. Lorsqu'elle est exposée à des fluctuations de température sur la peau humaine, une excitation se produit dans les récepteurs qui pénètrent dans le centre thermique. De là, les impulsions se dirigent vers les organes associés à la génération de chaleur (muscles, foie, etc.) et au transfert de chaleur, et provoquent une modification de leur activité. L'excitation des centres de thermorégulation vers les organes de production et de transfert de chaleur est transmise par le système nerveux sympathique.
Le cortex cérébral joue un rôle extrêmement important dans la thermorégulation. Dans des conditions normales, le processus de génération et de transfert de chaleur est sous son influence.
La température thermoconfortable pour une personne dans l'air est généralement de +19°C, dans l'eau de +34°C. À de telles températures, le système de thermorégulation ne s'allume pas.
Pour maintenir une température corporelle constante de 36,6°C, une personne doit dépenser 200 kcal par jour.
Une diminution de la température corporelle, même de 0,1°, entraîne une diminution de l'immunité.
Les coups de froid dans la nature sont généralement très violents. Afin de supporter en toute sécurité les « surprises » climatiques, une personne doit s'endurcir.
Comme vous le savez, il existe trois niveaux de réaction du corps à des stimuli de différentes intensités : l’entraînement, l’activation et le stress. Un froid extrême est synonyme de stress, y compris de stress mental. Si vous avez peur de l'hypothermie à l'avance, gelez et emmitouflez-vous bien avant de sortir dans le froid, alors vous devez de toute urgence durcir non seulement votre corps, mais aussi vos nerfs. L'expérience de survie a montré que les gens meurent, en règle générale, non pas du froid, mais de la peur.
L'humeur au durcissement fixe à une personne une tâche stratégique : se lier d'amitié avec le froid pour la vie. « The Boundary of Pleasure » permet de résoudre un problème tactique : doser le froid ou le chaud. Si la stratégie encourage le durcissement, alors les tactiques contrôlent la charge pendant le durcissement. De plus, il le fait en fonction des caractéristiques physiologiques individuelles du corps et, bien entendu, en tenant compte des conditions climatiques spécifiques.
La nécessité d'une attitude psychologique envers le durcissement et l'intérêt pour celui-ci est le principe le plus important. Il ne faut pas perdre de temps là-dessus.
L'essence du durcissement réside dans la formation des processus de thermorégulation, qui incluent la production et le transfert de chaleur. Le refroidissement stimule, d'une part, une augmentation de la production de chaleur dans le corps, et d'autre part, le désir de la conserver et de ne pas la donner. L'entraînement apprend au corps à réagir clairement au froid, à réagir rapidement et activement aux basses températures environnementales avec une production de chaleur accrue et un transfert de chaleur réduit. Ainsi, malgré le froid, la température corporelle normale est maintenue. Chez une personne non endurcie, les mécanismes de thermorégulation fonctionnent moins efficacement, la température corporelle diminue, ce qui entraîne un affaiblissement des défenses immunitaires et une activité accrue des micro-organismes pathogènes. Il en résulte des rhumes, des grippes, etc., qui non seulement vous mettent hors d'état de fonctionner, mais accumulent également des effets néfastes, ce qui mine inévitablement le potentiel global de l'organisme et réduit sa vitalité.

La génération de chaleur, ou production de chaleur, est déterminée par l'intensité du métabolisme. La régulation de la production de chaleur par augmentation ou diminution du métabolisme est appelée thermorégulation chimique.

La chaleur générée par le corps est constamment rejetée dans le milieu extérieur qui l’entoure. Si le transfert de chaleur n’existait pas, le corps mourrait à cause d’une surchauffe. Le transfert de chaleur peut augmenter et diminuer. La régulation du transfert de chaleur en modifiant les fonctions physiologiques qui l'exécutent est appelée thermorégulation physique.

La quantité de chaleur générée dans le corps dépend du niveau de métabolisme des organes, qui est déterminé par la fonction trophique du système nerveux. La plus grande quantité de chaleur est générée dans les organes au métabolisme intense - dans les muscles et les glandes squelettiques, principalement dans le foie et les reins. La plus petite quantité de chaleur est libérée dans les os, le cartilage et le tissu conjonctif.

Lorsque la température ambiante augmente, la production de chaleur diminue et lorsqu’elle diminue, elle augmente. Il existe donc une relation inversement proportionnelle entre la température ambiante et la production de chaleur. En été, la production de chaleur diminue et en hiver, elle augmente.

La relation entre la production de chaleur et le transfert de chaleur dépend de la température ambiante. Dans un environnement de 15-25°C, la génération de chaleur au repos dans les vêtements est au même niveau et est équilibrée par le transfert de chaleur (zone d'indifférence). Lorsque la température ambiante est inférieure à 15°C, alors dans les mêmes conditions, la production de chaleur augmente à 0°C et diminue progressivement jusqu'à 15°C (zone inférieure de métabolisme accru). Si la température ambiante est de 25-35°C, le métabolisme diminue légèrement (zone de métabolisme bas) et la thermorégulation est maintenue. Lorsque la température ambiante dépasse 35°C, la thermorégulation est perturbée, le métabolisme et la température corporelle augmentent (zone supérieure d'augmentation du métabolisme, zone de surchauffe). Par conséquent, augmenter la température de l'environnement extérieur ou réchauffer le corps ne réduit la production de chaleur qu'à un certain niveau à une certaine température de l'environnement extérieur. Cette température est dite critique, car son augmentation supplémentaire n'entraîne pas une diminution, mais une augmentation de la production de chaleur et une augmentation de la température corporelle. De la même manière, lors du refroidissement, il existe une température critique de l'environnement extérieur, en dessous de laquelle la production de chaleur commence à diminuer.

Avec le repos musculaire, l’augmentation de la production de chaleur lorsque le corps se refroidit est insignifiante.

Une augmentation particulièrement significative de la production de chaleur à basse température ambiante est observée lors des tremblements et du travail musculaire. Petites contractions musculaires incorrectes - tremblements et mouvements accrus qu'une personne effectue par temps froid afin de se réchauffer et de se débarrasser des frissons ou des tremblements, d'augmenter les fonctions trophiques, d'augmenter considérablement le métabolisme et la production de chaleur. La production de chaleur augmente également légèrement avec la chair de poule - contraction des muscles des follicules pileux.

Il est nécessaire de prendre en compte que la marche augmente la production de chaleur de près de 2 fois et la course rapide de 4 à 5 fois ; la température corporelle peut augmenter de plusieurs dixièmes de degré et une augmentation de la température pendant le travail accélère les processus oxydatifs et ainsi contribue à l'oxydation des produits de dégradation des protéines. Cependant, en cas de travail intensif et prolongé à une température ambiante supérieure à 25°C, la température corporelle peut augmenter de 1 à 1,5°C, ce qui provoque déjà des modifications et des perturbations des fonctions vitales. Lorsque, lors d'un travail musculaire dans une température ambiante élevée, la température corporelle s'élève à plus de 39°C, un coup de chaleur peut survenir. Les muscles représentent 65 à 75 % de la production de chaleur, et même 90 % lors d'un travail intensif.

Le reste de la chaleur est généré dans les organes glandulaires, principalement dans le foie.

Le corps au repos perd continuellement de la chaleur : 1) par rayonnement thermique, ou transfert de chaleur de la peau vers l'air ambiant ; 2) conduction thermique ou transfert direct de chaleur vers les objets qui entrent en contact avec la peau ; 3) évaporation de la surface de la peau et des poumons.

Au repos, 70 à 80 % de la chaleur est rejetée dans l'environnement par la peau par rayonnement thermique et conduction thermique, et environ 20 % par évaporation de l'eau dans la peau (transpiration) et dans les poumons. Le transfert de chaleur en chauffant l'air expiré, l'urine et les matières fécales est négligeable, il représente 1,5 à 3 % du transfert de chaleur total.

Lors du travail musculaire, le dégagement de chaleur par évaporation augmente fortement (chez l'homme, principalement par la transpiration), atteignant 90 % de la production totale de chaleur quotidienne.

Le transfert de chaleur par rayonnement thermique et conduction thermique dépend de la différence de température entre la peau et l'environnement. Plus la température de la peau est élevée, plus le transfert de chaleur via ces voies est important. La température de la peau dépend du flux sanguin vers celle-ci. Lorsque la température ambiante augmente, les artérioles et les capillaires de la peau. Mais comme la différence de température cutanée diminue, la valeur absolue du transfert de chaleur à des températures ambiantes élevées est inférieure à celle des basses.

Lorsque la température de la peau est comparée à la température ambiante, le transfert de chaleur s'arrête. Avec une nouvelle augmentation de la température ambiante, non seulement la peau ne perd pas de chaleur, mais elle se réchauffe elle-même. Dans ce cas, le transfert de chaleur par rayonnement thermique et le transfert de chaleur sont absents et seul le transfert de chaleur par évaporation est conservé.

Au contraire, par temps froid, les artérioles et les capillaires de la peau se rétrécissent, la peau pâlit, la quantité de sang circulant dans le chien diminue, la température cutanée baisse, la différence de température entre la peau et l'environnement s'estompe, et le transfert de chaleur diminue.

Une personne réduit le transfert de chaleur grâce à des revêtements artificiels (sous-vêtements, vêtements, etc.). Plus il y a d’air dans ces couvertures, plus il est facile de retenir la chaleur.

La régulation des transferts de chaleur par évaporation de l'eau joue un rôle important, notamment lors d'un travail musculaire et d'une augmentation importante de la température ambiante. Lorsque 1 dm 3 d'eau s'évapore de la surface de la peau ou des muqueuses, 2428,4 kJ sont perdus par l'organisme.

La perte d'eau de la peau est due à la pénétration de l'eau des tissus profonds jusqu'à la surface de la peau et principalement au fonctionnement des glandes sudoripares. À température ambiante moyenne, un adulte perd quotidiennement entre 1 674,8 et 2 093,5 kJ par évaporation de la peau.

En raison de la forte augmentation de la transpiration avec l'augmentation de la température ambiante et lors du travail musculaire, le transfert de chaleur augmente également de manière significative, même si toute la sueur ne s'évapore pas.

Les pertes de sueur importantes s'accompagnent de pertes de grandes quantités de sels minéraux, puisque la teneur en sel de table seul dans la sueur est de 0,3 à 0,6 %. Avec une perte de 5 à 10 dm3 de sueur, 25 à 30 grammes de sel de table sont perdus. Par conséquent, si la soif résultant d'une transpiration abondante est satisfaite avec de l'eau, des troubles graves surviennent en raison de la perte de quantités importantes de sels (convulsions, etc.). Déjà avec la perte de 2 dm 3 de sueur, il en résulte une carence en sels dans le corps. Ces pertes sont compensées en buvant de l'eau contenant 0,5 à 0,6 % de sel de table, qu'il est recommandé de boire en cas de transpiration abondante et prolongée.

L'évaporation de l'eau se produit constamment à la surface des poumons. L'air expiré est saturé de vapeur d'eau à 95-98 % et donc plus l'air inhalé est sec, plus la chaleur dégagée par l'évaporation des poumons est importante. Dans des conditions normales, les poumons évaporent chaque jour 300 à 400 cm 3 d'eau, ce qui correspond à 732,7 à 962,9 kJ. À des températures élevées, la respiration devient plus fréquente et par temps froid, elle devient rare. L'évaporation de l'eau de la surface de la peau et des poumons devient le seul moyen de transfert de chaleur lorsque la température de l'air atteint la température du corps. Dans ces conditions, plus de 100 cm 3 de sueur par heure s'évapore au repos, ce qui permet de libérer environ 251,2 kJ par heure.

L'évaporation de l'eau de la surface de la peau et des poumons dépend de l'humidité relative de l'air. Il s'arrête dans l'air saturé de vapeur d'eau. Par conséquent, être dans de l'air chaud et humide, comme dans un bain public, est difficile à tolérer. Une personne ne se sent pas bien dans l'air humide, même à une température ambiante relativement basse – 30°C. Les vêtements en cuir et en caoutchouc sont mal tolérés, car ils sont imperméables et empêchent l'évaporation de la sueur, de sorte que la sueur s'accumule sous ces vêtements. Avec des températures de l’air élevées et un travail musculaire dans les vêtements en cuir et en caoutchouc, la température corporelle d’une personne augmente.

La surchauffe d'une personne dans une pièce saturée de vapeur d'eau est particulièrement dangereuse, car elle rend impossible l'élimination de l'excès de chaleur de la manière la plus efficace : l'évaporation.

Au contraire, dans l’air sec, une personne peut relativement facilement tolérer une température beaucoup plus élevée que dans l’air humide.

Le mouvement de l'air est d'une grande importance pour augmenter le transfert de chaleur par rayonnement thermique, conduction thermique et évaporation. L'augmentation de la vitesse du mouvement de l'air augmente le transfert de chaleur. En cas de courant d'air et de vent, les pertes de chaleur augmentent fortement. Mais si l’air ambiant a une température élevée et est saturé de vapeur d’eau, le mouvement de l’air ne se refroidit pas. Par conséquent, la thermorégulation physique est assurée par : 1) le système cardiovasculaire, qui détermine l'entrée et la sortie du sang dans les vaisseaux sanguins de la peau, et, par conséquent, la quantité de chaleur dégagée par la peau vers l'environnement ; 2) le système respiratoire, c'est-à-dire les modifications de la ventilation pulmonaire ; 3) modifications du fonctionnement des glandes sudoripares.

Le transfert de chaleur est régulé par le système nerveux et par les hormones. Les réflexes conditionnés face aux environnements dans lesquels le corps a été chauffé ou refroidi à plusieurs reprises sont essentiels.

Les modifications des fonctions du système cardiovasculaire, de la respiration et des glandes sudoripares sont régulées par réflexe par une irritation des organes sensoriels externes et en particulier une irritation des récepteurs cutanés avec des changements de température externe, ainsi qu'une irritation des terminaisons nerveuses des organes internes avec des fluctuations de température à l'intérieur. le corps. Les mécanismes physiologiques de thermorégulation physique sont réalisés par les hémisphères cérébraux, intermédiaires, la moelle allongée et la moelle épinière.

Le transfert de chaleur change lorsque les hormones entrent, modifiant les fonctions des organes impliqués dans la thermorégulation physique.

ANIMAUX À SANG CHAUD ET À SANG FROID

Au cours du processus de développement évolutif, les mammifères, les oiseaux et les humains ont développé la capacité de maintenir constamment la même température corporelle. Quelle que soit la température de l'environnement extérieur, c'est-à-dire à la fois chaude et froide, la température corporelle de ce groupe d'animaux et d'humains ne change pas, mais est maintenue au même niveau. Cette capacité à maintenir une température constante crée des conditions plus constantes importantes pour le fonctionnement normal du corps et le rend relativement moins dépendant des conditions environnementales.

Les animaux dont le corps, grâce à la présence d'un certain nombre d'adaptations, maintiennent une température constante, sont appelés à sang chaud (homéothermique). Les humains ont aussi le sang chaud.

Les animaux invertébrés et une partie importante des vertébrés n'ont pas de température constante. La température corporelle de ces animaux dépend de la température de l’environnement dans lequel ils se trouvent. Si la température ambiante diminue, la température corporelle de ces animaux diminue et, à l'inverse, une augmentation de la température ambiante entraîne une augmentation de la température corporelle de ces animaux. Ce groupe d'animaux est appelé à sang froid (poïkilothermique). Leur corps est privé de dispositifs qui permettraient de réguler sa propre température.

L'intensité des processus vitaux se produisant dans le corps de ces animaux est sujette à des fluctuations et dépend de la température ambiante. L'importance de cette circonstance peut être illustrée par l'exemple d'une grenouille : en hiver, lorsque sa température corporelle est proche de 0°, elle saute à une distance de 10 à 15 cm ; en été, lorsque sa température corporelle monte à 20-25°, ses sauts dépassent même les 100 cm.

FORMATION DE CHALEUR DANS LE CORPS

La chaleur dans le corps résulte de l’oxydation des nutriments jusqu’à leurs produits finaux de dégradation. L'endroit où se produit principalement la génération de chaleur estmuscles. La formation de chaleur se produit dans les muscles même lorsqu'une personne est au repos complet. Des mouvements musculaires mineurs contribuent déjà à une plus grande génération de chaleur, et lors de la marche, la génération de chaleur augmente de 60 à 80 %. Pendant le travail musculaire, la génération de chaleur augmente de 4 à 5 fois. En plus des muscles squelettiques, la production de chaleur se produit dans le foie, les reins et d'autres organes. La température du foie est la plus élevée. Par rapport aux autres organes (par unité de poids), plus de chaleur y est générée.

La formation de chaleur dans le corps s'accompagne de sa libération. Le corps perd autant de chaleur qu’il en produit. La chaleur ne reste pas dans le corps humain, sinon il mourrait en quelques heures.

Ces processus complexes de régulation de la formation et de la libération de chaleur par le corps sont appelés thermorégulation et sont réalisés par un certain nombre de mécanismes adaptatifs, à considérersur lequel nous allons passer.

RÉGULATION DE LA GÉNÉRATION DE CHALEUR ET DU TRANSFERT DE CHALEUR

La température corporelle reste constante car, grâce à un certain nombre de mécanismes dans le corps, le système nerveux central régule à la fois la formation et la libération de chaleur.

Des processus oxydatifs se produisent dans les cellules et les organes de notre corps, qui s'accompagnent d'une libération d'énergie. Une modification de l'intensité des processus oxydatifs, et donc de l'intensité de la libération d'énergie, entraîne une modification de la génération de chaleur.

La chaleur est consommée par le corps de différentes manières. Les principaux modes de transfert de chaleur sont : la perte de chaleur par conduction, c'est-à-dire l'échauffement, de l'air ambiant et le rayonnement ; de plus, la chaleur est consommée avec l'air expiré, avec l'évaporation de la sueur, etc.

Par conséquent, la température corporelle des animaux à sang chaud reste constante du fait que le système nerveux régule, d'une part, l'intensité des processus oxydatifs, c'est-à-dire la formation de chaleur, et, d'autre part, l'intensité du transfert de chaleur. Ces processus interdépendants, appelés thermorégulation chimique et physique, sont provoqués par l’activité du système nerveux central.

Thermorégulation chimique. La thermorégulation chimique est comprise comme un changement du taux métabolique qui se produit sous l'influence de l'environnement. Les changements de température ambiante sont détectés par la peauL'intensité du métabolisme, c'est-à-dire la génération de chaleur, change par réflexe et par récepteurs. Il existe, par exemple, une certaine relation entre la température de l’air et le métabolisme du corps. Ainsi, à mesure que la température de l’air diminue, la formation de chaleur dans le corps augmente.

La majeure partie de la chaleur est générée dans les muscles. L'un des mécanismes adaptatifs est constitué par les tremblements musculaires qui se produisent par temps froid. Les frissons qui surviennent lorsque le corps se refroidit sont le résultat d’un réflexe. Lorsque la température ambiante baisse, les récepteurs cutanés qui perçoivent la stimulation thermique sont irrités ; une excitation y apparaît, qui va au système nerveux central et de là aux muscles, provoquant des contractions périodiques.

Ainsi, les tremblements et les frissons que nous ressentons pendant la saison froide ou dans une chambre froide sont des actes réflexes qui contribuent à une augmentation du métabolisme et, par conséquent, à une augmentation de la production de chaleur.

L'augmentation du métabolisme se produit sous l'influence du froid, même en l'absence de mouvement musculaire. Cela a été démontré expérimentalement lorsque l'animal a été refroidi. Il s'est avéré que si l'animal se refroidit, il s'intensifie, que le tremblement se produise ou non.

Une quantité importante de chaleur est également générée dans les organes abdominaux – le foie et les reins. Ceci peut être surveillé en mesurant la température du sang circulant dans le foie et la température du sang qui en sort. Il s'avère que la température du sang sortant est supérieure à la température du sang entrant. Par conséquent, il se réchauffe lors de son passage dans le foie.

À mesure que la température de l’air augmente, la production de chaleur dans le corps diminue.

Article sur le thème Formation et libération de chaleur corporelle

10 août 2017

L'autre jour, alors que j'avais de la fièvre, je me suis demandé non seulement la question, mais aussi, par exemple, pourquoi, pendant une maladie, une personne a chaud ou froid.

En approfondissant cette question, j'ai appris beaucoup de nouvelles choses par moi-même...

Les réactions chimiques dans tout le corps produisent de la chaleur lorsque les aliments sont décomposés. Le sang transporte cette chaleur et nourrit les cellules du corps en cours de route, éliminant les produits de décomposition et les déchets, qui sont nettoyés dans les reins et le foie.

Toutes les réactions chimiques dans le corps (même la dépression) produisent de la chaleur. Le sang se réchauffe en raison de la libération de cette chaleur, ce qui entraîne un réchauffement de tout le corps à une température de 36,6. Mais lorsqu’une personne est malade, l’intensité des réactions chimiques dans le corps augmente, à mesure que le corps combat les infections (bactéries nocives) et que la température augmente.

Les processus énergétiques se produisent dans chaque cellule du corps, c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'organe chauffant séparé dans le corps. Les processus qui libèrent de la chaleur se produisent également dans les cellules sanguines.
Le sang se réchauffe lorsqu’il circule dans les organes et les tissus du corps humain. Et le corps humain se réchauffe en raison des réactions exothermiques qui s’y produisent continuellement. Ces réactions se produisent dans tous les organes et tissus, mais pas avec la même intensité.

Dans les tissus et organes qui effectuent un travail actif - tissus musculaires, foie, reins - une plus grande quantité de chaleur est libérée que dans les tissus moins actifs - tissu conjonctif, os, cartilage.

Ainsi, le foie, situé profondément à l'intérieur du corps et produisant une plus grande production de chaleur, a une température plus élevée et constante chez l'homme (37,8-38°C) par rapport à la peau dont la température est beaucoup plus basse (dans les zones couvertes de vêtements 29,5 -33,9 °C) et dépend largement de l'environnement. Le foie peut donc à juste titre être considéré comme l'organe le plus chaud.

Le sang circulant dans les tissus est chauffé dans les tissus actifs (les refroidissant ainsi) et refroidi dans la peau (en la réchauffant). C'est le transfert de chaleur.
Une personne est chauffée par la réaction chimique d’oxydation du glucose par l’oxygène de l’air dans les cellules du corps. Et le sang ne transfère la chaleur que de manière plus ou moins uniforme dans tout le corps. Et la température corporelle est maintenue constante grâce au transfert de chaleur : la chaleur est perdue avec l'air chaud expiré, à travers la surface de tout le corps - dans l'air, avec l'évaporation de la sueur.

Un système de thermorégulation spécial garantit un équilibre entre gain et perte de chaleur.

Si la température corporelle est inférieure à 36-37 degrés, les processus vitaux commenceront à ralentir, si elle est supérieure à 40, les protéines commenceront à coaguler (avez-vous vu ce qui se passe avec de la viande versée avec de l'eau bouillante ?). L'hypothalamus est responsable de la thermorégulation (c'est dans le cerveau) ; c'est comme un thermostat.
La source de chaleur dans le corps est constituée de tous les tissus. Le sang qui circule dans les tissus s’échauffe. Le foie et les muscles squelettiques dégagent plus de chaleur dans le sang que les autres organes. Une augmentation de la température ambiante provoque une diminution réflexe du métabolisme, ce qui entraîne une diminution de la production de chaleur dans le corps. Une diminution de la température ambiante provoque une augmentation réflexe du métabolisme et une augmentation de la production de chaleur. La génération de chaleur est également renforcée par l’activité musculaire. La contraction musculaire involontaire (frissons) est la principale forme d’augmentation de la production de chaleur.

Le transfert de chaleur s'effectue de plusieurs manières :

En le conduisant, l'air et les objets environnants en contact avec la chaleur sont chauffés.

Par rayonnement - un corps chauffé émet de la chaleur (sous forme de rayons infrarouges).

Par évaporation : l’eau et la sueur s’évaporent de la surface de la peau.

La régulation de la constance de la température corporelle est réalisée par des moyens neurohumoraux.

Les fluctuations de la température ambiante sont perçues par des récepteurs spéciaux - les thermorécepteurs. On en trouve en grande quantité dans la peau, la muqueuse buccale et les voies respiratoires supérieures. Les thermorécepteurs cutanés sont très sensibles aux fluctuations de la température ambiante ; Des influx nerveux y apparaissent, qui pénètrent dans la moelle épinière le long des fibres nerveuses afférentes (centripètes). Le long de ces voies, l'influx nerveux atteint le thalamus, l'hypothalamus et le cortex cérébral.

Le centre de thermorégulation est situé dans l'hypothalamus. Les neurones de l'hypothalamus sont excités sous l'influence de l'influx nerveux reçu des thermorécepteurs. Depuis le centre de thermorégulation, les influx nerveux le long des fibres nerveuses efférentes (centrifuges) iront vers les muscles, les vaisseaux sanguins (constriction ou dilatation des vaisseaux cutanés) et vers les glandes sudoripares.

Régulation humorale (hormonale)

Les hormones de la glande thyroïde, des glandes surrénales et du pancréas renforcent les processus oxydatifs, c'est-à-dire augmente le métabolisme et la température corporelle.

L'hypophyse inhibe la sécrétion des hormones thyroïdiennes, c'est-à-dire réduit le métabolisme et la température corporelle.

La température corporelle de chaque personne fluctue légèrement au cours de la journée, restant comprise entre 35,5 et 37,0 °C pour une personne en bonne santé. Suivant le rythme circadien, la température corporelle la plus basse est observée le matin, vers 6 heures, et la valeur maximale est atteinte le soir.

Comme beaucoup d’autres biorythmes, la température suit le cycle quotidien du Soleil et non notre niveau d’activité. Les personnes qui travaillent la nuit et dorment le jour présentent le même cycle de température que les autres.

Une température inférieure à 35 °C indique la présence d'une maladie grave (résultant généralement d'une exposition aux radiations). Les victimes d'hypothermie entrent dans la stupeur si leur température corporelle descend à 32,2°C, la plupart perdent connaissance à 29,5°C et meurent en dessous de 26,5°C. Le record de survie en hypothermie est de 14,2 °C et dans les études expérimentales de 8,8 °C.

La température est affectée par le sexe et l'âge. Chez les filles, la température corporelle se stabilise entre 13 et 14 ans et chez les garçons, vers 18 ans environ. La température corporelle moyenne des hommes est inférieure d’environ 0,5 à 0,7 °C à celle des femmes.

De nombreuses maladies du système endocrinien et tumeurs cérébrales affectant la région de l'hypothalamus provoquent des perturbations prononcées et souvent persistantes de la thermorégulation. Par exemple, une crise thyréotoxique (accompagnée d'une forte libération des hormones T3 et T4 dans le sang) entraîne une forte élévation de la température corporelle, dépassant souvent un niveau critique et entraînant la mort du patient.

Les organismes ont une réponse particulière à l'entrée de substances étrangères dans l'environnement interne : la fièvre. La fièvre est un état du corps dans lequel le centre de thermorégulation stimule une augmentation de la température corporelle. Ceci est réalisé en reconstruisant le mécanisme du « point de consigne » à une température de régulation supérieure à la normale.

Alors, quelle température est considérée comme normale ? Il est largement admis que la température du corps humain est exactement de 36,6 degrés. Une légère déviation dans un sens ou dans l’autre est autorisée.

En fonction de l’état de la personne, des conditions climatiques environnantes et de l’heure de la journée, ainsi que d’autres paramètres, la température corporelle peut varier de 35,5 à 37,4 degrés. Il convient de noter que la température moyenne des femmes est plus élevée que celle des hommes - de 0,5 degrés.

Dans l'aisselle, la température corporelle doit être de 36,3 à 36,9, dans la bouche de 36,8 à 37,3, dans le rectum de 37,3 à 37,7, ce qui est une température normale.
Un point intéressant est que la température corporelle moyenne peut différer selon la nationalité. Par exemple, pour les Japonais, la moyenne est de 36 degrés et pour les Australiens, de 37.

Tout au long de la journée, la température corporelle d'une personne peut fluctuer d'environ un degré. La température corporelle la plus basse se produit le matin et la plus élevée en fin d’après-midi.
Chez la femme, la température corporelle peut fluctuer en fonction du cycle menstruel. Il y a des personnes pour qui une température de 38 est normale et n'est pas un symptôme du développement de la maladie.

Chaque organe du corps humain a également sa propre température.
Pour mesurer correctement la température sous l'aisselle, vous devez suivre ces recommandations :

Assurez-vous que l'aisselle est sèche.

Prenez un thermomètre, essuyez-le avec un chiffon sec, vous pouvez le descendre à 35.

Placez-le sous l'aisselle de manière à ce que l'embout rempli de mercure soit en contact étroit avec le corps.

Gardez au moins 10 minutes.

Vous pouvez évaluer le résultat.

Comment mesurer correctement la température dans la bouche :

Avant de mesurer la température dans votre bouche, vous devez passer environ cinq minutes au repos.

Si vous avez des prothèses dentaires dans la bouche, retirez-les.

Si le thermomètre est ordinaire, essuyez-le et placez-le sous la langue de chaque côté.

Fermez la bouche et attendez 4 minutes.

Et qu'est-ce que la fièvre - une sensation de chaleur excessive, généralement associée à une augmentation de la température du corps humain. Elle peut également être causée par des modifications fonctionnelles du système nerveux, une hyperémie et une augmentation du métabolisme des tissus. C'est l'un des symptômes de la fièvre.
En règle générale, la fièvre est une augmentation de la température corporelle normale de 1 °C ou plus, associée à des frissons et à des sueurs (à des températures supérieures à 40 °C - délire). Un dépassement de la température corporelle de plus de 5,5°C peut provoquer des lésions cérébrales permanentes. Il existe une hypothèse selon laquelle une telle augmentation de la température corporelle supprime la reproduction des micro-organismes pathogènes et, associée à une augmentation de l'intensité des processus biochimiques, augmente la résistance du corps.

Selon les raisons qui provoquent l’augmentation de la température, l’hypothalamus peut travailler à la fois pour l’augmenter et pour la diminuer. Avec une forte augmentation de la température corporelle, le métabolisme du corps est perturbé, tout comme l'activité des enzymes.
Elle est généralement traitée avec des antipyrétiques (tels que l'acide acétylsalicylique, la dipyrone, le paracétamol), des compresses froides et le repos au lit.

En plus de la fièvre, il y a aussi des frissons, mais c'est une réaction différente. Les frissons sont une sensation de froid provoquée par un spasme des vaisseaux sanguins superficiels (cutanés), accompagné de tremblements musculaires (principalement les muscles de la mastication, puis les muscles de la ceinture scapulaire, du dos et des membres) et de spasmes des muscles cutanés (« oie bosses »).

Les frissons surviennent souvent pendant l'hypothermie, ainsi qu'au début de la fièvre due à des infections, des blessures et d'autres maladies. Pendant les frissons, le transfert de chaleur du corps vers l'environnement extérieur diminue et sa production augmente (en raison des contractions musculaires), ce qui entraîne une augmentation de la température corporelle, après quoi les frissons prennent généralement fin.

Des frissons surviennent également au plus fort de la fièvre si la température corporelle fluctue fortement. Mais le plus souvent à la suite du développement aigu d'une réaction fébrile au cours de processus infectieux, auto-immuns, allergiques ou en réponse à une introduction parentérale (et non par l'estomac, par exemple par voie intraveineuse et intramusculaire) dans le corps de protéines étrangères, de complexes mucopolysaccharides et d'autres substances pyrogènes pendant le traitement du patient (par exemple, lors d'une transfusion sanguine, administration de pyrogénal).

Contrairement aux frissons, les frissons, qui peuvent être observés par exemple dans les névroses, ne sont qu'une sensation subjective. Chez une personne en bonne santé, des frissons surviennent lorsqu'elle est exposée au froid en tant que réaction protectrice normale du corps. Chez les personnes facilement excitables, des frissons peuvent également apparaître lors d’une excitation ou d’une peur intense.

Sources:

Production de chaleur

Les processus de la vie humaine s'accompagnent d'une génération continue de chaleur dans le corps et d'un transfert de chaleur vers l'environnement.

Organisme humain est un système d'autorégulation dont le mécanisme physiologique, afin de maintenir une température corporelle constante, vise à garantir que la quantité de chaleur générée correspond à production de chaleur) la quantité de chaleur dégagée vers l'environnement extérieur ( transfert de chaleur) . Sous des conditions normales production de chaleurégal à transfert de chaleur.

Production de chaleur dans le corps humain se produit à la suite de réactions exothermiques qui se produisent continuellement. Ces réactions se produisent dans tous les organes et tissus, mais pas avec la même intensité. Dans les tissus et organes qui effectuent un travail actif (tissu musculaire, foie, reins), plus de chaleur est libérée que dans les tissus moins actifs (tissu conjonctif, os, cartilage).

La perte de chaleur des organes dépend dans une large mesure de leur emplacement : les organes situés superficiellement, par exemple la peau, les muscles squelettiques, dégagent plus de chaleur et se refroidissent plus fortement que les organes internes, qui sont mieux protégés du refroidissement.

La production et le transfert de chaleur sont provoqués par l'activité du système nerveux central, qui régule le métabolisme, la circulation sanguine, la transpiration et l'activité des muscles squelettiques.

La chaleur dans le corps humain est produite par les transformations énergétiques des cellules vivantes. La génération de chaleur est liée à :

Avec la synthèse biochimique continue de protéines et d’autres composés organiques ;

Avec travail osmotique (transport d'ions) ;

Avec le travail mécanique des muscles (muscle cardiaque, muscles lisses de divers organes, muscles squelettiques).

Dans le corps humain, qui est dans un état de repos physique relatif, 50 % de la chaleur est générée dans les organes abdominaux (principalement dans le foie) ; 20 % - dans les muscles squelettiques et le système nerveux central ; 10% - pendant le travail des organes respiratoires et circulatoires. Une partie de l'énergie générée dans le corps lors du travail physique est dépensée en travail externe. L’essentiel va au thermique Q T.P. . .

Température corporelle centrale(noyau) est constant en raison de la régulation de l'intensité de la production de chaleur et du transfert de chaleur en fonction de la température extérieure. La température corporelle d'une personne est généralement jugée sur la base de sa mesure au niveau de l'aisselle. Ici, la température chez une personne en bonne santé est de 36,5 à 36,9 o C. La température dans le rectum est souvent mesurée, où elle est plus élevée que dans l'aisselle, et chez une personne en bonne santé elle est en moyenne de 37,2 à 37,5 o C.

La température corporelle ne reste pas constante, mais fluctue au cours de la journée entre 0,5 et 0,7 °C. Le repos et le sommeil abaissent la température, l'activité musculaire l'augmente. La température corporelle maximale est observée entre 16 et 18 heures, la température minimale entre 3 et 4 heures du matin. Pour les travailleurs qui effectuent de longues journées de nuit, les fluctuations de température peuvent être à l'opposé de celles indiquées ci-dessus.

Température de la peau d'une personne, lorsqu'elle est exposée à des conditions extérieures, change dans une plage relativement large.

État de confort est l'équilibre thermique du corps humain et de l'environnement. Les facteurs influençant l'état d'équilibre thermique du corps sont :

Température ambiante (murs et surfaces, objets environnants) ;

Température, vitesse, humidité de l'air ;

La nature des vêtements ;

La quantité de chaleur humaine produite.

Valeur de production de chaleur dépend de l'âge, du sexe d'une personne, de son alimentation, de son activité musculaire, etc.

Échange de base (standard)(OO) du corps humain est la quantité d'énergie consommée par le corps humain au repos musculaire complet, avant de manger à une température extérieure correspondant à l'activité minimale du mécanisme de thermorégulation. Le métabolisme de base dépend de l'état fonctionnel d'une personne, de son sexe, de son âge, de son poids et se calcule en calories par unité de poids ou unité de surface corporelle.

Pour un adulte, la valeur moyenne d’OO est de 1 kcal/kg/heure. Ainsi, pour un homme adulte pesant 70 kg, la consommation d'énergie OO est d'environ 1 700 kcal/jour, pour une femme d'environ 1 500 kcal/jour.

Le processus de transfert de chaleur par le corps humain (transfert de chaleur) s'effectue :

Rayonnement (rayonnement) – 43 - 50 % ;

Convection (mouvement) – 25 - 30 % ;

Évaporation de la surface de la peau et des poumons – 23 à 29 % ;

Réchauffer les aliments – 1 à 2 % ;

Chauffage de l'air dans les poumons – 1 – 1,5% ;

Perte de chaleur avec émissions - moins de 1 % ;

La conduction (conduction) est une valeur très insignifiante, car Le coefficient de conductivité thermique de l’air immobile est très faible.

Conduction thermique conduction effectué depuis la surface du corps humain jusqu'aux objets solides ou aux matériaux environnementaux en contact avec celui-ci.

Le transfert de chaleur dans ce cas se produit selon la loi de Fourier :

Où QCOND – transfert de chaleur traversant un mur d’une superficie S pendant un temps τ, W ;

S– surface de contact entre une personne et un objet, m2 ;

t 1 – température de la paroi intérieure (paquet de vêtements), o C ;

t 2 - température du côté extérieur (froid), o C ;

λ – coefficient de conductivité thermique d'un ensemble de vêtements, W/m∙ o C ;

δ – épaisseur du paquet de vêtements, m.

De l'équation présentée, il ressort clairement que le transfert de chaleur par conduction augmente avec une diminution de la température de l'objet avec lequel une personne entre en contact, avec une augmentation de la surface de contact et une diminution de l'épaisseur de l'emballage vestimentaire.

Transfert de chaleur convection effectué depuis la surface du corps ou des vêtements d’une personne vers l’air circulant autour d’elle. Pour calculer le transfert de chaleur par convection, vous pouvez utiliser la loi de Newton :

Q CONV = αCONV. S (t OD – t V),

Où αCONV. – le coefficient de transfert de chaleur par convection, W/(m∙ o C), dépend de la forme du corps et de la vitesse du mouvement de l'air ;

S- surface corporelle, m2 ;

t DO – température de la surface du corps (vêtements) ;

t B – température de l'air, o C.

La perte de chaleur par convection de la surface des vêtements recouvrant le corps est exprimée par la formule

Où S –

– le rapport de la surface du corps recouverte par les vêtements à la surface des parties exposées du corps ;

αCONV – coefficient de transfert de chaleur par convection, W/(m∙ o C) ;

t DO –

t B – température de l'air, o C.

Transfert de chaleur par rayonnement est le transfert de chaleur sous forme d'énergie rayonnante de la surface du corps humain vers les surfaces environnantes qui ont une température plus basse ou vers l'espace environnant. La quantité de chaleur dégagée par le rayonnement dépend de la température de la surface du corps (vêtements), de la température des murs et des surfaces entourant le corps.

Le rayonnement du corps humain est caractérisé par une longueur d'onde de 5 à 40 microns, et la peau humaine absorbe les rayons infrarouges comme un corps complètement noir.

Dans les conditions d'utilisation des vêtements, il existe pratiquement une petite différence de température entre le corps et les vêtements. Dans ce cas, l'équation pour déterminer la quantité de chaleur transférée par rayonnement se présente sous la forme

Q RAD = α RAD · S RAD (t 1 – t 2),

Où αRAD– coefficient d'émissivité (transfert de chaleur par rayonnement), W/(m 2 ∙ o C) ;

S-RAD – surface du corps humain impliquée dans l'échange thermique par rayonnement, m 2 ;

t 1 - température de surface du corps humain (vêtements) ;

t 2 – température de surface des corps environnants, o C.

Émissivité αRAD dépend de la température de la surface du corps humain (vêtements) et de la température des objets environnants. La totalité de la surface du corps humain ne participe pas à l'échange thermique par rayonnement, car certaines parties du corps sont mutuellement irradiées et ne participent pas aux échanges thermiques. L'échange thermique par rayonnement implique 74 à 75 % de la surface du corps humain en position assise et 77 à 85 % en position debout.

La surface corporelle d'une personne dépend de sa taille et de son poids et peut être déterminée à partir du graphique présenté à la figure 1.1.

Figure 1.1. Dépendance de la surface corporelle à la taille et au poids corporel

personne

Dans la figure 1.2. La dépendance de la surface du corps humain impliquée dans l'échange thermique par rayonnement sur la hauteur et la masse est montrée.

Figure 1.2. Dépendance de la surface du corps humain impliquée

dans le transfert de chaleur par rayonnement, à partir de la hauteur et de la masse

Perte de chaleur de la surface du corps homme habillé sont déterminés par l'équation

Où S – surface du corps d'une personne déshabillée, m 2 ;

SOD - surface corporelle recouverte de vêtements, m2 ;

DONC - surface corporelle ouverte, m2 ;

t DO - température de la surface des vêtements, °C ;

tSR – température moyenne de rayonnement, o C.

Transfert de chaleur par évaporation réalisée par évaporation de l'humidité de diffusion et de la sueur. Humidité de diffusion(transpiration imperceptible) s'échappe de la surface de la peau humaine et des voies respiratoires supérieures dans des conditions de confort thermique et de refroidissement dans un état de repos physique relatif. Dans des conditions confortables (refroidissement à sec), la quantité de vapeur libérée par 1 m2 de surface du corps humain est de 23 g/heure et par la surface entière de 40 à 42 g/heure. Dans ce cas, 1/3 provient des pertes de chaleur par évaporation des voies respiratoires supérieures et 2/3 de la surface de la peau.

Perte de chaleur par évaporation des voies respiratoires supérieures déterminé par l'équation

Q EXP.BREATH = 14,9 · 10 -6 · Q T.P. · (1880 – RA),

Où Q T.P. – production de chaleur humaine W ,

RA – pression partielle de vapeur dans l'air ambiant, Pa.

Taux d'évaporation de l'humidité de la surface du corps dépend :

Différences de pressions partielles de vapeur dans la couche limite proche de la peau et dans l'air ambiant,

Vitesse de l'air ;

Perméabilité à l'air et à la vapeur des vêtements ;

Surface humidifiée par la sueur.

Surface corporelle hydratée peut être calculé à l'aide de la formule

Où R US.K – pression de vapeur saturée à température cutanée au-dessus des zones humides de la peau.

Perte de chaleur par évaporation de l'humidité de diffusion de la surface de la peau peut être déterminé par l'équation

Q ISP.D = 3,06 10 -3 S(256t K – 3360 – R A),

Où R.A. - pression partielle de vapeur dans l'air ambiant ;

t K – température de la peau, o C.

Quantité de transpiration la personne est déterminée par :

Le niveau d'activité physique d'une personne ;

Conditions météorologiques ;

Le degré de conformité des vêtements aux conditions d'exploitation.

Perte de chaleur maximale possible par évaporation de la sueur Quse.p. peut être déterminé par l’équation

Q FAI.P = 17,3. (EF – e) . (0,5 + √v),

Où E F – pression de vapeur d'eau maximale possibleà la température de la peau humaine, mm Hg ;

e– la pression de la vapeur d'eau dans l'air ( humidité absolue), mmHg, sont déterminés à partir de données tabulaires en fonction de la température et de l'humidité relative.

La différence (Eph – e) appelé déficit physiologique de saturation et est déterminé en fonction de la vitesse du mouvement de l'air et de la quantité possible d'évaporation de la sueur R. de la surface du corps humain.

Des sensations thermiques confortables ne peuvent être observées qu'à certains rapports de transfert de chaleur par évaporation et de transfert de chaleur par flux de chaleur (Q CONV + Q RAD + Q COND). Niveau confortable de transfert de chaleur par évaporation Q ISP.P.K, W, déterminé à partir de l'équation

Transfert de chaleur pendant la respiration représente une petite proportion de la perte totale de chaleur et augmente avec l’augmentation de la consommation d’énergie et la diminution de la température de l’air.

Perte de chaleur pour chauffer l'air inhalé Q SOUFFLE.N, W peut être déterminé à partir de l'équation

Q RESPIRATION.H = 0,0012. QE.T. (34 – t V),

Où la télé – température de l'air ambiant, o C ;

34 – température moyenne de l'air expiré, o C.

Selon A.I. Beketov, il est recommandé de prendre la température de l'air expiré en fonction de la température de l'air inhalé (tableau 1.1.).