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1、,四、气象与人体活动能力,四、气象与人体活动能力,地球最高气温,热带地区终年酷热，那里的居民能忍受的气温要大大高于温带地区居民几乎不能忍受的温度。夏季的澳洲中部，即使阴影处的气温也有46。甚至高达55。航行在红海到波斯湾航线上的客轮船房里，室温高达50以上。地球上气温最高的地方，是在美国加利福尼亚州的死谷，最高可达57。苏联中亚细亚地区也很酷热，气温可达50。,科学家的耐热实验：,对人体在干燥空气环境中能忍受的最高温度作过试验：人体在71环境中，能坚持整整1个小时；在82时，能坚持49分钟；在93时，能坚持33分钟，在104时，则仅能坚持26分钟。此外，人置身其间尚能呼吸的极限温度约为116。
2、,文献记载人体耐热极限：,1764年法国学者蒂勒特在给巴黎科学院的报告中称，曾有个妇女在132的高热炉子里呆了12分钟。1828年时，曾有个男人在温度高达170的炉子里熬过了14分钟。英国物理学家布拉格坚和琴特里，曾自我试验在面包炉里体验了160的高温。1958年在比利时，曾有人在200的酷热环境中坚持了5分钟！物理学家指出，甚至在足以煮蛋和煎牛排的环境中，人都可以坚持一段时间而不伤机体。,人的体力和脑力活动的能力依赖于气候各种活动环境的适宜条件见表,各种气温条件下的劳动效率,气温升高时，皮肤温度也升高，因而体温升高。炎热时，人体通过皮肤散热，但因到达大脑皮层的O2不足，使肌肉得到的血液减少、
3、代谢性产物堆积，从而降低了心智机敏度和判断力，限制了生理上的工作容量。大脑皮层缺氧严重时还会出现热痉挛、脱水和中暑等急性病症。但是，如若气温过低（接近0），虽然头脑清醒，神经却紧张而局促不安地颤抖，也影响劳动效率。,小常识：,当外界温度低于体温时，随着气温的升高，由温度传感器传入的信号到达体温调节中枢，使皮肤血管舒张，皮肤温度增高，增加了皮肤与气温的温差，从而增加了辐射、传导和对流方式的散热，使人体温度与外界温度保持热平衡。 如外界气温继续上升，超过了人体温度时，则出汗蒸发逐渐成为主要散热方式。 出汗与气温的关系为：在环境气温范围内，（1）低于25，一般不会出汗；（2）25至28，稍有出汗；（
4、3）29至30，明显出汗；（4）34至38，（相对湿度低于30）大量出汗；（5）41以上，中暑、热衰竭。 人体极限高温为44，当体温上升到44时，人将失去意识。在人体感冒发高烧情况下，一定要注意及时采取特殊手段降温和迅速就医。,职业安全健康管理体系（OSHMS） 高温作业人员的作业能力随温度的升高 而明显下降。 研究资料表明，环境温度达到28时，人的反应速度、运算能力、感觉敏感性及运动协调功能都明显下降。 普通作业人员的作业能力，35时仅为一般情况下的70左右；重体力劳动作业人员的能力，30时只有一船情况下的50一70，35时则仅有30左右。高温环境使劳动效率降低，增加操作失误率，引起中暑(热
5、射病、日射病、热痉挛、热衰竭)；长期高温作业(数年)可出现高血压、心肌受损和消化功能障碍病症。,高温伤害有两种 高温对人体的伤害可分为日射型和热射型两种类型。日射型多发生于干热天气，由于太阳辐射中的红外线可穿透颅骨，导致脑组织温度骤然升高，致使脑神经功能受损。 热射型是因为皮肤在高湿热浪的侵袭刺激下，温度骤然升高，使得皮肤散热功能下降，体内热量不但不能散发，还会影响全身各器官组织的功能，出现局部肌肉痉挛、发热、口干、咳嗽、哮喘、呼吸困难、血压升高和呼吸衰竭 。,低温作业人员的作业能力随温度的下降而明显下降。 手皮肤温度降到155时，操作功能开始受影响，降到10一12时触觉明显减弱，降到8时，即
6、使是粗糙作业(涉及触觉敏感性的)也会感到困难，降到4一5时几乎完全失去触觉和知觉。即使末导致体温过低，冷暴露对脑功能也有一定影响，使注意力不集中、反应时间延长、作业失误率增多，甚至产生幻觉，对心血管系统、呼吸系统也有一定影响。 低温环境会引起冻伤、体温降低，甚至造成死亡。,小常识：,人体冷热感觉属于触觉问题。许多人习惯只以气温的高低作为推断人体冷热感觉（感觉温度）的唯一标准，其实，人体的感觉温度和实际气温有时相去甚远。如：人们常说“热在三伏”，但翻开气象资料一看，多数地区的最高气温并不出现在三伏，而是在三伏前后，人们之所以感到三伏天最热，是因为这时的“热”加进了“湿”，是闷热。人们还有这样的体
7、会，在旋转的电风扇下，往往感觉到电风扇吹出的风是凉爽的，但拿一根温度计放在电风扇前吹，就会发现温度计的示温并不下降，人感到凉爽是因为风改变了空气湿度的缘故。夏天游泳后刚从水中上岸时感到凉爽，如果有风，甚至会冷得打颤。这些都说明大气环境对人体的影响是综合的。决定人体冷热感觉的主要因素除温度外，还有湿度和风力，这三者都不可忽视。,不同的温、湿条件下适宜气流也不同。对劳动效率也有影响。 如空调室冬季室温2124，r=6579%，轻体力劳动者最感到舒适的气流是0.010.04m/s。 夏季室温2326，r=7281%，最适气流是0.030.13m/s。 在高温、高湿条件下进行重体力劳动时，通风措施可以
8、使很低的劳动效率恢复正常。 气压高低对劳动效率也有影响。 低气压使人动作不协调，工伤事故增多。 高气压影响相同，但是发病率较低。 大气电磁波有干扰时，使人对事故判断和处理的反应能力降低20%，工伤增加2025%（西德）。 视力也与天气的季节变化有关，如波兰发现每年12月的视力最好，看清目标耗时最短，6月份则相反。,第三节 气象环境与人体舒适度及健康,希腊雅典的八角形小庙,气象和天气变化直接影响人们的感觉、心理和生理活动。,构成大气环境的要素很多，它包括了：气 温、气压、湿度等物理要素；臭氧、二氧化 碳、大气酸碱度等化学要素；还有电离辐射 及电磁辐射等等。气象要素刺激人体，可引 起机体内发生各种
9、最复杂的反应，以使机体 更好地适应外界环境。,在人体皮肤和各种组织内部，分布有许多感受器，它们能够感受到机体内、外的环境变化，并通过神经系统对感受到的变化产生反应。 从人体生理学的角度看，环境大气中各种物理因素变化，也影响着人体的生物物理和化学过程。,气象要素发生改变,外感受器,神经冲动,感受神经和 中枢神经,大脑皮层,气象要素的 改变产生感觉,传出神经、下丘脑、 垂体、植物神经,调整机体的 功能活动,人体在不同的外界环境条件下，皮肤、眼、神经等器官因受环境刺激而产生不同的感觉，经过大脑神经系统整合后形成的总体感觉的适宜或不适宜程度，就是人体舒适度。 气候环境的特点及其变化，往往直接或间接影响
10、到人体的各种机能甚至健康。 人体对于环境变化具有一定的自我调节和适应能力，当外界环境发生变化时，在机体内部相应也会产生各种复杂的变化，从而使机体更好地适应外界环境，保持良好的健康状况。但是，人体自身的适应能力和现有的科学技术手段并不能完全抵挡气象环境对人体的不利影响，当气象环境或其变化超出人体的调节和适应能力时，就会感到不适甚至导致疾病发生。,由于长期生活环境的影响，人体各器官能够进行自我调节，从而适应气象条件的变化。尽管如此，气象环境对人体健康仍具有不可忽视的影响。温和适宜的气象环境给人以舒适的感觉，有益于身心健康；恶劣的气象环境使人产生种种不适的感觉。当气象条件发生剧烈变化，或人体的生理机
11、能发生功能障碍时，人就会因不能适应气象环境而生病。 某些特定的天气条件会使健康人群发病率显著增加，或导致一些慢性疾病患者旧病复发或病情加重。,气象环境对人体舒适度和健康的影响差异很大，有的只影响舒适度，有的既影响舒适也影响健康，有的虽然对舒适感影响不明显，但能致病。 当气象环境发生变化时，人体有时先有不适感，不适感持续一段时间后，就有可能致病，如热不舒适与中暑； 有时先出现疾病，随即因病症而出现多种不适感，如花粉过敏症与鼻腔黏膜、皮肤瘙痒； 有的不适感与疾病基本同时发生，如降温引起的冷不舒适与冠心病、高血压等。,气象要素作用于人体，首先通过人体的感受器。人体接受气象刺激的感受器主要是皮肤与粘膜
12、（主要是呼吸道的粘膜），主要接受气温、湿度、降水、风、大气酸度、太阳辐射、雾等刺激；呼吸系统主要接受气温、湿度、风、气压、气溶胶、大气电及大气中一切化学物质的刺激；感觉器官、包括眼、鼻、耳可接受光线（如可见光）、气压、雾、大气电、气味等刺激。 当感受器接受了来自大气环境的刺激后，可引起体内一系列极为复杂的反应，这些反应则通过植物神经系、内分泌系、丘脑、大脑皮层来完成。人体随天气气候变化，1224小时内即可观测到人体排尿中基本参数的变化（对于健壮中青年在12小时内、体弱或年迈者需24小时）。,一、 气象要素作用于人体的反应部位,人们对天气影响的敏感反应部位主要有三个：皮肤、眼睛和呼吸道。 1、皮
13、肤 皮肤是覆在人体表面直接与外界环境接触的部位，它会经常受到热辐射、紫外辐射等外界因素的影响。 当皮肤接受到外来的冷或热刺激时，机体就会立刻产生相应的感觉，过强的刺激甚至会使人感到疼痛。这是由于皮肤中有许许多多肉眼看不到的感受器，这些感受器可以通过神经纤维把外界接受的刺激变成一种信号传递给大脑，使人体对外界刺激产生了感觉。 一般来说，“冷感受器”位于皮肤浅层，“热感受器”位于皮肤深层。热感受器往往与痛感受器相联合，所以过热刺激会使人感到疼痛。 人体中最易感热的部位是颊和额的皮肤，手掌对热的感觉不十分灵敏。,(1)热辐射 人体皮肤内的冷感受器和热感受器，实质上就是感受冷暖变化影响 的感觉神经末梢
14、，在皮肤中呈点状分布。据测定：每平方厘米皮肤中约有10个冷感受器和1个热感受器，能够感受引起皮肤温度0.003变化的辐射热。 (2)紫外辐射 当人体受太阳紫外辐射照射后，皮下组织中会生成许多能够吸收紫外辐射的黑色素，所以那些从事野外工作、经常受太阳照射的人，皮肤就会变得黝黑。,2、眼睛 人的眼睛对天气变化的影响和大气中有毒、有害物质的侵害极为敏感。 人眼如果经常受到冷、热、风沙和烟雾等天气变化的影响，往往会发生沙眼、结膜炎等眼疾。 我们生活在地球上，无时无刻不与大气接触，受到天气变化的影响。当外界天气变化对眼睛产生影响时，人眼会出生怎样的反应呢？ 在人眼的内部有一套保护系统，当眼睛受到上述不良
15、因素的影响时，泪管就会张开，向眼球分泌适量泪液，不但可以湿润、淋浴眼球，而且泪水中含有大量溶菌酶，可以起到杀菌和预防眼病的作用。,眼睛对阳光敏感，如果一个视力正常的人长期生活在一片漆黑的山洞里或完全不透光的地下室中，会导致视力下降、身体虚弱。这是由于长期黑暗会使人体内糖代谢发生变化，排尿量减少，血糖含量降低，脑垂体和肾上腺功能也会逐渐减弱。相反，如果长时间持续不断经受太阳照射，会通过视觉神经影响脑垂体激素的分泌，对人体生活节律产生影响。 此外，太阳辐射中的紫外辐射如果长时间直接照射人眼，则会杀死眼角膜上的表皮细胞，导致角膜混浊，看不清东西，严重的甚至可以使人失明，所以，千万不能用眼睛直接去看太
16、阳。,3、呼吸器官,当天气发生剧变时，人的呼吸道和呼吸功能就会受到影响，产生一系列的变化。 当北方冷空气入侵，气温剧降时，呼吸道毛细血管就会收缩，以减少机体的热量散失。但毛细血管收缩会降低局部血液循环的速度，使人体的抵抗力减弱，病菌乘虚而入，在这种情况下很容易引起病毒感染。 当空气干燥时，呼吸道粘液及抗体分泌量都会减少，加之粘膜弹性降低，纤毛减少，血液流动变缓，使呼吸道不但不能有效地排除从空气中吸入的灰尘和细菌，还大大降低了对吸入空气的预热作用。倘若人生活在一个过于干燥的环境中，吸入的空气会使鼻腔表面的毛细血管破裂出血。,一些挥发性物质随空气一起被吸入鼻腔，进入机体后，会直接作用于嗅觉神经，进而影响肠胃功能，使心血管舒张和收缩的状况、激素的分泌量以及人的情绪和行为都发生一定的变化。 人体的许多生理现象都是通过电变化来完成的，如心肌的搏动、平滑肌的收缩等等。当人体呼吸道吸入一些离子化的空气后，这些离子就会随之进入人体，对人体细胞的电变化产生一定的影响。例如，负离子通常可以增强气管中纤毛和人体生命的活力，使人精神
