航空航天生理学教案首页

航空航天生理学教案首页第16次课授课时间2009-03-30教案完成时间：2009-03-09课程名称航空航天生理学年级2005年级专业、层次空军临床医学专业、5年制本科教员姓名马进专业技术职务教授授课方式（大、 小班）大班学时2授课题目（章、节）第七章温度负荷及其防护第五节人体对异常温度环境的耐受限度第六节对异常温度环境的防护基本教材或主要参考书余志斌主编 普通高等教育卫生部“ 一五”规划教材航空航天生理学教学目的与要求：目的：1了解人体对不冋温度环境的耐受限度、热蓄积与热债，掌握人体水中浸泡的耐受限度2 .掌握温度环境综合评价指标的运用3掌握异常温度环境的防护原则与一般方法，了解座舱温度环境的卫生学要求4.了解防寒保暖服装重点：冷水浸泡温度环境综合评价异常温度环境防护原则与方法大体内容与时间安排，教学方法：方法：课堂讲解、教学幻灯、板书时间安排第一节课：第五节人体对异常温度环境的耐受限度第二节课：第六节对异常温度环境的防护总结复习：5mi n教研室审阅意见：（教学组长签名） 年 月日（教研室主任签名） 年 月日基本内容辅助手段和 时间分配第五节人体对异常温度环境的耐受限度一、不同温度环境的耐受分区1、明确舒适区的条件 平均皮肤温度=33+1 C 蒸发散热量不能超过身体总散热量的20% 保持身体纵向的皮肤温度梯度分布为6 C左右（头、躯干为34.7 C、手足为 28.6 C）人在舒适区内可以无限制停留，不会因此而产生疲劳，变成一种负 荷，维持热平衡，不一定处于舒适状态，温度环境处于舒适区，就 一定可以维持热平衡2、根据人体的耐受情况，可以将温度环境分为三个区：舒适区、代偿区、失代偿区。舒适区：有三个条件代偿区：通过一系列生理调节机制的作用，能够完全或部分维持热 平衡。因此在代偿区内也可以维持热平衡。失代偿区：比代偿区更高或更低或湿度更大的温度环境，机体充分 发挥调节机能也难以维持热平衡，航空航天活动中可能遇到。问：人体处于气温40 C, RH=50%条件下进行日常工作，能否耐受？ 落在耐受48小时内，因此，进行日常工作，不能维持热平衡。一、热畜积和热债整体结构采用板书显示内容全部采用 PowerPoint幻灯部分需强调处板书第一节课开始0 10mi n（一）热畜积（heat storage）热蓄积的数值和速率可作为评价人体对高温耐受限度的客观指标。人体达到耐受极限时的热蓄积值是80100kcal/m3。此外，人体耐受的时间还与热蓄积的速率有很大关系，不冋个体间其热蓄积速率并不完全一致。热蓄积速率较快者，表示身体散热能力差； 反之，散热能力强。因此，可以利用测定人体热蓄积速率的方法来 比较个体间耐受高温能力的差异，进而推算出其在该条件下的耐受时间。（二）热债（heat debt）冋理，在低气温影响下，当散热量大于产热量，机体不再能 维持热平衡，出现“热债”，导致体温下降。计算热债的公式同于 热蓄积的公式，只不过温度改变为副值。几个临界值：40kcal/m3,主观上有不能耐受的感觉；80 kcal,人体所能安全耐受的限度；100kcal/m3,机体所能耐受的临界值。影响因素：暴露时间、速率、服装的隔热性能、个体的健康状况、体力活动强度及其是否获得冷习服有三、水中浸泡的耐受限度由于水的导热率咼，且比热咼，因此人体落水后体温下降的速 率很快，而人体的热债值是一定的，所以很快达到耐受终点。因此 必须在防护时引起足够的重视。热量丢失速率取决于水温、水流速度、人体代谢、人体姿势、穿着服装与人的体格（皮下脂肪）。四、温度环境的综合评价温度环境的四个因素见密切联系，互相制约，不能只根据单一因素进行评价，要综合评价。现有温度环境综合评价的指标很多，但没有一个达到完美无的10 20mi n20 40min程度。下面我们仅介绍一些常用的，对航空活动有密切关系的评价 指标。（一）有效温度（ Effective Temperature， ET）定义：在不同温度环境条件下，能产生与RH=100%V=0（无风静息） 时同样的温热感觉的气温。测定方法：Houghten的有效温度测定的实验方法。温度舱一：RH=100%、V=0、T=25 C温度舱二：RH=50%、V=0.5m/s、T=30 CET=25 C温度舱三：RH=20%、V=2.5m/s、T=35 C我们已经将在实验室内得到的这许多组温度环境制成一张图，通过这张图，知道这种温度环境的气温、湿度、风速就可以知道有效温 度。这张图叫做有效温度图。使用方法：结构特点：风速 03.5m/s, 37 C左右扭曲高温条件下，风速双重作用：使人体在对流中受热，促进人体蒸发 散热。耐受限度：舒适 ET:夏季19.323.9 C冬季 17.321.7C耐受上限：静坐的人 32 C，重体力劳动26.5 C大型旅客机，舱内保持 1822 C,可使穿着正常户内服装的旅客感 到舒适。有效温度的评价：优点：自Houghten （1923年）提出，距今已 74年，得到广泛的应 用，可见其生命力。有效温度虽然是以人体温热感觉为基础 的综合评价指标。但实验证明，在室温范围内，ET与皮肤温度、出汗率、氧耗量、体重减轻率呈正相关。表明ET适用于温度适中的情况。缺点：以主观温热感觉为基础，缺乏客观生理指标为依据。但这 个缺点不要看得太重，仅是美中不足，因为人的温度感觉或耐受能 力是心理、生理因素决定。未包括辐射热，在太阳直射下或室内有明显辐射源情况下，ET不实用。所以有人将这种情况下，干球温度用黑球温度代替。称为“修正有效温度” （CET ）。 以RH=100%、V=0时温热感觉作为基础。在低气温条件下，对 湿度的作用估计过高。低气温条件下，湿度对人体的影响较小。例a： Ta低于10C, RH在30100%，对人体的影响无差别；例b: Ta=24C, RH 为 30%85%，仅相当于 Ta升高 06C。在高温条件下，对高温高湿时风速的有害作用估计不足。高温条件 下，蒸发为唯一的散热途径，高湿、大风速使机体对流受热。在酷 热条件下，ET与脉率、直肠温度、生理耐受时间均无明显相关。总之，有效温度在低温和高温条件下都不好用。（二） 湿黑球温度指数（ Wet bulb globe temperature in dex,WBG）定义：将湿球、黑球、干球温度加权而得的综合评价指数。也称为 三球温度指数。WBGT=0.7Tw+0.2Tb+0.1Td在辐射热不很严重的场合，即Tb与Td很接近时，简化为干一湿指数（WD ）,亦成为牛津指数。WD=0.85Tw+0.15Td用途：户外热环境强度评价的重要指标。也适用于机场和舰艇。耐受限度：耐受上限30 C,耐受限度的确定根据所使用的场合不同而 不同。（三）风冷指数（The wi ndchill in dex ）反映在低气温条件下，风速和气温对人体的综合影响用风冷指数列线图，可以定量的表示冷环境的综合制冷作用。通常当风冷值达到1400kcal/m2 h时发生冻伤。风冷指数在军事医学中得到广泛的应用，特别在野战条件下。以上介绍了温度适中，高温及寒冷三种条件下的综合评价指标：ET ,WBGT，风冷指数。（四）生理性热暴露限值（ Physiological heat exposure limits , PHEL美国海军航空兵采用的对热环境评价指标。理论基础：认为人体对热暴露的耐受限值与温度环境的强度和机体活动水平有关。温度环境的强度用湿一黑球温度指数来表示。（五）战斗机热负荷指数（Fighter in dex of thermal stress,FITS）美国航空航天医学院Nunneley1978年提出的一项评价局部区域热负荷强度的综合指标。已列入美国航医手册。根据干球温度和露点温度得出的综合指数。FITS只适用于穿轻便飞行服，FITS > 46,撤消一切非必要的飞行。第六节对异常温度环境的防护对于航空温度负荷的防护，应从以下三方面着手：即基本原则 提咼机体对异常温度环境的耐力。例如：热习服和耐寒锻炼 改善环境条件，限制冷热负荷。如：飞机座舱安装空调装置及下面所要讲的一般性防护措施第二节课开始0 15mi n使用个体温度防护装备。如：防寒服装、通风服、水冷服、抗浸服。这三个原则和预防职业病的三个原则基本一致。一、一般性的防护措施一般性的防护措施，很简单，很不起眼，但却有极好的防护效 果。例如：空军采取分批进场和退场，减少飞行人员在外场停留时间，减少冷热暴露。用纱门、纱窗代替蚊帐，很受欢迎。飞机座舱遮 荫（遮阳蓬和隔热套）（一）建巩物飞行人员的佰舍、值班至和休息至等建巩物，均可起到限制冷、热负荷的重要作用。即使最简单的建筑物，也可能起 到防晒、防风和防雨的作用，建筑物的设计和位置选择，应考虑防 冷和防热的要求，及尽可能缩短从宿舍到值班室、从值班室到休息 室和飞机之间步行距离，以减少冷、热暴露的时间。（二）交通车辆合理使用车辆，可以缩短飞行人员在外场的停留时间，减少在途中的冷、热暴露和体力消耗，当机场较大和飞 机分散停放时更是如此。飞行部队野外机场配备空调车供飞行人员 在炎热夏天作为飞行间隙的休息场所，以促进生理机能的恢复，显 然是十分必要的。（三）飞机掩体其用途主要在于隐蔽飞机，以避免敌方袭击破坏，但也可以借助掩体减轻飞行人员的温度负荷，特别是对防晒 和防寒等，均可起到一定作用。（四）遮阳蓬和隔热套在炎热地区，当飞机露天停放时，遮住舱盖可以免受太阳辐射。象遮阳蓬这类简单的设备，却有很好的 隔热效果。（五）合理饮水高温条件下作业由于大量发汗伴随体液过量 丢失，引起身体内水分不足，充分补充水分在减慢心率与体温的上 升及维持作业耐力等方面均有好处。鼓励飞行人员饮水，在总量充足基础上分次补充。 正常人在24小时内的饮水量应该在 1500ml到 3000ml,空中飞行1个小时，再增加 225ml水。因为随着高度的 增加，气压下降，水汽压也随之降低，这会使皮肤水分蒸发加强， 冋时也使呼吸道水分丢失增加。热负何严重时，执行任务前应该提 前补充1000ml或最多2000ml的水。一般来说，在中等强度的劳动 过程中，补水的冋时补充盐或电解质并不是必需的，通过我们的饮 食，一般可以补充所丢失的盐或电解质。但在极端的酷热气候或高 强度劳动时，也应该考虑补充一定的盐或电解质。（六）制定合理的作息制度合理的作息制度是指选用合适的作业/休息比值，脱离极端温度环境的休息能够获得更好的恢复。当任务本身要求飞行人员一段时间内多次执行任务，并保持良好的飞行效率时，则科学地安排任务十分重要，应根据不冋环境下温度负 荷、工作负荷或劳动强度、以及允许暴露时间合理地确定作业/休息比值。世界卫生组织曾对劳动者为避免产生身体过热作了如下规 定：在作业/休息周期里，平均直肠温度应低于38C，平均心率应低于110次/min。二、座舱温度环境的卫生学要求军用飞机实际飞行中的舱内湿度 20%,旅客机最高也只能达到 30% 以上介绍的两方面内容是基于第二条防护原则。舱温范围