CC BY
3
к механическому воздействию (по А. И. Нестерову) и активности щелочной фосфатазы в лейкоцитах и сыворотке крови.
Следует отметить, что физиологические показатели у южан даже весной находились на более высоком уровне, чем у северян осенью. Последнее позволило подтвердить мнение (Н. Ф. Галанин, и др.), что при профилактике УФ-недостаточности большое значение имеет установление не только суточной, но и годовой дозы УФ-радиации. Последняя является критерием для определения сроков использования искусственных источников УФ-излу-чения. Так, в условиях Севера (Заполярье) профилактическое облучение необходимо проводить 7 месяцев и начинать с октября, а в условиях средней полосы — проводить его 5 месяцев и начинать с ноября.
Дети и подростки, живущие на юге (южнее 45° с. ш.), при рациональном использовании природной УФ-радиации в зимний период года могут не подвергаться дополнительному искусственному УФ-облучению.
Таким образом, при профилактическом УФ-облучении необходимо учитывать климатические особенности местности, где проживают облучаемые (для определения сроков облучения), среднее значение их эритемной биодозы (для выбора начальной дозы облучения) и то, что профилактическая доза облучения, нормируемая в абсолютных величинах, не должна быть ниже 3000 мквт- мин/см2.
ЛИТЕРАТУРА. Галанин Н. Ф. Лучистая энергия и ее гигиеническое значение. Л., 1952. —До рф О. П. Фотометрия ультрафиолетового излучения. Автореф. дисс. канд., 1957, с. 15. К р и ч а г и н В. И. В кн.: Ультрафиолетовое излучение. М., 1958, Сб. 2, с. 208. — M е у е г А. Е. H., S е i t z Е. О., Ultraviolette Strahlen ihre Erzeugung. Messung und Anwendung in Medizin. Berlin, 1942.
Поступила 2 2/Vi II 1972 годе
УДК 613.481:685.311-07:51.001.87
Л. Д. Лебедева, канд. техн. наук Л. В. Кедров, доктор мед. наук А. И. Сау-тин
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ОБУВИ
Центральный научно-исследовательский институт кожевенно-обувной промышленности, Москва, и Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
При разработке аналитического метода, позволяющего оценить теплозащитные свойства обуви по тепловому состоянию человека, было использовано уравнение теплового баланса организма, записанного в дифференциальной форме. Применительно к стопе оно имеет вид:
п п ■ 1 1 тс ¿(а,Тк + а2Тр
С — <1+*о)—р.-="5---^--(1),
сум
Рис. 1. Изменение температуры кожи стопы в обуви испытуемых 1,
2 и 3 при температуре воздуха — 5°, полученное в эксперименте и
с помощью модели.
/ — испытуемый 1; 2 — испытуемый 2:
3 —«спытуемый 3; 4 — кривая по дан-
ным моделирования.
1 I
ч»
I 1
«г !
Рис. 2. Изменение температуры кожи стопы в обуви испытуемых 1, 2 и 3 при температуре воздуха — 20°, полученное в эксперименте (Л. В. Кедровым) и с помощью модели.
Обозначения те же, что на рис. 1.
где С — количество тепла, поступающее к стопе (в Вт/м1); Тк — средняя поверхностная температура кожи стопы (в градусах); Тв — температура воздуха (в градусах); Рсум — полное суммарное тепловое сопротивление обуви (в мгград/Вт); тБ — масса и площадь
Дж
стопы (в кг и м2); с — коэффициент удельной теплоемкости тела (в КГГрад); Тр—ректальная температура тела (в градусах); т— время (в ч); К0; о^; аг — коэффициенты.
Коэффициент К0 определяет величину теплоотдачи испарением в холодных условиях от общей теплоотдачи стопы (К0 = 0,21). Коэффициенты а, и аг являются коэффициентами смешивания внутренней и поверхностной температуры стопы (а, = 0,3; аг = 0,7).
При рассмотрении теплового баланса следует учитывать, что тепло к стопе может поступать не только от организма, но и от различных внешних источников, например солнца или нагревателей, помещенных в обувь.
Такие метеорологические факторы, как скорость ветра и влажность воздуха, могут быть представлены в уравнении (1) поправкой к температуре воздуха по одному из имеющихся в настоящее время способов.
Решение уравнения (1) относительно температуры кожи стопы (Тк) дает следующую формулу для ее определения:
П+*0)т (1 + *р)т
где Тк — температура кожи до охлаждения, о
Уравнение (2) описывает изменение температуры кожи стопы со временем в зависимости от метеорологических факторов, теплозащитных свойств обуви и физической активности людей. Это уравнение является математической моделью процесса охлаждения стопы человека в обуви и может быть использовано для прогнозирования теплового состояния стопы в проектируемой обуви и предварительной оценки ее теплозащитных свойств. При этом принимают, что охлаждение организма начинается с ног и пр.оисходит только за счет недостаточности теплозащитных свойств обуви. Туловище же защищено в такой степени, которая обеспечивает ему нормальное тепловое состояние и не способствует более быстрому охлаждению конечностей.
Достоверность результатов моделирования проверялась при сравнении экспериментальных данных различных авторов с данными, полученными при расчете по уравнению (2) для условий, аналогичных экспериментальным.
На рис. 1 приведены кривые изменения средневзвешенной температуры кожи стопы по данным, полученным в эксперименте, и кривые, полученные по теоретическим данным для условий эксперимента. На рис. 2 приведены кривые по данным Л. В. Кедрова н соответствующие для них теоретические кривые. Из рисунков видно, что характер изменения экспериментальных и теоретических кривых одинаков и отклонения между ними невелики. Максимальное среднеквадратическое отклонение между экспериментальными и теоретическими данными на рис. I составляет 0,40°, а на рис. 2 — 0,8°. Обработка же материалов самых различных экспериментов показала, что при повторных опытах одного и того же испытуемого наблюдаются значительные колебания температур и среднеквадратические отклонения находятся в диапазоне от 1,1 до 4,2°. При многочисленных сравнениях получены средние квадратические отклонения теоретических данных от экспериментальных для каждого опыта, равные 0,8—1,1°, что значительно ниже колебаний, отмеченных в повторных опытах, проводимых с участием людей.
Статистическая проверка показала достоверность полученных теоретических данных с вероятностью Р = 0,95, что позволяет использовать математическую модель для исследования процесса охлаждения стопы в различной обуви при разных низких температурах окружающего воздуха, физической активности человека и времени пребывания в изучаемых условиях.
Выводы
1. На основе айализа литературных источников составлено уравнение теплового баланса стопы человека в дифференциальной форме.
2. В результате решения дифференциального уравнения получена математическая модель процесса охлаждения стопы человека в обуви.
3. Модель позволяет проследить изменение температуры кожи стопы со временем в обуви с разными показателями теплозащитных свойств при различных метеорологических условиях и физической активности человека.
4. Статистическая достоверность результатов, полученных с помощью модели, дает возможность заменить эксперимент по оценке тепловых свойств обуви аналитическими расчетами.
Поступила 3/1X 1973 года
