Научная статья на тему 'К ОЦЕНКЕ ФОРМУЛ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕВЗВЕШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР КОЖИ И ПЛОТНОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА У ЧЕЛОВЕКА '

К ОЦЕНКЕ ФОРМУЛ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕВЗВЕШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР КОЖИ И ПЛОТНОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА У ЧЕЛОВЕКА Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
132
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «К ОЦЕНКЕ ФОРМУЛ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕВЗВЕШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР КОЖИ И ПЛОТНОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА У ЧЕЛОВЕКА »

да. Скорость аспирации исследуемого воздуха 0,5 л1мин. Поглотительный раствор устойчив в течение суток. Чувствительность метода 0,5 л<кг в определяемом объеме. Определению мешают кетоны.

ЛИТЕРАТУРА

Аувинен Э. М.,Фаворская И. А. Вестн. Ленинградск. ун-та. 1963, № 10, с. 122.—В а s s о n R. А., Analyt. Chem., 1966, v. 38, р. 637.—Т о г е п Р. Е., Heinrich В. J., Ibid., 1955, v. 27, р. 1986.— Н е i s t а n d R. N., Ibid., 1967, v. 39. p. 258.— L о h m о n F. H., Ibid.,4958, v. 30, p. 972.— R о n k a i n e n Р., J. Chroma-togr., 1967, v. 27, p. 374.

Поступила 22/VI 1971 r.

УДК «12.563-087.»

К ОЦЕНКЕ ФОРМУЛ^ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕВЗВЕШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР КОЖИ И[ ПЛОТНОСТИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

У ЧЕЛОВЕКА

Г. Б. Смолянский Петрозаводский государственный университет им. О. В. Куусинена

В гигиенических, физиологических и клинических исследованиях все чаще (а при расчетах, связанных с теплообменом человека, постоянно) пользуются средневзвешенной температурой кожи (СВТК), под которой, как известно, понимают среднюю температуру кожи человека в целом, вычисленную на основании измерений температур отдельных участков ее, в соответствии с 'долей, которую имеет каждый участок в общей поверхности тела.

Формулы для вычисления СВТК и, следовательно, средневзвешенного теплового потока (СВТП), а их предложено более десятка, отличаются друг от друга как числом точек (от 15 до 3), в которых рекомендуется измерять температуру кожи, так и величиной коэффициентов взвешивания.

Каким же формулам для вычисления СТВК (СВТП) следует отдать предпочтение? Каким минимальным количеством точек измерения температуры кожи и теплового потока можно ограничиться и какие коэффициенты взвешивания при этом использовать?

Частичный ответ на эти вопросы дают Р. Ф. Афанасьева и соавт., а также Mitchell и Wyndham. Первые показали, что при вычислении СВТП наиболее точной и практически удобной в лабораторных условиях является 11-точечная система П. В. Рамзаева (1957), а в случаях, когда возможности размещения датчиков ограничены, вполне приемлема 7-точечная система Р. Ф. Афанасьевой и Л. Б. Казанцевой.

Условившись, что А означает лоб, В — грудь, Г — живот, Д — плечо, Е — предплечье, И — тыл кисти, К—переднюю поверхность бедра, Л — медиальную поверхность бедра, М — голень, Я — тыл стопы, П — шею, Р — спину, С — поясницу, Т — ягодичную область, а Ф — область подколенной ямки, можно записать следующее уравнение:

т А + В + Д + Г + Е + И + К + М + Н + П + Р + С + Т+Ф + Л

'к--15 ,

Тк — 0,07 А + 0,14£ + 0,ОБИ + 0,07 Н + t*L + 0.19 (* +7-) +

^ 0,35(Д + Г + Р + С)п (2)

Тк = 0,3 (В + Д) + 0,2 (К + М). (3)

Делая выводы из опытов, проведенных на 2 обнаженных мужчинах, Mitchell и Wyndham указывают на необходимость продолжения исследований для сравнительной оценки формул взвешивания и, в частности, при их использовании для нахождения СВТК одетых мужчин и женщин. Следует также отметить, что Mitchell и Wyndham не изучали применимость систем, предложенных советскими авторами С. Я. Заржевским (уравнение 4) и Н. К- Витте (уравнение 5), а также очень удобной и наиболее распространенной в СССР системы П. В. Рамзаева (уравнение 6):

Осталась неизученной и применимость для вычисления СВТКглросто-го уравнения (7) Нюберга и Спелмана:

Тк = 0,15£ + 0,346 + 0,ЗЗК + О,18М. (7)

Рассмотрению этих еще не решенных вопросов и посвящено настоящее исследование, которое следует рассматривать как прямое продолжение работ Р. Ф. Афанасьевой и соавт. и Mitchell и Wyndham.

Опыты состояли в измерении температуры кожи и теплового потока с помощью комплекта термопар и датчиков теплового потока системы С. Я. Зар-жевского, которые через коммутационное устройство соединялись с микроамперметром М-95. Точность измерения температуры кожи 1 %, а плотности теплового потока 3—5% определяемой величины. Показания с датчиков температуры кожи и теплового потока снимались не ранее чем по истечении 30-минутной адаптации испытуемых к данным метеорологическим условиям.

Наблюдаемые — практически здоровые одетые мужчины и женщины — сидели на табуретке или лежали, сняв лишь тапочки (в положении на спине), на кушетке поверх матраца, простыни, подушки. Когда они сидели, изоляция мужской и женской одежды была равна 1 С1о. В положении лежа изоляция тела испытуемых за счет одежды и постельных принадлежностей составляла 1,4—1,5 С1о. Температура воздуха в опытах варьировала от 12,5 до 24,7°. Средняя радиационная температура не отличалась сколько-нибудь существенно от температуры воздуха. Относительная влажность воздуха колебалась от 41 до 65%, а скорость его движения — от 0,04 до 0,15 м/сек.

В опытах I серии участвовал 81 практически здоровый мужчина (92 определения СВТК и СВТП в положении сидя и 88—в положении лежа) и 85 практически здоровых женщин (175 определений СВТК и СВТП в положении сидя и 124 — в положении лежа). В этих экспериментах сопоставлялись СВТК и СВТП, вычисленные по уравнениям (3—5), и температура кожи медиальной области бедра, с одной стороны, со СВТК и СВТП, рассчитанными по уравнению (6), — с другой.

Во 11 серии исследований участвовали 2 мужчин (65 определений СВТК и СВТП) и 3 женщины (84 определения СВТК и СВТП) правильного телосложения в положении сидя.

Оцениваемый метод определения СВТК не должен давать результаты, которые отличались бы от результатов, полученных по эталонному методу, более чем на 0,2°, что примерно соответствует точности наиболее часто используемых методов (Mitchell и Wyndham). В I серии опытов в качестве условно эталонного метода была принята наиболее распространная в СССР 11-точечная система П. В. Рамзаева. СВТК одетых женщин и мужчин, вычисленные по уравнениям (3) и (4), хорошо совпадают со СВТК, вычисленными по 11-точечному методу П. В. Рамзаева. В 60,5—91% случаев сопоставлений различия в величинах СВТК не превышали 0,2°. Меньше совпадают с эталонным методом результаты вычислений по формуле (5) Н. К- Витте (51,5—66,4% совпадений в пределах 0,2°); совсем неудовлетворительны

Тк = 0,07 А + 0,05Я + 0,250 + 0,25Р + 0,18Л + 0,20 М, Тк = 0,07 А + 0,506 + 0.05Я + 0,18Л + 0,20 М,

(4)

(5)

(6)

А+Д+И+В+Г+Р+С+Т+Л+М+Н 11

(32—38,1% совпадений в пределах 0,2°) расчеты по формуле (7) Нюберга и Спелмана.

Следует подчеркнуть, что расчеты СВТК по 11-точечной системе отлично совпадают с расчетами по 12-точечной системе (уравнение 2) Hardy и Du Bois и по 15-точечной системе Mitchell и Wyndham (уравнение 1), которые в свою очередь хорошо согласуются, судя по данным Mitchell и Wyndham, с 15-точечной системой Winslow и соавт., предполагающей определение коэффициентов взвешивания индивидуально для каждого испытуемого.

Установлено, что температура кожи медиальной области бедра только в 10,3—34,1% случаев в приемлемых пределах совпадает со СВТК, вычисленной по принятому за эталон уравнению (6).

Небезынтересно, что СВТК, вычисленная сравниваемыми методами, совпадает с «эталонными» величинами этого показателя у мужчин лучше, чем у женщин; это, возможно, связано с более редкими случаями у первых

12-15

IS-2I 22-25 'ха

Температура дозду. (6 градусах)

Рис. 1. Частота соответствия (в пределах ±0,2°) между СВТК. женщин (в положении сидя), вычисленной по уравнениям (1—5) и (7), с одной стороны, и по уравнению П. В.

Рамлаева —с другой. / — 7 — номера формул; 8 — температура кожи медиальной области бедра.

Si

V, §

If

S ^ ç

? и

wo SO 80 70 60 50 40

6

------

J

/2-25 /2-/5 /6-2/ 22-25 Температура 8оздуха(3 градусах)

Рис. 2. Частота соответствия (в пределах ± 2 ккал!мг час) между СВТП, вычисленной по уравнениям (3) и (4), и истинными значениями этого показателя.

3 — 4 — номера уравнений; А — суммарные данные для всего исследованного диапазона температур воздуха; неэаштрихо-ванные столбики — женщины в положении сидя, заштрихованные — женщины в положении лежа; Б — сплошные линии — женщины в положении сидя; пунктирные линии —мужчины в положении сидя.

отклонений в типах телосложения от среднего. Что касается лучшего совпадения результатов определения СВТК различными методами, когда испытуемые лежат, то это, вероятно, объясняется характером топографии температур кожи человека в горизонтальном положении. По нашим данным, различия в температуре отдельных участков кожи в положении лежа на спине сглаживаются. Так, если разница между температурой кожи лба и тыла стопы в положении сидя у женщин при температуре воздуха 19—21° в среднем составила 5,5°, то в положении лежа на спине — 4,4°.

Уточнить оценки формул взвешивания позволяет рис. 1. Как видно из него, довольно хорошее соответствие уравнений (3), (4) уравнению (6) сохраняется во всем исследованном диапазоне температур воздуха. Уравнение (6) в свою очередь во всем диапазоне температур хорошо согласуется с уравнениями (1) и (2). Средние температуры кожи бедра и СВТК, вычисленные по уравнению (5) и (7), плохо совпадают со СВТК, вычисленными по уравнению (6), или во всем исследованном диапазоне температур (температур кожи бедра и СВТК, вычисленная по уравнению (7), или при более высоких и низких температурах воздуха (СВТК, вычисленная по уравнению 5).

При анализе материалов о сравнительной оценке формул взвешивания плотности теплового потока 11-точечную систему П. В. Рамзаева можно принять за условный эталон, поскольку с ее помощью получены величины СВТП, хорошо согласующиеся с уровнем основного обмена (П. В. Рамзаев и соавт.). Это позволяет не рассматривать системы, требующие измерять тепловой поток более чем в 11 точках поверхности тела. При выборе для изучения методов определения СВТП следует также учесть результаты, полученные Р. Ф. Афанасьевой и соавт. Эти 2 обстоятельства позволяют ограничиться рассмотрением только 2 систем взвешивания — уравнений (3) и (4).

Как видно из данных, представленных на рис. 2, уравнения (3) и (4) дают достаточно высокий процент совпадений с истинной величиной СВТП с поверхности кожи одетых мужчин и женщин. Так же как и при нахождении СВТК и, видимо, по тем же причинам, при вычислении СВТП процент совпадений результатов, полученных по различным формулам, у мужчин был более высоким, чем у женщин, и в положении испытуемых лежа более высоким, чем в положении сидя.

Выводы

1. Результаты вычисления средневзвешенной температуры кожи (СВТК) одетых мужчин и женщин (как в положении сидя,так и особенно в положении лежа) по 11-точечной системе П. В. Рамзаева хорошо согласуются с результатами расчетов по более сложным, принятым за рубежом 12- и 15-точечным системам.

2. Система С. Я. Заржевского, требующая измерений температуры кожи в 6 точках, и очень удобная 4-точечная система Ramanathan в 60— 80% случаев для одетых мужчин и женщин дают результат, совпадающий с 11-точечной системой в пределах ±0,2° и в 98—100% случаев в пределах ±1°.

3. Уравнения С. Я. Заржевского и Ramanathan в 68—85% случаев позволяют вычислить средневзвешенную плотность теплового потока с поверхности кожи одетых мужчин и женщин с ошибкой (± 2 ккал/м2- час), не превышающей точность условного эталона метода.

4. Достоверность результатов определения СВТК и плотности теплового потока у мужчин выше, чем у женщин, в положении лежа выше, чем в положении сидя, и при более высоких температурах воздуха (18— 25°) выше, чем при более низких (12—15°).

ЛИТЕРАТУРА

Афанасьева Р. Ф., Кричагин В. И., Казанцева Л. Б. Гиг. и сан., 1963, № 11, с. 63.— Витте Н. К- Тепловой обмен человека и его гигиеническое значение. Киев, 1956, с. 148.— За ржевский С. Я- Тезисы докл. 4-й Научной сессии Воен.-морск. мед. акад. Л., 1952. с. 104.— Рамзаев П. В. Воен.-мед. ж., 1957, № 8, с. 68.— Рамзаев П. В., Негурей А. П., Бычков В. П. Пробл. эндокри-нол., 1959, № 3, с. 80. — М i t с h е 1 I D., Wyndham С. H.,J. appl. Physiol., 1969, v. 26, p. 616.— Нюберг, Спелман. Цит. Р. Ф. Афанасьева и др. — Wins-low С. Е. А., Н е г г i n g t о п L. P., G a g g е А. P., Am. J. Physiol., 1936, v. 116 p. 641.

Поступила 12/V 1971 г.

УДК 614.71-074-78

РЕКОНСТРУКЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЭЖЕКТОРНОГО РУДНИЧНОГО АСПИРАТОРА (АЭРА) ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ОТБОРА НЕСКОЛЬКИХ ПРОБ ВОЗДУХА

Г. П. Галков, С. Ф. Павлов, В. П. Козырев

Для отбора проб воздуха в помещениях взрыво- и пожароопасных категорий могут использоваться лишь некоторые типы аспираторов, при работе которых исключается искрообразование. К ним относятся простейшие

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.