第二章服装卫生学基础知识 第一节 人体的温热生理第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识1.体温 （1）概念体温是机体内进行生物化学反应的 温度，是生命现象得以维持的温度 。人体必须维持恒定体温才能生存。体内温度、体表温度(皮肤温度)（2）体温测量 皮肤温度比体内温度低0.5 皮肤温度一般用腋窝测量，这种体温可为 日常使用，但服装卫生学领域多使用直肠 温、食道温和鼓膜温等体内温度。 维持相对稳定的体温，是保证人体进行正 常生命活动的最重要条件之一。一旦人的 体温过高，如超过42 ，体内的酶将变性 ，会危及生命。第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识图1 体内及体表各部位温度分布体内及体表 部位不同， 体温不同体内温度 比体表温 度高体内温度 正常平均 值是37oC 少年儿童的体温比成年人高，成年人比老 年人高，女子比男子高。同一个人的体温 ，昼夜之间也有周期性波动 清晨2-6时最低，下午2-8时最高 进行剧烈运动时，体温可暂时升高1-2 ， 运动后逐步恢复正常。第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识不同人群体温 不同同一人一天内 体温变化（3） 皮肤温度的测量 皮肤温度的高低主要决定于传热的血流量 及皮肤、服装、环境之间热交换的速度， 此外，还与皮下脂肪厚度有关 凡能影响皮肤血管扩张和收缩的因素如冷 热刺激、情绪激动和精神紧张都会引起皮 肤温度的改变 测量方法 皮肤温度的测量有采用热电 偶温度计、热敏温度计的接触型测量法和 采用红外线温度计的非接触型测量法，一 般多用接触型测量法。 接触型测量法 将热感检测头贴在欲测皮肤 处，根据电量的变化测得皮肤温度。接触 型测量的测定对象是皮肤表面的某一点， 非接触型测量的测定对象是点或面。身体 各部位皮肤温度如图2-3 所示。一切温度高于绝对零度的物体均会依据其本身温度的高低发射定比例的红外辐射能量。辐 射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。人体温度在（ 3637）放射的红外波长为913m。依据此原理便能通过准确的地测定人体额头的表面 温度，修正额头与实际体温的温差便能显示准确的体温第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识人体各部位 皮肤温度差 异较大成年男子在适当着装并感觉舒适时的皮温分布第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识在生理卫生学研究上，多使用加权平均皮肤温度，通 常称为平均皮肤温度 (mean skin temprature)，它是指 不同部位测得的皮肤温度乘该部位占体表面积的百分 比后再相加的结果。理论上讲，平均皮肤温度是分布于全身无数点的皮肤 温度的平均值，但这在实际测量上是不可能的。所以 ，为了方便起见，人们按各个部位的皮肤温度将全身 分割成若干区域，每个区域仅取一点或几点进行测量 ，然后按面积加权平均计算。第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识面积加权平均皮肤温度：Ts=(S1T1+S2T2+S3T3+.+ SnTn)/(S1+S2+S3+.Sn)皮肤平均温度在 33-34 oC时人感觉 最舒适第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识当把人体作为一个热 源而讨论人体与环境 的热交换时,需要一 个综合人体体内温度 （tb）和皮肤温度（ ts）的温度指标-平 均体温(Tb） 。Tb=0.8tb+0.2ts 高温时Tb=0.65tb+0.35ts 常温 时Tb=0.5tb+0.5ts 低温时（4）平均体温(mean body temprature)2. 体热的产生（1）代谢过程（产热过程）人体从外界摄取食物，通过消化把所吸收食物的 化学能经体内氧化转化为热、电、化学、机械能 量的过程。人体的热量来自食物摄取糖类： 17.15kJ/g；脂肪：38.9kJ/g；蛋白质：17.15kJ/g能量代谢量的1/4消耗于脑波、心电等 电能和血管收缩的化学能、机械能， 其余的大半作为热能用于维持体温。基础代谢：用以维持心脏跳动、呼吸和保持 体温所进行的代谢过程。 基础代谢量运动代谢：人体从事工作或运动时，为了完 成作业，能量消耗增加。 运动代谢量（2）能量代谢的测量 直接测量法:用热量计直接测量身体产热 将人体置于隔热箱中，直接测量人体产热的方法。这种方法需要大型装 置，现已不多用间接法：氧气摄取量与二氧化碳排放量 通过氧气摄取量和呼吸熵间接求取能量代谢的方 法。我们称氧气摄取量与二氧化碳排除量之比为 呼吸熵（respiratory quotient,RQ）。为了简便 ，有时可以认为安静时RQ=0.82,运动时RQ=1.0 皮肤散热通过传导、对流、辐射、蒸发 四个途径 人体通过皮肤、呼吸器官、排泄放热。其中皮肤散热占70%。第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识3. 体热的散发第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识（1） 传导在物体内部或接 触时，热量从高 温处向低温处传 递的现象。K=kA(Ts - t0)K：传导放热量k：导热系数Ts ：平均皮肤温度t0：被接触物体温度A：接触面积(有效传导 面积) 在人体热平衡分析中，当人为站位时，除足底外 都是与空气接触的，所以， t0 为气温。 如表2-7所示，空气的导热系数非常小，衣服的导 热系数也非常小，所以，着装状态下人体因传导 产生的放热量相当小。 在服装卫生学研究中，通常可以不考虑人体与周 围物体直接接触的传导放热，但是，当人在水中 时，导热系数是空气的24 倍，此时的传导放热就 不能忽视了。第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识（2）对流 流体与所接触物体的表面间产生的热 量传递现象. 对于人来说，皮肤是物体表面，流体是空 气和水等。对流与传导同为接触传热，它 与传导的区别在于传热物质发生位移。 在没有外力作用下，由于流体中温度冷热 不均而产生的流体移动时称为自然对流（ natural convection） 在外力作用下引起流体移动时的对流称为 强制对流（forced convection）第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识C=k1Ac v (ts-ta) C： 对流散热量（J/h）;k1: 对流散热系数J/(m2hoC);Ac: 有效对流面积(m2);v : 风速(m/s);ts: 平均皮肤温度(oC);ta: 气温(oC)由于对流而 产生的人体 放热量 对流散热系数的计算比较复杂，曾有众多 学者给出过不同的经验公式。实验证明， 对流散热系数在常压下是风速的函数，可 按经验公式进行估算通过传导和对流产生的放热，当环境温度超 过体温时取负值，这时外部热量进入体内。第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识（3）辐射 热量从高温物体以电磁波形式传递给 低温物体。辐射不需要 任何物质做 媒介任何物体 只要有温 度,就能 发射红外 线R= (ts4-tr4)ArR: 辐射热(J/m2h);: 波尔兹曼常数;ts: 平均皮肤温度(oC);tr: 平均辐射温度(oC);: 人体辐射率(约为0.98-0.99,近似为1);Ar :有效辐射面积比(通常为0.7-0.85).人体辐射的红外线属于中红外线和远红外线，其辐射 热计算如下：第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识（4）蒸发 液态水变为气态水的物理过程 蒸发在任何温度都 可以发生 当环境温度高于平均皮肤 温度时，人体的有效放热途 径只有蒸发 1g水分蒸发时，需要吸收 热量2.4kJE=2.4pE: 蒸发散热量(kJ/m2h);p: 水分蒸发量(g/ m2h)第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识蒸发不感知蒸发(无感出汗;不 显性蒸发)非显汗不受体温调节中枢控制出汗(有感出 汗)；显汗水份通过皮肤、呼吸道 和肺泡表面的物理扩散每天平均约850g,带走热 量约2.09106J，占人体 总放热量25%由汗腺分泌, 液 态汗汽化有效出汗量达 100mL就可使体 温下降1.5oC精神性出汗 （立即）味觉性出汗（仅脸）湿热性出汗（逐渐） 有时，我们称传导、对流、辐射放热为干 性放热（dry heat loss）称蒸发为湿性放热 （wet heat loss）常温安静状态下的人体放 热，传导、对流占30%，蒸发占25% （皮 肤占15%，呼吸占10%）辐射占45%。第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识4. 体温调节 食物的摄取（新陈代谢）传导、对流 、辐射、蒸发 产生的热量散失的热量 感觉热产生的热量散失的热量 感觉冷产生的体热 = 散失的热量体温调节行为性体温调节服装、房屋、空调等 是人类独有的行为性 体温调节生理性体温调节（ 自律性体温调节）只能在较窄的范围内进 行体温调节第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识位于间脑的丘脑下部的体温调节中枢调节体 热的产生和散热以保持热量平衡。 第二节皮肤生理Tips 成人皮肤面积约1.6-2m2； 皮肤厚度-mm； 皮肤重量占体重的； 是人体最大的器官； 人体各部位皮肤所占比例：头、上肢 、躯干、下肢。第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识1.皮肤的构造表皮、真皮、皮下 组织毛发、汗腺、皮质 腺、毛细血管、感 觉神经末梢第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识 保护身体 分泌和排泄 调节体温 感受外界刺激. 皮肤的功能第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识第二章第二章 服装卫生学基础知识服装卫生学基础知识Du Bois计算法A= 0.007184 W0.425H0.725藤本计算法A= 0.008883 W0.444H0.663A: 总体表面积(m2); W: 体重(kg); H: 身高(cm).体表面积的测量