Dom jest dla człowieka, czy człowiek jest dla domu? Do domu wracamy po spokój, po relaks. To jest nasz azyl, nasz bezpieczny pod każdym względem port. Jednym z ważnych tego aspektów jest bezpieczeństwo cieplne domowników. Primum non nocere. Nasz dom nie powinien, nie ma prawa nam szkodzić.
Komfort cieplny opisują trzy parametry: temperatura, wilgotność i ruch powietrza.
Czym jest temperatura komfortu cieplnego?
Dlaczego za komfortową uznajemy temperaturę otoczenia mieszczącą się w przedziale 19-23 oC? Adaptacja organizmu: czy 14 oC (na dłuższą metę) to już dla nas za mało a 28 oC to za dużo? Na mrozie możemy wytrzymać cały dzień a jak długo wytrzymamy w wannie w gorącej kąpieli? Dlaczego pływanie w zbyt ciepłej wodzie nie jest relaksujące lecz wręcz męczące? Wewnątrz ciała średnia temperatura wynosi 37 oC…. Jak odbierzemy identyczną temperaturę otoczenia przy wilgotności powietrza 50% a jak przy wilgotności 90%? Dlaczego jest nam za ciepło? Co to oznacza? Czy temperaturę otoczenia na poziomie 19 oC będziemy odbierać jako optymalnie komfortową rano, w południe i wieczorem?
W temperaturach znacznie niższych od temperatury naszego organizmu wytrzymujemy bez problemu, natomiast temperatury wyższa, zbliżona do temperatury naszego ciała lub wyższa szybko staje się nieznośna, szczególnie gdy wysokiej temperaturze otoczenia towarzyszy duża wilgotność powietrza. Czy ktoś zastanawiał się dlaczego? Dlaczego tolerujemy chłód, mróz, temperaturę otoczenia niższą nawet o 40-50 oC od temperatury uznawanej za komfortową (20-22 oC) a dlaczego znacznie trudniej jest nam tolerować kilku- kilkunastostopniowy skok temperatury w górę. No właśnie… Z czego wynika ta różnica?
Komfort cieplny wyznacza taka temperatura otoczenia i taka wilgotność powietrza, które umożliwiają utrzymanie wszystkich parametrów krążeniowych człowieka na poziomie spoczynkowym.
O wszystkim decyduje mózg
W organizmie a szczególnie w mózgu następuje nadprodukcja ciepła. Mózg zużywa około 30% rozprowadzanego przez krew tlenu, w efekcie jego spalania w procesach metabolicznych wytwarzana jest ogromna ilość energii cieplnej. Ten nadmiar ciepła należy usunąć. Tą rolę pełni głównie układ krwionośny. Jednocześnie priorytetem mechanizmu termoregulacji człowieka, jest ochrona temperatury powrotu krwi do mózgu z dokładnością do 0.1 oC. Bez względu na wszystko! Póki się tylko da. Pilnuje tego szereg rozproszonych receptorów, zlokalizowanych między innymi w okolicy tętnic szyjnych. Raz należy usunąć ciepła więcej raz mniej, raz warunki do efektywnego schłodzenia krwi są lepsze, raz gorsze….
Dygresja.
Wyobraźcie sobie instalację c.o., której priorytetem jest utrzymywanie stałej temperatury powrotu czynnika grzewczego do produkującego stale ciepło kotła…. Jak bardzo musiałaby być skomplikowana automatyka sterująca przepływami czynnika przy dowolnie szybko zmieniających się warunkach zewnętrznych? A jakim ekstremalnym akcjom poddajemy nasz organizm? Np. Prysznic gorący czy też sauna i zaraz potem skok do lodowatej wody.
Po co mózg tak pieczołowicie dba o określoną temperaturę powrotu krwi? Mózg to myślący wyłącznie o sobie egoista… Działa głównie w celu zachowania optimum temperaturowego dla prawidłowego, przebiegającego z najwyższą efektywnością, przebiegu procesów enzymatycznych. Dlatego też temperatura krwi dopływającej do mózgu kontrolowana jest z bardzo dużą dokładnością i każda jej zmiana in plus i in minus powoduje natychmiastową korektę przepływów na obwodzie, a także wymusza inne bardziej czy mniej gwałtowne reakcje organizmu, do paniki włącznie (zatrzymanie akcji serca przez mózg po skoku do zimnej wody).
Podwyższona temperatura”, (nieoptymalna i niekomfortowa temperatura otoczenia) to temperatura, w której realizacja zadania utrzymania optymalnej temperatury wnętrza ciała związana jest z koniecznością awaryjnego uruchamiania przez organizm szeregu mechanizmów termostatycznych, których bezpośrednim skutkiem jest m.in. ponadspoczynkowe przyspieszenie akcji serca i ponadspoczynkowy wzrost ciśnienia rozkurczowego krwi.
Organizm człowieka schładza się na rzecz medium w którym przebywa czyli powietrza. Może to następować w sposób przyjemny lub nieprzyjemny. Przyjemny, komfortowy jest wówczas, gdy temperatura tego medium nie jest odczuwana ani jako zimno ani jako ciepło. Po to, by tak było, wygodny człowiek instaluje ogrzewanie działające w chłodnych okresach roku i pracującą latem klimatyzację. Zadaniem centralnego ogrzewania jest, w większości przypadków, utrzymywanie takiej temperatury powietrza, by była ona przyjemna (czyt. komfortowa).
Człowiek ze swoją nadprodukcją ciepła w ważnych życiowo narządach musi je schładzać, po to by utrzymać optymalną dla ich pracy temperaturę. O ile przebywanie w temperaturze nieco niższej niż przyjemna, nie jest dla organizmu wielkim problemem, o tyle funkcjonowanie w temperaturze powyżej przyjemnej jest trudniejsze. Organizm musi za wszelką cenę schładzać narządy z nadprodukcją ciepła poprzez przesunięcie tego ciepła na obwód ciała i pozbycie się go.
Najprostszym dla organizmu mechanizmem jest regulacja przepływów w kończynach dolnych, gdyż odbywa się ona z nieznaczną zmianą parametru sumy oporów naczyniowych. Jeśli temperatura w tej okolicy jest zbyt wysoka dla efektywnego pozbycia się nadmiaru ciepła,organizm musi sięgać po kolejne mechanizmy.
Następny mechanizm to przesunięcie maksymalnej ilości krwi na obwód, do skóry o tkanki podskórnej. Poszerzenie koryta naczyniowego wymaga wzrostu ciśnienia rozkurczowego krwi, zwiększenia częstości pracy serca oraz zwiększenia jego pojemności wyrzutowej. Nastąpić musi także przyspieszenie i pogłębienie oddechu. Przesunięcie dużej ilości krwi na obwód, to mniej krwi w narządach wewnętrznych i pogorszenie ich metabolizmu.
Kolejnym mechanizmem utraty ciepła jest pocenie się. Tak zaangażowana akcja wspierająca proces schładzania narządów wewnętrznych nie jest już relaksem dla organizmu…
Centralne ogrzewanie musi służyć maksymalnie komfortowemu, zrelaksowanemu schładzaniu się naszego organizmu.
SUPLEMENT.
Rytm biologiczny zdrowego człowieka to trwający 24 godziny rytm dobowy.
W czasie doby dochodzi do szeregu zmian w organizmie – zmienia się stężenie hormonów we krwi w tym hormonów metabolicznych a co za tym idzie temperatura ciała, ciśnienie tętnicze krwi i szybkość akcji serca, wrażliwość zmysłów głównie wzroku, poziom koordynacji ruchowej, a na poziomie komórkowym następuje zmiana aktywności enzymów oraz ekspresji genów. Wszystko to sprawia, że w przekroju doby ilość produkowanego i wydzielanego przez nas ciepła ulega istotnym wahaniom.
Obrona przed niską temperaturą otoczenia. Efektem: spadek temperatury powrotu krwi do mózgu.
-następuje ograniczanie przepływu krwi na obwodzie poprzez otwieranie anastomoz tętniczo-żylnych (skróty przepływu omijające obwód – przykład. Stopy w warunkach chłodu stają się zimne przede wszystkim wskutek ograniczenia przepływu przez nie krwi. Krew w znacznej części nie dochodzi do tkanek stopy, gdyż na wysokości kostek poprzez anastomozy tętniczo-żylne zawraca w kierunku centrum), -następuje rozszerzenie żył perforatorów (łączących w kończynach układ żył powierzchniowych i głębokich) – powrót krwi do serca następuje poprzez lepiej chroniony przed utratą ciepła układ żył głębokich.
-następuje skurcz naczyń włosowatych skóry i tzw. gęsia skórka, bedąca efektem skurczu mięśni przywłośnych.
-pojawiają się dreszcze, drżenie mięśniowe włókienkowe, mające na celu wytworzenie ciepła poprzez wymuszoną
pracę układu mięśniowego
inne…
Obrona przed wysoką temperaturą otoczenia. Efektem: podwyższenie temperatury powrotu krwi do mózgu.
następuje stopniowe zwiększanie przepływu krwi na obwodzie poprzez:
- zamknięcie anastomoz tętniczo -żylnych i żył perforatorów,
- powrót krwi do żył centralnych poprzez układ żylny powierzchniowy,
- następuje przesuwanie coraz większej ilości krwi na obwód – do naczyń tkanek skóry całego ciała,
- przyspieszenie akcji serca
- przyspieszenie częstości i głębokości oddechu –utrata ciepła – wydychane powietrze zawiera dużą ilość pary wodnej.– pocenie się
- inne…
W organizmie jest określona ilość krążącej krwi. Wynosi ona od około 4 ltr. dla kobiet do 5.5 ltr. u mężczyzn. Jeśli na obwodzie, w obrębie rozszerzonych wskutek walki z przegrzaniem naczyń skóry i tkanki mięśniowej, uwięźnie istotna jej część, wówczas do mózgu i innych narządów miąższowych dopłynie jej mniej. Aby wyrównać niedobór i zawalczyć z podwyższeniem temperatury powrotu krwi do mózgu, serce musi przyspieszyć i zwiększyć swoją pojemność wyrzutową. Sytuacja staje się niekomfortowa…. Krew to między innymi erytrocyty, nośniki niezbędnego do procesów oddychania tlenu, usuwające z tkanek dwutlenek węgla. Gdy spora ich część zaangażowana jest na obwodzie pogarszają się warunki ukrwienia i zaopatrzenia w tlen mózgu. Pogarszają się warunki ewakuacji szkodliwych produktów przemiany materii, wzrasta przekrwienie bierne – żylne czaszki. Człowiek myśli gorzej, staje się mniej wydolny umysłowo..
Przy utrudnionym schładzaniu krwi, szczególnie w warunkach podwyższonej temperatury w obrębie nóg i następczym wzroście temperatury powrotu krwi do mózgu, następuje maksymalne rozszerzenie i udrożnienie przepływów naczyniowych na obwodzie. Serce musi pokonać coraz większe opory przepływu obwodowego. Aby umożliwić pokonanie oporów musi nastąpić wzrost ciśnienia rozkurczowego – bazowego. Nastąpić musi także wzrost ciśnienia skurczowego. Sytuacja niekomfortowa.
Zatem lepiej jest gdy w miejscach dłuższego przesiadywania oraz w miejscach wykonywania intensywnej pracy umysłowej w okolicy nóg panuje niższa temperatura… Długotrwała praca siedząca w warunkach pogorszonej wymiany ciepła w obrębie kończyn dolnych ewidentnie szkodzi na układ żylny. Osoba siedząca ma, utrudniającą krążenie żylne, uciśniętą okolicę podkolanową i pachwinową. I dlatego najlepiej przyjąć zasadę: tam gdzie przesiadujemy i pracujemy, w okolicach nóg powinno być nie cieplej lecz neutralnie lub wręcz chłodniej…