人體熱交換

人體為了維持體溫和正常生理活動的需要，通過新陳代謝不斷產生熱量，並不斷進行熱量的交換。人體新陳代謝產生的能量，一部分用於人體生理活動的需要，一部分用於人體對外做功的需要，一部分要與環境進行換熱。熱交換的進行程度影響了人體對環境的冷熱感覺和舒適感覺。

基本介紹

• 中文名：人體熱交換
• 影響：冷熱、舒適感覺
• 目的：維持體溫和正常生理活動
• 模式：蒸發、呼吸熱損失等
• 本質：通過新陳代謝進行熱量交換
• 類別：傳熱

環境熱換

人體與環境的換熱

人體與環境之間存在著熱傳導。當人體通過周圍空氣以對流形式散熱時，在緊貼人體皮膚或服裝表面部位發生的是熱量通過空氣層的傳導。另外，當人體與固體壁面接觸時，會產生熱傳導。當人體表面與周圍環境表面存在溫度差時，其間靠輻射換熱方式進行熱量交換，它的數值取決於人的姿勢、著衣體外表面的平均溫度額輻射係數、環境表面的所有平均溫度和輻射係數以及人體與環境表面間的相互位置等因素。

人由於呼吸和出汗與環境也會發生熱量交換。呼吸過程會發生兩種熱交換過程：一種是吸入和呼出的空氣溫度發生的變化，就會發生顯熱交換；另一種是由於吸入和呼出的空氣濕度發生的變化，通常是呼出的空氣中含有更多的水蒸氣，這部分水蒸氣來自於人體，要帶走相應的汽化潛熱。

人體的蓄熱

人體產熱經過消耗與環境交換後，若為正值，說明人體系統的得熱量大於失熱量，導致人體內熱量的積蓄，蓄熱率為正。反之，人體不斷損失熱量，蓄熱率為負。如果人體得熱正好等於失熱，則蓄熱率為零，只要蓄熱率在一定範圍內，人體自身的調節功能如體溫上升、出汗等增加與環境的換熱量，使得蓄熱率達到新的熱平衡狀態。超出人體的調節範圍後，只有通過增加衣物以及採用採暖以及空調等手段維持人體的熱平衡。

生理反應

人體與環境的熱交換是一種不斷調節的熱平衡過程，而在這種過程中，人體的產熱和散熱與人體的生理系統密切相關。生理系統包括呼吸系統、循環系統、體溫調節系統、神經系統、腦系統和視覺系統等；相應的，人體對環境的調節方式有熱調節、神經調節、腦調節等。不同熱環境下的人體生理指標可以反映出人體的安全狀態。

能量代謝與產熱

新陳代謝是生命的生理特徵之一。新陳代謝是指生物體與外界環境之間進行物質交換，並且在體內進行物質轉化的過程。它分為合成代謝和分解代謝，前者指機體不斷從外界環境中攝取營養物質用於更新自身，並儲存能量；後者指機體利用儲存的能量分解體內自身物質，以維持體溫和各種功能性活動，最後將代謝廢物排出體外。在新陳代謝過程中，物質和能量的代謝是互相聯繫伴隨發生的。在研究人體與環境的熱交換及熱安全時，伴隨物質代謝過程所發生的參量釋放、轉移、儲存和利用過程具有重要影響。

人體熱調節

人體所處的熱濕環境是從人體的皮膚表面開始，向外擴展到周圍，包括呼吸的空氣、穿的衣服，各種人類健康和舒適生活所必須的人工冷、熱源，氣候形成的冷、熱、潮濕以及太陽輻射。所有這些環境因素都具有溫度並以各種形式影響人體皮膚表面的熱濕交換。