室内热环境对生物体的血液力学特性的影响的研究

摘要

室内热环境不仅是影响居住者舒适性和身心健康的主要因素，而且对暖通空调系统的能耗也有很大的影响，因此如何以较低的能源代价创造舒适健康的室内热环境成为重点研究的课题。本课题从与人体生理健康密切相关的血液力学特性出发，用豚鼠进行动物实验，研究室内热环境对生物体血液力学特性的影响，为进一步研究室内热环境对人体健康的影响以及从血液力学特性的角度来评价室内热环境提供依据。 本文首先阐述了热环境对人体影响的生理学和心理学基础以及血液的力学特性在诊断人体生理状态中的作用，提出了从血液力学角度来研究室内热环境对人体生理影响的理论依据，并进行了相关的动物实验。 为了准确地调控实验热环境，在fluent流体模拟软件的指导下，在室内建立了一个通风装置，模拟常规空调室内的气流组织形式。通过实测显示通风装置内的风速大小满足舒适性空调对风速的要求，证明装置合理有效。 为了研究室内热环境参数温度、湿度和送风方式的改变对血液力学特性指标的影响，采用正交实验的方案进行动物实验，得到定性的结论。根据实验方案喂养豚鼠，抽取心脏血检验。对实验数据进行多因素方差分析（即F检验），发现温度、湿度和送风方式的改变对生物体的血液力学特性有一定的影响，特别是对全血粘度、红细胞聚集指数、红细胞压积、纤维蛋白原、红细胞电泳时间这几个表征血液力学特性的主要指标有明显的影响，其中温度和送风方式的改变对它们的影响尤为显著。 保持通风装置内的湿度和送风方式不变，对影响血液力学特性明显的热环境参数温度采取多个实验点，得出温度对血液力学特性的影响规律。通过单因素方差分析和回归分析，发现血液粘度、血浆粘度和红细胞电泳时间随温度的升高呈线性下降。血液力学特性的各指标值显示，在19.4～28℃的温度范围内，血流阻力和红细胞的流变性状态较好。通过回归方程分析得出，影响豚鼠血液力学指标最佳的温度区域为23～24℃。