基于敏感参数的高温高湿环境人体生理响应研究

摘要

高温高湿环境是现代社会面临的一种极端热环境。高温高湿环境对暴露其中人员的职业健康和人身安全造成极大的威胁,急需建立一套直观可靠的评价方法最大限度的保护人体安全。热湿环境下人体各生理系统的变化、相关生理指标的响应趋势以及主观自觉症状变化是评价热暴露人体安全的主要因素;可控、可行的人与热湿环境关系的研究方法是评价热暴露人体安全的重要基础。本文通过样本实验对高温高湿环境下人体生理响应及实验研究方法进行探索性研究。
　　建立极端环境实验舱,环境参数设定为干球温度25℃,相对湿度50％的常温常湿环境和干球温度30℃、35℃、40℃,相对湿度90%的高温高湿环境;选择无热习服健康大学生为人体样本;采用跑台模拟中度、重度体力劳动;建立高速多通道人体生理信息监测系统。受试者在不同环境下完成120分钟静坐、3.5km/h和5.5km/h的跑台运动,达到耐受极限时主诉停止,实验过程中实时采集人体各项生理数据,并要求受试者填写主观感觉调查问卷。
　　确定了热湿环境对人体生理参数的显著影响,得到了心率、口腔温度、皮肤温度、能量代谢率、蓄热率、血氧饱和度和体表心电图的变化规律;分析了热湿环境对人体主观感觉的影响。
　　高温高湿环境影响显著的敏感参数依次是能量代谢率、心率、皮肤温度、口腔强度和蓄热率,给出了各敏感生理指标的建议耐受限值,统计了人体在极限耐受水平下的意识状态;根据能量代谢率和蓄热率变化建立了人体能量代谢率和蓄热率数学模型,简化了计算方法。
　　高温高湿环境下能量代谢率、血氧饱和度和心电图变化表明人体氧耗随环境温度升高而增加,人体氧供随环境温度升高而降低,明确了热湿环境对人体氧供和氧需状态的影响。实验结果证明该实验方法适用于人与极端环境关系的研究。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容

第二章 高温高湿环境人体生理响应

2.1 概述

2.2 热代谢

2.3 神经系统

2.4 心血管系统

2.5 呼吸系统

2.6 水盐代谢

2.7 能量代谢

第三章 研究方法评价

3.1测试研究

3.2调查研究

3.3模拟研究

第四章 高温高湿环境人体生理参数响应实验研究

4.1 实验方法

4.2 实验过程

第五章 实验结果

5.1心血管系统相关生理指标

5.2热代谢系统相关生理指标

5.3能量代谢系统相关生理指标

5.4呼吸系统相关生理指标

5.5主观自觉症状

第六章 实验数据分析

6.1 热应力对心率和心电图的影响

6.2 热应力对口腔温度和皮肤温度的影响

6.3 热应力对能量代谢率和蓄热率的影响

6.4热应力对血氧饱和度的影响

6.5热应力对主观自觉症状影响

第七章 高温高湿环境敏感生理指标

7.1 现有高温高湿环境评价标准和指标

7.2 敏感生理指标评价热湿环境人体耐受极限

第八章 结论与展望

8.1 结论

8.2 创新

8.3 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附 录

致谢