Обчислення респіраторних тепловтрат. Оцінка тепловтрат при диханні

Експериментальні дані про залежність температури видихуваного газу від температури вдихуваного, отримані в гіпербаричних умовах, були опубліковані багатьма дослідниками. Деякі результати були узагальнені у вигляді рівняння:

Тих = 24 + 0,32Тin, де Тих - температура повітря, що видихається газу, ° С- Тin - температура вдихуваного газу, ° С. Це прогнозуюче рівняння правомірно для умов, коли абсолютний тиск навколишнього середовища знаходиться в межах 1-31 кгс / см2 і вдихається газ сухий.

Розрахунок респіраторних тепловтрат пов`язаний з величиною газообміну, щільністю і питомою теплоємністю газу, відмінністю температур вдихуваного і видихуваного газу, а також різницею між твором величини вмісту води у вдихуваному і видихуваному газі на значення прихованої теплоти пароутворення. Оскільки ефект випаровування невеликий, їм можна знехтувати. І тоді можна використовувати наступне рівняння:

РНL = VЕ * РСР (Тт-Тех), де PHL - респіраторна тепловіддача, ккал / хв-Ve - хвилинний об`єм вентиляції легенів, л / хв (BPTS) - р - щільність газу, г / л-Ср-питома теплоємність газу, ккал / (г • ° С). Щоб перевести отримане значення кілокалорій в вати, слід помножити його на 69,733.

Для того щоб розрахувати густина і питому теплоємність дихальної газової суміші, спочатку слід встановити се компоненти, потім пропорційний ефект кожного компонента (гелію, кисню та ін.) шляхом множення показника питомої теплоємності і значення щільності кожного компонента на його молярну частку в суміші.

Питома теплоємність газу, з ростом тиску змінюється незначно, в той час як щільність змінюється в прямій залежності від величини тиску і абсолютної температури.

графіки представлені тільки для хвилинного обсягу вентиляції легенів (VE), що становить 10 л / хв - характерного для людини, що знаходиться в стані спокою. Якщо VE дорівнюватиме 20 л / хв, то величина респіраторних тепловтрат подвоїться в порівнянні з показаної на рис. 79. Встановлено, що за графіком можна також визначити, чи буде відбуватися накопичення тепла респіраторним шляхом, якщо дихальну газову суміш нагріти понад 37 ° С.

така можливість має велике значення в зв`язку з тим, що респіраторний підведення тепла може бути використаний для зігрівання замерзлого водолаза.
Так як людина, що знаходиться в стані спокою, продукує тепло інтенсивністю близько 100 Вт, то при абсолютному тиску 30 кгс / см2 водолаз, дихаючий газом температури 4 ° С, буде втрачати через дихальний тракт все метаболічну тепло незалежно від заходів, прийнятих для захисту поверхні його тіла.

І більш того, оскільки хвилинний обсяг дихання зростає прямо пропорційно збільшенню метаболізму (споживання кисню), то фізичні вправи для зігрівання не будуть ефективними, так як тепловіддача буде залишатися рівною теплопродукції.