Cilvēks, kā zināms, pieder pie homoiotermiskiem jeb siltasiņu organismiem. Vai tas nozīmē, ka viņa ķermeņa temperatūra ir nemainīga, t.i. organisms nereaģē uz temperatūras izmaiņām vidi? Reaģē, un pat ļoti jūtīgi. pastāvība ķermeņa temperatūra- patiesībā tas ir nepārtraukti notiekošu ķermeņa reakciju rezultāts, kas saglabā tā termisko līdzsvaru nemainīgu.

No vielmaiņas procesu viedokļa siltuma veidošanās ir blakusefekts bioloģiskās oksidācijas ķīmiskās reakcijas, kuru laikā iekļūšana organismā barības vielas- tauki, olbaltumvielas, ogļhidrāti - tiek pakļauti pārvērtībām, kas beidzas ar ūdens un oglekļa dioksīda veidošanos. Tādas pašas reakcijas ar siltumenerģijas izdalīšanos notiek arī poikilotermisko jeb aukstasiņu dzīvnieku organismos, taču to ievērojami zemākas intensitātes dēļ poikilotermisko dzīvnieku ķermeņa temperatūra tikai nedaudz pārsniedz apkārtējās vides temperatūru un mainās atbilstoši pēdējais.

Visas ķīmiskās reakcijas, kas notiek dzīvā organismā, ir atkarīgas no temperatūras. Un poikilotermiskajos dzīvniekos enerģijas pārveidošanas procesu intensitāte saskaņā ar van't Hoff likumu * palielinās proporcionāli ārējai temperatūrai. Homeotermiskiem dzīvniekiem šo atkarību maskē citi efekti. Ja homoiotermisks organisms tiek atdzesēts zem komfortablas apkārtējās vides temperatūras, palielinās vielmaiņas procesu intensitāte un līdz ar to arī siltuma ražošana tajā, novēršot ķermeņa temperatūras pazemināšanos. Ja šiem dzīvniekiem tiek bloķēta termoregulācija (piemēram, anestēzijas laikā vai dažu centrālās nervu sistēmas daļu bojājuma laikā), siltuma ražošanas līkne pret temperatūru būs tāda pati kā poikilotermiskajiem organismiem. Bet pat šajā gadījumā saglabājas būtiskas kvantitatīvās atšķirības starp vielmaiņas procesiem poikilotermiskajos un homeotermiskajos dzīvniekos: noteiktā ķermeņa temperatūrā enerģijas apmaiņas intensitāte uz ķermeņa masas vienību homoiotermiskajos organismos ir vismaz 3 reizes lielāka nekā vielmaiņas intensitāte poikilotermiskajos organismos. organismiem.

Daudzi dzīvnieki, kas nav zīdītāji un putni, var zināmā mērā mainīt ķermeņa temperatūru, izmantojot "uzvedības termoregulāciju" (piemēram, zivis var peldēt siltākā ūdenī, ķirzakas un čūskas var "sauļoties"). Patiesi homoiotermiski organismi spēj izmantot gan uzvedības, gan autonomas termoregulācijas metodes, jo īpaši, aktivizējoties vielmaiņai, nepieciešamības gadījumā var ražot papildu siltumu, savukārt citi organismi ir spiesti koncentrēties uz ārējiem siltuma avotiem.

Siltuma ražošana un ķermeņa izmērs

Vairumam siltasiņu zīdītāju temperatūra ir robežās no 36 līdz 40 ° C, neskatoties uz ievērojamām ķermeņa izmēra atšķirībām. Tajā pašā laikā metabolisma intensitāte (M) ir atkarīga no ķermeņa masas (m) kā tās eksponenciālās funkcijas: M = k x m 0,75, t.i. M/m vērtība 0,75 ir vienāda pelei un zilonim, lai gan vielmaiņas ātrums uz 1 kg ķermeņa svara pelei ir daudz augstāks nekā ziloņa. Šis tā sauktais metabolisma intensitātes samazināšanās likums atkarībā no ķermeņa svara atspoguļo faktu, ka siltuma ražošana atbilst siltuma pārneses intensitātei apkārtējā telpā. Pie noteiktas temperatūras starpības starp ķermeņa iekšējo vidi un vidi siltuma zudumi uz ķermeņa masas vienību ir jo lielāki, jo lielāka ir attiecība starp ķermeņa virsmu un tilpumu, un pēdējā attiecība samazinās, palielinoties ķermeņa izmēram. .

Ķermeņa temperatūra un siltuma līdzsvars

Ja ir nepieciešams papildu siltums, lai uzturētu nemainīgu ķermeņa temperatūru, to var radīt:

1) brīvprātīga motoriska darbība;
2) piespiedu ritmiska muskuļu darbība (trīce, ko izraisa aukstums);
3) vielmaiņas procesu paātrināšana, kas nav saistīta ar muskuļu kontrakciju.

Pieaugušajiem drebuļi ir vissvarīgākais piespiedu termoģenēzes mehānisms. "Termoģenēze bez drebuļiem" rodas jaundzimušajiem dzīvniekiem un bērniem, kā arī maziem, aukstumam pielāgotiem dzīvniekiem un pārziemojošiem dzīvniekiem. Galvenais "nedrebuļojošās termoģenēzes" avots ir tā sauktie brūnie tauki - audi, kam raksturīgs pārmērīgs mitohondriju daudzums un "daudzveidīgs" tauku sadalījums (daudz mazu tauku pilienu, ko ieskauj mitohondriji). Šie audi atrodas starp lāpstiņām, padusēs un dažās citās vietās.

Lai ķermeņa temperatūra nemainītos, siltuma ražošanai jābūt vienādai ar siltuma zudumiem. Saskaņā ar Ņūtona dzesēšanas likumu ķermeņa izdalītais siltums (atskaitot ar iztvaikošanu saistītos zudumus) ir proporcionāls temperatūras starpībai starp ķermeņa iekšpusi un apkārtējo telpu. Cilvēkiem siltuma pārnese ir nulle pie apkārtējās vides temperatūras 37 ° C, un, kad temperatūra pazeminās, tā palielinās. Siltuma pārnese ir atkarīga arī no siltuma vadīšanas organismā un perifērās asins plūsmas.

Ar vielmaiņu saistīto termoģenēzi miera stāvoklī (1. att.) līdzsvaro siltuma pārneses procesi apkārtējās temperatūras zonā T 2 -T 3 ja ādas asins plūsma pakāpeniski samazinās, temperatūrai pazeminoties no T 3 pie T 2 . Temperatūrā zem T 2 ķermeņa temperatūras noturību var uzturēt, tikai palielinot termoģenēzi proporcionāli siltuma zudumiem. Augstākā siltuma ražošana, ko nodrošina šie mehānismi cilvēkiem, atbilst vielmaiņas līmenim, kas 3–5 reizes pārsniedz bazālā metabolisma intensitāti un raksturo termoregulācijas diapazona T apakšējo robežu. 1 . Ja šī robeža tiek pārsniegta, attīstās hipotermija, kas var izraisīt nāvi no hipotermijas.

Apkārtējā temperatūrā virs T 3 temperatūras līdzsvaru varētu uzturēt, vājinot vielmaiņas procesu intensitāti. Faktiski temperatūras līdzsvars tiek izveidots, pateicoties papildu siltuma pārneses mehānismam - izdalīto sviedru iztvaikošanai. Temperatūra T 4 atbilst termoregulācijas diapazona augšējai robežai, ko nosaka maksimālā svīšanas intensitāte. Vidējā temperatūrā virs T 4 rodas hipertermija, kas var izraisīt nāvi no pārkaršanas. Temperatūras diapazons T 2 -T 3 , kuras ietvaros ķermeņa temperatūru var uzturēt nemainīgā līmenī bez papildu siltuma ražošanas vai svīšanas mehānismu līdzdalības, sauc. termoneitrāla zona. Šajā diapazonā vielmaiņas un siltuma ražošanas intensitāte pēc definīcijas ir minimāla.

cilvēka ķermeņa temperatūra

Ķermeņa radīto siltumu normā (t.i., līdzsvara apstākļos) apkārtējai telpai atdod ķermeņa virsma, tāpēc ķermeņa daļu temperatūrai tās virsmas tuvumā jābūt zemākai par tā centrālo daļu temperatūru. Sakarā ar ķermeņa ģeometrisko formu nevienmērību temperatūras sadalījumu tajā raksturo sarežģīta funkcija. Piemēram, kad viegli ģērbies pieaugušais atrodas istabā ar gaisa temperatūra 20 °C, augšstilba dziļās muskuļa daļas temperatūra ir 35 °C, dziļie slāņi ikru muskulis 33 °C, pēdas centrā temperatūra ir tikai 27-28 °C, bet taisnās zarnas temperatūra ir aptuveni 37 °C. Ārējās temperatūras izmaiņu izraisītās ķermeņa temperatūras svārstības visizteiktāk izpaužas ķermeņa virsmas tuvumā un ekstremitāšu galos (2. att.).

Rīsi. 2. Dažādu cilvēka ķermeņa zonu temperatūra aukstuma (A) un karstuma (B) apstākļos

Paša ķermeņa iekšējā temperatūra nav nemainīga ne telpā, ne laikā. Termoneitrālos apstākļos temperatūras atšķirības ķermeņa iekšējos reģionos ir 0,2–1,2 °C; pat smadzenēs temperatūras starpība starp centrālo un ārējo daļu sasniedz vairāk nekā 1 °C. Augstākā temperatūra tiek novērota taisnajā zarnā, nevis aknās, kā tika uzskatīts iepriekš. Praksē parasti interesē temperatūras izmaiņas laika gaitā, tāpēc to mēra jebkurā vienā noteiktā apgabalā.

Klīniskajos nolūkos vēlams mērīt temperatūru taisnajā zarnā (termometru caur anālo atveri ievada taisnajā zarnā standarta dziļumā 10–15 cm). Orālā, precīzāk sublingvālā, temperatūra parasti ir par 0,2–0,5 ° C zemāka nekā taisnās zarnas. To ietekmē ieelpotā gaisa, ēdiena un dzērienu temperatūra.

Sporta medicīnas pētījumos bieži mēra barības vada temperatūru (virs ieejas kuņģī), ko reģistrē, izmantojot elastīgus siltuma sensorus. Šādi mērījumi atspoguļo ķermeņa temperatūras izmaiņas ātrāk nekā rektālās temperatūras reģistrēšana.

Paduses temperatūra var kalpot arī kā ķermeņa temperatūras indikators, jo, kad roka ir cieši piespiesta krūtīm, temperatūras gradienti mainās tā, ka iekšējā slāņa robeža sasniedz paduses. Tomēr tas aizņem kādu laiku. Īpaši pēc atrašanās aukstumā, kad bija atdzisuši virspusējie audi un tajos notika vazokonstrikcija (īpaši bieži tas notiek saaukstēšanās gadījumā). Šajā gadījumā, lai šajos audos izveidotu termisko līdzsvaru, jāpaiet apmēram pusstundai.

Dažos gadījumos serdes temperatūru mēra ārējā dzirdes kanālā. Tas tiek darīts, izmantojot elastīgu sensoru, kas novietots pie bungādiņas un aizsargāts no ārējās temperatūras ietekmes ar vates tamponu.

Parasti ādas temperatūru mēra, lai noteiktu ķermeņa virsmas slāņa temperatūru. Šajā gadījumā mērījums vienā punktā dod neadekvātu rezultātu. Tāpēc praksē vidējo ādas temperatūru parasti mēra pierē, krūtīs, vēderā, plecos, apakšdelmā, plaukstas aizmugurē, augšstilbā, apakšstilbā un pēdas muguras virsmā. Aprēķinot, tiek ņemts vērā atbilstošās ķermeņa virsmas laukums. Šādi konstatēta “vidējā ādas temperatūra” pie komfortablas apkārtējās vides temperatūras ir aptuveni 33–34 °C.

Periodiskas vidējās temperatūras svārstības

Cilvēka ķermeņa temperatūra dienas laikā svārstās: minimāla tā ir agrās rīta stundās un maksimālā (bieži vien ar diviem maksimumiem) dienā (3. att.). Diennakts svārstību amplitūda ir aptuveni 1 °C. Dzīvniekiem, kas aktīvi darbojas naktī, temperatūras maksimums tiek atzīmēts naktī. Visvieglāk šos faktus būtu izskaidrot ar to, ka temperatūras paaugstināšanās notiek pastiprinātas fiziskās aktivitātes rezultātā, taču šis skaidrojums izrādās nepareizs.

Temperatūras svārstības ir viens no daudzajiem ikdienas ritmiem. Pat ja izslēdzam visus orientējošos ārējos signālus (gaisma, temperatūras izmaiņas, ēdienreizes), ķermeņa temperatūru

turpina ritmiski svārstīties, bet svārstību periods šajā gadījumā ir no 24 līdz 25 stundām. Tādējādi ikdienas ķermeņa temperatūras svārstību pamatā ir endogēns ritms (“bioloģiskais pulkstenis”), kas parasti ir sinhronizēts ar ārējiem signāliem, jo ​​īpaši ar Zemes rotācija. Ceļojumos, kas saistīti ar zemes meridiānu šķērsošanu, parasti paiet 1-2 nedēļas, lai temperatūras ritms atbilstu organismam jaunā vietējā laika noteiktajam dzīvesveidam.

Ritmi ar ilgākiem periodiem tiek uzklāti uz ikdienas temperatūras izmaiņu ritmu, piemēram, temperatūras ritms, kas sinhronizēts ar menstruālo ciklu.

Temperatūras maiņa treniņa laikā

Ejot, piemēram, siltuma ražošana ir 3-4 reizes, bet smaga fiziska darba laikā pat 7-10 reizes lielāka nekā miera stāvoklī. Tas palielinās arī pirmajās stundās pēc ēšanas (apmēram par 10–20%). Rektālā temperatūra maratona skrējiena laikā var sasniegt 39-40°C, dažos gadījumos pat gandrīz 41°C. Tomēr vidējo ādas temperatūru samazina fiziskās slodzes izraisīta svīšana un iztvaikošana. Submaksimāla darba laikā, kamēr notiek svīšana, iekšējās temperatūras paaugstināšanās gandrīz nav atkarīga no apkārtējās vides temperatūra 15-35 °С diapazonā. Ķermeņa dehidratācija izraisa iekšējās temperatūras paaugstināšanos un ievērojami samazina veiktspēju.

Siltuma izkliedēšana

Kā siltums, kas radies ķermeņa zarnās, to atstāj? Daļēji ar izdalījumiem un ar izelpoto gaisu, bet galvenā dzesētāja lomu pilda asinis. Pateicoties augstajai siltumietilpībai, asinis ir ļoti labi piemērotas šim nolūkam. Tas paņem siltumu no tā mazgātajām audu un orgānu šūnām un nogādā to pa asinsvadiem uz ādu un gļotādām. Šeit notiek siltuma pārnese. Tāpēc asinis, kas plūst no ādas, ir aptuveni par 3 °C aukstākas nekā ieplūstošās asinis. Ja ķermenim ir liegta spēja noņemt siltumu, tad tikai 2 stundu laikā tā temperatūra paaugstinās par 4 ° C, un temperatūras paaugstināšanās līdz 43–44 ° C, kā likums, nav savienojama ar dzīvību.

Siltuma pārnesi ekstremitātēs zināmā mērā nosaka tas, ka asins plūsma šeit notiek pēc pretstrāvas principa. Ekstremitāšu dziļie lielie asinsvadi ir izvietoti paralēli, kā rezultātā asinis, kas seko artērijām uz perifēriju, atdod siltumu blakus esošajām vēnām. Tādējādi kapilāri, kas atrodas ekstremitāšu galos, saņem iepriekš atdzesētas asinis, tāpēc roku un kāju pirksti ir visjutīgākie pret zemu temperatūru.

Siltuma pārneses nosacījumi ir: siltuma H vadīšana P, konvekcija H Uz, starojums H izl un iztvaikošana H spāņu valoda. Kopējo siltuma plūsmu nosaka šo komponentu summa:

H divstāvu= H P+ H Uz+ H izl+ H spāņu valoda .

Siltuma pārnese ar vadītspēju notiek, kad ķermenis saskaras (stāvot, sēdus vai guļus) ar blīvu substrātu. Siltuma plūsmas lielumu nosaka blakus esošā substrāta temperatūra un siltumvadītspēja.

Ja āda ir siltāka par apkārtējo gaisu, tai blakus esošais gaisa slānis uzsilst, paceļas un tiek aizstāts ar aukstāku un blīvāku gaisu. Šīs konvektīvās plūsmas virzītājspēks ir ķermeņa un tā tuvumā esošās vides temperatūras starpība. Jo vairāk kustību notiek ārējā gaisā, jo plānāks kļūst robežslānis (maksimālais biezums 8 mm).

Bioloģisko temperatūru diapazonam siltuma pārnesi radiācijas H rad dēļ var pietiekami precīzi aprakstīt, izmantojot vienādojumu:

H izl= h izl x (T āda- T izl) x A,

kur T āda– vidējā ādas temperatūra, T izl– vidējā starojuma temperatūra (apkārtējo virsmu temperatūra, piem. istabas sienas),
A ir ķermeņa efektīvā virsmas laukums un
h izl ir siltuma pārneses koeficients starojuma dēļ.
koeficients h izlņem vērā ādas emisijas spēju, kas garo viļņu infrasarkanajam starojumam ir aptuveni 1 neatkarīgi no pigmentācijas, t.i. āda izstaro gandrīz tikpat daudz enerģijas kā pilnīgi melns ķermenis.

Apmēram 20% no cilvēka ķermeņa siltuma pārneses neitrālās temperatūras apstākļos rodas ūdens iztvaikošanas rezultātā no ādas virsmas vai elpceļu gļotādām. Siltuma pārnešana iztvaikošanas ceļā notiek pat pie 100% apkārtējā gaisa relatīvā mitruma. Tas notiek tik ilgi, kamēr ādas temperatūra ir augstāka par apkārtējās vides temperatūru un āda ir pilnībā hidratēta pietiekamas svīšanas dēļ.

Kad apkārtējās vides temperatūra pārsniedz ķermeņa temperatūru, siltuma pārnesi var veikt tikai iztvaikojot. Dzesēšanas efektivitāte svīšanas dēļ ir ļoti augsta: iztvaikojot 1 litram ūdens, cilvēka ķermenis var atdot trešdaļu no kopējā siltuma, kas rodas atpūtas apstākļos visas dienas garumā.

Apģērba ietekme

Apģērba kā siltumizolatora efektivitāte ir saistīta ar mazākajiem gaisa daudzumiem auduma struktūrā vai kaudzē, kurā nerodas manāmas konvekcijas strāvas. Šajā gadījumā siltums tiek pārnests tikai ar vadītspēju, un gaiss ir slikts siltuma vadītājs.

Vides faktori un termiskais komforts

Vides ietekmi uz cilvēka ķermeņa termisko režīmu nosaka vismaz četri fizikālie faktori: gaisa temperatūra, mitrums, radiācijas temperatūra un gaisa (vēja) ātrums. No šiem faktoriem ir atkarīgs, vai subjekts jūtas “termiskais komforts”, vai ir karsts vai auksts. Komforta nosacījums ir tāds, ka organismam nav nepieciešams termoregulācijas mehānismu darbs, t.i. viņam nevajadzētu trīcēt vai svīst, un asins plūsma perifērajos orgānos varētu uzturēt vidēju ātrumu. Šis nosacījums atbilst iepriekš minētajai termoneitrālai zonai.

Šie četri fizikālie faktori nedaudz aizvietojami komforta un termoregulācijas nepieciešamības ziņā. Citiem vārdiem sakot, aukstuma sajūtu, ko izraisa zema gaisa temperatūra, var mazināt, attiecīgi paaugstinot radiācijas temperatūru. Ja atmosfēra jūtama smacīga, sajūtu var mazināt, pazeminot gaisa mitrumu vai temperatūru. Ja radiācijas temperatūra ir zema (aukstas sienas), komforta sasniegšanai nepieciešama gaisa temperatūras paaugstināšana.

Saskaņā ar jaunākajiem pētījumiem komfortablas temperatūras vērtība viegli ģērbtam (krekls, apakšbikses, garas kokvilnas bikses) sēdošam subjektam ir aptuveni 25–26 °C pie 50% gaisa mitruma un vienādas gaisa un sienu temperatūras. Attiecīgā vērtība kailam subjektam ir 28 °C. Vidējā ādas temperatūra ir aptuveni 34°C. Fiziskā darba laikā, subjektam pieliekot arvien lielāku fizisko piepūli, komfortabla temperatūra pazeminās. Piemēram, vieglam biroja darbam vēlamā gaisa temperatūra ir aptuveni 22°C. Savādi, smaga fiziska darba laikā telpas temperatūra, pie kuras svīšana nenotiek, ir jūtama kā pārāk zema.

Diagramma attēlā. 4 parādīts, kā viegla fiziska darba laikā korelē komforta temperatūras, mitruma un apkārtējā gaisa temperatūras vērtības. Katru diskomforta pakāpi var saistīt ar vienu temperatūras vērtību - efektīvo temperatūru (ET). ET skaitlisko vērtību nosaka, projicējot uz X asi punktu, kurā diskomforta līnija šķērso līkni, kas atbilst 50% relatīvajam mitrumam. Piemēram, visas temperatūras un mitruma vērtību kombinācijas tumši pelēkajā zonā (30°C pie 100% RH vai 45°C pie 20% RH utt.) atbilst efektīvai temperatūrai 37°C, kas savukārt atbilst noteiktai diskomforta pakāpei. Zemākas temperatūras diapazonā mitruma ietekme ir mazāka (diskomforta līniju slīpums ir stāvāks), jo šajā gadījumā iztvaikošanas ieguldījums kopējā siltuma pārnesē ir niecīgs. Diskomforts palielinās, palielinoties ādas vidējai temperatūrai un mitruma saturam. Ja tiek pārsniegtas parametru vērtības, kas nosaka maksimālo ādas mitrumu (100%), siltuma līdzsvaru vairs nevar uzturēt. Tādējādi cilvēks tikai īsu laiku spēj izturēt apstākļus ārpus šīs robežas; sviedri tajā pašā laikā plūst straumēs, jo to izdalās vairāk, nekā spēj iztvaikot. Diskomforta līnijas, protams, mainās atkarībā no apģērba nodrošinātās siltumizolācijas, vēja ātruma un vingrinājuma rakstura.

Ērta ūdens temperatūra

Ūdenim ir daudz augstāka siltumvadītspēja un siltumietilpība nekā gaisam. Ūdenim kustībā radusies turbulentā plūsma pie ķermeņa virsmas tik ātri atņem siltumu, ka pie ūdens temperatūras 10°C pat spēcīgs fiziskais stress neļauj uzturēt termisko līdzsvaru un iestājas hipotermija. Ja ķermenis ir pilnībā miera stāvoklī, lai sasniegtu siltuma komfortu, ūdens temperatūrai jābūt 35-36 ° C. Atkarībā no izolējošo taukaudu biezuma zemākā maksimālā komfortablā temperatūra ūdenī svārstās no 31 līdz 36 °C.

Turpinājums sekos

* Saskaņā ar van't Hoff likumu, temperatūrai mainoties par 10 °C (diapazonā no 20 līdz 40 °C), skābekļa patēriņš audos mainās tajā pašā virzienā 2–3 reizes.

Platuma un sezonālās atšķirības. - Augstuma atšķirības un kontinentālais klimats. - Mikroklimats. - Dziļums.
Aprakstot dažādu temperatūru ietekmi uz organismiem, ir lietderīgi apspriest jautājumu par dabā sastopamo temperatūru daudzveidību. Atbilstošās temperatūras atšķirības kopā ar to sekām nosaka lomu, kāda temperatūrai var būt organismu izplatības un daudzuma noteikšanā. Temperatūras atšķirības var iedalīt septiņās galvenajās grupās: platuma, augstuma, kas saistītas ar kontinentālo klimatu, sezonālās, diennakts, mikroklimatiskās un dziļās. Liela daļa pamatinformācijas par šīm atšķirībām, protams, ir labi zināma.

Rīsi. 2.11. A. Zemes stāvoklis 22. jūnijā: ziemeļu puslodē sākas vasara, bet dienvidu puslodē sākas ziema. Dienas ir garas augstos platuma grādos un īsas zemos platuma grādos. Vietas, kur krīt saules stari zemes virsma vislielākajā leņķī atrodas uz ziemeļiem no ekvatora. B. Zemes stāvoklis 22. decembrī: tiek novērots modelis,
pretējs salīdzinājumā ar A. V. Zemes stāvoklis 21. martā un 23. septembrī: vienā puslodē sākas pavasaris, otrā – rudens. Dienas garums visos platuma grādos ir 12 stundas. Saules staru krišanas vieta krīt tieši uz ekvatoru.
Sezonālās un platuma atšķirības faktiski nav atdalāmas. Kā parādīts attēlā. 2.11, Zemes ass slīpuma leņķis attiecībā pret Zemes riņķveida orbītas plakni mainās gada cikla laikā. Šī iemesla dēļ tikai ļoti aptuvenas, "vispārinātas" temperatūras zonas, kas parādītas attēlā. 2,12; turklāt jāatceras, ka augstākā temperatūra vērojama nevis pie ekvatora, bet vidējos platuma grādos: piemēram, ASV diez vai ir vieta, kur 38 0C atzīme nekad nav palikusi tālu zemāk; tajā pašā laikā ne Kolonā (Panama), ne gandrīz pie paša ekvatora Belēmā (Brazīlija) temperatūra nekad nepārsniedza 35°C (MacArthur, 1972).
Šīs plašās ģeogrāfiskās likumsakarības pārklāj augstuma un klimata “kontinentalitātes” ietekme. Sausā gaisā, paaugstinoties uz katriem 100 m, temperatūra pazeminās par I0C, bet mitrā – par 0,6 °C. Temperatūras kritums ir gaisa "adiabātiskās" izplešanās sekas, kas rodas, samazinoties atmosfēras spiedienam, kas saistīts ar kāpšanu. Kontinentalitātes izpausmes galvenokārt skaidrojamas ar atšķirībām starp zemes sildīšanas un dzesēšanas tempiem, no vienas puses, un ūdens.

Rīsi. 2.12. Vienkāršota diagramma par Zemes virsmas sadalījumu piecās galvenajās klimatiskās zonas. (Treknrakstā krusts apzīmē Kanāriju salas; sk. tekstu, 85. lpp.)

masām, no otras puses. Ūdens atstarošanas spēja ir augstāka nekā zemei, tāpēc zeme uzsilst ātrāk; bet arī ātrāk atdziest. Šī iemesla dēļ jūrai ir mīkstinoša, "jūras" ietekme uz piekrastes reģionu un īpaši salu temperatūras režīmu: gan ikdienas, gan sezonālās temperatūras svārstības šādās vietās ir daudz mazāk pamanāmas nekā citās, kas atrodas tajos pašos platuma grādos, bet dziļi. kontinents (2.13. att.). Kaut kas līdzīgs ir novērojams arī sauszemes masās: sausās un tukšās vietās (piemēram, tuksnešos) notiek straujākas sezonālās un ikdienas temperatūras svārstības nekā mitrākās vietās ( Piemēram, meži).
Tādējādi aiz pasaules kartes ar tajā attēlotajām temperatūras zonām (2.12. att.) slēpjas daudzas tīri lokāla rakstura atšķirības. Taču ir vēl kāds, daudz mazāk atzīts apstāklis, proti, var būt vairākas vēl mazāka mēroga atšķirības - mikroklimatiskas. Šeit ir tikai daži

Rīsi. 2.13. Diennakts vidējās temperatūras amplitūdas sezonālā dinamika dažādos piekrastes rajonos un iekšzemē. Attālinoties no krasta un vājinoties jūras mīkstinošajam efektam, palielinās gaisa temperatūras svārstību diapazons. Helgolande ir sala. Ever, Oldenburga un Ļeņigena tiek izņemtas no Rietumu Ziemeļjūras piekrastes. Vācija attiecīgi 11, 30 un 80 km. (Pēc Rota, 1981.)

piemēri (Geiger, 1955): naktī blīva aukstā gaisa nogrimšana kalnu ielejas dibenā var izraisīt 310C aukstāku nekā ielejas malā tikai 100 m augstāk; salnā ziemas dienā saules stari var sasildīt koka stumbra dienvidu pusi (un tajā pašā laikā kāda cilvēka apdzīvotās plaisas un plaisas) līdz 30 ° C; ar veģetāciju klātā vietā gaisa temperatūra punktos, kas atdalīti ar vertikālu attālumu r 2,6 m (uz augsnes virsmas un tieši virs lapotnes augšējās kārtas), var atšķirties par 10 ° C. Tāpēc, lai iegūtu datus par temperatūras ietekmi uz dzīvo būtņu izplatību un pārpilnību, nemaz nevajadzētu aprobežoties ar modeļu, kas izpaužas globālā vai ģeogrāfiskā mērogā, apsvēršanu.
Tas kļūst acīmredzams, pētot temperatūras atkarību no dziļuma (zem augsnes vai ūdens virsmas). Šī atkarība izpaužas divējādi: pirmkārt, temperatūras svārstības, kas rodas uz virsmas, tiek vājinātas dziļumā (“klusinātas”, slāpētas) un, otrkārt, tās pāriet atpakaļ fāzē; šī nobīde ir pamanāmāka, jo spēcīgāka ir amortizācija. Abu šo parādību izpausmes pakāpe palielinās gan ar paša dziļuma palielināšanos, gan ar vides siltumvadītspējas samazināšanos (augsnē tā ir ļoti zema un ūdenī nedaudz augstāka). Apmēram metra dziļumā zem augsnes virsmas diennakts temperatūras svārstības ar vairāku desmitu grādu amplitūdu praktiski nav jūtamas, un vairāku metru dziļumā pazūd pat gada svārstības.

Ķermenis kā dzīves vide

4. tēma. Organisms un vides faktori. Autekoloģijas pamati

Vides faktoru jēdziens

5. tēma. Vides faktoru raksturojums un klasifikācija

Ierobežojošo faktoru jēdziens. Lībiga minimuma likums

Tolerances likums

6. tēma. Abiotiskie vides faktori un to ietekme uz dzīviem organismiem

Galvenie vides faktori. Saules radiācija

Apkārtējās vides temperatūra

Mitrums.

Sāļums

Vides reakcija (pH)

Biotopa gāzu sastāvs

7. tēma. Biotiskie vides faktori, to veidi un ietekme uz dzīviem organismiem Biogēnie elementi un ražošanu ierobežojošie faktori

Ekoloģiskās nišas

Starpsugu un starpsugu attiecības ekosistēmā

Citas ekoloģiskās klasifikācijas un organismu grupas

Ekoloģiskās nišas

8. tēma. Antropogēnais faktors kā cilvēka darbības rezultātā radusies vides faktoru grupa. Tās īpašības un ietekme uz dzīvajām sistēmām

9. tēma. Populācija kā ekosistēmu izpētes elementāra vienība. Dedemekoloģijas pamati (populāciju ekoloģija)

Organizācija iedzīvotāju līmenī

Iedzīvotāju grupas īpašības

Potenciālais iedzīvotāju skaita pieauguma temps

Iedzīvotāju skaita svārstības.

Iedzīvotāju skaita maiņas mehānismi

Iedzīvotāju regulējums

Mijiedarbības veidi starp dažādu sugu populācijām.

Negatīva mijiedarbība

Pozitīva mijiedarbība

10. tēma. Biocenoze kā ekoloģiska sistēma Biocenoze

Biocenoloģija

Biocenožu trofiskā struktūra

Biocenožu telpiskā struktūra

Ekoloģiskās nišas

Galvenās starpsugu attiecību formas ekosistēmās

11. tēma. Ekosistēmu doktrīnas pamati (bioģeocenoloģija) Biogeocenozes jēdziens un struktūra. Ekosistēmu trofiskā struktūra un produktivitāte

Vielas un enerģijas metabolisms ekosistēmās. Elektrības tīkli.

Ekosistēmu attīstība un evolūcija. Pēctecība un kulminācija.

Alogēna (eksogēna) un autogēna (endogēna) pēctecība. Citas mantojuma klasifikācijas

vides modifikācijas.

12. tēma. Globālās ekoloģijas pamati (biosferoloģija) Biosfēras evolūcija

Mūsdienu idejas par biosfēru

Biosfēras dinamika

Globālie oglekļa un ūdens cikli

slāpekļa cikls

Fosfora cikls

Sēra cikls

Mazāko elementu un pesticīdu riteņbraukšana

Bioķīmisko ciklu kvantitatīva noteikšana

13. tēma. Noosfēra kā biosfēras attīstības stadija. Noosfēras koncepcijas pamati

14. tēma. Ekoloģija un tās pielietošanas jomas Planētas dabas resursu aizsardzība un racionāla izmantošana

Dabas resursu aizsardzība un racionāla izmantošana

vides aizsardzība

Augsnes aizsardzība.

Ūdens resursu aizsardzība

Atmosfēras aizsardzība

Sugu un ekosistēmu aizsardzība

Ievadīšanas ekoloģiskie pamati

Bioloģiskās kaitēkļu apkarošanas metodes

Fitomeliorācija

Vides diagnostika

Ekonomiski nozīmīgu sugu kontrole

Rūpniecisko zemju meliorācija

15. tēma. Vides zinātņu sociālie aspekti. Socioekoloģijas biedrība kā globālās ekosistēmas sastāvdaļa. Cilvēka darbības ietekme uz vidi

Cilvēku sugas demogrāfija

Pasaules demogrāfiskā situācija

Ukrainas demogrāfiskās problēmas

16. tēma. Tehnoģenēze un vides problēmas. Tehnoekoloģija. Rūpnieciskā ekoloģija. Urboekoloģija

Tehnosfēra. Dabiski rūpnieciskās sistēmas un to funkcionēšanas modeļi

Pilsētu vides problēmas

17. tēma. Cilvēka ekoloģija. Dabas vides kvalitātes ietekme uz cilvēka veselību Dabiskās vides ietekme uz iedzīvotāju veselību

Ekoloģiskā medicīna, valeoloģija, ekopatoloģija. Ķīmisko vielu satura higiēniskā standartizācija un kontrole. Vides objektu sanitāri higiēniskie rādītāji

18. tēma. Pētījumu metodes vides zinātnēs. Mūsdienu sasniegumi vides zinātnēs, galvenie pētījumu virzieni Lauka novērojumi

Eksperimentālās metodes

Modelēšana ekoloģijā

Vides pētījumu problēmas un galvenie virzieni

Apkārtējās vides temperatūra

Temperatūra ir svarīgs un bieži vien ierobežojošs vides faktors. Dažādu sugu izplatība un populāciju skaits ir būtiski atkarīgs no temperatūras. Ar ko tas ir saistīts un kādi ir šādas atkarības iemesli?

Temperatūras diapazons, kas reģistrēts Visumā, ir vienāds ar tūkstoš grādiem, bet dzīvo būtņu dzīvotņu robežas uz Zemes ir daudz šaurākas: visbiežāk no -200 ° С līdz + 100 ° С. Lielākajai daļai organismu ir daudz šaurāks temperatūras diapazons, un vislielākais diapazons ir vismazāk organizētajiem mikroorganismiem, jo ​​īpaši baktērijām. Baktērijām ir spēja dzīvot apstākļos, kur iet bojā citi organismi. Tātad tie ir sastopami karstajos avotos aptuveni 90 ° C un pat 250 ° C temperatūrā, savukārt izturīgākie kukaiņi mirst, ja apkārtējās vides temperatūra pārsniedz 50 ° C. Baktēriju eksistenci plašā temperatūras diapazonā nodrošina to spēja pārveidoties tādās formās kā sporas, kurām ir spēcīgas šūnu sienas, kas spēj izturēt nelabvēlīgus vides apstākļus.

Tolerances diapazons sauszemes dzīvniekiem parasti ir lielāks nekā ūdensdzīvniekiem (izņemot mikroorganismus). Temperatūras mainīgums gan laikā, gan telpiski ir spēcīgs vides faktors. Dzīvie organismi pielāgojas dažādiem temperatūras apstākļiem; daži var dzīvot nemainīgā vai relatīvi nemainīgā temperatūrā, citi ir labāk pielāgoti temperatūras svārstībām.

Temperatūras faktora ietekme uz organismiem tiek samazināta līdz tā ietekmei uz vielmaiņas ātrumu. Pamatojoties uz van't Hoff likumu ķīmiskajām reakcijām, jāsecina, ka temperatūras paaugstināšanās izraisīs proporcionālu bioķīmisko vielmaiņas procesu ātruma palielināšanos. Taču dzīvos organismos reakciju ātrums ir atkarīgs no enzīmu aktivitātes, kuriem ir savi temperatūras optimi. Enzīmu reakciju ātrums ir nelineāri atkarīgs no temperatūras. Ņemot vērā visu enzīmu reakciju daudzveidību dzīvās būtnēs, jāsecina, ka situācija dzīvās sistēmās būtiski atšķiras no salīdzinoši vienkāršām ķīmiskām reakcijām (kas notiek nedzīvās sistēmās).

Analizējot saistību starp organismiem un apkārtējās vides temperatūru, visus organismus iedala divos veidos: homoiotermisks un poikilotermisks. Šis iedalījums attiecas uz dzīvnieku pasauli; dažreiz dzīvniekus iedala siltasiņu un aukstasiņu.

Homeotermiskajiem organismiem ir nemainīga temperatūra un tie saglabā to, neskatoties uz temperatūras izmaiņām vidē. Turpretim poikilotermiskie organismi netērē enerģiju, lai uzturētu nemainīgu ķermeņa temperatūru, un tā mainās atkarībā no apkārtējās vides temperatūras.

Šis dalījums ir nedaudz patvaļīgs, jo daudzi organismi nav absolūti poikilotermiski vai homoiotermiski. Daudzi rāpuļi, zivis un kukaiņi (bites, tauriņi, spāres) noteiktu laiku var regulēt ķermeņa temperatūru, un zīdītāji neparasti zemā temperatūrā vājina vai aptur ķermeņa temperatūras endotermisko regulēšanu. Tātad pat tādos "klasiskos" homoiotermiskos dzīvniekos kā zīdītāji ziemas guļas laikā ķermeņa temperatūra pazeminās.

Neskatoties uz labi zināmo vienošanos par visu uz Zemes dzīvojošo organismu sadalīšanu šajās divās lielajās grupās, tas parāda, ka ir divas stratēģiskas iespējas, kā pielāgoties vides temperatūras apstākļiem. Tie ir attīstījušies evolūcijas gaitā un būtiski atšķiras pēc vairākām fundamentālām īpašībām: ķermeņa temperatūras līmenī un stabilitātē, siltumenerģijas avotos un termoregulācijas mehānismos.

Poikilotermiskie dzīvnieki ir ektotermiski, tiem ir salīdzinoši zems vielmaiņas ātrums. Ķermeņa temperatūra, fizioloģisko un bioķīmisko procesu ātrums un kopējā aktivitāte ir tieši atkarīga no apkārtējās vides temperatūras. Adaptācijas (kompensācijas) poikilotermiskajos organismos notiek vielmaiņas procesu līmenī: enzīmu optimālā aktivitāte atbilst temperatūras režīmam.

Poikilotermijas stratēģija ir tāda, ka organismi netērē enerģiju aktīvai termoregulācijai un nodrošina stabilitāti vidējo temperatūru diapazonā, kas saglabājas diezgan ilgu laiku. Kad temperatūras parametri pārsniedz noteiktas robežas, organismi pārtrauc savu darbību. Šo dzīvnieku pielāgošanās mainīgajām temperatūrām ir īpaša rakstura.

Homeotermiskajiem organismiem ir virkne pielāgojumu mainīgajiem vides temperatūras apstākļiem. Temperatūras pielāgošana ir saistīta ar nemainīga ķermeņa temperatūras līmeņa uzturēšanu un. Nonāk līdz enerģijas iegūšanai, lai nodrošinātu augstu vielmaiņas līmeni. Pēdējās intensitāte ir par 1–2 kārtām augstāka nekā poikilotermām. To fizioloģiskie un bioķīmiskie procesi notiek optimālos temperatūras apstākļos. Siltuma bilance ir balstīta uz pašu saražotā siltuma izmantošanu, tāpēc tie tiek klasificēti kā endotermiski organismi. Nervu sistēmai ir regulējoša loma nemainīgas ķermeņa temperatūras uzturēšanā.

Homeotermiskā stratēģija ir saistīta ar augstām enerģijas izmaksām, lai uzturētu nemainīgu ķermeņa temperatūru. Homeotermija ir raksturīga augstākiem organismiem. Tajos ietilpst divas augstāko mugurkaulnieku klases: putni un zīdītāji. Šo grupu evolūcija bija vērsta uz atkarības no ārējās vides faktoriem vājināšanu, palielinot centrālo regulējošo mehānismu, īpaši nervu sistēmas, lomu. Lielākā daļa dzīvo organismu sugu ir poikilotermiskas. Tie ir plaši izplatīti uz Zemes un aizņem dažādas ekoloģiskas nišas.

Konkrētas sugas reakcija uz temperatūru nav nemainīga un var mainīties atkarībā no apkārtējās vides temperatūras iedarbības laika un vairākiem citiem apstākļiem. Citiem vārdiem sakot, ķermenis var pielāgoties temperatūras izmaiņām. Ja šāda iekārta ir reģistrēta laboratorijā, tad process parasti tiek saukts aklimatizācija ja dabīgā aklimatizācija. Taču atšķirība starp šiem terminiem slēpjas nevis reakcijas reģistrācijas vietā, bet gan tās būtībā: pirmajā gadījumā runa ir par tā saukto fenotipisko, bet otrajā – genotipisko adaptāciju, t.i., adaptāciju plkst. ģenētiskais līmenis. Gadījumā, ja ķermenis nevar pielāgoties temperatūras izmaiņām, tas nomirst. Ķermeņa nāves iemesls augstā temperatūrā ir homeostāzes un vielmaiņas ātruma pārkāpums, olbaltumvielu denaturācija un enzīmu inaktivācija, dehidratācija. Neatgriezeniski proteīnu struktūras bojājumi rodas aptuveni 60°C temperatūrā. Tas ir tieši "termiskās nāves" slieksnis vairākiem vienšūņiem un dažiem zemākiem daudzšūnu organismiem. Pielāgošanās temperatūras izmaiņām tajās izpaužas tādu eksistences formu veidošanā kā cistas, sporas, sēklas. Dzīvniekiem "karstuma nāve" iestājas pirms olbaltumvielu denaturācijas nervu sistēmas un citu regulējošo mehānismu darbības traucējumu dēļ.

Zemā temperatūrā vielmaiņa palēninās vai pat apstājas, šūnu iekšienē veidojas ledus kristāli, kas izraisa to iznīcināšanu, intracelulāro sāļu koncentrācijas palielināšanos, osmotisko nelīdzsvarotību un olbaltumvielu denaturāciju. Salizturīgi augi iztur pilnīgu ziemas sasalšanu ultrastrukturālo pārkārtojumu dēļ, kuru mērķis ir šūnu dehidratācija. Sēklas iztur temperatūru tuvu absolūtajai nullei.

Temperatūra ir svarīgs un bieži vien ierobežojošs vides faktors. Izplatīšanās dažāda veida būtiski atkarīgs no temperatūras. Ar ko tas ir saistīts un kādi ir šādas atkarības iemesli?

Galvenā loma temperatūras veidošanā pieder starojuma līdzsvara enerģijai, proti, tā daļa, kas nonāk ekosistēmas sildīšanai (H).

Otrs faktors ir temperatūra pie atmosfēras augšējās robežas, kas nosaka siltu vai aukstu gaisa masu iekļūšanu.

Temperatūras diapazons, kas reģistrēts Visumā, ir vienāds ar tūkstoš grādiem, bet dzīvo būtņu dzīvotņu robežas uz Zemes ir daudz šaurākas: visbiežāk no -200 ° С līdz + 100 ° С.

Vides pētījumos visplašāk izmantotie rādītāji ir: vidējā, minimālā, maksimālā temperatūra noteiktā laika posmā.

Jāņem vērā arī rādītāji kontrasts, mainīgums un temperatūras gaitas paredzamība.

Vislielākā ietekme uz organismiem ir diennakts temperatūras svārstības.

· Mainīgums parāda temperatūras sadalījumu maksimuma un minimuma robežās. Mainīguma rādītājs ir visu mēneša temperatūru standartnovirze no ilgtermiņa vidējās.

· Zema paredzamība – kad ilgtermiņa kurss ir vāji izteikts, bet mainība atsevišķos gados ir liela.

· Augsta paredzamība – vienmērīgākais temperatūras režīms.Šajā gadījumā visas svārstības jau ir ietvertas vidējā ilgtermiņa temperatūru gaitā, un mēneša temperatūras gandrīz neatšķiras no ilgtermiņa vidējām.

· Tropu mežam raksturīgs vismazākais kontrasts, mainīgums un vislielākā paredzamība.

· Lielākais kontrasts, mainīgums un zemā paredzamība ir tundras temperatūras režīms.

Pielāgošanās ikdienas temperatūras kontrastiem prasa fizioloģiskus mehānismus, kā arī nosaka dzīvnieku ikdienas aktivitātes ritmu.

Visu dzīvo organismu šūnu protoplazmas spēj dzīvot tikai temperatūrā no 0° līdz 50 0 .

Dzīvnieki ir mazāk izturīgi. Atbilstoši organismu tolerancei pret temperatūras režīms tie ir sadalīti eiritermisks un stenotermisks , t.i. spēj izturēt plašas vai šauras temperatūras svārstības.

Atkarībā no tā, kā organismi pielāgojas temperatūras režīmam, tos iedala divās ekoloģiskās grupās:

· kriofili- organismi, kas pielāgoti aukstumam, zemai temperatūrai;

· termofīli- vai siltumu mīlošs.

Tolerances diapazons sauszemes dzīvniekiem parasti ir lielāks nekā ūdensdzīvniekiem (izņemot mikroorganismus). Temperatūras mainīgums gan laikā, gan telpiski ir spēcīgs vides faktors. Dzīvie organismi pielāgojas dažādiem temperatūras apstākļiem; daži var dzīvot nemainīgā vai relatīvi nemainīgā temperatūrā, citi ir labāk pielāgoti temperatūras svārstībām.

Temperatūras faktora ietekme uz organismiem tiek samazināta līdz tā ietekmei uz vielmaiņas ātrumu. Pamatojoties uz van't Hoff likumu ķīmiskajām reakcijām, jāsecina, ka temperatūras paaugstināšanās izraisīs proporcionālu bioķīmisko vielmaiņas procesu ātruma palielināšanos.

Analizējot saistību starp organismiem un apkārtējās vides temperatūru, visus organismus iedala divos veidos: homoiotermisks un poikilotermisks . Šis iedalījums attiecas uz dzīvnieku valsti; dažreiz dzīvniekus iedala siltasiņu un aukstasiņu (Skatīt iepriekšējo lekciju)

1. Ķermeņa nāves cēlonis augstā temperatūrā ir homeostāzes un vielmaiņas ātruma pārkāpums, olbaltumvielu denaturācija un enzīmu inaktivācija, dehidratācija.

2. Neatgriezenisks olbaltumvielu struktūras bojājums notiek aptuveni 60°C temperatūrā. Tas ir tieši "termiskās nāves" slieksnis vairākiem vienšūņiem un dažiem zemākiem daudzšūnu organismiem.

3. Pielāgošanās temperatūras izmaiņām tajos izpaužas tādu eksistences formu veidošanā kā cistas, sporas, sēklas. Dzīvniekiem "karstuma nāve" iestājas pirms olbaltumvielu denaturācijas nervu sistēmas un citu regulējošo mehānismu darbības traucējumu dēļ.

4. Zemā temperatūrā vielmaiņa palēninās vai pat apstājas, šūnu iekšienē veidojas ledus kristāli, kas izraisa to iznīcināšanu, intracelulāro sāļu koncentrācijas palielināšanos, osmotiskā līdzsvara traucējumus un olbaltumvielu denaturāciju.

5. Salizturīgi augi iztur pilnīgu ziemas sasalšanu ultrastrukturālo pārkārtojumu dēļ, kuru mērķis ir šūnu dehidratācija. Sēklas iztur temperatūru tuvu absolūtajai nullei.

Kopumā temperatūrai var būt divas ietekmes uz ķermeni:

1. Tiešais efekts - vielmaiņas procesu ātruma palielināšanās (poikilotermiskajiem dzīvniekiem). Tas nosaka kukaiņu krāsu (ziemeļu ir tumšāki).

2. Netiešā ietekme - uztver receptori. Tajā pašā laikā dzīvnieks atrod ērtāku zonu (kokvilnas laputu kustība dienas laikā caur kokvilnu).

3. Temperatūra nosaka dzīvnieku darbības veidu (piemēram, rāpošana un dažādi veidi lidojums).

Mehānismi, kas novērš kukaiņu aukstu nāvi:

1. Ķermeņa dehidratācija par 20-30% no sākotnējā.

2. Ūdens saistīšana ar kaloīdiem.

3. Tauku satura palielināšanās.

4. Glikogēna, kas ir hidrofils koloīds, palielināšanās.

5. Izšķīdušo vielu koncentrācijas palielināšana (1 mols uz 1 litru pazemina sasalšanas temperatūru par 2ºC).

6. Glicerīna koncentrācijas palielināšana (pēc tam pārvēršas par glikogēnu).

Mehānismi, kas novērš kukaiņu karstuma nāvi:

1. Izvairīšanās no apsildāmām zonām termoreceptoru darbības dēļ).

2. Mitruma iztvaikošana no virsmas (darbojas tikai pie zema mitruma).

3. Šķidruma pilienu smērēšana pa ķermeni.

Faktori, kas ietekmē datoru veiktspēju un

Sistēma

Elektroniskie datori un sistēmas parasti tiek darbināti dažādos apstākļos ar atšķirīgu fizikālo un ķīmisko vidi un raksturu. Darbības apstākļi ir ļoti atšķirīgi.

Apsveriet faktorus, kas ietekmē datora veiktspēju. Tie ir sadalīti šādos veidos: klimatiskie, mehānisks Un starojums.

Klimatiskie faktori ir:

Apkārtējās vides temperatūras un mitruma izmaiņas;

Saules dūriens;

Atmosfēras spiediena palielināšanās vai samazināšanās;

Vēja vai kustīgas putekļu, smilšu straumes klātbūtne;

Aktīvo vielu klātbūtne apkārtējā atmosfērā;

Saules starojuma klātbūtne;

Sēnīšu veidojumu (pelējuma), mikroorganismu klātbūtne;

Kukaiņu un grauzēju klātbūtne;

Sprādzienbīstamas un uzliesmojošas atmosfēras klātbūtne;

Lietus, aerosols;

Ozona klātbūtne vidē.

Mehāniskie faktori ir:

Vibrācijas, trieciena ietekme;

Lineārā paātrinājuma ietekme;

Akustiskā ietekme;

Bezsvara stāvokļa klātbūtne.

Radiācijas faktori ir:

kosmiskais starojums;

Kodolstarojums no reaktoriem, kodoldzinējiem;

Apstarošana ar gamma-fotonu plūsmu;

Apstarošana ar ātrajiem neitroniem, beta daļiņām, alfa daļiņām, protoniem, deuteroniem.

Daži no šiem faktoriem izpaužas neatkarīgi no citiem, bet daži faktori - kopīgā darbībā ar citiem konkrētas grupas faktoriem. Piemēram, kustīgu smilšu plūsmu klātbūtne neizbēgami izraisīs datora vibrāciju.

klimatiskie faktori

Apkārtējās vides temperatūra

Datoru un tā sastāvdaļu apkārtējās vides temperatūras paaugstināšanās ir saistīta, no vienas puses, ar atmosfēras temperatūras paaugstināšanos un, no otras puses, ar siltuma izdalīšanos mikroelektronisko komponentu darbības laikā.

Parasti datora iekšienē ir augstāka temperatūra nekā ārpusē, un tas ir jāņem vērā, izstrādājot tā dizainu, jo temperatūras pazemināšanās ir saistīta tikai ar atmosfēras temperatūras izmaiņām.

Lai dators darbotos, ir jānosaka pieļaujamais temperatūras diapazons. Šajā gadījumā datoram jāpaliek darbspējīgam ieslēgtā, tas ir, darba stāvoklī.

Lai izslēgtu datora kļūmes iespēju uzglabāšanas un transportēšanas laikā (nedarba stāvoklī), tā konstrukcija ir izgatavota tā, lai tā varētu izturēt temperatūru, kas ir nedaudz augstāka par pieļaujamo diapazonu. Šādas temperatūras sauc par ierobežojošām temperatūrām, tās raksturo datora dizaina siltuma un aukstuma pretestību.

Apkārtējās atmosfēras temperatūras augšējā un apakšējā vērtība datora darbības laikā, kā arī gaisa vai citu gāzu temperatūra tās uzglabāšanas un transportēšanas laikā ir sadalīta pēc cietības pakāpēm, 1. tabula:

1. tabula

Saules dūriens