空气是人一旦脱离便无法生活下去的一种自然环境因素。

空气停止进入机体,就不可避免地非常迅速地使机体死亡。假如断绝食物,机体有时还能继续生存一个多月(必须在保证有水的情况下),如果断绝空气,机体的生活活动在几分钟内就会立即停止。因为缺乏氧气的时候人体组织细胞就不能实现新陈代谢。

除了空气的化学成分对机体的生活机能有巨大影响外,温度、湿度、气流速度、带电情况、混有尘粒的污染及微生物等的物理特性也同样起着作用。

人的身体,正如一切恒温动物一样,不受外界气候条件变化的影响,保持着36℃~37℃的恒温。机体的各器官和各组织的热产生,是在其内发生的新陈代谢过程(热产生)所致。在人的一般生存条件下,身体中所产生的热量使人始终保持着36℃~37℃的体温。假如人处于静止状态(不工作时)所产生的热量都储藏在身体中,那么人的体温大约会升高20℃,即整个体温会高达近60℃。在工作时身体会产生更多的热,身体所完成的工作愈繁重,产热也就愈多。为了使身体保持恒温,就应当使身体不储藏过多的热量。因为人体的正常体温是在36℃~37℃,可见,机体应当“消耗掉”在一昼夜间所产生的热量,身体的热产生和热消失是应当保持平衡的。

之所以身体能使保持恒温,是由于在身体中有极复杂的热调节机制,这个机制一方面调节着热产生,另一方面将热散到周围环境中去。

产生过多的热量是由下列许多原因造成的:①食物的质量和数量;②衣着的质量和数量;③劳动活动的性质和条件;④身体周围环境的物理特性。

身体中的过多的热量是放散到周围环境中去的,主要是放散到空气中。外界环境的物理特性在变化着,而身体所保持的温度是不变的。在穿着一般的衣服且空气平均温度在16℃~18℃时,身体的散热情况见表6。

表6 机体的散热

上述的体热放散中通过皮肤的(传导、散热、蒸发排泄)达到86.9%,通过肺的(传导、蒸发排泄)达到11.1%,通过身体的排泄物(粪便、尿)达到2%。

根据上面所引证的数字材料可得出这样一个结论,就是越是幼小的儿童,在身体的热调节方面皮肤就担负着越重大的任务。这是因为幼儿皮肤表面积相对大的缘故。因此,在外界环境(空气、水)逐渐冷起来的时候,儿童的身体会比较迅速地感到寒冷。空气的冷却作用是受它的温度、湿度和空气流动速度决定的。与体温相比,空气的温度愈低,则空气对身体所产生的冷却作用就愈剧烈。

汗的发散也具有冷却机体的作用,这是因为每蒸发1克水就会消散热量581卡(潜在热量的散失),这些热量是通过皮肤蒸发排泄出去的。周围空气温度愈高,则蒸发排泄这种散热方法所起的作用也就愈大,例如在夏天。

通过皮肤蒸发排泄来散热这一过程,是跟空气的湿度相关联的。通过皮肤的蒸发排泄随着空气(干燥空气)相对湿度的减少而增大,随着空气(湿空气)相对湿度的增加而减少。

同时,在空气温度低的时候,空气的高湿度能使身体的散热增高。这是因为水要比空气导热性更强(是空气的27倍)。在冷空气中含有的水分愈多,通过皮层发散出的热量也会愈多。所以,当天气潮湿、降雾或在潮湿的场所,人们就会有一种发凉的感觉。由于儿童的皮肤表面积是相对地大的,儿童会特别敏锐地感觉到这一点。

空气的冷却作用,除了取决于温度和湿度外,也取决于空气的流动速度。空气的流动速度愈大,其冷却作用也就愈强。

直接跟皮肤表面接触的空气层会比较迅速地吸收体温,并会因皮肤表面所蒸发出来的湿气而形成饱和。这时,假如人体周围的空气不流动,由于空气的温度和湿度的增高,就会使身体停止散热。反之,假如跟皮肤接触的空气层不断地被新流过来的空气替代,这种新流过来的空气就能从皮肤表面吸收热和湿气。所以在天气炎热的时候,凉风吹来就使我们能有一种轻松的感觉,但在天气寒冷时,寒风吹来就会使皮肤的热量迅速消失,并产生一种极冷的感觉。

人体的体温调节能力是有限度的。假如超出了这些限度,那么人体体温的永恒性就会遭到破坏,这种永恒性是随着周围环境温度的变化而发生变化的。由于这种永恒性遭到破坏,所以不论是在各系统和各器官方面,还是在整个身体方面都会产生影响,例如对传染病的抵抗力减弱,肌肉活动的减弱,感受器对外界刺激的感觉力的降低,劳动力的衰减等都是温度调节发生显著障碍的结果。日射病和冻伤是温度调节过程遭到破坏的最明显的表现。

假如皮肤向周围环境散热的同时发生剧烈的产热情形(如繁重的体力劳动,步行,特别是行军,等等)而其散热发生困难时,就会形成日射病。散热的困难,正如前述,是由于周围空气的高温度、高湿度和空气不流动(无风)等形成的。这一切都使体热停滞在身体中,并使身体的温度过高。体温高达40℃或40℃以上,可说明身体的一切机能,尤其是心脏血管系统和中枢神经系统的活动遭到了破坏。

皮肤的冻伤是在处于低温空气的情况下发生的。当空气的湿度很高,特别是空气流动速度极快时,即使温度不很低也可能发生冻伤。因为在这种情况下,身体的热散失剧烈增加。暴露在外面的皮层表面(颊、鼻),以及在极坏的保温状态下或穿紧窄的、特别是潮湿的鞋而长时间处在寒冷状态中的脚,通常容易发生冻伤。

除了上述这些因素以外,大气压力、空气的带电状态、太阳的辐射能(太阳辐射)以及尘埃和细菌等对人的感觉都会有某种程度的影响。