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Wärmehaushalt und ArbeitProf. Dr. med.H.-V.
Ulmer, FA für Physiologieulmerhv_at_t-online.de
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• Wärmebilanz als Ergebnis von Wärmeproduktion und
• Wärmeabgabe

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Wärmehaushalt
und Arbeit__________________________

• Wärmeproduktion
• In Ruhe ca. 100 Watt, würde einen An-stieg der
  Kerntemperatur von ca. 1/h be-wirken, wenn keine
  Abgabe stattfände
• Bei Muskelarbeit Wirkungsgrad besten-falls 25 ,
  d. h. der größte Teil der gestie-genen
  Energiebereitstellung geht als Wärme verloren.
  Bei 100 Watt Ergometrie-Leistung also 300 W
  Wärme bzw. 400 W Gesamtumsatz.

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Wärmehaushalt
und Arbeit__________________________

• Energieumsatz Wärmeproduktion
• für verschiedene körperliche Tätigkeiten
• SPITZER, H., Th. HETTINGER und G. KAMINSKY
  Tafeln für den Energieumsatz bei körperlicher
  Arbeit. Berlin Köln, Beuth 1982.

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Wärmehaushalt und
Arbeit______________________________

• Energieumsatz bei 8 h-Schwerstarbeit
• Frauen 360 Watt 1250 kJ/Arbeitsstunde
• Männer 490 Watt 1700 kJ/Arbeitsstunde
• Zum Vergleich Energieumsatz ohne besondere
  körperliche Aktivitäten
• Frauen 100 Watt 350 kJ/Stunde
• Männer 115 Watt 400 kJ/Stunde
• Mehranteil durch Schwerstarbeit
• Frauen 900 kJ/h, Männer 1300 kJ/h

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Wärmehaushalt
und Arbeit__________________________

• Wärmeaustausch zwischen Mensch und Umgebung in
  beiden Richtungen durch
• Leitung (Kontakt)
• Strahlung (Infrarotstrahlung)
• Wärmeabgabe von der Haut, begünstigt durch
• Verdunstung
• Konvektion (Grenzschichteffekt), begünstigt
  Leitung und Verdunstung

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Wärmehaushalt
und Arbeit__________________________

• Grenzschicht an die Haut grenzende Schicht
  Isoliereffekt!
• Kleidung und Wärmeaustausch Kleidung
• reduziert die freie Haufläche
• isoliert gegenüber Hitze und Kälte
• verstärkt die Grenzschicht (Isoliereffekt, aber
  nur, wenn Luft und wenn nicht durch-geschwitzt)

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Wärmehaushalt und
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• Grenzschicht und Mikroklima unter der Kleidung
• 1. Die Grenzschicht Luft wird durch
  Verdun-stung (perspiratio sensibilis und
  insensibilis) angefeuchtet Hemmt die
  Wärmeabgabe durch Verdunstung
• Perspiratio insensibilis meistens
  extraglan-duläre Feuchtigkeitsabgabe durch
  Diffusion

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Wärmehaushalt und
Arbeit________________________

• Grenzschicht und Mikroklima unter der Kleidung
• 2. Die Grenzschicht wird durch Leitung angewärmt
  Hemmt die Wärmeabgabe durch Leitung
• 3. Die Grenzschicht wird durch Kleidung
  stabilisiert Hemmt die Konvektion und somit die
  Wärmeabgabe durch Leitung und Verdunstung

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Wärmehaushalt und
Arbeit________________________

• Kleidung und Wärmehaushalt
• Kleidung als Kälte- und Nässeschutz
• Kleidung als Hitzeschutz bei hohen
  Trockentemperaturen Grenzschicht hemmt auch den
  Wärmeübergang von Luft zu Haut
• Kleidung bei starker Wärmeeinstrahlung
  Reflektierende Kleidung hemmt die Umsetzung von
  Wärmestrahlen in Wärme an der Bekleidungsoberfläc
  he

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Wärmehaushalt und
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• Kleidung und UV.-Schutz
• Kleidung schützt auch vor UV.-Strahlen
• Akut gegen Sonnenbrand
• Chronisch - gegen vorzeitige Alterung (Seemanns-
  oder Landmannshaut) - Hautmalignome

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Wärmehaushalt
und Arbeit__________________________

• Regelwerke
• G 21 Kältearbeiten (Räume lt - 25 C),
• G 30 Hitzearbeiten (je nach Wärme- stromdichte,
  muskulärer Aktivität, Einwir-kungsdauer sowie
  CNET).
• Beurteilungsrelevant
• Korrigierte normale Effektivtemperatur CNET
• Klimasummenmaß,
• abhängig von Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit
• und Luftgeschwindigkeit

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Wärmehaushalt
und Arbeit__________________________

• Meßtechnik
• Trockentemperatur
• Feuchttemperatur
• Strahlungstemperatur (Globe-Thermometer)
• Windgeschwindigkeit (Anemometer)
• Daraus resultierend Effektivtemperatur als
  Klimasummenmaß

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Wärmehaushalt
und Arbeit__________________________

• Umgebungstemperaturen
• Indifferenztemperatur
  (physiologisch definiert, Minimum
  des Energieumsatzes)
• Behaglichkeitstemperatur
• (psychologisch definiert,
  Skalenwerte)

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Wärmehaushalt und
Arbeit________________________

• 2 Skalen für die Ermittlung der thermischen
  Behaglichkeit

Empfindungsskala für die thermische Behaglichkeit
(nach ISO/DIS 10551) "Welche Zahl entspricht
Ihrem augenblicklichen Gefühl der
Behaglichkeit? 4 sehr heiß 3 heiß 2 warm 1
etwas warm 0 neutral -1 etwas kühl -2 kühl -3
kalt -4 sehr kalt
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Wärmehaushalt und
Arbeit________________________

• Balance des Wärmehaushalts (RUPPE, 1995, S. 192)

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Wärmehaushalt und
Arbeit________________________

• Behaglichkeitszone und Akzeptanz (nach FANGER,
  1973)
• Aus Wenzel und Piekarski, 1982, S. 86

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Wärmehaushalt und
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• Akklimatisation
• Erste Phase in wenigen Tagen hin und
  zurückSchon bei einem verlängerten Wochenende
  in der Heimat!
• In den ersten Tagen Zurückhaltung mit
  körperlichen Aktivitäten
• Oft hinkt das Durstgefühl nach!
• Bei Auslandseinsätzen Instruktionen über
  Hitzschlag (Ursachen, Prophylaxe, Symptome und
  Soforttherapie) mitgeben!

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Wärmehaushalt und
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Wärmehaushalt und
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• Pathophysiologie
• Hitzeschäden und Kälteschäden

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Wärmehaushalt und
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• Hitzeschäden
• Hitzekollaps Kreislaufkollaps
• Hitzschlag ZNS-Versagen, oft tödlich
• Erhebliche interindividuelle Empfindlichkeit
• Eignung nur bedingt vorhersagbar
  (Ausschluß-kriterien prüfen, letztlich
  Entscheidung während Hitzeexposition am
  Arbeitsplatz)
• Neulinge daher gut im Auge behalten
• Prophylaxe Reichlich trinken, aber nicht zu viel
  auf einmal

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Wärmehaushalt und
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• Hitzeschäden bei Tropenreisen
• Arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchung
• Aufenthalt im Ausland G 35

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Wärmehaushalt und
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• Hitzegetränk
• Flüssigkeitssubstitution wichtiger als
  Salzsubstitution
• Es muß magenverträglich sein (bei Hitzearbeit
  Trinkmenge rund 1 Liter/Stunde)
• Es muß akzeptabel schmecken (Geschmacksauswahl
  anbieten)
• Es muß hygienisch einwandfrei sein

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Wärmehaushalt und
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• Kälteschäden
• Lokaler Kälteschaden (sog. Erfrierung) an den
  Akren, tritt ab Umgebungstempe-raturen unter 4
  C auf!
• Allgemeine Unterkühlung mit Absinken der
  Kerntemperatur

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Wärmehaushalt und
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• Notwendiger Kälteschutz durch Bekleidung (nach
  van DILLA et al., 1968, aus WENZEL u. PIEKARSKI,
  1982, S. 104)

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• Beispiel für passive bauliche Maßnahmen gegen zu
  hohe Bürotemperaturen im Sommer
• (aus WENZEL u. PIEKARSKI, 1982, S. 151)

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• Aktive Maßnahmen gegen zu hohe Bürotemperaturen
  im Sommer
• Ventilator Bläst die Grenzschicht weg
• Raumklimagerät Kühlt und trocknet
• Klimaanlage Kühlt, feuchtet an und reinigt
  (Achtung Filter als Keimschleudern!)

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• Behaglichkeitszone und Akzeptanz (nach FANGER,
  1973)
• Aus WENZEL u. PIEKARSKI, 1982, S. 86

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• Klimatisierung als Konfliktfall!
• Man kann es nicht allen recht machen!

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• Ende

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• RESERVE