Stres termofizjologiczny PhS

Wskaźnik stresu termofizjologicznego PhS informuje o rodzaju procesów dostosowawczych organizmu ludzkiego do warunków termicznych otoczenia (BŁażejczyk 2004). Pozwala zatem stwierdzić, w jaki sposób człowiek rea-guje na panujące warunki zewnętrzne, czy jest poddawany stresowi zimna, gorąca, czy panujące warunki odbiera jako termoneutralne (sikora 2008).

W przypadku przewagi konwekcyjnych strat ciepła występuje fizjologiczny stres zimna (PhS ≥ 1,5). Stres gorąca (PhS ≤ 0,75) pojawia się wówczas, gdy w wymianie ciepła z otoczeniem dominuje ewaporacja. Warunki termoneutralne (PhS = 0,75–1,5) występują w stanie względnej równowagi konwekcyjnych i ewaporacyjnych strat ciepła (BŁażejczyk 2004).

Stres termofizjologiczny PhS [b.w.] stanowi stosunek konwekcyjnych strat ciepła C [W⋅m^–2] do ewaporacyjnych strat ciepła E [W⋅m^–2] z organizmu człowieka (BŁażejczyk 2004):

PhS = C/E (30)

Wartości C oraz E obliczono, posiłkując się wzorami 21 i 26. Uzyskane wyniki odniesiono do skali przedstawionej w tabeli 28.

Tabela 28. Skala natężenia stresu termofizjologicznego PhS

Stres termofizjologiczny PhS Rodzaj i natężenie stresu

Poniżej 0,25 duże natężenie stresu gorąca

Od 0,25 do 0,75 znaczne natężenie stresu gorąca

Od ponad 0,75 do 1,50 warunki termoneutralne Od ponad 1,50 do 4,0 znaczne natężenie stresu zimna

Ponad 4,0 duże natężenie stresu zimna

Źródło: BŁażejczyk (2004).

Wartości PhS wskazują, jakie reakcje termoregulacyjne są aktywizowane w danych warunkach otoczenia w organizmie człowieka i jakie jest ich natę-żenie. Fizjologiczny stres zimna pojawia się, gdy przeważają konwekcyjne straty ciepła. Stres gorąca występuje, gdy w wymianie ciepła z otoczeniem dominuje ewaporacja. Nasilenie procesów adaptacyjnych do warunków gorąca jest tym większe, im niższa jest wartość wskaźnika PhS, im większa więc jest przewaga strumienia E nad strumieniem C. Największe nasilenie stresu gorąca występuje, wówczas gdy obserwuje się dopływ ciepła do organizmu w wyniku wymiany turbulencyjnej ciepła jawnego (przy dodatnim strumieniu C).

PhS przyjmuje wtedy wartość ujemną. Przy wartościach PhS zbliżonych do jedności intensywność reakcji termoregulacyjnych jest niewielka, a warunki takie można określić jako termoneutralne (BŁażejczyk 2005a).

Średnie miesięczne wartości stresu termofizjologicznego w badanym dziesię-cioleciu wynosiły od 0,9 do 1,4 latem, co odpowiada warunkom termoneutralnym,

do 3,6–4,2 zimą, co wskazuje na znaczne i duże natężenie stresu zimna (tab. 29).

Przebieg średnich miesięcznych wartości stresu termofizjologicznego w okre-sach wrzesień–październik oraz kwiecień–maj odzwierciedlał nasilenie pro-cesów adaptacyjnych organizmu do zmieniających się warunków otoczenia.

Średnie wartości stresu termofizjologicznego notowane od listopada do marca wskazywały na występowanie silnych procesów dostosowawczych do panują-cych warunków zimna. W badanym dziesięcioleciu średnia wartość wskaźnika stresu termofizjologicznego PhS w sezonie letnim była zbliżona do średniej wartości otrzymanej dla środkowej Polski (region pojezierny i centralny) przez BŁażejczyka i kunert (2011) i wynosiła 1,2, co było informacją o względnej równowadze strat ciepła przez unoszenie i parowanie.

Tabela 29. Średnie miesięczne wartości wskaźnika stresu termofizjologicznego PhS [b.w.], lata 2001–2010

Analizując wartości średnie w kolejnych dniach roku w badanych miej-scowościach, można zauważyć, że warunki termoneutralne dla organizmu człowieka występowały od połowy maja do początku września (rys. 20). Jak wynika z przebiegu wartości maksymalnych w poszczególnych dniach, w bada-nym wieloleciu najczęściej pojawiały się dni ze znaczbada-nym i dużym natężeniem stresu zimna. Przebieg wartości minimalnych wskazuje na występowanie stresu gorąca już w kwietniu. Dni z występującym stresem gorąca pojawiały się śred-nio w drugiej połowie kwietnia i były notowane przez całe lato.

Absolutnie najwyższa wartość stresu termofizjologicznego PhS w godzinach południowych w okresie 2001–2010 wystąpiła w Kętrzynie 24 lutego 2007 roku i wyniosła 7,3, co odpowiada warunkom dużego natężenia stresu zimna. Abso-lutnie najniższą wartość PhS – 0,01, odnotowano również w Kętrzynie 23 lipca 2010 roku. Porównywalne wartości odnotowano także w Olsztynie i Mławie, w pozostałej zaś części regionu były one bliskie zeru, co było informacją o dużym natężeniu stresu gorąca. Minimalne wartości wskaźnika stresu termofizjolo-gicznego były zbliżone do otrzymanych przez BŁażejczyka i kunert (2011).

W analizowanym wieloleciu najczęściej pojawiał się umiarkowany stres zimna – od 57% dni w roku w Suwałkach do 66% w Elblągu (rys. 21). Klasa umiar-kowanego stresu zimna jako jedyna wystąpiła w każdym z miesięcy w roku (tab. 30). W październiku umiarkowany stres zimna pojawiał się średnio

Rysunek 20. Średnie, maksymalne i minimalne wartości wskaźnika stresu termofizjologicznego PhS [b.w.], lata 2001–2010:

a – Elbląg, b – Olsztyn, c – Kętrzyn, d – Mikołajki, e – Mława, f – Suwałki Źródło: opracowanie własne.

w regionie przez 96% dni. Wysoki udział tej klasy odczucia odnotowano także w listopadzie w Olsztynie, Mikołajkach i Elblągu. Warunki termoneutralne występowały w roku zdecydowanie rzadziej, od 17% w Mławie do 20% w Miko-łajkach, z maksimum (50%) przypadającym na okres lata. Silny stres zimna stanowił trzecią co do frekwencji klasę reakcji termofizjologicznych wystę-pującą z częstością od 8% w Elblągu do 17% w Suwałkach. Najczęściej silny stres zimna występował od grudnia do lutego. Jego maksimum przypadało w styczniu. Klasa ta w Suwałkach oraz Mławie pojawiła się w tym miesiącu średnio co półtorej doby, co drugi dzień w Kętrzynie oraz co trzeci w Elblągu i Olsztynie. W analizowanym wieloleciu jego częstość zdecydowanie spadła w marcu. W kwietniu i październiku występował on stosunkowo rzadko (tab. 30).

Najrzadziej w skali roku pojawiał się umiarkowany (7–8%) i silny (1%) stres gorąca. Do miesięcy niekorzystnych biotermicznie należały lipiec oraz sierpień, w których stres gorąca o natężeniu umiarkowanym występował średnio od 24%

w Elblągu do około 32% w Mławie. Silny stres gorąca najczęściej pojawiał się

Rysunek 21. Częstość [%] występowania poszczególnych rodzajów stresu termofizjologicznego PhS w roku, lata 2001–2010: a – Elbląg, b – Olsztyn, c – Kętrzyn,

d – Mikołajki, e – Mława, f – Suwałki Źródło: opracowanie własne.

Tabela 30. Częstość [%] występowania rodzajów i natężenia stresu termofizjologicznego PhS,

stres zimna 68,1 73,8 88,4 84,0 61,3 42,3 22,9 23,5 57,0 95,8 96,3 76,5 silny stres zimna 31,9 26,2 10,3 2,3 · · · · · 1,0 3,7 23,5

stres zimna 64,8 68,8 85,2 82,3 56,1 39,0 18,7 25,8 60,0 95,8 90,3 71,6 silny stres zimna 35,2 31,2 13,5 1,3 · · · · · 1,3 9,7 28,4

stres zimna 51,0 62,4 83,9 81,3 54,2 40,3 17,7 24,8 58,3 96,5 85,7 61,9 silny stres zimna 49,0 37,6 15,5 1,7 · · · · · 2,3 14,3 38,1

stres zimna 58,7 69,5 87,1 86,7 56,8 36,0 14,8 21,3 59,0 96,5 91,3 70,6 silny stres zimna 41,3 30,5 12,3 0,7 · · · · · 1,0 8,7 29,4

stres zimna 45,2 54,6 75,5 81,0 55,8 35,7 19,4 31,6 58,0 93,5 83,0 57,1 silny stres zimna 54,8 45,4 23,5 3,0 · · · · · 2,6 17,0 42,9

stres zimna 41,3 50,0 73,5 80,3 59,4 42,3 16,8 24,2 61,7 95,5 81,7 58,1 silny stres zimna 58,7 50,0 26,5 4,0 · · · · · 2,9 18,3 41,9

w lipcu, około 10% w Olsztynie i Mławie. W Elblągu, Kętrzynie oraz Suwał-kach jego częstość spadła do około 7%, w MikołajSuwał-kach zaś wyniosła 5%. Silny stres gorąca sporadycznie pojawiał się w Olsztynie, Mikołajkach, Mławie oraz Suwałkach już w maju.