Revista de Engenharia Mecânica Aplicada

Abstrato

Modelação robusta da resposta térmica humana ao arrefecimento das mãos e antebraços para melhor desempenho e eficiência energética

M Rida, W Karaki, N Ghaddar e K Ghali

É utilizada uma abordagem de modelação para estudar a eficácia do método Active Cooling (AC) de imersão das mãos e antebraços em água fria para reduzir a temperatura central após atividade física intensa. Um modelo transitório de bioaquecimento segmentar de vários nós baseado na fisiologia e na modelação matemática precisa das funções termorreguladoras é utilizado para prever as temperaturas do núcleo segmentar humano e da pele, e o fluxo sanguíneo arterial para determinadas taxas metabólicas e condições ambientais . A validade do modelo é confirmada pela comparação com dados experimentais publicados sobre a temperatura central durante e após a imersão dos antebraços e das mãos em água fria. O modelo validado é utilizado num estudo de caso para melhorar a compreensão das alterações térmicas corporais associadas e do fluxo sanguíneo arterial e dos mecanismos de AVA durante intervenções de AC que aliviam o stress térmico em ambientes quentes. O tempo necessário para que a temperatura central desça de 38,0°C para 37,0°C é de 33 minutos quando o sujeito está em repouso e exposto ao arrefecimento do ar a 21°C, em comparação com 15 minutos quando as mãos e antebraços estão mergulhados em
água. A perda média de calor sensível durante o período de arrefecimento associada à imersão dos antebraços e das mãos em água a 10°C foi de 106,2 W em comparação com 75,9 W para o arrefecimento passivo com ar a 21°C. O arrefecimento ativo foi considerado um método eficaz para acelerar a redução da temperatura central e pode ser utilizado com dispositivos de arrefecimento eficientes, localizados e portáteis.