Academic literature on the topic 'Stolwijk'

Human thermoregulation models can predict human thermal responses to evaluate thermal comfort and help create a healthy environment, while their applicability to older people has not been sufficiently validated. This study aimed to evaluate the performance of the Stolwijk model and the Tanabe model for predicting older people’s mean and local skin temperatures under thermal transient conditions. Eighteen healthy older people were recruited and exposed to transient environments including neutral (26 °C), low-temperature (23 and 21 °C), and high-temperature (29 and 32 °C) conditions. The local skin temperatures of the subjects were measured and compared to predictions of the Stolwijk model and the Tanabe model. The results revealed that the Stolwijk model and the Tanabe model could accurately predict the mean skin temperature of older people under neutral and high-temperature conditions, while their predictive accuracy declined under low-temperature conditions. Increased deviations were observed in the predictions of local skin temperatures for all conditions. This work attempted to provide an understanding of older people’s thermal response characteristics under transient conditions and to inspire the improvement of thermoregulation models for older people.

This essay looks at the historical significance of three APS classic papers that are freely available online: Hammel HT, Hardy JD, and Fusco MM. Thermoregulatory responses to hypothalamic cooling in unanesthetized dogs. Am J Physiol 198: 481—486, 1960 ( http://ajplegacy.physiology.org/cgi/reprint/198/3/481 ). Hammel HT, Jackson DC, Stolwijk JAJ, Hardy JD, and Strømme SB. Temperature regulation by hypothalamic proportional control with an adjustable set point. J Appl Physiol 18: 1146—1154, 1963 ( http://jap.physiology.org/cgi/reprint/18/6/1146 ). Hellstrøm B and Hammel HT. Some characteristics of temperature regulation in the unanesthetized dog. Am J Physiol 213: 547—556, 1967 ( http://ajplegacy.physiology.org/cgi/reprint/213/2/547 ).

This essay looks at the historical significance of three APS classic papers that are freely available online: Hammel HT, Hardy JD, and Fusco MM. Thermoregulatory responses to hypothalamic cooling in unanesthetized dogs. Am J Physiol 198: 481-486, 1960 ( http://ajplegacy.physiology.org/cgi/reprint/198/3/481 ). Hammel HT, Jackson DC, Stolwijk JAJ, Hardy JD, and Strømme SB. Temperature regulation by hypothalamic proportional control with an adjustable set point. J Appl Physiol 18: 1146-1154, 1963 ( http://jap.physiology.org/cgi/reprint/18/6/1146 ). Hellstrøm B and Hammel HT. Some characteristics of temperature regulation in the unanesthetized dog. Am J Physiol 213: 547-556, 1967 ( http://ajplegacy.physiology.org/cgi/reprint/213/2/547 ).

Nanoporous materials find widespread application in material upgrading by separation (“molecular sieving”) and catalytic conversion. Mass transfer in these materials is a key phenomenon deciding about their technological performance. This chapter deals with the application of measurement techniques which are able to follow the diffusive fluxes of the guest molecules in such materials over “microscopic” distances, including the pulsed field gradient (PFG) technique of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and the techniques of microimaging by interference microscopy (IFM) and by IR microscopy (IRM). Microscopic measurement is a prerequisite for attaining unbiased information about the elementary steps of mass transfer and about their role within the overall process of technological exploitation. We dedicate this treatise to the memory of our dear and highly esteemed colleague Nicolaas Augustinus Stolwijk, notably in recognition of his manifold activities in the field of diffusion, distinguished by their impressively high standard in connecting the message of various techniques of measurement and in combining them to comprehensive views on quite intricate subjects.

2009 - 2010
Lo studio dei meccanismi di termoregolazione del corpo umano e lo sviluppo di modelli di previsione della risposta fisiologica dell’individuo nei confronti del microclima hanno subito un notevole rilancio negli ultimi dieci anni. Tali modelli sono utili strumenti per la caratterizzazione delle condizioni di benessere termoigrometrico negli ambienti confinati e per l’analisi del rischio connesso ad attività lavorative in condizioni microclimatiche severe, ma stanno iniziando ad assumere un ruolo cruciale anche nella previsione della sensazione termica all'aperto, come messo in luce dalla recente azione europea COST 730 che ha condotto alla formulazione di un nuovo indice biometeorologico, l’UTCI, Universal Thermal Climate Inde. L’esigenza di disporre di un modello di termoregolazione del corpo umano va ricercata non solo nella crescente sensibilità nei confronti del benessere termoigrometrico e nell’analisi del rischio connesso ad attività lavorative in condizioni microclimatiche severe (calde o fredde), ma anche nel significativo sviluppo della fisiologia della termoregolazione corporea e dell’analisi dei meccanismi di scambio termico del sistema soggetto-ambiente. Tale modello potrà anche essere impiegato in ambito tecnologico nell'industria dell'abbigliamento, sportivo e protettivo contro i rischi fisico-chimici, ed in quella automobilistica, come strumento di valutazione delle condizioni di comfort termoigrometrico all'interno dell'abitacolo; infine, potrà essere di supporto nella progettazione degli impianti di condizionamento. Il precursore della stragrande maggioranza dei modelli apparsi in letteratura è il modello di Stolwijk a 25 nodi . Formulato nel 1970 per i programmi Skylab ed Apollo della NASA, introdusse per primo la distinzione tra sistema controllore (attivo) e sistema controllato (passivo), schematizzando il corpo umano mediante un insieme di segmenti, ciascuno dei quali è costituito da strati concentrici caratterizzati da diversi valori delle proprietà termofisiche e fisiologiche. Il modello, che poteva essere utilizzato solo in ambienti uniformi e su soggetti nudi, è stato ripreso più volte nel corso degli anni da numerosi gruppi di ricerca allo scopo di estenderlo a situazioni più realistiche (ambienti non uniformi, presenza di abbigliamento) conferendogli una maggiore flessibilità, anche mediante l’incremento del numero di nodi. Nei primi anni ’90, nell'ambito di una collaborazione tra i gruppi di ricerca sugli ambienti termici dell’Università di Napoli Federico II e del Laboratoire de Psychologie et Physiologie Environmentales del CNRS di Strasburgo, fu sviluppato il THERMODE (THERmoregulation MOdel for Disuniform Environment). Ispirato al modello di Stolwijk, era caratterizzato da una maggiore segmentazione corporea, dalla possibilità di tenere conto delle possibili disuniformità spaziali delle variabili microclimatiche (consentendo la valutazione delle principali cause di discomfort locale in ambienti confinati, date dalla presenza di gradienti verticali di temperatura, asimmetrie della temperatura piana radiante, correnti d’aria o pavimento troppo caldo o troppo freddo) e, soprattutto, teneva conto dell’abbigliamento. Questo modello esibiva un discreto accordo con i dati sperimentali in condizioni di comfort e di caldo leggero, ma cadeva in difetto in condizioni di freddo leggero e non prevedeva in maniera adeguata la risposta delle mani e dei piedi. Considerati i limiti offerti dal modello matematico di termoregolazione THERMODE il presente lavoro di tesi si è posto l’obiettivo di migliorarne le prestazioni; nello specifico, il THERMODE è stato soggetto ad una profonda rivisitazione nella parte che rappresenta il sistema passivo. In particolare, è stato ulteriormente incrementato il numero di segmenti con cui viene modellato il corpo umano, che attualmente sono 193, è stata migliorata la modellazione dell’abbigliamento tenendo conto dei recenti sviluppi in materia e, infine, sono state introdotte nuove correlazioni per la valutazione della potenza termica scambiata attraverso la respirazione. Il successivo passo è stato quello della ottimizzazione del sistema attivo alla base del modello, sia mediante confronti con altri modelli presenti in letteratura, sia andando ad individuare, con l’aiuto di un codice di calcolo, nuovi parametri del sistema di controllo. Per distinguerlo dal precedente, il nuovo modello è stato denominato THERMODE 193. [a cura dell'autore]
IX n.s.

A new mathematical multi-segmented model based on an improved Stolwijk model is developed for predicting nude human thermal and regulatory responses within body segments and the environment. The passive model segments the body into the 15 cylindrical parts. Each body part is divided into four nodes of core, skin, artery blood, and vein blood. The body nodes interact with each other through convection, perfusion and conduction. In any body element, the blood exiting the arteries and flowing into the capillaries is divided into blood flowing in the core (exchanges heat by perfusion in the core) and blood flowing into the skin layer (exchanges heat by perfusion in the skin). The model calculates the blood circulation flow rates based on exact physiological data of Avolio [1], real dimensions, and anatomic positions of the arteries in the body. The circulatory system model takes into consideration the pulsatile blood flow in the macro arteries with its effect on the convective heat transport. The inclusion of calculated blood perfusion in both the tissue and the skin, based on the arterial system model and the heart rate is unique for the current model. The bio-heat human model is capable of predicting accurately nude human transient physiological responses such as the body’s skin, tympanic, and core temperatures, sweat rates, and the dry and latent heat losses from each body segment. The nude body model predictions are compared with published theoretical and experimental data at a variety of ambient conditions and activity. The current model agrees well with experimental data during transient hot exposures. The nude human model has an accuracy of less than 8% for the whole-body heat gains or losses and ±0.48°C for skin temperature values.