Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Терморегуляция организма человека

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Её количество зависит от степени физического напряжения в определенных климатических условиях. Для нормального протекания физиологических процессов в организме человека необходимо, чтобы выделяемая организмом теплота полностью отводилась в окружающую среду, так как функционирование организма требует протекания в нем химических и биохимических процессов в достаточно строгих температурных пределах (36,5 - 37,0оС).

Условия, нарушающие тепловой баланс, вызывают в организме ответные реакции, способствующие его восстановлению за счет адаптивных и компенсаторных возможностей организма.

Процессы регулирования тепловыделений для поддержания постоянной температуры тела человека в пределах 36 - 37С называются терморегуляцией.

Терморегуляция - физиологический процесс, находящийся под контролем центральной нервной системы.

Процессы регулирования тепловыделений осуществляются в основном 3 способами: биохимическим путем; путем изменения интенсивности кровообращения и интенсивности потовыделения.

Терморегуляция биохимическим путем заключается в изменении интенсивности обмена веществ (окислительных процессов) при перегревании или охлаждении организма.

Терморегуляция путем изменения интенсивности кровообращения заключается в способности организма регулировать подачу крови (теплоносителя) от внутренних органов к поверхности тела, путем сужения или расширения кровеносных сосудов в зависимости от температуры окружающей среды. Кровоснабжение при высокой температуре может быть в 20 - 30 раз больше, чем при низкой. В пальцах кровоснабжение может изменяться до 600 раз.

Терморегуляция изменением интенсивности выделения пота осуществляется за счет изменения процесса теплоотдачи и в результате испарения выделяемого пота.

Терморегуляция организма осуществляется одновременно всеми способами, что исключает переохлаждение и перегрев организма, так как, обеспечивает равновесие между количеством тепла, непрерывно образующимся в организме (химическая терморегуляция) и излишком тепла непрерывно отдаваемом в окружающую среду (физическая терморегуляция), т. е. сохраняется тепловой баланс организма.

Терморегуляцию (Q) можно представить следующим образом:

Q = M R C - E (1)

Поддержание постоянства температуры тела определяется теплопродукцией организма М, то есть, процессами обмена веществ в клетках (переваривание пищи, сжигание запасов сахара и жира), производимой в результате физической активности (выполнения работы, непроизвольного дрожания мышц);

теплоотдачей или теплоприходом R за счет инфракрасного излучения, которое излучает в окружающее пространство или получает поверхность тела из него;

теплоотдачей или теплоприходом за счет конвекции С, то есть через нагрев или охлаждение тела воздухом, омываемым поверхность тела;

теплоотдачей E, обусловленной испарением влаги с поверхности кожи, слизистых оболочек верхних дыхательных путей, легких.

Изменение параметров микроклимата вызывает изменение процентного содержания величин, определяющих тепловой баланс организма человека.

В нормальных условиях при слабом движении воздуха человек в состоянии покоя теряет всей вырабатываемой организмом тепловой энергии в результате тепловой радиации около 45%; конвекцией до 30% и испарением до 25%.

При этом: свыше 80% тепла отдается через кожу, около 13% через органы дыхания, около 7% тепла расходуется на согревание принимаемой пищи, воды и вдыхаемого воздуха.

При повышении температуры наружного воздуха и тех же значениях относительной влажности испаряемость кожного покрова увеличивается за счет потоотделения с поверхности кожи человека. Потоотделение играет важную роль в сохранении комфортного состояния человека, оно выражается в потере тепла организмом. Так, при нормальных атмосферных условиях организм выделяет от 0,4 до 0,6л пота в сутки, а за 1 час потовыделения затрачивается 0,6ккал.

При работе в условиях повышенной температуры и влажности теплоотдача организма затруднена.

3. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата

Нормы производственного микроклимата установлены системой ста ндартов безопасности труда и санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.4.548-96 [4]. Они едины для всех производств и всех климатических зон.

В нормативных документах отдельно нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне производственного помещения: температура, относительная влажность, скорость воздуха в зависимости от способности организма человека к акклиматизации в разное время года, характера одежды, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении.

Для оценки характера одежды (теплоизоляции) и акклиматизации организма в разное время года введено понятие периода года. Различают теплый и холодный периоды года.

Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10С и выше, холодный - ниже +10С.

При учете интенсивности труда все виды работ исходя из общих энергозатрат организма делятся на 3 категории: легкие (Iа, Iб), средней тяжести (IIа, IIб) и тяжелые (III).

Характеристику производственны х помещений по категории выполняемых в них работ устанавливают по категории работ, выполняемых 50% и более работающих в соответствующем помещении.

К легким работам относятся работы, выполняемые сидя и стоя, не требующие систематического физического напряжения (работа контролеров, в процессах точного приборостроения, офисные работы и др.). Легкие работы по энергозатратам подразделяют на 2 категории: Iа -с затратами энергии до 139Вт и Iб- с затратами энергии от 140 до 174Вт.

К работам средней тяжести относят работы с затратой энергии 175232Вт (категория IIа) и 233290Вт (категория IIб). В категорию IIа входят работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей, в категорию IIб - работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10кг) тяжестей (в механосборочных цехах, текстильном производстве, при обработке древесины и др.).

К тяжелым работам (категория III) с затратой энергии более 290 Вт относят работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности с постоянным передвижением, с переноской значительных (более 10кг) тяжестей (в механосборочных цехах, текстильном производстве, при обработке древесины и др.).

Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхн ости тела работающих от производственных источников на постоянных и непостоянных рабочих местах не должны превышать:

35Вт/м2 - при облучении? 50% поверхности тела;

70 Вт/м2 - при облучении 25 50% поверхности тела;

100 Вт/м2 - при облучении не более 25% поверхности тела.

Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретого металла, стекла, открытого пламени и др.) не должна превышать 140Вт/м2, при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательно использование средств индивидуальной защиты.

При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать в зависимости от категории работ следующие величины при категории р абот:

Iа - 25С; Iб - 24С; IIа - 22С; IIб - 21С; III - 20С

Благоприятный микроклимат на производстве является важным условием высокопроизводительного труда и профилактики профессиональных заболеваний.

4. Классификация условий труда по метеорологическим факторам производственной среды

производственный среда метеорологический микроклимат

Исходя из гигиенических критериев Р 2.2.2006 - 05 [5], условия труда подразделяются на 4 класса: 1 - оптимальные; 2 - допустимые; 3 - вредные; 4 - опасные.

Оптимальные микроклиматические условия (1 класс) установлены по критериям, оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8 - часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья и являются предпочтительными на рабочих местах.

Перепады температуры воздуха по высоте и горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течении смены на рабочих местах при обеспечении оптимальных величин микроклимата не должны превышать 2С и выходить за пределы величин, указанных в таблице 3 (приложение) для отдельных категорий работ.

Допустимые микроклиматические условия (2 класс) установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8 - часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности и сказаться на качестве труда.

Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.

При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3С. Перепад температуры воздуха по горизонтали, а также ее изменения в течение смены не должны превышать при категориях работ: Iа; Iб - 4С и IIа; Iб - 5 С; III - 6С.

При этом абсолютные значения температуры воздуха на рабочих местах не должны выходить за пределы величин, указанных в таблице 4 (см. приложение) для отдельных категорий работ.

При температуре воздуха на рабочих местах 25С и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы при температуре воздуха, С: 25 - 70%; 26 - 65%; 27 - 60%; 28 - 55%.

При температуре воздуха от 26 до 28С скорость движения воздуха для теплого периода года, должна соответствовать диапазону: 0,1 0,2м/с при категории работ Iа; 0,1 0,3м/с при категории работ Iб; 0,2 0,4м /с при категории работ IIа; 0,2 0,5м/с при категории работ IIб и III.

В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные величины показателей микроклимата невозможно установить из-за технологических требований к производственному процессу или экономически обоснованной нецелесообразности, условия микроклимата рассматриваются как вредные и опасные.

В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата применяются защитные мероприятия: системы местного кондиционирования воздуха, воздушное душирование; компенсация неблагоприятного воздействия одного параметра микроклимата изменением другого; спецодежда и другие средства индивидуальной защиты; помещения для отдыха и обогрева; регламентация времени работы, в частности, перерывы в работе, сокращение рабочего дня, увеличение продолжительности отпуска, уменьшение стажа работы и другие.

Отнесение условий труда к тому или иному классу вредности и опасности по показателям микроклимата осуществляется в соответствии с таблицами [5].

4.1 Определения индекса тепловой нагрузки среды

Для оценки сочетанного действия параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения) в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегревания используется интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС - индекс).

ТНС - индекс определяется на основе величин температуры влажного термометра аспирационного психрометра (tвл) и температуры внутри зачерненного шара (tш).

Температура внутри зачерненного шара (tш) измеряется термометром, резервуар которого помещен в центр зачерненного полого шара. Данная температура отражает влияние температуры поверхностей (оборудования, заготовок и готовых изделий, технологического инструмента и т.п.), и скорости движения воздуха в объёме этого же помещения.

Зачерненный шар должен иметь диаметр 90мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения 0,95. Точность измерения внутри шара не менее ± 0,5оС.

ТНС - индекс рекомендуется использовать для интегральной оценки тепловой нагрузки производственной среды на рабочих местах, на которых скорость движения воздуха не превышает 0,6м/с, а интенсивность теплового облучения составляет не менее 1200Вт/м2.

Значения ТНС - индекса не должны выходить за пределы величин, рекомендуемых в таблице 1.

Таблица 1 - Рекомендуемые величины ТНС - индекса для профилактики перегревания организма


Категория работ по уровню энергозатрат, Вт	Величины ТНС - индекса,?С
Iа	22,2?26,4
Iб	21,5?25,8
IIа	20,5?25,1
IIб	19,5?23,9
III	18,0?21,8

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒