Вопрос 21. Расскажите о комплексном влиянии физических свойств воздуха на терморегуляцию организма человека.

Гигиеническое нормирование микроклимата. Профилактика перегреваний и переохлаждений.

Микроклимат производственных помещений определяется совокупностью воздействия на организм человека воздуха определенной температуры, влажности и скорости с тепловым излучением нагретых поверхностей. Микроклимат разных производственных помещений напрямую зависит от колебаний множества внешних метеорологических условий. Именно по этой причине для нормального микроклимата нужна постоянная профилактика перегревания.

Замена старых и внедрение новых технологических процессов и оборудования способствуют оздоровлению неблагоприятных условий труда.

Автоматизация и механизация процессов, дистанционное управление обеспечивают возможность пребывания рабочих вдали от источника радиационного и конвекционного тепла. Эта группа мероприятий с гигиенической точки зрения является наиболее радикальной.

К группе санитарно-технических мероприятий относятся средства локализации тепловыделений и теплоизоляции, направленные на снижение интенсивности теплового излучения и тепловыделений от оборудования

Спецодежда должна быть воздухо - и влагопроницаемой (хлопчатобумажная, льняная; грубошерстное сукно), иметь удобный покрой. Для защиты от инфракрасного излучения используют отражающие ткани, на поверхности которых распылен тонкий слой металлов. Для работы в экстремальных условиях (ликвидация пожаров и др.) применяются специальные костюмы, обладающие, повышенной теплосветоотдачей. Для защиты головы от излучения применяют дюралевые, фибровые каски, войлочные шляпы; для защиты глаз – очки (темные или с прозрачным слоем металла), маски с откидным экраном. При работах на открытом воздухе на постоянных рабочих местах предусматриваются тенты, навесы. Кабины машин окрашивают в светлые тона, оборудуются кондиционерами, теплоизолируются.

Теплообмен организма поддерживается путем уравновешива­ния процессов химической и физической терморегуляции.

Химическая терморегуляция определяется способностью организма изме­нять интенсивность обменных процессов. Накопление тепла в организме про­исходит как в результате окисления пищевых веществ и выработки тепла при мышечной работе, так и от лучистого тепла солнца и нагретых предметов, теплого воздуха и горячей пиши. Организм отдает тепло путем проведения, конвекции, излучения и испарения пота. Теплоотдача проведением осуществ­ляется при соприкосновении с холодными поверхностями. Конвекционная отдача тепла происходит при нагревании воздушных масс. Отдача тепла излу­чением возможна вблизи предметов и ограждений, имеющих более низкую температуру, чем кожа человека. При испарении пота организм также отдает тепло. Небольшое количество тепла выводится из организма с выдыхаемым воздухом и физиологическими отправлениями. Терморегуляционные механизмы функционируют под контролем центральной нервной системы, и в зависимо­сти от ее состояния возможно изменение процессов как теплопродукции, так и теплоотдачи. В состоянии покоя и теплового комфорта теплопотери конвек­цией составляют 15,3%, излучением — 55,6%, испарением — 29,1%.

Отдача тепла проведением зависит от разницы температуры поверхности тела человека и предметов, а также от теплопроводности этих предметов. Теп­лопроводность воздуха ничтожна, поэтому отдача тепла проведением через неподвижный воздух исключена. Интенсивность отдачи тепла конвекцией за­висит от площади поверхности тела человека, разности температуры воздуш­ной среды и тела и от скорости движения воздуха. Усиленные конвекционные токи способствуют быстрейшему охлаждению организма. При одной и той же температуре воздуха повышенная подвижность воздуха способствует более быстрому охлаждению кожи человека, чем в неподвижном воздухе.

Например, при температуре воздуха 18 °С разница температуры кожи при неподвижном воздухе и при ветре составляет 7 °С. Чем выше температура воз­духа, тем слабее охлаждающий эффект ветра, при температуре воздуха 34 °С

температура кожи при неподвижном воздухе и ветре остается одинаковой и составляет около 34 °С, т. е. теплый ветер способствует перегреванию организ­ма

В процессах теплообмена организма с внешней средой большое значение имеет лучистый (радиационный) теплообмен. Согласно физическим законам всякое тело при температуре выше абсолютного нуля излучает тепло в окру­жающее пространство. Теплоизлучение зависит только от теплового состоя­ния нагретого предмета и не зависит от температуры воздушной среды.

С повышением температуры излучающего тела длина волн уменьшается, т.е. спектр излучения сдвигается в сторону более коротких волн. Например, металл красного каления испускает длинноволновые инфракрасные лучи, ока­зывающие тепловое воздействие. При дальнейшем нагревании металла и пе­ревода его в состояние белого каления спектр излучения сдвигается в сторону более коротких волн, включая волны светового излучения. Наряду с тепловым воздействием металл начинает светиться. Следовательно, зная длину волны с максимальной энергией излучения, можно предвидеть то или иное физиоло­гическое воздействие и разработать конкретные меры защиты.

Лучистое тепло и тепло воздушных масс (конвекционное тепло) вызывают одно и то же субъективное ощущение тепла, но механизм и пути воздействия этих видов тепла на организм различны. Лучистое тепло проникающее, кон­векционное тепло воздействует на поверхность тела человека и, следователь­но, не проникает столь глубоко, как лучистое тепло.

Между человеком и окружающими предметами идет непрерывный обмен лучистым теплом. Если поверхность тела человека излучает столько тепла, сколько принимает от окружающих предметов, радиационный баланс равен нулю. Если средняя температура окружающих предметов и ограждений выше температуры кожи человека, то человек получает больше лучистого тепла от окружающих предметов, чем излучает сам, т.е. радиационный баланс поло­жительный. Отрицательный радиационный баланс создается тогда, когда че­ловек отдает лучеиспусканием больше тепла, чем получает от окружающих предметов. В случае резкого нарушения радиационного баланса наблюдается перегревание или охлаждение. Например, в горячих цехах возможно перегре­вание рабочих не только из-за высокой температуры воздуха, но и в результате интенсивного притока лучистого тепла от нагретых поверхностей, раскаленного металла и т. д. Холодные и сырые стены создают условия для отрицатель­ного радиационного баланса, человек охлаждается, интенсивно излучая тепло в сторону холодных ограждений. При этом, несмотря на благоприятную тем­пературу воздуха, человек часто ощущает тепловой дискомфорт. При сочета­нии радиационного охлаждения и низкой температуры воздуха наблюдается более быстрое и более глубокое охлаждение организма.

Температура воздуха является постоянно действующим фактором окружаю­щей среды. Человек подвергается действию колебаний температуры воздуха в различных климатических районах, при изменении погодных условий, при нарушении температурного режима в жилых и общественных зданиях.

Влияние неблагоприятной температуры воздуха на организм наиболее вы­ражено в производственных условиях, где возможны очень высокие или очень низкие температуры воздуха. Кроме того, воздействию неблагоприятной тем­пературы воздуха подвергается большая группа людей, работающих на откры­том воздухе. Это строительные рабочие, рабочие открытых разработок полез­ных ископаемых, лесной промышленности, сельского хозяйства, войска в по­левых условиях и т. д.

При действии на организм высокой температуры воздуха (выше 35 °С) на­рушается в первую очередь отдача тепла конвекционным путем. Нагретые по­верхности уменьшают или прекращают радиационную отдачу тепла, организм освобождается от излишнего тепла преимущественно потоиспарением.

 

На величину потери тепла потоиспарением существенно влияют влажность и подвижность воздуха. Так, при температуре воздуха выше 35 "С и умеренной влажности потеря влаги потоиспарением может достигать 5—8 л/сут.

В исключительных случаях эта потеря может достигать 10 л/сут. Вместе с потом из организма выделяются соли, среди которых наибольшую долю со­ставляют хлориды. С потом выделяются и водорастворимые витамины С и группы В. Потеря солей плазмой крови ведет к повышению вязкости крови, что затрудняет работу сердечно-сосудистой системы. При длительном воздей­ствии высокой температуры воздуха нарушается деятельность желудочно-ки­шечного тракта. Выделение из организма хлор-иона, прием большого количе­ства воды ведут к угнетению желудочной секреции и снижению бактерицид­ности желудочного сока, что создает благоприятные условия для развития воспалительных процессов в желудочно-кишечном тракте.

Влияние высокой температуры воздуха отрицательно сказывается и на функ­циональном состоянии центральной нервной системы, что проявляется ос­лаблением внимания, нарушением точности и координации движений, замед лением реакций. Это способствует снижению качества работы и увеличению производственного травматизма.

У рабочих, постоянно подвергающихся действию высокой температуры воз­духа, снижается иммунобиологическая активность с повышением общей забо­леваемости. Резкое перегревание организма может привести к тепловому уда­ру (болезненность мышц, сухость во рту, нервно-психическое возбуждение). Такие явления чаще всего возникают при тяжелом физическом труде в жар­ком влажном климате.

Кроме высокой температуры воздуха, человек часто подвергается воздей­ствию низких температур в условиях Крайнего Севера или в особых производ­ственных помещениях. При очень низких температурах воздуха значительно возрастают теплопотери радиацией и конвекцией, снижаются теплопотери испарением. В этом случае общие теплопотери превышают теплопродукцию, что приводит к дефициту тепла, понижению температуры кожи и охлаждению организма.

Понижение температуры и ослабление тактильной чувствительности кожи становятся наиболее чувствительной реакцией организма на изменение теп­лового состояния при охлаждении. При этом происходит изменение функцио­нального состояния центральной нервной системы, что проявляется в своеоб­разном наркотическом действии холода, ведущем к ослаблению мышечной деятельности; резкому снижению реакции на болевые раздражения, адинамии и сонливости.

Местное охлаждение, особенно охлаждение ног, способствует развитию простудных заболеваний, что связано с рефлекторным снижением температу­ры слизистой оболочки носоглотки. Это явление учитывается при гигиени­ческой оценке температурного режима жилых и общественных зданий путем регламентации перепадов температуры воздуха по вертикали, которые не долж­ны превышать 2,5 °С на 1 м высоты. Известны случаи отморожения нижних конечностей у солдат при температуре воздуха, близкой к нулю, когда дли­тельное вынужденное положение в окопах приводило к нарушению кровооб­ращения в конечностях. Ноги быстро охлаждались в результате интенсивной теплоотдачи излучением в сторону холодных и сырых стен окопа. Переохлаж­дение конечностей усугублялось увлажнением одежды, которая становилась более теплопроводной, что приводило к большой потере тепла (окопная, или траншейная, стопа). Наибольшее число отморожений и даже смертей от пере­охлаждения наблюдается при сочетании низкой температуры, высокой влаж­ности и большой подвижности воздуха.

Влажность воздуха имеет большое значение, поскольку влияет на теплооб­мен организма с окружающей средой.

Абсолютная влажность воздуха дает представление об абсолютном содержа­нии водяных паров в граммах в 1 м3 воздуха, но не показывает степень насы­щения воздуха парами. Например, при одной и той же абсолютной влажности насыщение воздуха водяными парами будет различным при разной темпера­туре воздуха. Чем ниже температура воздуха, тем меньше водяных паров необ­ходимо для его максимального насыщения, и наоборот, для максимального насыщения воздуха при высокой температуре абсолютная влажность должна иметь большое значение.

В гигиенической практике учитывают относительную влажность воздуха и дефицит его насыщения, т. е. разность максимальной и абсолютной влажнос­ти воздуха. Эти величины влияют на процессы теплоотдачи человека путем потоиспарения. Чем больше дефицит влажности, тем суше воздух, тем больше водяных паров он может воспринимать, следовательно, тем интенсивнее мо­жет быть отдача тепла потоиспарением. Высокая температура переносится легче, если воздух сухой. При температуре воздуха, близкой к температуре кожи, теплоотдача излучением и конвекцией резко снижена, но возможна теплоот­дача через потоис парение. При сочетании высокой температуры воздуха и высокой относительной влажности (более 90%) испарение пота практически исключено, пот выделяется, но не испаряется, поверхность кожи не охлажда­ется, наступает перегревание организма. При высоких температурах воздуха низкая и умеренная относительная влажность (до 70%) способствует усилен­ному потоиспарению, что исключает перегревание. При низких температурах сухой воздух уменьшает теплопотери вследствие плохой теплопроводности.

Неблагоприятное влияние сухого воздуха проявляется только при крайних степенях его сухости. Чрезмерно сухой воздух при низкой относительной влаж­ности (менее 20%) иссушает слизистую оболочку носа, глотки и рта. На сли­зистых оболочках образуются трещины, которые легко инфицируются, что способствует развитию воспалительных явлений. Действие на организм сухо­го воздуха усугубляется при его большой подвижности. Горячий ветер не толь­ко вызывает перегревание, но и ухудшает самочувствие человека, снижает ра­ботоспособность.

Подвижность воздуха влияет на теплопотери организма путем конвекции и потоиспарения. При высокой температуре воздуха его умеренная подвижность способствует охлаждению кожи. Мороз в тихую погоду переносится легче, чем при сильном ветре, наоборот, зимой ветер вызывает переохлаждение кожи в результате усиленной отдачи тепла конвекцией и увеличивает опасность об­морожений. Повышенная подвижность воздуха рефлекторно влияет на про­цессы обмена вешеств, по мере понижения температуры воздуха и увеличения его подвижности повышается теплопродукция.

 

Сильный ветер (более 20 м/с) нарушает ритм дыхания, механически пре­пятствует выполнению физической работы и передвижению. Умеренный ве­тер оказывает бодрящее действие, сильный, продолжительный ветер резко уг­нетает человека. Наиболее благоприятная подвижность атмосферного воздуха в летнее время равна 1-5 м/с.

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: