Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Терморегуляция организма человека

Общие сведения

Между человеком и окружающей средой постоянно происходит теплообмен. Несмотря на колебания температуры окружающей среды, температура тела человека поддерживается на относительно постоянном уровне. Уровень температуры тела человека в определенной степени зависит от соотношения между интенсивностью образования тепла и величиной теплопотерь, поддерживаясь за счет реакций терморегуляции.

Терморегуляция организма – физиологический процесс поддержания температуры тела в определенных границах (36,1–37,2°С), что необходимо для сохранения установившейся последовательности, взаимосвязанности и скорости биологических процессов. Терморегуляция обеспечивается изменением двух составляющих теплообменных процессов и теплопередачи. Из двух способов поддержания теплового равновесия организма основное значение имеет теплоотдача, так как этот путь регуляции более изменчив и управляем в организме.

Для сохранения постоянной температуры тела организм должен находиться в термостабильном состоянии. Для его характеристики используют понятие «теплового баланса». Уравнение теплового баланса:

Qт.п.+ Qт.в.= Qт.изл_.+Qт.конв.+Qт.конд.+Qт.исп.диф.+Qт.исп.дых.+Qт.исп.п.+Qт.н.дых

Q_т.п. – тепло, продуцируемое человеком: физическое – механическая работа мышц; химическое – при расщеплении вещества.

Q_т.в. – тепло, получаемое человеком от внешней среды.

Qт.изл – теплоотдача излучением. Радиационный – за счет электромагнитного излучения. Если температура организма выше температуры тел, которые окружают, то организм отдает им тепло, и наоборот.

Qт.конв – теплоотдача конвекцией. Конвекция – передача тепла воздуха, движущегося вокруг тела за счет устройств или без побудителей движения. Это пассивный процесс по отношению к организму (не может регулироваться)

Qт.конд – теплоотдача кондукцией, осуществляется проведением тепла от поверхности тела человека к соприкасающимися к нему предметам.

Qт.исп.диф, Qт.исп.дых и Qт.исп.п – теплоотдача вследствие испарения диффузной влаги с поверхности кожи и верхних дыхательных путей, а также пота (от уровня физической активности, метеоусловий, термосопротивление одежды).

Qт.н.дых – теплоотдача вследствие нагревания выдыхаемого воздуха.

В состоянии покоя при температуре воздуха около 20 °С на долю теплоизучения приходится от 50 до 60 %, испарения воды – 20–25 %, конвекции – 15 % от общей потери тепла организмом.

Правильная терморегуляция в организме может осуществляться только при определенном состоянии внешней среды, т.е. при определенных сочетаниях температуры, влажности и скорости движения воздуха. При увеличении температуры доля тепла, отдаваемая за счет излучения и конвекции, уменьшается, и при температуре 30 °С практически равна нулю. При такой температуре главным (и подчас единственным) источником теплопотерь человека является потоотделение. Однако, чем выше относительная влажность воздуха, тем больше затрудняется испарение воды с поверхности кожи. Большая влажность при высоких температурах (25–30 °С и более) способствует перегреванию организма.

Важным фактором для терморегуляции организма является скорость движения воздуха, которая способствует увеличению отдачи тепла с поверхности тела путем конвекции. Естественно, что это обстоятельство будет иметь место только при температуре воздуха до 30–36 °С, а при более высокой температуре воздушные потоки не производят охлаждения кожи и способствуют только потовыделению. Движение воздуха при низких температурах крайне нежелательно вследствие резкого увеличения отдачи тепла за счет конвекции.

Таким образом, метеоусловия определяются сочетанием температуры, влажности, скорости движения воздуха и тепловым излучением. В зависимости от значения этих физических факторов, каждый из которых может изменяться в широких пределах, самочувствие человека и его работоспособность могут быть различными.

1.2. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата

Гигиеническое нормирование факторов производственной среды является организационным принципом обеспечения безопасности человека в процессе трудовой деятельности. В основу нормирования параметров микроклимата производственных помещений положена дифференцированная оценка метеорологических условий в рабочей зоне в зависимости от интенсивности энерготрат работников и периода года.

Нормируемыми показателями микроклимата в производственных помещениях: температура воздуха; температура наружных поверхностей оборудования, коммуникаций, стен и др. предметов; относительная влажность воздуха; подвижность воздуха.

Нормативные показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Принципы нормирования, нормативные величины, требования к организации, методам и средствам контроля показателей микроклимата производственных помещений изложены в СанПиН 2.2.4.548–96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений». Основные принципы нормирования показателей микроклимата:

- установление оптимальных и допустимых сочетаний нормативных показателей;

- деление нормативных показателей по временам года (холодный и тёплый периоды);

- деление вышеуказанных нормативных показателей по категориям тяжести выполняемых работ с учётом энерготрат работников.

Оптимальные нормативные показатели микроклимата – это такое сочетание факторов микроклимата, которое обеспечивает общее и локальное ощущение теплового комфорта при ежедневном 8-ми часовом воздействии, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах. Оптимальные параметры микроклимата устанавливаются для постоянных рабочих мест.

Допустимые нормативные показатели микроклимата – это такое сочетание факторов микроклимата, которое не вызывает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности. Допустимые параметры микроклимата устанавливаются в тех случаях, когда по технологическим требованиям и экологически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные микроклиматические условия. Допустимые параметры микроклимата устанавливаются для непостоянных рабочих мест с продолжительностью пребывания на них не > 2 час.

При установлении нормативных значений параметров микроклимата учитывается вид физической работы, которая выполняется человеком. Она подразделяется на категории в зависимости от энергозатрат:

Категория работ	Энерготраты организма, Вт
Ia	< 139
Iб	140-174
IIa	175-232
IIб	233-290
III	> 290

При нормировании параметров микроклимата установлены два периода года – тёплый и холодный. Теплый период – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха > +10 °С. Холодный период – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха ≤ +10 °С. Среднесуточная температура наружного воздуха принимается по данным гидрометеорологической службы.

Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах
производственных помещений

Период года	Категории работ по энергозатратам	Температура воздуха, °С	Температура поверхностей, °С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	Ia	22–24	21–24	60–40	0,1
Iб	21–23	20–24	60–40	0,1
IIa	19–21	18–22	60–40	0,2
IIб	17–19	16–20	60–40	0,2
III	16–18	15–19	60–40	0,3
Теплый	Ia	23–25	22–26	60–40	0,1
Iб	22–24	21–25	60–40	0,1
IIa	20–22	19–23	60–40	0,2
IIб	19–21	20–22	60–40	0,2
III	18–20	17–21	60–40	0,3

Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

Скорость движения воздуха, м/с

для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более

0,1

0,2

0,3

0,4

0,2

0,3

0,4

0,5

Примечание: при обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах: 1). перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3°С; 2). перепад температуры воздуха по горизонтали, а также её изменения в течение смены не должны превышать: – при категориях работ Iа и Iб – 4°С; – при категориях работ IIа и IIб – 5°С;

– при категории работ III – 6°С.

для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более

0,1

0,2

0,1

0,2

Относительная влажность воздуха, %

15–75

Температура поверхностей, °С

19,0–26,0

18,0–25,0

16,0–24,0

14,0–23,0

12,0–22,0

20,0–29,0

19,0–29,0

17,0–28,0

15,0–28,0

14,0–27,0

Температура воздуха, °С

диапазон выше оптимальных величин

24,1–25,0

23,1–24,0

21,1–23,0

19,1–22,0

18,1–21,0

25,1–28,0

24,1–28,0

22,1–27,0

21,1–27,0

20,1–26,0

диапазон ниже оптимальных величин

20,0–21,9

19,0–20,9

17,0–18,9

15,0–16,9

13,0–15,9

21,0–22,9

20,0–21,9

18,0–19,9

16,0–18,9

15,0–17,9

Категория работ по уровню энергозатрат, Вт

Iа (до 139)

Iб (140–174)

IIа (175–232)

IIб (233–290)

III (более 290)

Iа (до 139)

Iб (140–174)

IIа (175–232)

IIб (233–290)

III (более 290)

Период года

Холодный

Теплый

При наличии в производственном помещении нагретых источников не допускается тепловое облучение работающих выше допустимых значений, установленных СанПиН 2.2.4.548-96.

Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела
работающих от производственных источников

Облучаемая поверхность тела, %	Интенсивность теплового облучения, Вт/м,² не более
50 и более
25…50
не более 25

Примечание: Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскалённый или расплавленный металл, стекло, пламя и др.), не должны превышать 140 Вт/м². При этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.

При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать в зависимости от категории работ следующих величин:

25°С – при категории работ Iа;

24°С – при категории работ Iб;

22°С – при категории работ IIа;

21°С – при категории работ IIб;

20°С – при категории работ III.

В тех случаях, когда параметры микроклимата не соответствуют установленным СанПиН 2.2.4.548-96 оптимальным и допустимым значениям рекомендуется для оценки микроклимата использовать интегральный показатель ТНС-индекс. ТНС-индекс – эмпирический одночисловой показатель, характеризующий сочетанное действие на человека всех параметров микроклимата.

ТНС-индекс определяется по формуле: ТНС = 0,7t_вл + 0,3t_ш,

где t _вл – температура воздуха по «влажному» термометру аспирационного психрометра Ассмана, °С;

t _ш – температура, показываемая шаровым термометром,°С.

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

Рекомендуемые величины ТНС-индекса для профилактики перегревания организма

Категория работы по энерготратам	Величина ТНС-индекса, °С
Ia	22,2…26,4
Iб	21,5…25,8
IIa	20,5…25,1
IIб	19,5…23,9
III	18,0…21,8

В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные величины показателей микроклимата невозможно обеспечить из-за технологических требований к производственному процессу или экономически обоснованной нецелесообразности, условия микроклимата следует рассматривать как вредные и опасные. В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата должны быть использованы защитные мероприятия (например, системы местного кондиционирования воздуха, воздушное душирование, компенсация неблагоприятного воздействия одного параметра микроклимата изменением другого, спецодежда и другие средства индивидуальной защиты, помещения для отдыха и обогревания, регламентация времени работы, в частности, перерывы в работе, сокращение рабочего дня, увеличение продолжительности отпуска, уменьшение стажа работы и др.).

12 Следующая ⇒