Влияние параметров микроклимата на самочувствие чело­века

Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособ­ность. Например, понижение температуры и повышение скорости воздуха способствует усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма. При повышении температуры возду­ха возникают обратные явления.

Исследованиями установлено, что при температуре воздуха более 30°С работоспособность человека начинает падать. Для че­ловека определены максимальные температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защиты. Предельная температура вдыхаемого воздуха, при которой чело­век в состоянии дышать в течении нескольких минут без специ­альных средств защиты, около 116°С.

Переносимость человеком температуры, каю и его тепло- ощущение в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее насту­пает перегрев тела. Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность при t_oc>30°C, так как при этом почти вся выделяемая теплота от­даётся в окружающую среду при испарении пота. При повышении влажности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое «проливное» течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.

Недостаточная влажность воздуха также может оказаться неблагоприятной для человека вследствие интенсивного испаре­ния влаги со слизистых оболочек, их пересыхания и растрескива­ния, а затем и загрязнения болезнетворными микроорганизмами. Поэтому при длительном пребывании людей в закрытых помеще­ ниях рекомендуется ограничиваться относительной влажностью в пределах 30...70%.

Вопреки установившемуся мнению величина потовыделения мало зависит от недостатка воды в организме или от ее чрезмерного потребления.

У человека, работающего в течение 3 ч безприёма жидкости, образуется только на 8% меньше пота, чем при полном возмещении потерянной влаги. При потреблении воды вдвое больше потерянного количества наблюдается увеличение потовыделения всего на 6% по сравнению со случаем, когда вода возмещалась на 100%. Считается допустимым для человека сни­жение его массы на 2...3% путём испарения влаги - обезвожива­ние организма. Обезвоживание на 6% влечёт за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения; испарение влаги на 15...20% приводит к смертному исходу.

Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей (до 1%, в том числе 0,4...0,6% NaCl). При не­благоприятных условиях потеря жидкости может достигать 8-10 л за смену и в ней до 60 г поваренной соли (всего в организме около 140 г NaCl). Потеря соли лишает кровь способности удер­живать воду и приводит к нарушению деятельности сердечно­сосудистой системы. При высокой температуре воздуха легко расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки.

Для восстановления водного баланса людям, работающим в горячих цехах, устанавливают автоматы с подсоленной (около 0,5% NaCl) газированной питьевой водой из расчёта 4...5 л на человека в смену. На ряде заводов для этих целей применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлаждённую питьевую воду или чай.

Длительное воздействие высокой температуры особенно в сочетании с повышенной влажностью может привести к значи­тельному накоплению теплоты в организме и развитию перегре­вания организма выше допустимого уровня -гипертермии- состоянию, при котором температура тела поднимается до

38 - 39°С. При гипертермии и как следствие тепловом ударе на­блюдается головная боль, головокружение, общая слабость, ис­кажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение. Пульс и дыхание учащены, в крови уве­личивается содержание азота и молочной кислоты. При этом на­блюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, временами возникают судороги, потеря сознания.

Производственные процессы, выполняемые при пониженной температуре, большой подвижности и влажности воздуха, могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма- гипотермии. В начальный период воздействия умеренного холода наблюдается уменьшение частоты дыхания, увеличение объёма вдоха. При продолжительном действии холода дыхание становит­ся неритмичным, частота и объём воздуха увеличиваются, изме­няется углеводный обмен. Увеличение обменных процессов при понижении температуры на 1°С составляет около 10%, а при ин­тенсивном охлаждении может возрасти в 3 раза по сравнению с уровнем основного обмена. Появление мышечной дрожи, при ко­торой внешняя работа не совершается, а вся энергия превращает­ся в теплоту, может в течении некоторого времени задерживать снижение температуры внутренних органов. Результатом дейст­вия низких температур являются холодовые травмы.

В горячих цехах промышленных предприятий большинство технологических процессов протекает при температурах, значи­тельно превышающих температуру воздуха окружающей среды. Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистои энергии, которые могут привести к отрицательным последствиям.

При температуре до 500°Cс нагретой поверхности излучаются (инфракрасные) лучи с длиной волны 740...0,76 мкм, а при более высокой температуре наряду с возрастанием инфро- красного излучения появляются видимые световые и ультрафио­летовые лучи.

Длина волны лучистого потока с максимальной энергией те­плового излучения определяется по закону смещения Вина (для абсолютного чёрного тела) Х_Етах⁼ 2,9 • 10³/Т. У большинства производственных источников максимум энергии приходится на инфракрасные лучи (Х_Етах>0,78 мкм).

Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в ос­новном тепловое воздействие. Под влиянием теплового облуче­ния в организме происходят биохимические сдвиги, уменьшается кислородная насыщенность крови, понижается венозное давле­ние, замедляется кровоток и как следствие наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной системы.

По характеру воздействия на организм человека инфракрас­ные лучи подразделяются на коротковолновые с длиной волны 0,76... 1,5 мкм и длинноволновые с длиной более 1,5 мкм. Тепло­вые излучения коротковолнового диапазона глубоко проникают в ткани и разогревают их, вызывая быстрою утомляемость, пони­жение внимания, усиленное потовыделение, а при длительном облучении - тепловой удар. Длинноволновые лучи глубоко в тка­ни не проникают и поглощаются в основном в эпидермисе кожи. Они могут вызвать ожог кожи и глаз. Наиболее частым и тяжё­лым поражением глаз вследствие воздействия инфракрасных лу­чей является катаракта глаза.

Кроме непосредственного воздействия на человека лучистая теплота нагревает окружающие конструкции. Эти вторичные ис­точники отдают теплоту окружающей среде излучением и кон­векцией, в результате чего температура воздуха внутри помеще­ния повышается.

Общее количество теплоты, поглащённое телом, зависит от размера облучаемой поверхности, температуры источника излу­чения и расстояния до него. Для характеристики теплового излу­чения принята величина, названная интенсивностью теплового облучения. Интенсивность теплового облучения J_E- это мощ­ность лучистого потока, приходящаяся на единицу облучаемой поверхности.

Облучение организма малыми дозами лучистой теплоты по­лезно, но значительная интенсивность теплового излучения и вы­сокая температура воздуха могут оказать неблагоприятное воз­действие на человека. Тепловое облучение интенсивностью до 350 Вт/м² не вызывает неприятного ощущения, при 1050 Вт/м² уже через 3...5 мин на поверхности кожи появляется неприятное жжение (температура кожи повышается на 8...10“С), а при 3500 Вт/м² через несколько секунд возможны ожоги. При облучении интенсивностью 700...1400 Вт/м² частота пульса увеличивается на 5...7 ударов в минуту. Время пребывания в зоне теплового об­лучения лимитируется в первую очередь температурой кожи 40 -.45°С (в зависимости от участка).

Интенсивность теплового облучения на отдельных рабочих местах может быть значительной. Например, в момент заливки стали в форму она составляет 12 000 Вт/м“; при выбивке отливок из опок-350...2000 Вт/м², а при выпуске стали из печи в ковш достигает 7000 Вт/м².

Атмосферное давление оказывает существенное влияние н процесс дыхания и самочувствие человека.

Если без воды и пищи человек может прожить несколько дней, то без кислорода – всего несколько минут. Основным органом дыхания человека, посредством которого осуществляется газообмен с окружающей средой (главным образом Ог и СОг), является тахибронхиальное дерево и большое число лёгочных пузырей (альвеол), стенки которых про­низаны густой сетью капиллярных сосудов. Общая поверхность альвеол взрослого человека составляет 90...150 м². Через стенки альвеол кислород поступает в кровь для питания тканей организ­ма.

Наличие кислорода во вдыхаемом воздухе - необходимое, но недостаточное условие для обеспечения жизнедеятельности организма. Интенсивность диффузии кислорода в кровь опреде­ляется парциальным давлением кислорода в альвеолярном возду­хе (рог. мм рт. ст.) Экспериментально установлено:

Р02⁼ (В - 47)Уог/100 - рсог> (2.1)

где В - атмосферное давление вдыхаемого воздуха, мм рт.ст.; 47 - парциальное давление насыщенных водяных паров в альвео­лярном воздухе, мм рт.ст.; V02 - процентное (объёмное) содер­жание кислорода в альвеолярном воздухе, %; Р02 ~ парциальное давленке углекислого газа в Альвеолярном воздухе ро₂ = 40 мм рт. ст.

Наиболее успешно диффузия кислорода в кровь происходит при парциальном давлении кислорода в пределах 95... 120 мм рт. ст. Изменение poi вне этих пределов приводит к затруднению ды­хания и увеличению нагрузки на сердечно-сосудистую систему. Так, на высоте 2...3 км (ро2 =^0 мм рт.ст.) насыщение крови ки­слородом снижается до такой степени, что вызывает усиление деятельности сердца и лёгких. Но даже длительное пребывание человека в этой зоне не сказывается существенно на его здоровье,и она называется зоной достаточной компенсации. С высоты 4 км (Рог =60 ^ммрт.ст.)диффузия кислорода из лёгких в кровь снижа­ется до такой степени, что, несмотря на большое содержание ки­слорода (Vo2=21%), может наступить кислородное голодание - гипоксия. Основные признаки гипоксии - головная боль, голово­кружение, замедленная реакция, нарушение нормальной работы органов слуха и зрения, нарушение обмена веществ.

Как показали исследования, удовлетворительное самочувст­вие человека при дыхании воздухом сохраняется до высоты около 4 км, чистым кислородом (V_O2=i00%) до высоты около 12 км. При длительных полётах на летательных аппаратах на высоте бо­лее 4 км применяют либо кислородные маски, либо скафандры, либо герметизацию кабин. При нарушении герметизации давле­ние в кабине резко снижается. Часто этот процесс протекает так быстро, что имеет характер своеобразного взрыва и называется взрывной декомпрессией. Эффект воздействия взрывной деком­прессии на организм зависит от начального значения и скорости понижения давления, от сопротивления дыхательных путей чело­века, общего состояния организма.

Дата добавления: 2014-01-20