Влияние параметров микроклимата на организм человека

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Охлаждение организма

Охлаждение организма - состояние  организма, вызванное воздействием холода, и характеризующееся общими и местными реакциями.

В условиях преобладания теплоотдачи  над теплопродукцией охлаждение приводит к снижению температуры  тела, или гипотермии (для человека 35° и ниже). Охлаждение может вызвать  замерзание, под которым понимают патологическую гипотермию, сопровождающуюся тяжелыми расстройствами функций организма вплоть до его гибели.

Скорость и глубина  охлаждения зависят от силы и длительности воздействия холода, а также от состояния организма и условий, в которых он находится. Охлаждению способствуют сильный ветер, высокая  влажность, неподходящая одежда, а также  тяжелая травма, кровопотеря, утомление, голодание, алкогольное опьянение; в то же время охлаждение усугубляет последствия указанных и других патогенных воздействий. Особенно быстро охлаждается человек при попадании  в холодную воду. В ряде случаев  при этом возможно развитие так называемого  холодового шока, в патогенезе которого основное значение имеют не гипотермия, а перевозбуждение ЦНС вследствие сильного раздражения рецепторов кожи холодной водой, эмоционального стресса, а также внезапный спазм сосудов и ишемия головного мозга. Смерть при холодовом шоке наступает еще до критического снижения температуры тела.

Различают следующие четыре стадии охлаждения: компенсаторную, при  которой температура тела еще  не снижена; адинамическую, сопорозную, коматозную, при которых температура  тела, измеряемая в прямой кишке, составляет соответственно 35-30°, 29-25°, 24° и ниже. Снижение температуры тела до 17-18°  является смертельным.

В первой стадии пострадавшие могут быть возбуждены, у них развиваются  озноб, мышечная дрожь, "гусиная кожа", тахикардия, повышение АД.

 

Во второй стадии наблюдаются  заторможенность или эйфория, головная боль, головокружение, резкое снижение двигательной активности; при этом дыхание, пульс и АД существенно не изменены.

 Для третьей стадии характерны более выраженная общая заторможенность вплоть до сопора, редкое, поверхностное дыхание, брадикардия, снижение АД.

В четвертой стадии сознание утрачено, возможны непроизвольные движения и судорожные сокращения мышц, дыхание  поверхностное, очень редкое, АД резко понижено.

Медпомощь зависит от степени  охлаждения и характера расстройств  жизнедеятельности организма. В  первой стадии достаточно прекратить воздействие холода. Во второй стадии, помимо этого, необходимо активное согревание пострадавшего (теплое питье, грелки и  т. п.). В третьей и четвертой  стадиях пострадавший нуждается  в неотложной помощи. Основные усилия при этом сосредоточивают на поддержании  дыхания и кровообращения, предупреждении дальнейшего охлаждения и согревании организма; в первую очередь устраняют  западение языка, отсасывают слизь  изо рта и глотки, вводят воздуховод, обеспечивают ингаляцию кислорода. В случае остановки дыхания и  сердечной деятельности необходимо проведение всего комплекса реанимационных мероприятий. Как можно раньше следует  начать активное согревание пострадавшего. Его укутывают в теплые одеяла, переводят в теплое помещение. Наиболее эффективно согревание в ванне с  теплой водой (37°). Допустимо использование  грелок, электроодеял, рефлекторов.Активное согревание прекращают, когда температура в прямой кишке повышается до 34-33°. Одновременно с выведением пострадавшего из состояния гипотермии осуществляют профилактику и лечение осложнений, т. к. охлаждение организма способствует возникновению бронхита, пневмонии, нефрита, обострению хронических воспалительных заболеваний.

 

2.2 Перегрев

Напряжение различных  функциональных систем организма человека при воздействии температур воздуха  более 30°С приводит к нарушению состояния здоровья, снижению работоспособности и производительности труда.

Для человека определены максимально  переносимые температуры в зависимости  от длительности их воздействия. Существенное значение имеет равномерность температуры, которая не должна выходить за пределы ±5°С. 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 - гипотермии. Появляются нарастающая слабость, головная боль, шум в ушах, искажение цветового восприятия (окраска всего в красный или зеленый цвет), тошнота, рвота, температура тела повышается до 38…39°С. Кожа сначала краснеет, потом бледнеет и покрывается «холодным» потом. Частота сердечных сокращений увеличивается. В тяжелых случаях гипертермия протекает в форме теплового удара, который сопровождается потерей сознания. Даже при раннем выявлении каждый 5 случай является смертельным.

Судорожная болезнь является следствием нарушения водно-солевого баланса при действии высоких  температур. Характеризуется слабостью, головной болью, резкими судорогами, преимущественно в конечностях.

Солнечный удар возникает  в результате интенсивного прямого  облучения головы при работе на открытом воздухе. При солнечном ударе  на первый план выступает нарушение функции головного мозга (отек оболочек и ткани мозга), возникающее за счет местного перегревания не защищенной от солнца головы. Температура тела нормальная или слегка повышена. Симптомами солнечного удара являются головная боль, головокружение, беспокойство, шум в ушах, расстройство зрения, тошнота, рвота.

Особенно подвержены тепловым ударам люди, имеющие массу тела выше нормы. Существует линейная связь  между превышением массы тела и относительной вероятностью смерти от теплового удара.

При оказании первой помощи необходимо принять быстрые меры к охлаждению организма, чему способствуют покой, свежий воздух, прохладные душ, ванна и обильное питье.

2.3 Влажность воздуха.

Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяных  паров и измеряется в абсолютных и относительных единицах. Различают  максимальную, абсолютную и относительную влажность.

Абсолютная влажность - содержание водяных паров в воздухе, выраженное в мм. рт. ст или в граммах на 1 кубический метр воздуха.

Максимальная - максимально возможное содержание водяных паров в воздухе при данной температуре (состояние насыщения). Чем выше температура воздуха, тем больше требуется водяных паров для полного его насыщения.

Влажность воздуха в рабочей  зоне выражают в величинах относительной  влажности, поскольку она показывает степень насыщения воздуха парами влаги. Относительная влажность - отношение  абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.

Физиологически оптимальной  является относительная влажность  в пределах 40…60%. Повышенная влажность  воздуха (более 75..80%) в сочетании  с низкими температурами оказывает значительное охлаждающее действие. А в сочетании с высокими (более 30°С) температурами способствует перегреванию организма, так как при этом почти вся выделяемая организмом человека теплота отдается 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 (менее 25%) также неблагоприятна для человека, так как приводит к интенсивному испарению влаги  со слизистых оболочек, их пересыханию  и растрескиванию.

2.4 Подвижность воздуха

Подвижность воздуха - один из параметров, характеризующих микроклимат на рабочих местах.

Человек начинает ощущать  движение воздуха при его скорости примерно 0,1 м/с. Легкое движение воздуха  при обычных температурах способствует хорошему самочувствию, сдувая обволакивающий человека, насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха.

В то же время большая  скорость движения воздуха, особенно в  условиях низких температур, вызывает увеличение теплопотерь конвекцией и испарением и ведет к сильному охлаждению организма. Особенно неблагоприятно действует сильное движение воздуха при работах на открытом воздухе в зимних условиях.

Скорость движения воздуха  измеряют при помощи анемометров.

2.5 Тепловое излучение.

Тепловое излучение (инфракрасное излучение) свойственно любым телам, температура которых выше абсолютного нуля.

Инфракрасное излучение  починяется ряду важных в гигиеническом отношении закономерностей.

По закону Стефана-Больцмана  мощность излучения (теплоотдача) прямо  пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры тела.

В соответствии с этим законом  даже небольшое увеличение температуры  тела приводит к значительному росту отдачи тепла излучением.

В горячих цехах промышленных предприятий (металлургических, стекольных и др.) большинство технологических  процессов протекает при температурах, значительно превышающих температуру  воздуха окружающей среды. Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистой энергии. Тепловое воздействие  облучения на организм человека зависит  от длины волны и интенсивности  потока излучения, величины облучаемого  участка тела, длительности облучения, угла падения лучей, вида одежды человека. У большинства производственных источников максимум энергии приходится на инфракрасные лучи с длиной волны 0,78…1,4 мкм. Инфракрасные лучи оказывают  на организм человека в основном тепловое воздействие. Они плохо задерживаются  кожей, глубоко проникают в биологические  ткани, вызывая повышение их температуры. Например, длительное облучение такими лучами глаз приводит к помутнению хрусталика (профессиональной катаракте). Под влиянием теплового облучения  в организме происходят биохимические  сдвиги, уменьшается кислородная  насыщенность крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток и  как следствие наступает нарушение  деятельности сердечнососудистой и  нервной системы.

 

 

3. Терморегуляция организма человека

Температура, влажность, скорость воздушного потока, инфракрасные излучения  в помещении могут существенно  влиять и на организм человека. Надежной защитой от негативного влияния  микроклиматических условий является кожный покров человека. Он, как защитный экран, также защищает человека от проникновения  патогенных микроорганизмов. Масса  кожного покрова составляет в  среднем около 20% от массы тела. При  оптимальных условиях среды, кожный покров выделяет за сутки до 650г влаги  и 10г CO2. При критических ситуациях  за час организм только через кожный покров может выделить от 1 до 3,5л  воды и значительное количество солей.

Центральная нервная система  человека для обеспечения жизнедеятельности  имеет механизмы, которые до определенного  предела снижают влияние вредных  и опасных факторов окружающей среды. Одним из таких факторов является температура воздуха.

При изменении температуры  окружающей среды, температура тела сохраняется постоянной за счет равновесия между теплопроводностью и теплоотдачей (для здорового человека температура  тела составляет 36,5 - 36,70С).

В результате окислительно-восстановительных процессов при усвоении пищи, в организме человека образуется тепло. На работу мышц затрачивается лишь 1/8 всего вырабатываемого тепла, остальная часть выделяется в окружающую среду для поддержания теплового баланса организма. Даже в условиях полного покоя в организме взрослого человека вырабатывается около 7,5*106 Дж/сут тепловой энергии. При физической работе тепловыделение увеличивается до 2,1*107-..2.5*107 Дж/сут.

Человеческий организм отдает или воспринимает тепловую энергию  путем конвекции, излучения, теплопроводностью (кондукция) и испарения. В повседневной жизни теплообмен человека чаще происходит в результате конвекции и излучения. Однако имеет место и кондукция, когда человек непосредственно контактирует поверхностью тела с предметами (оборудование и т.п.). Вышеизложенные способы переноса тепловой энергии обеспечивают теплообмен между телом и окружающей средой. При этом избыточное тепло отдается в окружающую среду:

1. через органы дыхания - около 5%,

2. излучением - 40%,

3. конвекцией - 30%,

4. испарением - 20%,

5. при нагревании пищи  и воды в пищеварительном тракте - до 5%.

Неблагоприятные условия  могут вызывать перенапряжение механизма  терморегуляции, что ведет к перегреву или переохлаждению организма.

Конвекцию, излучение, теплопродукцию еще называют в общем, явной теплоотдачей. Соотношения составляющих теплоотдачи, их количественные характеристики достаточно хорошо изучены.

В холодный период года, когда  tв<tr, конвективная теплоотдача составляет примерно 32 - 35% всей теплоотдачи. К конвекции также относят и тепло, отдаваемое путем теплопроводности, составляющее 2 - 3% от конвективного тепла. Основная часть конвективного тепла отводится с поверхности кожи и частично через одежду. Если температура окружающего воздуха выше температуры поверхности тела, организм человека воспринимает тепло.

Потери теплоты путем  излучения определяется излучающей способностью поверхности тела и  температурой окружающих ограждений и  предметов (стены, окна, мебель). Количество этого тепла составляет порядка 42 - 52% от всего количества отдаваемого  тепла.

Отвод теплоты за счет испарения  воды зависит от количества принятой пищи и от величины производимой мускульной (физической) работы.

Теплоотдачу испарением можно  разделить на две составляющие, образующиеся в результате невидимого испарения (несенсибельная перспирация) и потоотделения (сенсибельная перспирация).

При температуре ниже температуры  кожи человека количество испаряемой влаги остается практически постоянным. При более высоких температурах влагоотдача возрастает. Потоотделение  начинается при температуре окружающего  воздуха 28 - 29 С, и при температуре  выше 34 С теплоотдача вследствие испарения и потоотделения является единственным способом теплоотдачи  организма.Этот вид теплоотдачи значительно меняется при наличии одежды. Даже лежащая под кожей жировая ткань, представляет собой плохой проводник тепла, уменьшает эту теплоотдачу.