Влияние охлаждающего микроклимата на организм человека
Острая гипотермия возможна при температуре воздуха ниже 0°С, но может быть и при более высокой температуре в сочетании с высокой влажностью и подвижностью воздуха. Так, во время Великой Отечественной войны известны случаи отморожения ног 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 окопов. Переохлаждение конечностей усугублялось увлажнением одежды и обуви, которые становились более теплопроводными. Такая ситуация приводила к отморожению стоп (так называемая «окопная» или «траншейная» стопа).
Локальное охлаждение частей тела может вызвать местные воспалительные процессы (невралгии, миозиты), а также заболевания в результате рефлекторной реакции на воздействие холода (острые респираторные заболевания, ангина, гломерулонефрит и др.).
Общее охлаждение вызывает снижение защитных сил организма в отношении инфекционных агентов, способствует аллергическим заболеваниям (при переохлаждении образуются гистаминоподобные вещества), падает работоспособность. При глубокой общей гипотермии возможен летальный исход.
В связи со сказанным актуальное значение приобретают вопросы унифицированных подходов к гигиенической оценке микроклимата и теплового состояния человека, а также нормирования микроклимата помещений.
Гигиеническая оценка микроклимата и принципы его
Нормирования.
Осуществляется путем субъективной и объективной оценки микроклимата и объективной оценки фактического теплового самочувствия
Человека.
1.Субъективная оценка основывается на результатах опроса однородной группы людей, находящихся в данных микроклиматических условиях. Существует 7 характеристик теплоощущений — от «очень холодно» до «очень жарко».
2.Объективная оценка микроклимата заключается в инструментальном исследовании всех физических параметров микроклимата и сравнении полученных данных с их нормативными значениями для помещений различного назначения.
При объективной оценке фактического теплового самочувствия человека чаще всего используются методы, основанные на применении и оценке температуры и влажности поверхности кожи испытуемого. Например, весьма информативным и доступным является сравнение температур кожи лба и кисти. В условиях теплового комфорта у здорового человека температура кожи лба составляет 32,5—33,5°С, кисти — 29— 30°С, а разница между ними в норме — 3—4°С.
• Нормирование микроклимата помещений
Важнейшая роль микроклимата в жизнедеятельности человека заключается в сохранении температурного гомеостаза организма. Однако термостабильность организма, обеспечиваемая равенством теплопродукции и теплоотдачи, не является единственным условием теплового комфорта человека. Должны быть соблюдены и другие условия, например: доля теплоотдачи за счет испарения влаги с поверхности кожи должна составлять не более 30% от суммарной теплоотдачи; разница средневзвешенной температуры кожи и температуры кожи на отдельных участках поверхности тела должна иметь определенные значения и т.д.
Основными принципами гигиенического нормирования параметров микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий являются:
а) гигиеническое нормирование дифференцированных величин оптимальных и допустимых параметров микроклимата, учет суточ ной и сезонной ритмики колебаний физиологических функций, а также акклиматизации человека к определенным климатическим поясам.
Допустимые параметры, при их комплексном воздействии, могут вызывать изменения теплового состояния, незначительные дискомфортные тепловые ощущения. При этом может снижаться работоспособность человека, но не нарушается его здоровье;
б) дифференцированное нормирование параметров микроклимата
в отношении возрастных групп населения;
в) учет при гигиеническом нормировании оптимальных и допусти
мых параметров микроклимата, уровня энерготрат (активности) и теп
лозащитных показателей одежды соответствующих групп населения.
Иллюстрацией к сказанному является следующее. Многообразие климатических условий в РФ исключает возможность установления единых параметров для всей территории страны. Например, в зимний период года оптимальными величинами температуры воздуха в жилых помещениях считаются следующие стандарты: для северных районов 21 — 22°С, для зоны умеренного климата — 18—20°С, для южных широт 17— 18°С.
Безусловно, приведенные стандарты температуры воздуха рассчитаны на «среднего» человека, т.к. для мужчин и женщин, особенно для стариков и детей, лиц с ослабленной функцией терморегуляции, оптимальные температуры воздуха в помещениях будут различными.
Для установления определенного уровня теплового комфорта имеет большое значение характер одежды. Известно, например, что более высокие нормы температуры, принятые для жилых зданий в США по сравнению с Англией, в значительной мере объясняются различием в тканях одежды, которую носят зимой в этих странах.
В целом гигиеническое нормирование тепловых факторов должно обеспечивать:
►комплексность;
►дифференцированность;
►гарантированность.
Последний принцип обозначает, что нормируемые параметры микроклимата должны гарантировать сохранение здоровья и работоспособности даже человеку с пониженной переносимостью колебаний факторов окружающей среды.
Например, верхняя граница скорости движения воздуха лимитируется и по той причине, что при скорости 0,5 м/сек. и более увеличивается число жалоб на дискомфортные ощущения в области глаз и верхних дыхательных путей (отмечались сухость слизистых оболочек, резь в глазах, слезотечение, затруднение носового дыхания).
Нижняя граница скорости движения воздуха определяется тем, что легкое движение воздуха не только сдувает обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха, но и является тактильным стимулятором сложнорефлекторных процессов терморегуляции. Поэтому оптимальной величиной скорости движения воздуха в жилых помещениях является 0,1 м/сек. Допустимая величина данного фактора составляет 0,25 м/сек. Многие авторы оценивают величину 0,25 м/сек. как верхнюю границу оптимальных значений данного
фактора микроклимата.
Нормирование влажности воздуха обусловлено в том числе ее значимостью в обеспечении должного уровня влажности кожи человека, слизистых глаз и верхних дыхательных путей. Установлено также, что «сухой» воздух способствует увеличению бактериальной и химической загрязненности воздушной среды (например, за счет увеличения испарения и летучести химических веществ). Перечисленные причины обусловливают как оптимальную величину относительной влажности воздуха 40—60%. Допустимой является относительная влажность 30—70%. Как отмечалось выше, оптимальные значения температуры воздуха в помещениях зависят от многих причин и будут обеспечивать комфортное состояние человека только при сочетании этих температур с другими факторами микроклимата, имеющими также оптимальные значения. Следует отметить, что по данным разных авторов оптимальные величины температуры и скорости движения воздуха имеют определенные различия, Величины температуры,
относительной влажности и скорости движения воздуха
в жилых, общественных и административных помещениях,
рекомендуемые в качестве оптимальных
Период года | Температура воздуха | Относительная влажность воздуха | Скорость движения воздуха, не более |
Холодный и переходные периоды года | 18-23°С | 40-60% | 0,1-0,25 м/сек. |
Теплый период года | 22-24°С | 40-60% | 0,1—0,25 м/сек. |
В ряде случаев климатические условия (жаркий или холодный климат), технологические несовершенства жилых и общественных зданий, недостатки в использовании факторов, регулирующих микроклимат в помещениях, требую нормирования допустимых параметров микроклимата, изложенных в таблице 5.
Таблица 5 Величины факторов микроклимата в жилых, общественных и административных помещениях, рекомендуемые в качестве допустимых
Период года | Температура воз-Духа, °С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с, не более | Интенсивность теплового облучения, Вт/м2, не более |
Холодный и переходные периоды года | 17-25°С | 15-75 | 0,15 | |
Теплый период года | 20-28°С | 20-60 | 0,20 |
Проблема нормирования микроклимата помещений в летнее время наиболее актуальна для районов с жарким климатом.
Мнения различных авторов по вопросу оптимальных параметров микроклимата в жарких климатических районах отличаются.
Так, одни исследователи считают, что оптимальные параметры температуры воздуха в условиях жаркого сухого климата колеблются в пределах от 21 до 28°С, при относительной влажности 25—60% и скорости движения воздуха 0,1—0,25 м/с. Другие ученые принимают за верхнюю границу оптимальных условий температуру воздуха 24—25°С.
Вместе с тем очевидно, что при высокой температуре и влажности воздуха значительно уменьшается теплоотдача путем испарения, и перегревание организма наступает при более низкой температуре воздуха. Отсюда следует, что повышение температуры воздуха требует соответствующего снижения его влажности.
Нормирование микроклимата производственных помещений отличается большей дифференцированностью и большей разницей оптимальных значений основных физических факторов микроклимата. Эти отличия зависят от категорий работ по уровню энерготрат (5 категорий) и теплового излучения от внутренних поверхностей конструкций (таблица 6).
В тех случаях, когда особенности технологии производства, технические трудности и большие экономические затраты не позволяют обеспечить оптимальные величины параметров микроклимата, устанавливаются допустимые значения микроклимата на рабочих местах. Это означает, что при таких условиях тепловое состояние людей сохранится на допустимом уровне в течение 8-часовой рабочей смены (таблица 7).
С точки зрения обеспечения теплового комфорта человека важное значение имеет величина перепадов температуры воздуха. Градиент по высоте помещения не должен превышать 2°С на каждый метр высоты. Повышение вертикального перепада более 3°С может привести к охлаждению конечностей и рефлекторным изменениям температуры верхних дыхательных путей.
Разница температур в горизонтальном направлении должна составлять не более 2—3°С от наружной до внутренней стены.
Нормативы температуры воздуха помещений удовлетворяют гигиеническим требованиям только в том случае, если температура внутренних поверхностей стен ниже температуры комнатного воздуха не более чем на 2—3°С. Более низкая температура стен и окружающих предметов повышает радиационные потери тепла, что вызывает ощущение дискомфорта.
Особую ответственность и сложность представляет гигиеническое нормирование микроклимата больничных помещений.
Нормативы факторов микроклимата больничных помещений должны учитывать особенности теплового состояния больного, его возраст, характер и стадию патологического процесса, время суток и сезон года, климатическое районирование региона.