Влияние параметров микроклимата на самочувствие человека
Параметры микроклимата оказывают существенное влияние на самочувствие, состояние здоровья и работоспособность человека. Отклонение параметров микроклимата приводит к нарушению теплового баланса. Например, понижение температуры окружающего воздуха приводит к увеличению теплоотдачи от организма за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Слишком сильное понижение температуры может привести к чрезмерному переохлаждению организма. Понижение температуры и повышение скорости движения воздуха также увеличивает теплоотдачу от организма и может привести к переохлаждению организма за счет возрастания отдачи теплоты конвекцией и при испарении пота.
При переохлаждении организма уменьшается функциональная деятельность органов человека, скорость биохимических процессов, снижается внимание, затормаживается умственная деятельность и, в конечном счете, снижается активность и работоспособность. При повышении температуры тепловыделения человека начинают превышать теплоотдачу, может возникать перегрев организма. Ухудшается самочувствие и падает работоспособность. Действие высокой температура воздуха на организм нередко вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы, наблюдаются изменения со стороны дыхания, снижается секреция желудочного и поджелудочного сока, желчи, угнетается моторика желудка, снижается сила условных рефлексов, ослабляется внимание, ухудшается координация движения, что может быть причиной роста травматизма, снижение работоспособности и производительности труда.
Переносимость человеком повышенной температуры и его теплоощущения в значительной мере зависят от влажности и скорости окружающего воздуха. Подвижность воздуха эффективно способствует теплоотдаче организма человека и положительно проявляется при высоких температурах, но отрицательно при низких.
При высокой влажности пот не испаряется, а стекает струйками с поверхности кожного покрова. Имеет место так называемое "проливное" течение пота. В таких условиях не обеспечивается даже минимально необходимая теплоотдача из организма. Наблюдается интенсивный перегрев организма, при котором человек не способен выполнять не только тяжелую физическую работу, но и даже длительное время легкую. Эффективность всех видов умственного труда также резко снижается.
Недостаточная влажность 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 помещениях рекомендуются ограничиваться относительной влажностью в пределах 30... 70%. Интенсивное потоотделение приводит к потере воды, минеральных солей и водорастворимых витаминов. Считается допустимым для человека снижение его массы на 2...3% путем испарения влаги - обезвоживание организма. Обезвоживание на 6% влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения; испарение влаги на 15... 20% приводит к смертельному исходу.
При тяжелой работе в условиях высокой температуры выделиться с потом до 90-б0г NаС1 (всего в организме около 140г NаС1). Кроме NаС1, происходит потеря организмом калия, кальция, магния, цинка, йода и других микроэлементов. Потеря воды и минеральных солей ведет к сгущению крови и нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы.
Потеря водорастворимых витаминов (С, В1,В2) при сильном потоотделении может достигать 15-25% необходимой суточной дозы, что способствует развитию витаминного дефицита. При высокой температуре воздуха и дефиците воды в организме усиленно расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки.
Для восстановления водного баланса работающих в горячих цехах устанавливают пункты подпитки подсоленной (около 0,5% NаС1) газированной питьевой водой из расчета 4...5 л на человека в смену. На ряде заводов для этих целей применяют белково- витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную 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.
Клинически при гипертермии наблюдается:
головная боль,
головокружение,
общая слабость,
искажение цветового восприятия предметов,
сухость во рту,
тошнота,
рвота,
гиперемия лица,
обильное потоотделение,
учащенный пульс и дыхание,
увеличение в крови остаточного азота и молочной кислоты.
Выраженная гипертермия, сопровождающаяся высокой температурой тела(40-41°С) и тяжелым общим состоянием организма, называется тепловым ударом. При этом наблюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, дыхание частое, поверхностное(50-60 в 1мин), временами судороги, тахикардия, падение артериального давления (тепловой коллапс), потеря сознания. В тяжелых случаях могут наблюдаться нервно- психические расстройства.
Тепловой удар возникает в особо неблагоприятных условиях работы: выполнение тяжелой физической работы в условиях высокой температуры,
инфракрасного излучения и высокой влажности,
в одежде, затрудняющей теплоотдачу;
работы на открытом воздухе в жарком климате.
Многие производственные процессы, выполняемые при пониженной температуре, большой подвижности и влажности воздуха могут быть причинами охлаждения и даже переохлаждения организма (гипотермия). В начальном периоде воздействия умеренного холода наблюдается уменьшение частоты дыхания, увеличение объема вдоха, снижается теплоотдача за счет понижения температуры поверхности тела в результате спазма периферических сосудов (особенно в области кистей и стоп) и перераспределение крови во внутренние органы. При очень резком охлаждении организма при длительном воздействии наблюдается стойкий сосудистый спазм, что вызывает ощущение боли.
При продолжительном действии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха увеличивается, изменяется углеводный обмен. Прирост обменных процессов при понижении температуры на 1°С составляет около 10%, а при интенсивном охлаждении он может возрасти в 3 раза по сравнению с уровнем основного обмена. Появляется мышечная дрожь, при которой никакой работы не совершается, а вся энергия превращается в теплоту. Место выработки тепла в организме - скелетные мышцы. При незначительном охлаждении начинается их непроизвольная микровибрация, затем происходит длительная синхронная активность отдельных мышечных волокон (терморегуляционный тонус) и при очень сильном охлаждении возникает холодная дрожь. Теплообразование в этом случае повышается в 3-5 раз.
При произвольной мышечной активности (ходьбе, беге) также образуется тепло, а теплообразование в организме может увеличиваться в 10-20 раз. Появление мышечной дрожи в течение некоторого времени может задерживать снижение температуры внутренних органов даже при интенсивном охлаждении поверхности тела. Однако при продолжении действия холода могут возникнуть холодовые травмы и даже наступить смерть.
Действие теплового излучения на организм имеет ряд особенностей, одной из которых является способность инфракрасных лучей различной длины волны проникать на различную глубину и поглощаться соответствующими тканями, оказывая тепловое действие.
Короткие инфракрасные лучи (до 1,5 мкм) проникают в ткани на глубину нескольких сантиметров, поглощаются кровью и водой в слоях кожи и подкожной клетчатки, а также способны проникать через кости черепной коробки и воздействовать на мозговые оболочки, мозговую ткань.
Длинные инфракрасные лучи (более 1,5 мкм) поглощаются верхним 2-миллиметровым слоем кожи. Особенно сильно поглощаются лучи с длиной волны 6-10 мкм, вызывая "калящий эффект".
Воздействие инфракрасного излучения на организм проявляется как общими, так и местными реакциями. Местная реакция сильнее выражена при облучении длинноволновыми инфракрасными лучами. Коротковолновое инфракрасное излучение обладает более выраженным общим действием. Степень повышения температуры кожи в ответ на инфракрасное облучение находится в зависимости от его интенсивности. Тепловое облучение интенсивностью до 350 Вт/м2не 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/м2через несколько секунд возможны ожоги.
Наряду с ростом температуры облучаемой поверхности тела наблюдается также рефлекторное изменение частоты пульса на фоне неизменной температуры тела. 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, болевое ощущение появляется при температуре кожи 40...45 °С (в зависимости от участка).
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 систем. Изменения в организме под воздействием инфракрасного излучения зависят от его интенсивности, спектрального состава, площади и зоны облучения. Так, наибольший эффект наблюдается при облучении области шеи, верхней половины туловища.
При действии инфракрасной радиации могут развиваться патологические состояния у отдельных лиц в связи с профессиональной деятельностью:
повреждения кожи;
повреждения глаз;
солнечный удар.
Изменения на коже характеризуются эритемой, при интенсивном облучении может быть ожог, при длительном воздействии на коже может развиваться коричнево-красная пигментация.
К патологическим изменениям глаз относятся коньюктивиты, помутнение роговицы и др. Длительное воздействие(10-20лет) коротковолновой инфракрасной радиации большой интенсивности на глаза может вызвать поражение хрусталика - катаракту (у сталеваров, прокатчиков, кузнецов, кочегаров, стеклодувов).
Солнечный удар может возникнуть при работах на открытом воздухе (строители, геологи, сельскохозяйственные рабочие и др.) в результате интенсивного прямого облучения головы инфракрасным излучением коротковолнового диапазона (1-1,4 мкм), следствием чего является тяжелое поражение оболочек и мозговой ткани вплоть до выраженного менингита и энцефалита. Клиническая картина солнечного удара характеризуется общей слабостью, головной болью, головокружением, шумом в ушах, беспокойством, расстройством зрения, тошнотой, рвотой. В тяжелых случаях - помрачнение сознания, резкое возбуждение, судороги, галлюцинации, бред, потеря сознания. Температура тела при этом в отличие от теплового удара нормальная или незначительно повышена.