Меню

Влияние производственных метеорологических условий и атмосферного давления на состояние человека

Влияние параметров метеорологических условий среды на организм человека

Метеорологические условия (микроклимат) характеризуется параметрами:

2.1.Температура воздуха, 0 С;

2.2. Относительная влажность воздуха;

2.3. Скорость движения воздуха, м/с;

2.4 Интенсивность теплового излучения (облучения работающих), Вт/м 2

2.5. Температура поверхностей ограждающих конструкций (стены помещения, пол,

Температура воздуха –это параметр характеризующий его тепловое состояние и определяется кинетической энергией движения молекул газов.

Микроклимат оказывает существенное влияние на общее состояние и работоспособность человека так как он постоянно находится в состоянии теплового обмена с окружающей средой. Нормальное протекание физиологических процессов в организме человека возможно лишь тогда, когда выделяемое тепло с поверхности тела человека отводится в окружающую воздушную среду, при условии её количественного показателя температуры, находящегося в пределах ниже нормальной температуры тела здорового человека ( + 36 . . .37 0 С, среднестатистический медицинский показатель 36,6 0 С).

Оптимальные климатические условия характеризуются уравнением теплового баланса организма, при котором теплопередача от организма человека равна теплообразованию, благодаря чему температура тела сохраняется в нормальных пределах. Уравнение теплового баланса может быть представлено выражением:

Qк = Qиз + Qис + Qв, ( 1 )

Где Qк— Суммарная теплоотдача организма в окружающую среду (Дж, Вт);

Q —Теплоотдача излучением (Дж, Вт );

Q — Теплоотдача в результате испарения пота (Дж, Вт);

Q— Теплоотдача при выдыхании воздуха (Дж, Вт).

Условия воздействия микроклиматических факторов на организм человека определяется термостабильностью и терморегуляцией. Термостабильность определяется непосредственно за счёт терморегуляции оргвнизма.

Термостабильность– параметр теплового самочувствия человека, определяющий способность организма к восстановлению посредством сохранения его теплового баланса.

Терморегуляция– это способность организма поддерживать температуру тела в определённых постоянных границах (близких 36,6 0 С) при изменении внешних условий и тяжести выполняемой работы. Терморегуляция осуществляется за счёт установления оптимальных равновесных тепловых соотношений путём снижения уровня обмена веществ при угрозе перегревания или охлаждения организма (химическая терморегуляция), а также отдачей тепла в окружающую среду (физическая терморегуляция). Нарушение теплообмена усугубляет воздействие на человека материальных (вредные вещества) и энергетических производственных факторов (инфразвук, шум, ультразвук.

Процессы регулирования тепловыделений могут осуществляться по четырем принципиальным механизмам:

1. терморегуляция путём изменения интенсивности кровообращения — заключается в регуляции организмом подачи крови от внутренних органов к поверхности тела за счёт расширения или сужения подкожных кровеносных сосудов:

2. биохимическая терморегуляция — заключается в изменении интенсивносит происходящих в организме человека окислительных биохимических реакций:

3. терморегуляция путём изменения интенсивности потоотделения – заключается в изменении количества испарённой влаги (пота), приводя к испарительному охлаждению тела человека:

4. суммарная терморегуляция осуществляется всеми указанными механизмами.

Производственная среда может дополнительно характеризоваться радиацией, электрическим состоянием воздушной среды, окружающей рабочее место.

В горячих цехах или при работе на холоде дополнительно учитывается так называемая тепловая нагрузка среды, характеризующаяся либо повышенным тепловым облучением, либо воздействием пониженных или отрицательных температур.

При высотных полётах в дополнение к параметрам учитывается барометрическое давление, радиация и ионизация воздуха.

Отклонение величин перечисленных факторов от нормативных значений могут влиять как на характеристики технологического процесса, так и качество изделий и выполняемой работы (повышенная влажность воздуха при склеивании деталей ухудшает качество соединений и т.п.). Кроме того, повышенная температура опасна для электрических кабелей и проводов из-за изменения свойств их изоляции, а в сочетание с повышенной влажностью производственной среды может быть причиной короткого замыкания в электрических цепях и рассматриваться как опасный производственный фактор.

Читайте также:  Автоматические артериального давления анд

Факторы, влияющие на микроклимат можно разделить на 2 группы: нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной местности) и регулируемые (особенности и качество строительства зданий и сооружений, кратность воздухообмена, количество людей в помещениях и другие).

Для поддержания параметров воздушной среды рабочих зон решающее значение принадлежит факторам второй группы.

2.1.1 Влияние изменения температуры внешней среды на тепловое самочувствие человека

Тепловое самочувствие человека, или тепловой баланс, в системе «человек-среда обитания» зависит от температуры среды, подвижности и относительной влажности воздуха, атмосферного давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки организма.

Повышение температуры воздуха в производственном помещении способствует увеличению теплоотдачи за счет испарения, а также из-за интенсивности кровообращения, так как при повышенной температуре кровеносные сосуды человека расширяются, то потеря тепла за счет теплопроводности, конвекции и нагрева выдыхаемого воздуха уменьшается.

Понижение температуры и повышение скорости воздуха способствуют 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 30С 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 течение нескольких минут без специальных средств защиты, около 116С [3]

Переносимость человеком температуры, как и его теплоощущение, 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 tОС=30С так, как при этом почти вся выделяемая 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 также может оказаться неблагоприятной для человека вследствие интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пересыхания и растрескивания, а затем загрязнения болезнетворными микроорганизмами. Поэтому при длительном пребывании людей в закрытых помещениях рекомендуется ограничивать относительную влажностью в пределах 3070процентов.

Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей (до 1%, в том числе 0,40,6% NaCl). При неблагоприятных условиях потеря жидкости может достигать 810 л за смену и в ней до 60г поваренной соли (всего в организме около 140г NaCl). Потеря соли лишает кровь способности удерживать воду и приводит к нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. При высокой температуре воздуха легко расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки. Считается допустимым для человека снижение его массы на 23% путём испарения влаги — обезвоживания организма. Обезвоживание на 6% влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения; испарения влаги на 1520% приводит к смертельному исходу.

Для восстановления водного баланса людям, работающим в горячих цехах, устанавливают автоматы с подсоленной (около 0,5% NaCl) газированной питьевой водой из расчета 45л на человека в смену. На многих заводах для этих целей применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную питьевую воду или зеленый чай.

Читайте также:  Лекция измерение артериального давления

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью, может привести к перегреванию организма выше допустимого уровня- гипертермии. Состоянию, при котором температура тела поднимается до 3839С. Гипертермия (тепловой удар) сопровождается головной болью, головокружением, общей слабостью, искажением цветового восприятия, сухостью во рту, тошнотой, рвотой, обильным выделением пота. 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 переохлаждения организма — гипотермии. При продолжительном действии холода дыхание становится неритмичным, изменяется углеводный обмен. Увеличение обменных процессов при понижении температуры на 1С 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 течение некоторого времени задерживать снижение температуры внутренних органов. Результатом действия низких температур являются холодовые травмы.

2.1.2 Атмосферное давление

Атмосферное давление оказывает существенное влияние на процесс дыхания и самочувствие человека. Основным органом дыхания человека, посредством которого осуществляется газообмен с окружающей средой, является трахеобронхиальное дерево и большое число лёгочных пузырей (альвеол), стенки которых пронизаны густой сетью капиллярных сосудов. Общая поверхность альвеол взрослого человека составляет 90150м3. Через стенки альвеол кислород поступает в кровь для питания тканей организма.

Интенсивность диффузии кислорода в кровь определяется парциальным давлением (p) кислорода в альвеолярном воздухе.

Наиболее успешно диффузия кислорода в кровь происходит при парциальном давлении кислорода (?) в пределах 95120мм.рт.ст. Изменение парциального давления, вне данных пределов приводит к затруднению дыхания и увеличению нагрузки на сердечно-сосудистую систему. На высоте 23км (p = 70мм.рт.ст.) насыщение крови кислородом снижается до такой степени, что вызывает усиление деятельности сердца и легких. Длительное пребывание человека в этой зоне не сказывается на его здоровье, и она называется зоной достаточной компенсации. С высоты 4км (p = 60мм.рт.ст.) диффузия кислорода из легких в кровь снижается до такой степени, что, несмотря на большое содержание кислорода (21%), может наступить кислородное голодание — гипоксия. Основные признаки гипоксии — головная боль, головокружение, замедленная реакция, нарушение нормальной работы органов слуха и зрения, нарушение обмена веществ.

Удовлетворительное самочувствие человека при дыхании воздухом сохраняется до высоты около 4 км, чистым кислородом (100%) до высоты 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 быстро, что имеет характер своеобразного взрыва и называется взрывной декомпрессией. Эффект воздействия взрывной декомпрессии на организм зависит от начального значения и скорости понижения давления.

В общем случае, чем меньше скорость понижения давления, тем легче она переносится. Уменьшение давления на 385 мм. рт. ст. за 0,4 с человек переносит без каких-либо последствий. При этом новое давление, которое возникает в результате декомпрессии, может привести к высотному метеоризму и высотным эмфиземам. Высотный метеоризм — это расширение газов, имеющихся в свободных полостях тела (на высоте 12 км объём желудка и кишечного тракта увеличивается в 5 раз). Высотные эмфиземы, или высотные боли, — это переход газа из растворенного состояния в газообразное.

Читайте также:  Внутричерепное давление вследствие нарушения венозного оттока

В период компрессии (повышения давления) и пребывания при повышенном давлении организм через кровь насыщается азотом. Полное насыщение организма азотом наступает через 4 часа пребывания в условиях повышенного давления.

При работе в условиях избыточного давления снижаются показатели вентиляции легких за счет некоторого урежения частоты дыхания и пульса. Длительное пребывание при избыточном давлении (порядка 700 кПа) приводит к токсическому действию некоторых газов, входящих в состав вдыхаемого воздуха. Оно проявляется в нарушении координаций движений, возбуждении или угнетении, галлюцинациях, ослаблении памяти, расстройстве зрения и слуха.

В процессе декомпрессии вследствие падения парциального давления в альвеолярном воздухе происходит десатурация (выделение) азота из тканей, которое осуществляется через кровь и затем легкие. Если декомпрессия производится форсированно, в крови и других жидких средах образуются пузырьки азота, которые вызывают газовую эмболию (закупорка сосудов газами) и как её проявление — декомпрессионную болезнь. Тяжесть декомпрессионной болезни определяется массовостью закупорки сосудов и их локализацией. Развитию декомпрессионной болезни способствует переохлаждение или перегревание организма. Понижение температуры приводит к сужению сосудов, замедлению кровотока, что замедляет удаление азота из тканей и процесс десатурации. При высокой температуре наблюдается сгущение крови и замедление её движения.

2.1.3 Влажность воздуха

Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяных паров и измеряется в абсолютных и относительных единицах. Она характеризуется абсолютной, максимальной и относительной влажностью, а также дефицитом насыщения.

Абсолютная влажность — упругость водяных паров, находящихся в рассматриваемый момент в воздухе, выраженное в миллиметрах ртутного столба или количество водяных паров в граммах, содержащихся в 1 м3 воздуха в момент исследования.

Максимальная влажность — упругость водяных паров при полном насыщении воздуха влагой при определенной температуре или количество водяных паров в граммах, содержащихся в 1м3 воздуха при той же температуре.

Относительная влажность представляет собой отношение значений абсолютной и максимальной влажности, выраженное в процентах.

Дефицит насыщения (физиологический) — разность между значениями влажности воздуха пи температуре 37С (температура тела человека) и абсолютной в момент исследования. Он указывает, сколько граммов воды может извлечь из организма человека 1м3 выдыхаемого им воздуха.

Дефицит насыщения относится к одному из влажных экологических параметров, так как характеризует сразу 2 параметра — влажность и температуру. Чем выше дефицит насыщения, тем суше и теплее, и наоборот.

Важной характеристикой влажности воздуха является такое понятие, как точка росы.

Точка росы характеризуется температурой, при которой воздух становится насыщенным водяными параметрами, переходящими в капельножидкое состояние — появление росы. Точку росы определяют по абсолютной влажности. Зная точку росы, можно графически определить парциальное давление водяного пара, а, следовательно, и относительную влажность.

Гигиеническое значение влажности воздуха определяется влиянием на тепловой обменорганизма.

Источник

Adblock
detector