1.7. Влияние неблагоприятных метеорологических условий на организм человека

Параметры микроклимата могут изменяться в очень широких преде­лах, в то время как необходимым условием жизнедеятельности человека яв­ляется сохранение постоянства температуры тела.

При благоприятных сочетаниях параметров микроклимата че­ловек испытывает состояние теплового комфорта, что является важ­ным условием высокой производительности труда и предупреждения забо­леваний.

При отклонении метеорологических параметров от оптимальных в организме человека для поддержания постоянства температуры тела на­чинают происходить различные процессы, направленные на регулирова­ние теплопродукции и теплоотдачи. Эта способность организма челове­ка сохранять постоянство температуры тела (36 – 37 °С), несмотря на значительные изменения метеорологических условий внешней среды и собственной теплопродукции, получила название терморегуляции. Раз­личают:

· физическую,

· химическую терморегуляцию.

Химическая терморегуляция достигается снижением уровня обмена веществ при угрозе перегревания организма или его усилением при охлаж­дении. Физическая терморегуляция регулирует отдачу теплоты в окру­жающую среду.

При температуре воздуха в пределах от 15 до 25 °С теплопродукция организма находится на приблизительно постоянном уровне (зона безразличия). По мере понижения температуры воздуха теплопродукция повышается в первую очередь за счет мышечной активности (проявлением которой является, например, дрожь) и усиления обмена веществ. По мере повышения температуры воздуха усиливаются процессы теплоотдачи.

Отдача теплоты организмом человека во внешнюю среду проис­ходит тремя основными способами (путями):

1. конвекцией;

2. излучением;

3. испарением.

Преобладание того или иного процесса теплоотдачи зависит от тем­пературы окружающего воздуха и ряда других условий. При температуре около 20 °С, когда человек не испытывает никаких неприятных ощущений, связанных с микроклиматом, теплоотдача конвекцией со-

118

ставляет 25 – 30 %, излучением – 45 %, испарением – 20 – 25 %. При из­менении температуры, влажности, скорости движения воздуха, характера выполняемой работы эти соотношения существенно меняются. При темпе­ратуре воздуха 30 °С отдача теплоты испарением становится равной сум­марной отдаче теплоты излучением и конвекцией. При температуре возду­ха более 36 °С отдача теплоты происходит уже полностью за счет испа­рения. При испарении 1 г воды организм теряет около 2,5 кДж теплоты. Испарение происходит, главным образом, с поверхности тела, в значи­тельно меньшей степени – через дыхательные пути (10 20 %). При нор­мальных условиях с потом организм теряет в сутки около 0,6 л жидкости. При тяжелой физической работе при температуре воздуха более 30 °С ко­личество теряемой организмом жидкости может достичь 10 – 12 л. При интенсивном потоотделении, если пот не успевает испариться, наблюда­ется выделение его в виде капель. При этом влага на коже не только не способствует отдаче теплоты, а, наоборот, препятствует этому. Такое по­тоотделение ведет только к потере воды и солей, но не выполняет основ­ную функцию – усиление отдачи теплоты.

Значительное отклонение микроклимата рабочей зоны от оптимально­го может быть причиной ряда физиологических нарушений в организме работающих, привести к резкому снижению работоспособности и да­же к профессиональным заболеваниям.

При температуре воздуха более 30 °С и значительном тепловом излучении от нагретых поверхностей наступает нарушение терморегуля­ции организма, что может привести к перегреву организма, особенно если потеря пота в смену приближается к 5 л. Наблюдается нарастающая сла­бость, головная боль, шум в ушах, искажение цветового восприятия (окра­ска всего в красный или зеленый цвет), тошнота, рвота, повышается тем­пература тела. Дыхание и пульс учащаются, артериальное давление внача­ле возрастает, затем падает. В тяжелых случаях наступает тепловой, а при работе на открытом воздухе – солнечный удар. Возможна судорожная болезнь, являющаяся следствием нарушения водно-солевого баланса и характеризующаяся слабостью, головной болью, резкими судорогами, преимущественно в конечностях. Обезвоживание организма вызывает сгущение крови, ухудшается питание тканей и органов. В настоящее время в производственных условиях такие тяжелые формы перегревов практически не встречаются. При длительном воздействии теплового излу­чения может развиться профессиональная катаракта.

Но даже если не возникают такие болезненные состояния, перегрев организма сильно сказывается на состоянии нервной системы и рабо-

119

тоспособности человека. Исследованиями, например, установлено, что к концу 5-часового пребывания в зоне с температурой воздуха около 31 °С и влажностью 80 - 90 % работоспособность снижается на 62 %. Значительно снижается мышечная сила рук (на 30 - 50 %), уменьшается выносливость к статическому усилию, примерно в 2 раза ухудшается способность к тон­кой координации движений. Производительность труда снижается пропорционально ухудшению метеорологических условий.

Длительное и сильное воздействие низких температур может вы­звать различные неблагоприятные изменения в организме человека. Мест­ное и общее охлаждение организма является причиной многих заболе­ваний. Любая степень охлаждения характеризуется снижением частоты сердечных сокращений и развитием процессов торможения в коре голов­ного мозга, что ведет к уменьшению работоспособности. Отморожение может наступить даже при положительной температуре +3 - 7 ºС. Ему больше всего подвержены пальцы, кисти, стопы, уши, нос. В особо тя­желых случаях воздействие низких температур может привести к обмо­рожениям и даже смерти.

Наибольший процент обморожений и смертей в результате переохла­ждения тела человека наблюдается при сочетании низкой температуры воз­духа, высокой влажности и большой подвижности воздуха (ветре). Это объ­ясняется тем, что влажный воздух лучше проводит теплоту, а ветер способ­ствует повышению теплоотдачи конвекцией.

Переохлаждения вызывают заболевания периферической нервной системы, радикулит, невралгии лицевого и других нервов, обострения сус­тавного и мышечного ревматизма, плеврит, бронхит и др. заболевания.

Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяных паров. Различают:

1. абсолютную;

2. максимальную;

3. относительную влажность воздуха.

Абсолютная влажность (А) это масса водяных паров, содержа­щихся в данный момент в определенном объеме воздуха.

Максимальная (М) максимально возможное содержание водя­ных паров в воздухе при данной температуре (состояние насыщения).

Относительная влажность (В) определяется отношением абсо­лютной влажности А к максимальной М и выражается в %:

В = (А/М)×100 %.

120

Физиологически оптимальной является относительная влажность в пределах 40 – 60 %. Повышенная влажность воздуха (более 75 – 85%) в со­четании с низкими температурами оказывает значительное охлаждающее действие, а в сочетании с высокими способствует перегреванию организма. Относительная влажность менее 25 % также неблагоприятна для человека, так как приводит к высыханию слизистых оболочек и снижению защитной деятельности мерцательного эпителия верхних дыхательных путей.

В зависимости от относительной влажности производственные помещения классифицируются как:

1. сухие – относительная влажность не превышает 60 %;

2. влажные – относительная влажность от 60 до 75 %;

3. сырые – относительная влажность более 75 %;

4. особо сырые – относительная влажность приближается к 100 %.

Подвижность воздуха эффективно способствует теплоотдаче орга­низма человека, положительно проявляется при высоких температурах, но отрицательно при низких. 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.

Тепловое излучение свойственно любым телам, температура кото­рых выше абсолютного нуля. 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. Наибольшей проникающей способно­стью обладают красные лучи видимого спектра и короткие инфракрасные лучи с длиной волны 0,78 – 1,4 мкм, которые плохо задерживаются кожей и глубоко проникают в биологические ткани, вызывая повышение их тем­пературы, например, длительное облучение такими лучами глаз ведет к помутнению хрусталика (профессиональной катаракте). Инфракрасное из­лучение вызывает также в организме человека различные биохимические и функциональные изменения.

В производственных условиях встречается тепловое излучение в диапазоне длин волн от 100 нм до 500 мкм. В горячих цехах это в основ­ном инфракрасная радиация с длиной волны до 10 мкм. Интенсивность об-

121

лучения рабочих горячих цехов меняется в широких пределах: от несколь­ких десятых долей до 5,0 – 7,0 кВт/м².

Допустимый для человека уровень интенсивности теплового облуче­ния на рабочих местах составляет 0,35 кВт/м².

При систематических перегревах организма человека отмечается повышенная восприимчивость его к простудным заболеваниям.