• Человек и окружающая среда

• За основу изучения взаимодействия человека с окружающей средой положен принцип единства. Суть этого принципа в том, что организм человека и окружающая его среда (среда обитания) представляют собой единую и неразрывную систему. В этой системе организм человека полностью зависит от окружающей среды и, одновременно, человек может повлиять на среду своего обитания. Взаимодействие человека и ОС может быть положительным и отрицательным (негативным). Это подтверждается законами гигиены.

• При взаимодействии организма человека с ОС в нём возникают ответные реакции: - гомеостаз, - адаптация, - резистентность.

• Гомеостаз – это равновесие внутренней среды человека и всех функций организма при постоянном изменении внешних и внутренних условий. Например – постоянная температура тела и артериальное кровяное давление, постоянное кислотно-щелочное равновесие в пищеварительной системе. Для поддержания гомеостаза подключается механизм адаптации.

• Адаптация – это приспособление организма человека к изменению условий окружающей среды. В настоящее время адаптация имеет для человека очень большое значение, так как люди работают в очень разных условиях (зачастую загрязнённых или травмоопасных), осваивают новые регионы Земли, много ездят с севера на юг и перемещаются по часовым поясам. Адаптация может улучшиться или ухудшиться. Например, при плохом освещении и в ограниченном пространстве у человека снижается зрение, а при отсутствии звуков или, наоборот, при высоком уровне шума, снижается слух.

• Резистентность – это устойчивость организма к факторам ОС. Например, автоматизация производства приводит к малоподвижному образу жизни (к гиподинамии). Это, в свою очередь, приводит к ослаблению сердечной мышцы, к ухудшению обмена веществ в организме и в целом к снижению устойчивости организма. Малоподвижный образ жизни влияет и на снижение иммунитета, а иммунитет является разновидностью резистентности. Таким образом, активный образ жизни, занятия физкультурой и спортом, качественное и полноценное питание позволяют человеку сохранить здоровье и полноценно и качественно трудиться.

• Понятие о труде. Виды и формы трудовой деятельности

• Труд – это целесообразная деятельность человека, направленная на видоизменение и приспособление природы (ОС) для удовлетворения своих жизненных потребностей. Труд (трудовая деятельность) включает в себя три элемента: - собственно труд, - предметы труда; - средства труда. Если трудовая деятельность человека осуществляется на производстве, то её называют производственной деятельностью.

• Производственная деятельность – это действия работающего человека для производства готовой продукции и оказания различных видов услуг. Производственная деятельность человека проходит в рабочей зоне.

• Рабочая (производственная) зона – это пространство высотой 2,2 метра над уровнем пола или площадки, на которых находятся рабочие места.

• Рабочее место – это часть рабочей зоны, в которой постоянно или временно находятся работающие люди. Постоянным рабочим местом является такое место, где человек находится не менее половины своего рабочего времени или более двух часов постоянно.

• Труд человека происходит в производственной среде, которая является частью техносферы.

• Техносфера – это часть окружающей среды (ОС). Она выделена из природы и сильно изменена за многие тысячи лет трудовой деятельности человечества. Размеры современной техносферы быстро увеличиваются. Например, современные города на Земле составляют 3% от площади суши, а к 2050 году, по прогнозам Организации Объединённых Наций (ООН) они составят уже около 15% суши (15% суши занимает Антарктида). В техносферу входят все виды населённых пунктов, промышленные зоны, транспортные пути, сельскохозяйственные территории, культурные, общественные и бытовые здания, линии электропередач и т.д.

• Труд человека подразделяют на два вида: - умственный и - физический.

• • Умственный труд – это нагрузка на центральную нервную систему и анализаторы человека (сенсорные системы):

• – зрительный, - слуховой, - обонятельный, - вкусовой, - тактильный (осязательный). Умственный труд это работа по приёму и переработке информации из окружающей среды. Этот вид труда требует от человека напряжения внимания, памяти и активного мышления. Для умственного труда характерно снижение двигательной активности, то есть у человека возникает гипокинезия. Гипокинезия ослабляет весь организм в целом и отдельные его системы, особенно сердечно-сосудистую. Продолжительная интенсивная умственная нагрузка отрицательно сказывается на психической деятельности человека. У него ухудшается внимание, память, увеличивается количество ошибок в работе. Таким образом, самочувствие человека и его работоспособность зависят от правильной организации умственного труда.

• • Физический труд – это нагрузка на опорно-двигательный аппарат человека (мышцы, скелет) и функциональные системы организма (дыхательную, сердечно сосудистую, пищеварительную, нервную). Физический труд развивает мышечную систему, стимулирует обмен веществ в организме. Но! Он одновременно может иметь и отрицательные последствия, например заболевания опорно-двигательного аппарата. Особенно тогда когда физический труд неправильно организован.

• В современном производстве чисто физический труд встречается редко. Это связано с тем, что человек использует большое количество разнообразной простой и сложной техники, в том числе управляемой с помощью ПЭВМ (компьютера). В современную классификацию труда входят не только виды, но и несколько форм труда. Они показаны на рисунке 1.

• 

• Рис.1. Виды и формы трудовой деятельности человека

• Во время работы возникает определённая тяжесть и напряжённость труда. Они связаны с затратами человеком энергии в процессе жизнедеятельности и определяются интенсивностью мышечной работы, степенью нервно-эмоционального напряжения и условиями окружающей среды. Специалистами по гигиене труда условия труда человека подразделены:

• - по степени тяжести;

• - по степени напряжённости;

• - по показателям вредности и опасности факторов производственной среды.

• . Тяжесть и напряжённость труда

• Тяжесть труда – это в основном мышечные усилия и затраты энергии на движение, подъём и перемещение предметов, ходьбу, стереотипные рабочие движения, наклоны корпуса и т.д. У оператора ПЭВМ тяжесть физического труда выражается в виде длительного малоподвижного сидения за компьютером, зачастую в неудобной позе. А также большое количество одинаковых (стереотипных) движений рук при наборе текста и других работах с компьютером.

• Напряжённость труда – это эмоциональная и интеллектуальная нагрузка, а также нагрузка на органы чувств (зрение, слух…). К напряжённости труда относится также монотонность выполняемой работы и режим работы.

• Подробная классификация условий труда по степени тяжести и напряжённости показана на рисунке 2.

• 

• Рис.2. Классификация условий труда по тяжести и напряжённости

• Условия труда

• Каждый вид и каждую форму труда сопровождают конкретные условия, в которых человек работает.

• Условия труда – это сочетание всех факторов той среды, в которой работает человек.

• По факторам производственной среды условия труда подразделяются на четыре класса:

• • 1 класс – оптимальные условия труда – условия, при которых сохраняется не только здоровье человека, но и создаются условия для высокой работоспособности.

• • 2 класс – допустимые условия труда – условия, при которых уровни факторов окружающей среды не превышают показателей установленных гигиеническими нормативами. При допустимых условиях труда все функциональные изменения в организме человек возникшие во время работы (физическая усталость, напряжение зрения) проходят за время перерывов или к началу следующей рабочей смены. Допустимые условия труда не оказывают на человека неблагоприятного воздействия.

• • 3 класс – вредные условия труда, условия которые характеризуются уровнем факторов окружающей среды, превышающих установленные гигиенические нормативы. Эти условия труда оказывают на человека вредное воздействие. Вредные условия труда по степени превышения установленных нормативов подразделяются на четыре степени вредности (3.1, 3.2, 3.3, 3.4);

• • 4 класс – опасные (травмоопасные, эктсремальные) условия труда – они характеризуются такими уровнями факторов окружающей среды, воздействие которых в течение рабочей смены или её части создаёт угрозу жизни, высокий риск тяжёлых травм или острых профессиональных заболеваний.

• Например!

• Труд учащихся требует восприятия определённого объёма информации ежедневно и по разным дисциплинам (направлениям), выполнения заданий, как на занятиях, так и дома, длительного сосредоточения внимания, решения различных задач по известным правилам и алгоритмам. В связи с этим труд учащихся в зависимости от организации учебных занятий (одно или двусменное обучение) можно отнести к интеллектуальному виду лёгкой (оптимальные условия) или средней (допустимые условия) степени напряжённости. А по факторам производственной среды ко 2-у классу условий труда (допустимые условия труда).

• Классификация условий труда по факторам производственной среды показана

• рисунке 3.

• 

• Рис.3. Классификация условий труда по факторам производственной среды

• . Физиология труда

• Начало изучения вопросов физиологии труда положил русский учёный И.М.Сеченов в 1901 году, в то время он изучал роль органов чувств в процессе труда.

• Все виды и формы труда человека происходят при выполнении разнообразных движений. При этом общая нагрузка более или менее равномерно распределяется по всем группам мышц. Чередование движений и выполняемых работ позволяет различным мышцам отдыхать. Но. В любом случае для выполнения работы мышцы затрачивают определённое количество энергии. Пополнение затраченной энергии происходит за счёт потребления питательных веществ с пищей. Питательные вещества распределяются по организму с помощью кровеносной системы. По кровеносной же системе отработанные вещества (продукты окисления или метаболизма) уносятся в выделительную систему. Сложный биохимический процесс обмена веществ происходит в виде разнообразных реакций с участием ферментов и других веществ играющих роль ускорителей реакций. Конечным продуктом обмена веществ является молочная кислота, которая также выводится из организма.

• При малоподвижном образе жизни молочная кислота может накапливаться в мышцах. В случае возникновения повышенной физической нагрузки мышцы начинают интенсивно работать. Тогда молочная кислота начинает активно действовать на нервные окончания в мышцах. Человек ощущает это как боль. Таким образом, постоянные физические нагрузки не дают возможности накапливаться этой кислоте в организме и вредить ему.

• В состоянии покоя (когда человек сидит или лежит) для работы мышц и внутренних органов требуется около 200 – 250мл/мин кислорода. При выполнении какой-либо физической работы потребность в кислороде увеличивается. Например, при тяжёлой физической работе организму человека кислорода требуется более 1л/мин.

• Для увеличения доставки кислорода и питательных веществ, а также для удаления быстро накапливающейся молочной кислоты сердечно-сосудистая система также начинает интенсивнее работать. Этот процесс может идти двумя путями: учащением сердцебиения (определяется по пульсу) и увеличением объёма крови при каждом сокращении сердца. В нормальных условиях сердце взрослого человека при каждом сокращении продвигает в кровеносные сосуды 70 мл крови, а за минуту оно сокращается 60 – 70 раз. При тяжёлой работе количество крови на одно сокращение увеличивается до 130 – 150 мл, а частота сокращений сердца может быть до 170 ударов в минуту.

• Увеличение количества крови в кровеносных сосудах приводит к повышению артериального давления (АД). И если в норме, у здорового человека, АД составляет 120 – 140 мм рт.ст., то при тяжёлой физической работе оно может подняться и до 200 мм рт.ст.

• Несмотря на такую усиленную работу сердечно-сосудистой системы, поддержание работы мышц на высоком уровне требует больших порций кислорода. Пополнение кислородом крови происходит за счёт учащения дыхания и увеличения его глубины (увеличения объёма воздуха при одном вдохе – выдохе). В нормальном состоянии у взрослого человека бывает 12-20 дыхательных движений в минуту, а объём воздуха проходящий через лёгкие равен 6 – 8 литрам. При тяжёлом физическом труде частота дыхания доходит до 30 – 40 раз в минуту, объём воздуха до 40 – 60 литров в минуту.

• Таким образом, основными физиологическими реакциями организма на физическую работу являются учащение дыхания и пульса, повышение кровяного давления и лёгочной вентиляции, изменение состава крови и др.

• В процессе труда весьма важную роль играет нервная система. Она подготавливает другие органы и системы и мобилизует ресурсы организма. Например, исследования газообмена у человека до начала рабочей смены и на протяжении всего рабочего дня показали, что увеличение потребления кислорода начинается тогда, когда рабочий только вошёл в цех.

• Не менее важна роль нервной системы в способности выполнять работу длительное время на определённом не снижающемся уровне и в определённом темпе, то есть в работоспособности человека.

• Работоспособность – это состояние человека, определяемое возможностью физиологических и психических функций организма. Эти функции показывают способность выполнять конкретное количество работы заданного качества за определённый интервал времени. Работоспособность человека зависит от многих факторов. Например, от физической тренированности, квалификации, способности человека к конкретному виду или конкретной форме труда, эмоционального состояния и др.

• В современных производственных условиях с применением механизации, автоматизации, дистанционного управления на смену тяжёлому физическому труду пришли машины (например, станки с числовым программным управлением). Управление этими машинами и производственными процессами требует значительного нервного и умственного напряжения. В отличие от физического труда такая деятельность мало изменяет физиологические функции сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем. Напряжение касается в основном центральной нервной системы.

• Длительная физическая нагрузка при физическом труде и длительное напряжение клеток головного мозга при умственном труде приводит к утомлению, которое проявляется в виде снижения работоспособности, плохого самочувствия (головной боли, повышения артериального давления и т.д.).

• Работоспособность при умственном труде зависит от тех же факторов, что и при физическом: общего приспособления функций головного мозга к умственной работе, тренированности, количества и качества знаний, эмоционального состояния. Утомление, возникшее при умственном труде, исчезает значительно медленнее чем утомление, возникшее при физическом труде, то есть восстановительный период (отдых) должен быть продолжительнее.

• Микроклимат помещения и его влияние на организм человека

• Воздух постоянно воздействует на человека. В окружающей среде это атмосферный воздух, а в помещении – это воздух рабочей зоны или воздух жилого помещения. Состояние воздуха в ОС в каждой конкретной природной зоне за длительный период называется климатом этой зоны. Состояние воздуха в ОС на небольшой территории (в лесу, на склоне холма) называется микроклиматом.

• Микроклиматом в помещении (метеорологическим состоянием воздуха) называется состояние воздушной среды конкретного помещения. Микроклимат имеет следующие характеристики (параметры):

• - температура воздуха (tº С);

• - влажность воздуха (φ %);

• - подвижность воздуха (V м/сек).

Параметры микроклимата могут меняться в широких пределах, в то время как естественным свойством (гомеостазом) жизнедеятельности человека является поддержание постоянства температуры тела благодаря терморегуляции.

Терморегуляция – это способность организма регулировать отдачу тепла в окружающую среду и поддерживать постоянную температуру тела человека.

Терморегуляция – это сложный физиологический процесс. Она зависит и от внешних факторов (факторов ОС) и от внутреннего состояния организма человека (физического и психологического).

Параметры микроклимата оказывают существенное влияние на самочувствие, состояние здоровья и работоспособность человека. Наилучшие условия – когда тепловыделение (образование теплоты) в организме человека равняется теплоотдаче (выделению) этой теплоты в ОС, то есть при наличии теплового баланса в системе «Человек – Окружающая среда». Такие условия называются комфортными, а параметры микроклимата в помещении – оптимальными.

Отклонение параметров микроклимата от комфортных параметров приводит к нарушению теплового баланса. Например:

- понижение температуры воздуха приводит к увеличению разности температур между телом человека и ОС, а, следовательно, и к увеличению теплоотдачи. Слишком сильное понижение температуры может привести к переохлаждению или обмораживанию. Повышение скорости движения воздуха также увеличивает теплоотдачу от тела человека и может привести к переохлаждению. При переохлаждении организма уменьшается функциональная деятельность органов (снижается частота сердечных сокращений и дыхания), затормаживается нервная деятельность (снижается внимание, скорость двигательных реакций), и, в конечном счёте, работоспособность человека;

- при повышении температуры происходят обратные явления , то есть тепловыделения начинают превышать теплоотдачу и может возникнуть перегрев организма. При этом также ухудшается самочувствие человека и снижается его работоспособность;

- переносимость человеком повышенной или пониженной температуры зависит от влажности воздуха. При высокой температуре и влажности пот мало испаряется с поверхности кожи человека, а значит и охлаждение организма уменьшается. При температуре воздуха 36,5ºС и повышенной влажности воздуха (более 75%) испарение пота прекращается вообще и возникает так называемое «проливное» течение пота. В этой ситуации терморегуляция приходит в напряжённое состояние, так как возникает интенсивный перегрев организма человека. Человек становится неспособен выполнять не только тяжёлую, но лёгкую физическую работу. Эффективность всех видов умственного труда также снижается;

- недостаточная влажность также отрицательно действует на человека. При невысокой влажности (менее30%), а особенно при высокой температуре воздуха наблюдается пересыхание кожи и слизистых оболочек носа, дыхательных путей. А в дальнейшем – загрязнение болезнетворными организмами (все слизистые поверхности обладают бактерицидными свойствами, так как выделяют энзимы – особые вещества, уничтожающие микробов). При влажности воздуха 15 – 20% начинается обезвоживание организма. При высокой температуре и невысокой влажности в организме человека возникает дефицит воды, усиленно разлагаются углеводы и белковые вещества – всё это может привести к летальному исходу (в различных ситуациях от 7 до 12 дней).

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью приводит организм человека к состоянию гипертермии – когда температура тела человека поднимается до 38ºС и выше.

Следствием гипертермии является тепловой удар, признаками которого являются головная боль, тошнота, бледность, расширенные зрачки глаз, учащённое сердцебиение и дыхание, судороги и потеря сознания (обморок).

Длительное воздействие низкой температуры, особенно в сочетании с повышенной скоростью движения воздуха (ветром) приводит к переохлаждению организме ниже допустимого уровня – гипотермии. При продолжительном действии низких температур дыхание становится неритмичным, изменяется обмен веществ (увеличивается обмен углеводов, которые дают «быструю» энергию), появляется мышечная дрожь, при которой никакой работы организм не совершает, а вся энергия превращается в теплоту.

Основной принцип нормирования микроклимата - создание оптимальных условий для теплообмена тела человека с окружающей средой.

Гигиеническое нормирование параметров микроклимата в производственных помещениях (в том числе компьютерных классах, вычислительных центрах, офисах оснащённых ПЭВМ) установлено системой стандартов безопасности туда: