1.1.4. Особенности воздействия опасных и вредных факторов
Чтобы обезопасить себя от действия неблагоприятных факторов, необходимо знать природу их проявления. Вполне очевидно, что фактор производственной среды может быть неблагоприятным только в человеческом восприятии. Вне восприятия человеком любой неблагоприятный фактор – это обычный, рядовой фактор окружающей среды.
Анализируя механизм воздействия неблагоприятных факторов на организм человека, можно сделать следующий важный вывод: неблагоприятным является тот фактор, значения которого периодически (но не часто) выходят за привычный для человеческого организма диапазон его величин. Например, обитатели средних широт привыкли жить при температуре наружного воздуха +25…-20оС. Их организм адаптировался к этому диапазону температур и в таких температурных условиях функционирует в среднем нормально, человек ощущает комфорт. Температура же более +25о С и менее –20о С человеком воспринимается уже дискомфортно, и при больших отклонениях от привычного диапазона температур у него могут наступить неблагоприятные последствия. Следовательно, в данном примере неблагоприятными значениями температурного фактора можно считать температуру выше +25оС и ниже –20оС.
Если же отклонения от диапазона -20…+25о С будут регулярными (например, отклонения от верхней границы привычных температур на +5о С и от нижней границы -5о С), человек привыкнет к ним и они расширят диапазон комфортных температур до –25…+30о С. Из сказанного следует важный вывод: неблагоприятным может быть в принципе любой фактор производственной среды.
Например, кислород в атмосферном воздухе необходим для жизни человека. Содержание его в воздухе составляет около 21%, к такому содержанию организм человека приспособлен. При существенном уменьшении (ниже 16…18%) или увеличении содержания кислорода в воздухе у человека начинаются изменения в функциях ряда органов, которые могут привести к неблагоприятным (и весьма серьезным) последствиям и даже к смерти. Таким образом, кислород является благоприятным фактором для жизни человека, если его содержание находится в пределах 21%. В то же время существенный недостаток или избыток кислорода является неблагоприятным фактором.
Схема воздействия некоторого фактора F производственной среды на организм человека графически представлена на рис.2.1.
На нем вдоль оси абсцисс отложены значения рассматриваемого фактора F, а вдоль оси ординат – некоторая характеристика R реакции организма на эти значения. Вдоль этой же оси отмечены зоны различного воздействия на орга-
Рис. 3.1. Зависимость реакции организма R от величины F
низм: R1-R2 – зона комфорта, R2-R3 – зона дискомфорта, R3-R4 – зона вредного воздействия, R4-R5 – зона опасного воздействия, более R5 – зона смертельного воздействия.
Механизм воздействия рассматриваемого фактора на организм следующий. При постоянном длительном воздействии фактора, если его значение не выходят за пределы некоторого неизменного диапазона, организм вначале адаптируется, а в дальнейшем привыкает к этим значениям настолько, что они не нарушают функционирование систем человеческого организма. В качестве примера можно привести адаптацию человека к условиям гипоксии и пониженного атмосферного давления в условиях горной местности. Человек чувствует себя нормально при атмосферном давлении 750-760 мм рт. ст. и содержании кислорода 20-22%. Будем называть этот диапазон зоной комфортных значений данного фактора. На рис.3.1 он представлен отрезком F1 F2.
Если же значения фактора выходят за пределы этого диапазона, то в зависимости от величины их отклонения от границы зоны комфортных значений организм будет испытывать либо чувство дискомфорта, либо вредное или опасное воздействие данного фактора. Так, на рис. 3.1 значению рассматриваемого фактора F1 соответствует небольшое отклонение f1 от границы зоны комфортных значений. При этом воздействие фактора вызывает дискомфорт в организме реакция организма лежит в зоне дискомфорта R2-R3. При большем отклонении f2 значение фактора будет F2 , и, как видно из рис. 2.1, оно вызовет вредное воздействие на организм (реакция организма в зоне вредных воздействий R3-R4). Если отклонение будет еще больше, действие неблагоприятного фактора может вызвать реакцию организма в зоне опасных воздействий. Например, значениям фактора F3-F3 с отклонением f3 на рис.3.1. соответствует реакции организма R4-R5. Дальнейшее увеличение величины воздействия неблагоприятного фактора может вызвать летальный исход.
Из рис.3.1 видно, что если известны зона комфортных значений некоторого фактора F(F1, F2) и отклонение от нее f , то значение фактора будет:
F = Fкр + d f, (3.1)
где d = ± 1 – символ Кронекера.
При каждом значении фактора F , соответствующем условию f > 0 организм мобилизует свои средства защиты, ибо такое значение для него необычно, а значит неблагоприятно. Организм сопротивляется действию этого фактора. Возникает элемент борьбы между организмом (положительное начало, жизнь) и окружающей средой в лице неблагоприятного значения данного фактора (отрицательное начало, подавляющее, разрушающее организм, смерть). Если f не очень велико, организм выигрывает борьбу. При этом сформированные организмом в процессе этой борьбы защитные свойства некоторое время сохраняются. Очевидно, что этого не было бы, если бы на организм не было оказано неблагоприятное воздействие рассматриваемого фактора. Таким образом, неблагоприятные факторы одновременно в известном смысле являются стимулирующим, закаливающими факторами. Ими могут быть повышенные или пониженные температуры, повышенное или пониженное атмосферное давление и т.п. В то же время новое защитное свойство, появляющееся в организме под действием некоторого стимулирующего фактора, со временем затухает, если необходимости в нем не возникает. Поэтому для сохранения защитного свойства организма к данному фактору необходимо периодическое стимулирующее воздействие на организм.
Из изложенного следует, что некоторый фактор окружающей среды в зависимости от своей величины может быть жизненно необходимым для организма, неблагоприятным (в том числе стимулирующим), вредным, опасным и смертельно опасным. По времени действия факторы могут быть постоянно действующими и временными. Временные факторы в свою очередь могут быть длительного действия, кратковременного действия, периодическими, эпизодическими, исключительными. Например, кислород воздуха, атмосферное давление, температура воздуха являются постоянно действующими факторами, солнечное излучение, низкие и высокие температуры – периодическими факторами, извержения вулканов, землетрясения – эпизодическими, а встреча Земли с кометой – исключительным фактором.
Неблагоприятное воздействие на организм человека производственной
среды порождает необходимость создания системы технической защиты, основные элементы и построение которой подробно рассматриваются ниже.