Безопасность жизнедеятельности (медико-биологические основы)

флексов, снижение тактильной и других видов чувстви­ тельности. Восстановление частоты пульса, кровяного давления, легочной вентиляции после работы при низ­ кой температуре наступает значительно медленнее, чем при температуре обычной.

Следует выделить один вид производственного охлаж­ дения работающих — при непосредственном соприкос­ новении работающего с холодными материалами. Это носит не только резко выраженный местный, но и об­ щий характер с рядом рефлекторных нарушений отдель­ ных функций.

3 .1 .3 . А д а п т а ц и я о р г а н и з м а к у с л о в и я м в ы с о к и х и н и з к и х т е м п е р а т у р

Оптимальное тепловое состояние человека обеспечи­ вается условиями теплового комфорта, не ограничивае­ мого по времени пребывания и не требующего включе­ ния дополнительных приспособительных механизмов организма.

В экстремальных условиях среды, сопровождаемых значительными перепадами температуры, включаются поведенческие, физиологические адаптивные реакции, а при резких или длительных термических сдвигах могут развиваться патологические состояния, в крайних случа­ ях приводящие к летальному исходу.

С точки зрения адаптации наибольший интерес пред­ ставляет классификация тепловых состояний человека, построенная на основании данных о характере измене­ ний приспособительных механизмов системы терморе­ гуляции, т.е. основных реакций, позволяющих организ­ му бороться с действием высоких и низких температур окружающей среды (табл. 3.1).

При выборе физиологических показателей для оцен­ ки теплового состояния, основное внимание необходи­ мо уделять изменению таких показателей, которые наи­ более полно отражают функциональное состояние орга­ низма при каждой степени нагревания или охлаждения человека. Так, в условиях, когда теплосодержание «сер­ дцевины» значительно не изменяется, но нарушена структура теплового обмена, наиболее важны физиоло­ гические показатели, характеризующие тепловое состо­ яние «оболочки» тела. К таким показателям относятся температура кожи, средняя температура тела, тепловые потоки с поверхности тела, внутренний градиент тем­ ператур, разность температур туловища и конечностей, теплоизоляция поверхностных тканей. При повышен­ ных температурах окружающей среды большое значе­ ние приобретает исследование потерь веса тела и тепло­ отдачи испарением влаги, при пониженных — тепло­ вых потоков с поверхности тела, теплопродукции орга­ низма, биоэлектрической активности мышц. В услови­ ях, когда значительно изменяется теплосодержание орга­ низма, оценка теплового состояния человека должна проводиться в основном по физиологическим показате­ лям, характеризующим изменения теплового обмена и состояние сердечно-сосудистой системы (уровень теп­ лоотдачи, минутный, систолический объем сердца и т.д.). Эти показатели позволяют контролировать состо­ яние организма человека в условиях высоких и низких температур окружающей среды.

При перегревании и охлаждении человека наблюда­ ется фазность изменений многих физиологических пока­ зателей, означающих в одном случае возможность со­ хранения теплового баланса, а в другом — угрозу срыва или срыв приспособительных реакций организма (табл.3.2).

На первой стадии перегревания и охлаждения (устой­ чивое приспособление) наблюдаются явления, свидетель­ ствующие о том, что организм успешно противостоит не­ благоприятному действию окружающей среды. При вы­ соких температурах происходит расширение перифери­ ческих сосудов, увеличивается теплоотдача испарением влаги с поверхности тела и дыхательных путей. Послед-

няя равна общей тепловой нагрузке — суммарной вели­ чине теплопродукции организма и внешней тепловой нагрузки. Действие низких температур окружающей сре­ ды приводит к сужению периферических сосудов и по­ вышению теплопродукции организма вследствие мышеч­ ного термогенеза.

Реакция сосудов на воздействие тепла и холода имеет большое значение. Здесь уже играют роль механизмы химической терморегуляции, проявляющиеся в некото­ ром снижении теплопродукции организма в условиях высоких температур и повышении — в условиях низких температур окружающей среды.

Накопление или дефицит тепла в организме происхо­ дит в основном за счет изменений температуры «оболоч­ ки». Температура же «сердцевины» изменяется сравни­ тельно немного (на 0,2—0,5 °С). Работоспособность че­ ловека при таких воздействиях практически не изменя­ ется.

При второй степени перегревания или охлаждения че­ ловека (частичное приспособление) терморегуляция не справляется с действием высоких и низких температур окружающей среды. Даже максимальное включение при­ способительных механизмов терморегуляции (теплопро­ дукции при охлаждении, теплоотдачи при перегревании) не дает возможность компенсировать тепловую нагрузку при высоких температурах и теплоотдачу при низких тем­ пературах окружающей среды. В этом случае значитель­ но изменяется температура «сердцевины» (при высоких

— на 1—1,5°; при низких — на 1,5—2,0°С).

При высоких температурах окружающей среды (45; 50; 55°С), несмотря на повышение теплоотдачи испаре­ нием влаги с поверхности тела и дыхательных путей, общая тепловая нагрузка не компенсируется, и перегре-

ванне организма происходит вследствие уменьшения или прекращения отдачи эндогенного тепла во внешнюю сре­ ду. В условиях низких температур окружающей среды при продолжающемся увеличении окислительных про­ цессов в организме из-за мышечной дрожи теплопотери с поверхности тела и дыхательных путей превышают уровень теплопродукции.

В эпгихусловиях снижаются отдельные показатели ра­ ботоспособности, например такие, как качество управле­ ния в режиме слежения, способность к динамической и статической работе, выполнение тонких координирован­ ных движений. Многие показатели работоспособности, включая определение временных интервалов на световой и звуковой раздражители, скорость счета, познаватель­ ные и другие психические функции, по данным большин­ ства авторов, практически не изменяются.

Третья степень перегревания и охлаждения организ­ ма (срыв приспособления) характеризуется признаками, свидетельствующими о полной невозможности приспо­ собления организма к условиям внешней среды. Приспо­ собительные механизмы терморегуляции некоторое вре­ мя остаются максимально напряженными, а затем их уровень начинает постепенно уменьшаться. Одновремен­ но происходит снижение эффективности деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной и мышечной систем.

На срыв приспособительных реакций организма в ус­ ловиях высоких температур среды (60; 70; 80°С) указы­ вает снижение теплоотдачи испарением влаги, преобла­ дание внешней тепловой нагрузки над теплоотдачей ис­ парением влаги, снижение скорости секреции пота, умень­ шение систолического и минутного объемов крови, мощ­ ности сокращения левого желудочка и скорости выброса крови.

В работах А. Бартона, О. Эдхолма и др. показано, что при ректальной температуре около 35°С после максималь­ ного увеличения теплопродукции организма наблюдает­ ся ее снижение. На основании этих сведений (по анало­ гии с характером изменений приспособительных реакций при высокой температуре), вторая стадия охлаждения за­ канчивается максимальным увеличением теплопродук­ ции, в третьей стадии происходит снижение ее уровня, достигающего при температуре тела около 30°С величин основного обмена и ниже.

При третьей степени перегревания и охлаждения орга­ низма наблюдается снижение всех показателей работо­ способности человека. Выполнение заданной работы возможно только за счет максимального волевого уси­ лия при включении дополнительных физиологических резервов организма;

Четвертая степень характеризуется быстрым угнете­ нием деятельности ЦНС, сердечно-сосудистой и дыха­ тельной систем (коллапс, потеря сознания).

В данной классификации стадии и степени перегрева­ ния и охлаждения организма также различают не только по температуре тела и клиническим признакам, но и по изменению приспособительных реакций организма. По этим показателям первая, вторая, третья и четвертая ста­ дии (степени) перегревания и охлаждения организма от­ личаются друг от друга степенью включения приспособи­ тельных механизмов в процесс терморегуляции. В первой стадии приспособительные реакции организма включены только частично, во второй стадии — включены до макси- • мума, в третьей — частично отключены, в четвертой ста­ дии — отключены полностью (до исходных и ниже).

Условия пребывания человека в окружающей среде, вызывающей первую, вторую и третью степени перегре­

вания или охлаждения организма, расценены соответ­ ственно как допустимые, предельно допустимые и кри­ тические, или недопустимые (см. табл. 3.1).

При допустимом уровне перегревания или охлажде­ ния человека наблюдается определенное напряжение ме­ ханизмов терморегуляции организма. Однако при этом сохраняется термостабильное состояние «сердцевины» вследствие включения приспособительных реакций орга­ низма.

Предельно допустимыми условиями перегревания и охлаждения считаются такие, которые, вследствие не­ полного приспособления организма к действию внеш­ ней среды, вызывают значительное напряжение термо­ регуляции и снижение некоторых показателей работос­ пособности, безопасны для здоровья, не приводят к ку­ муляции при повторном их действии и допускаются только на ограниченное время при постоянном меди­ цинском контроле.

В условиях критического (недопустимого) перегрева­ ния и охлаждения человека наблюдается срыв приспосо­ бительных механизмов терморегуляции организма, снижение работоспособности, наличие опасности для здоровья и явлений кумуляции при повторном действии неблагоприятных условий микроклимата.

При предельно допустимом и критическом перегре­ вании и охлаждении организма в качестве основных фи­ зиологических критериев принимаются потери веса и теплоотдача испарением влаги (при перегревании), сред­ няя температура и температура тела, компоненты тепло­ вого обмена (теплоотдача, теплопродукция, изменения теплосодержания), показатели состояния сердечно-сосу­ дистой системы (минутный и систолический объем кро­ ви и др.).

Таким образом, первая, вторая и.третья степени воз­ действия высоких и низких температур окружающей сре­ ды могут быть расценены как допустимые, предельно допустимые и критические (или предельно переносимые) условия перегревания и охлаждения организма. Каждая из степеней дискомфорта характеризуется определенной величиной дефицита или накопления тепла в организме. При составлении классификации тепловых состояний учи­ тывались общегигиенические подходы к нормированию микроклимата, возможность выполнения работы с необ­ ходимым объемом и качеством, степень влияния небла­ гоприятных условий на состояние здоровья при однократ­ ном и повторном действии окружающей среды.

Необходимо разрабатывать средства профилактики от перегреваний и охлаждений организма человека.

Решение данной проблемы может осуществляться по трем направлениям:

1.Разработка средств индивидуальной защиты.

2.Нормирование микроклимата помещений с учетом теплозащитных свойств одежды, сезона года, уров­ ней эмоциональной и физической нагрузки, метеоро­ логических условий окружающей среды и других фак­ торов, встречающихся в полете.

3.Физиолого-гигиеническая регламентация режима тру­ да и отдыха.

3.1.4.Изменение физиологических ф у н к ц и й

при воздействии инфракрасного излучения

Чрезвычайно важной особенностью воздействия инф­ ракрасного излучения на организм является способность этих лучей различной длины волны проникать на разную глубину и поглощаться соответствующими тканями. Длин-