Gigienicheskaja_ocenka_mikroklimata_LPU

Тема: Гигиеническая оценка микроклимата ЛПУ.

1.Место проведения: учебная лаборатория.

2.Продолжительность: 4 часа (из них самостоятельная аудиторная работа 90 минут)

3.Цель занятия: студентов знакомят с воздействием на организм человека воздушной среды и принципами нормирования её отдельных параметров.

4.Мотивационная характеристика занятия: Микроклимат помещений является важнейшим физическим фактором окружающей среды, от которого во многом зависит состояние и работоспособность людей. В практических условиях часто возникают ситуации, связанные с необходимостью пребывания людей в помещениях с неблагоприятными микроклиматическими условиями. В связи с этим всегда актуальными являются задачи гигиенического исследования основных закономерностей формирования микроклимата, термоадаптации организма, путей ускорения или облегчения этого процесса и, наконец, гигиенической оценки микроклимата как базовой основы для прогнозирования состояния и работоспособности людей.

5.В результате занятия

Студент должен знать: студенты должны знать особенности воздействия на организм человека факторов воздушной среды и принципы их нормирования;

Студент должен уметь: определять основные параметры воздушной среды и давать гигиеническую оценку комплексного влияния их на человека (атмосферное давление, температура воздуха по вертикали и горизонтали, абсолютная и относительная влажность, скорость движения воздуха);

Студент должен ознакомиться: ознакомить с нормативными и законодательными документами по вопросам охраны атмосферного воздуха.

6. Графологические схемы, таблицы по данной теме, учебные элементы по данной теме:

Микроклимат помещения характеризуется величиной атмосферного давления, температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и мощностью тепловых потоков. Гигиеническое значение этих показателей заключается, в основном, в и их влиянии на тепловое равновесие организма. Отдача тепла организмом в обычных условиях происходит за счет теплоизлучения, теплопроведения и испарения с поверхности кожи.

Незначительные отклонения микроклиматических показателей воспринимаются больными людьми как труднопереносимые. При гигиенической оценке влияния факторов микроклимата на организм человека необходимо учитывать весь комплекс физических свойств воздуха.

Рекомендуются следующие параметры микроклимата: средняя температура воздуха в палатах для взрослых должна составлять около 20°С, для детей – 22°С, для недоношенных – 25°С, перевязочных и процедурных – 22°С, операционных – 21°С, родовых – 25°С. Изменения температуры в горизонтальном направлении (от наружной до внутренней стены) не должны превышать 2°С, в вертикальном – 2,5°С на каждый метр высоты.

В течение суток колебания температуры при центральном отоплении не должны превышать 3°С. Колебания относительной влажности зимой допускаются в пределах 3050°/о. Скорость движения воздуха в палатах должна быть в пределах 0,2-0,4 м/с, на выходе из приточных отверстий вентиляционных каналов – не более 1 м/с в палатах и 0,7 м/с – в ванных комнатах, душевых, физиотерапевтических кабинетах.

2

Исследование физических свойств воздуха.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ (БАРОМЕТРИЯ).

Барометрическое давление на поверхности земного шара неравномерно и непостоянно. От его изменений, наблюдающихся в природных условиях, зависят сила и направление ветра, частота и количество атмосферных осадков и колебания температуры. Через погоду и климат барометрические колебания оказывают серьезное влияние на здоровье населения.

Атмосферное давление может быть измерено ртутными барометрами или барометрами-анероидами. Для длительной регистрации атмосферного давления применяют барографы (барометры-анероиды с записывающим устройством и лентопротяжным механизмом). Величина давления чаще всего выражается в мм.рт.ст. Однако, иногда ее выражают в миллибарах: 1 мбар – это давление, которое оказывает тело весом 1 г на 1 кв.см поверхности. Он равен 0,7501 мм. рт. ст. Для пересчета мб в мм.рт.ст. нужно полученную величину умножить на 3/4.

Пример: Атмосферное давление равно 740 мм. рт. ст. Для перевода в мб надо 740 умножить на 3/4, что будет равно 987 мб.

Нормальным атмосферным давлением на уровне моря считается 760 мм. рт. ст. или 1013 мб. Обычные колебания атмосферного давления находятся в пределах +20 мм.рт.ст. или +26,5 мб.

Определение атмосферного давления производят по барометру – анероиду. Перед отсчетом показаний прибора следует постучать пальцем по его стеклу для преодоления инерции стрелки.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА (ТЕРМОМЕТРИЯ).

Температура воздуха оказывает большое влияние на тепловой обмен человека. Колебания ее существенным образом отражаются на изменении условий теплоотдачи: высокая температура ограничивает возможность отдачи тепла телом, низкая – повышает ее. Продолжительное пребывание в сильно нагретой атмосфере вызывает повышение температуры тела, ускорение пульса, ослабление компенсаторной способности сердечнососудистой системы, понижение функциональной деятельности желудочно-кишечного тракта, отрицательно сказывается на таких функциях высшей нервной деятельности, как внимание, точность и координация движений, скорость реакции. Низкая температура воздуха, увеличивая теплоотдачу, создает опасность переохлаждения организма (ознобление, отморожение, предпосылки к заболеваниям органов дыхания и периферической нервной системы). Хроническое охлаждение понижает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям.

Температуру воздуха в помещениях измеряют обычно ртутным или спиртовым термометрами. Термометр оставляют в месте измерения на 5 минут, чтобы жидкость в резервуаре его приобрела температуру окружающего воздуха, после чего производят регистрацию температуры. Для этой цели можно использовать аспирационный психрометр, сухой термометр которого более точно регистрирует температуру воздуха, т. к. резервуар его защищен от воздействия лучистого тепла. С целью длительной регистрации температуры воздуха (в течение суток, недели) применяют термографы, состоящие из воспринимающего элемента (изогнутая полая металлическая пластинка, наполненная толуолом), связанного с записывающим устройством и лентопротяжного механизма.

Для определения средней температуры воздуха в помещении производят три измерения по горизонтали на высоте 1,5 м от пола (в середине комнаты, в 10 см от наружной стены и у внутренней стены) и вычисляют среднее значение. По этим же данным судят о равномерности температуры в горизонтальном направлении. Для определения перепадов температуры по вертикали измерение производят у пола (на высоте 10 см) и на высоте 1,1 м.

Средняя температура воздуха в помещениях должна быть в пределах 18 – 20°С, изменения ее в горизонтальном направлении (от наружной до внутренней стены) не должны превышать 2°С, в вертикальном – 2,5°С на каждый метр высоты. В течение суток колебания

3

температуры при печном отоплении не должны превышать 6°С, при центральном – 3°С.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА (ГИГРОМЕТРИЯ).

Физиологическое действие температуры воздуха более всего связано с влажностью. Одна и та же температура различно ощущается в зависимости от степени влажности воздуха. Это объясняется тем, что потеря тепла с поверхности тела в значительной мере зависит от степени насыщения воздуха водяными парами. Высокая температура переносится значительно легче при сухом воздухе, чем при влажном, т. к. в последнем случае затрудняется отдача тепла с поверхности тела посредством теплопроведения и испарения. При температуре воздуха, близкой к температуре тела, потеря тепла путем излучения и проведения почти прекращается. При температуре воздуха выше, 25 - 30°С главным источником теплопотерь является потоотделение и испарение пота. Чем выше относительная влажность воздуха, тем больше затрудняется испарение с поверхности кожи. При большой влажности и пониженной температуре воздуха резко увеличивается отдача тепла посредством теплопроведения (конвекции), что может привести к чрезмерному охлаждению организма. При низких температурах влажный воздух становится хорошим проводником тепла и вызывает ощущение зябкости.

Нормальной относительной влажностью воздуха в помещении считается 40 - 60°/о. Воздух с относительной влажностью ниже 20°/о будет сухим, а выше 70°/о - влажным, сырым. Большой диапазон колебаний нормальной влажности объясняется тем, что ее влияние :на организм зависит от ряда условий.

Для характеристики влажности воздуха используют следующие понятия: абсолютная, максимальная и относительная влажность, дефицит насыщения и точка росы.

Абсолютной влажностью называется количество водяных паров (в граммах), содержащееся в данное время в 1 куб.м. воздуха.

Максимальной влажностью называется количество водяных паров (в граммах), которое содержится в 1 куб.м. воздуха в момент насыщения.

Относительной влажностью называется отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.

Дефицитом насыщения называется разность между максимальной и абсолютной влажностью.

Точка росы – это температура, при которой величина абсолютной влажности равна максимальной.

При оценке влажности воздуха наибольшее значение имеет величина относительной влажности.

Для определения влажности воздуха применяются психрометры и гигрометры. Аспирационный психрометр Ассмана состоит из двух термометров, заключенных в металлические трубки, через которые просасывается воздух с помощью вентилятора. Такое устройство прибора обеспечивает защиту термометров от лучистой энергии и постоянную скорость движения воздуха, что делает возможным проведение исследования при постоянных условиях. Конец одного из термометров («влажного») обернут тонкой материей и перед каждым наблюдением смачивается дистиллированной водой при помощи специальной пипетки. Вентилятор заводят ключом, и отсчет показаний производят через 3 - 4 минуты от начала работы вентилятора после установления постоянной скорости просасывания воздуха.

Расчет абсолютной влажности производится по формуле:

К= f - 0,5 * (t - t,) * В/755 ,где:

К- искомая абсолютная влажность;

В - барометрическое давление в момент исследования; t - температура сухого термометра;

t, - температура влажного термометра; 755 - среднее барометрическое давление;

4

f - максимальная влажность при температуре влажного термометра (определяется по таблице).

Перевод найденной абсолютной влажности в относительную производится по формуле:

R = К/F * 100 , где:

R - искомая относительная влажность в% К - абсолютная влажность;

F - максимальная влажность при температуре сухого термометра (определяется по таблице).

Кроме расчета по формулам относительную влажность по показаниям аспирационного психрометра можно определить, пользуясь специальными таблицами (см. А. А. Минх. «Методы гигиенических исследований», 1971 г., стр. 28 – 29).

Наибольшее гигиеническое значение имеет относительная влажность и дефицит насыщения, которые дают ясное представление о степени насыщения воздуха водяными парами и позволяют судить об интенсивности и скорости испарения пота с поверхности тела при той или иной температуре.

Гигрометры регистрируют непосредственно относительную влажность воздуха. Они состоят из воспринимающего элемента (пучок обезжиренных волос), связанного механически с регистрирующей частью (стрелкой). Постоянная регистрация относительной влажности воздуха может быть осуществлена гигрографом, представляющим собой комбинацию гигрометра с записывающим устройством и лентопротяжным механизмом.

Оптимальная величина относительной влажности воздуха в помещениях равна 40-60%.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА (КАТАТЕРМОМЕТРИЯ).

Для определения малых скоростей движения воздуха в помещениях (до 1 - 2 м/сек) применяется кататермометр, а для больших скоростей (до 50 м/сек) – анемометр.

Кататермометры могут быть с цилиндрическим или шаровидным резервуаром, заполненным подкрашенным спиртом.

У цилиндрического кататермометра на шкалу нанесены деления от 35 до 38º. Если нагреть кататермометр до температуры более высокой, чем температура окружающего воздуха, то при охлаждении он потеряет некоторое количество калорий, причем при охлаждении с 38 до 35º это количество калорий будет постоянно для прибора. Эта потеря тепла с 1 кв.см. поверхности резервуара определяется лабораторным путем и обозначается на каждом кататермометре в виде постоянного фактора, выраженного в милликалориях/кв.см.

Для определения охлаждающей способности воздуха кататермометр нагревают на водяной бане до тех пор, пока спирт не заполнит на 1 /2 – 2/3 верхнее расширение резервуара, затем кататермометр вытирают насухо, вешают на штатив в место, где необходимо определить скорость движения воздуха, и по секундомеру отмечают время, за которое столбик спирта опустится с 38° до 35°. Величина охлаждения кататермометра Н, характеризующая охлаждающую способность воздуха, находится по формуле:

Н = f / t ,где:

f - это фактор кататермометра в милликалориях/кв.см. (обозначается на каждом приборе);

t - время в сек, за которое столбик спирта опустится с 38° до 35°.

Шаровой кататермометр, в отличие от цилиндрического, имеет температурную шкалу от 33° до 40°. Работа с ним производится так же, как с цилиндрическим. При наблюдении за охлаждением кататермометра, в пределах различных интервалов температуры, необходимо соблюдать следующее условие: среднее арифметическое высшей (Т1) и низшей (Т2) температуры должно равняться 36,5°, т. е. можно выбирать интервалы от 40 до33°,от39до34° и от38до35°.

Для вычисления величины Н в этом случае применяют формулу:

5

Н= Ф * (Т1Т2) где:

Ф - константа кататермометра, измеряемая в мкал/см2 град;

t - время (сек), за которое кататермометр охладился с температуры Т1 до Т2.

Зная величину охлаждения сухого кататермометра (Н) и температуру окружающего воздуха, можно вычислить скорость движения воздуха по формулам:

V=(H/Q-0.20)2 - для скорости воздуха менее 1-м/с или 0.40

V =(H/Q-0.13)2 -для скорости воздуха более 1 м/с. 0.47

В формулах приняты следующие обозначения: V - искомая скорость движения воздуха в м/сек;

Н - величина охлаждения сухого кататермометра в милликалориях/см2; Q - разность между средней температурой тела 36,5° и температурой окружающего воздуха в градусах; 0,20; 0,40; 0,13; 0,47 - эмпирические коэффициенты.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КОМПЛЕКСНОГО ВЛИЯНИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ.

Комплексный метод оценки атмосферных условий позволяет косвенно определить суммарное влияние трех метеорологических факторов (температуры, влажности и скорости движения воздуха) на тепловое состояние организма. Оценка метеорологических условий производится на основании сопоставления определенных комбинаций температур, влажности и движения воздуха с субъективными тепловыми ощущениями человека.

Эффективная температура - это показатель теплового состояния среды, оцениваемый по теплоощущению человека и складывающийся из суммарного действия температуры и влажности воздуха.

Эквивалентно-эффективная температура – это условная температура, показывающая эффект теплоощущения, зависящий от одновременного воздействия на организм температуры, влажности и движения воздуха.

Оценка микроклиматических условий производится на основании сопоставления определенных комбинаций температур, влажности и движения воздуха с субъективными тепловыми ощущениями человека.

Для обозначения эффективных температур введены особые термины: зона комфорта и линия комфорта. Зона комфорта находится между 17,2° и 21,2° при различных комбинациях влажности и скорости движения воздуха; в этих пределах не менее 50% испытуемых лиц чувствуют себя хорошо (комфортабельно). Внутри зоны комфорта, в пределах 18,1° - 18,9°, где отмечают приятное самочувствие не менее чем 95°/о испытуемых лиц, находится линия комфорта.

Методика определения эффективной температуры:

На одновременном учете воздействия на терморегуляцию человека температуры, влажности и движения воздуха построена шкала эффективных температур. Для их вычисления применяют специальные таблицы – номограммы.

Номограмма, составленная В. А. Яковенко, состоит из двух вертикальных шкал, показывающих температуру сухого и влажного термометров аспирационного психрометра и расположенных между ними кривых скоростей движения воздуха и поперечной шкалы эффективных температур.

Определив с помощью психрометра температуру сухого и влажного термометров и с помощью кататермометра или анемометра скорость движения воздуха, соединяют линейкой обе температурные точки и в месте пересечения проведенной прямой линии с кривой

6

линией, показывающей скорость движения воздуха, находят на проходящей в этом пункте поперечной шкале номограммы искомую эффективную и эквивалентно-эффективную температуру.

По этим кривым можно определить:

1.соответствует ли комплекс метеорологических данных комфортабельным условиям;

2.как должны быть изменены метеорологические условия, чтобы они приблизились к комфортабельным (см. приложение 1.)

7. Контрольные вопросы для подготовки к занятию:

1.Современные проблемы гигиены атмосферного воздуха.

2.Какие факторы формируют микроклимат.

3.Санитарно – гигиеническое значение температурного фактора и методы его определения.

4.Гигиеническое значение барометрического давления и его влияние на организм.

5.Санитарно – гигиеническое значение скорости движения воздуха и методы её определения.

6.Санитарно – гигиеническое значение влажности, её виды.

7.Влияние комплекса метеорологических показателей на процессы терморегуляции.

8.Методы оценки комплексного влияния на организм человека метеорологических факторов.

9.Методы определения эффективной температуры.

8.Содержание самостоятельной работы: лабораторный практикум с написанием санитарно-гигиенического заключения и рекомендаций.

9.Методическое и наглядное обеспечение занятия:

7

1.Приборы: - барометр, - барограф,

- ртутный или спиртовой термометр, - термограф, - гигрометр,

- аспирационный психрометр Ассмана, - гигрограф,

- кататермометры цилиндрический или шаровидный.

2.Номограмма Яковенко.

10. Литература:

А) Основная:

1.Румянцев Г.И. и соавт. Гигиена: Учебник. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2000; 2008.

2.Пивоваров Ю.П. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и основам экологии человека – М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 1988; 1999; 2008..

Б) Дополнительная:

1.Общая гигиена. Учебное пособие / Под ред. А.М. Большакова, В.Г. Маймулова – М., 2006 (в научной библиотеке вуза).

2.Пивоваров Ю.П. Гигиена и основы экологии человека. Учебник. – Ростов-н-Дону: Феникс, 2002 (в научной библиотеке вуза).

В) Учебно-методические материалы, изданные сотрудниками кафедры:

1. Общая гигиена: Конспект лекций / Ю.Ю. Елисеев, И.Н. Луцевич, В.В. Жуков, Ю.В.Клещина, А.Н. Данилов. – М.:Эксмо, 2006. – 192с. – (Экзамен в кармане).

Составитель: проф. Ю.Ю. Елисеев, Ст. преподаватель Н.И. Алексеева, Доц. Ю.В. Клещина

«12» октября 2009 г.

Методические указания обсуждены на заседании учебно-методической конференции кафедры протокол № 4 от «12» октября 2009 г.

8