Влияние параметров микроклимата на самочувствие человека.

Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на самочувствие человека и его работоспособность. Например, понижение температуры и повышение скорости воздуха способствует усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма.

При повышении температуры возникают обратные явления. Установлено, что при температуре воздуха более 30 град. работоспособность человека начинает падать. Для человека определены максимальные температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защиты. Предельная температура, при которой человек в состоянии дышать несколько минут без средств защиты, около 116 град.

Переносимость человеком температуры, как и его теплоощущение в значительной мере зависит от влажности и скорости движения воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев организма. Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность при температуре более 30 град., т.к. при этом почти вся выделяемая теплота отдается в окружающую среду при испарении пота. При повышении влажности (более 80%) пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое проливное течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.

Недостаточная влажность воздуха (менее 20%) также может оказаться неблагоприятной для человека вследствие интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пересыхания и растрескивания, а затем и загрязнения болезнетворными микроорганизмами. Поэтому при длительном пребывании человека в закрытых помещениях рекомендуемая влажность 30-70%, оптимальные значения 40-60%.Вопреки установившемуся мнению величина потовыделения мало зависит от количества потребляемой жидкости. У человека работающего без питья в течение 3 часов, образуется только на 8% меньше пота, чем при полном возмещении потерянной влаги.

Для человека считается допустимым снижение его массы на 2-3% путем испарения влаги – обезвоживание организма. Обезвоживание на 6% влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения, испарение влаги на 15-20% приводит к смертельному исходу.

Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей (до 1%, в том числе 0,4-0,6 NaCl) При неблагоприятных условиях потеря жидкости может составить 8-10л за смену и в ней до 60 г поваренной соли (всего в организме 140 г NaCl). Потеря соли лишает кровь способности удерживать воду и приводит к нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы.

Для восстановления водного баланса работающих в горячих цехах устанавливают пункты подпитки подсоленной питьевой водой из расчета 4-5 л на человека в смену.

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью может привести к значительному накоплению теплоты в организме и развитию перегревания организма выше допустимого уровня – гипертермии – состоянию, при котором температура тела повышается до 38-39 град., наблюдается головная боль, слабость, тошнота, рвота, пульс и дыхание учащаются, бледность, синюшность, судороги, потеря сознания.

. Пониженная температура, большая подвижность и влажность воздуха могут привести к переохлаждению организма – гипотермии. При продолжительном воздействии холода изменяется углеводный обмен. Прирост обменных процессов при понижении температуры на 1 ^оС составляет 10%, а при интенсивном охлаждении он может возрасти в 3 раза по сравнению с уровнем основного обмена.

Появление мышечной дрожи, при которой внешняя работа не совершается, а вся энергия переходит в тепловую, может в течение некоторого времени задержать снижение температуры внутренних органов.

Параметры микроклимата оказывают существенно влияние на производительности труда. Например, при повышении температуры с 26 до 29 град. производительность труда снижается на 13%, а при повышении до 33 град. – на 35%.

Кроме основных параметров микроклимата (температура, относительная влажность и скорость движения воздуха), не следует забывать об атмосферном давлении Р, которое оказывает существенное влияние на процесс дыхания и самочувствие человека.

Жизнедеятельность человека может происходить в довольно широком диапазоне давлений 550-950 мм.рт.ст. Однако необходимо учитывать, что для здоровья человека опасна не сама величина, а быстрое изменение давления. Например, быстрое снижение давления всего на несколько гектопаскалей по отношению к нормальной величине 1013 гПа (760 мм рт.ст.) вызывает болезненные ощущения 1Па=7,5*10^-3 мм рт. ст.)

Если человек может прожить без пищи и воды несколько дней, то без кислорода – всего несколько минут Кислород поступает в кровь через стенки легочныхъ пузырей (альвеол).

Наличие кислорода во вдыхаемом воздухе необходимое, но не достаточное условие для обеспечения жизнедеятельности организма. Интенсивность диффузии кислорода в кровь определяется парциальным давлением кислорода в альвеолярном воздухе, которое зависит от атмосферного давления

Наиболее успешно диффузия кислорода в кровь происходит при парциальном давлении кислорода в пределах 95 – 120 мм рт.ст. Изменение парциального давления вне этих пределов приводит к затруднению дыхания и увеличению нагрузки на сердечно-сосудистую систему. Так, на высоте 2-3 км (=70 ммрт.ст) насыщение крови кислородом снижается, что приводит к усилению деятельности сердца и легких. Но даже длительное пребывание в этой зоне не оказывает отрицательного влияния на здоровье и она называется зоной достаточной компенсации. С высоты 4 км. (=60 мм рт.ст) диффузия кислорода в кровь снижается до такой степени, что даже при нормальном содержании кислорода (21%) может наступить кислородное голодание – гипоксия.

Как показали исследования, удовлетворительное самочувствие человека при дыхании воздухом сохраняется до высоты около 4 км, при дыхании чистым кислородом до 12км.

В ряде случаев, например при производстве работ под водой, человек находится в условиях повышенного атмосферного давления. При выполнении глубоководных работ различают три периода: компрессию, нахождение в условиях повышенного давления и декомпрессию.

При работе в условиях избыточного давления снижаются показатели вентиляции легких, что приводит к токсическому действию некоторых газов, входящих в состав вдыхаемого воздуха (нарушение координации движений, возбуждение или угнетение, галлюцинации и др.)

Наиболее опасен период декомпрессии. Во время нахождения при повышенном давлении организм насыщается азотом. В процессе декомпрессии в результате падения парциального давления происходит сатурация азота из тканей. Выделение азота осуществляется через кровь и легкие. Если декомпрессия производится форсированно, в крови и других жидких средах образуются пузырьки азота, которые вызывают газовую эмболию и как ее проявление – декомпрессионную или кессонную болезнь.

Основными параметрами, обеспечивающими процесс теплообмена человека с окружающей средой, являются параметры микроклимата.

С изменением параметров микроклимата меняется тепловое самочувствие человека. Условия, нарушающие тепловой баланс, вызывают в организме реакции, способствующие его восстановлению.

Процесса регулирования тепловыделений для поддержания постоянной температуры тела человека называют терморегуляцией.

Процессы регулирования тепловыделений осуществляются тремя способами: биохимическим путем, путем изменения интенсивности кровообращения и интенсивности потовыделения.

При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды кожи расширяются. При этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела, и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается.

При понижении температуры воздуха реакция человеческого организма обратная: сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется, и отдача теплоты конвекцией и излучением уменьшается.

Кровоснабжение при высокой температуре может быть в 20-30 раз больше, чем при низкой. В пальцах кровоснабжение может изменяться даже в 600 раз.

Терморегуляция путем изменения интенсивности потовыделения заключается в изменении процесса теплоотдачи за счет испарения.

Испарительное охлаждение тела человека имеет очень большое значение.

Так, при t= 18^оС, v=0, =60% - количество теплоты, отдаваемой человеком в окружающую среду при испарении влаги, составляет около 18% общей теплоотдачи. При увеличении температуры до 27 град доля Q_исп возрастает до 30% и при 37 град. достигает 100%.

Терморегуляция организма осуществляется одновременно всеми способами. Так, при понижении температуры воздуха увеличению теплоотдачи за счет разности температур препятствуют такие процессы, как уменьшение влажности кожи, и следовательно, уменьшение теплоотдачи путем испарения, снижение температуры кожных покровов за счет уменьшения интенсивности кровотока, и вместе с этим уменьшение разности температур.

Экспериментально установлено, что оптимальный обмен веществ и соответственно максимальная производительность труда имеют место, если составляющие процесса теплоотдачи находятся в следующих пределах: Q_к +Q_т = 30%, Q_и = 45%, Q_исп = 20%, Q_в= 5%. Такой баланс характеризует отсутствие напряженности системы терморегуляции.