LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 4
(всего 6)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

32


2.2. Влияние показателей микроклимата на организм человека
Физическое и психическое состояние человека в процессе трудовой дея-
тельности в значительной мере зависят от теплового состояния его организ-
ма, обусловленного микроклиматом помещения и тяжестью труда.
Микроклимат производственных помещений – это метеорологические
условия внутренней среды этих помещений, которые определяются дейст-
вующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, ско-
рости движения воздуха и теплового излучения.
Источниками теплового излучения, вызывающего в организме при по-
глощении лучистой энергии тепловой эффект, могут быть все нагретые
предметы и поверхности, энергия излучения которых приходится на инфра-
красную часть электромагнитного спектра (инфракрасное излучение).
Показателями, характеризующими микроклимат помещения, являются:
а) температура воздуха, оС;
б) относительная влажность воздуха, %;
в) скорость движения воздуха, м/с;
г) интенсивность теплового излучения, Вт/м2.
Показатели микроклимата, в первую очередь температура воздуха и ин-
тенсивность теплового излучения, оказывают большое влияние на тепловое
состояние, самочувствие и работоспособность человека.
В ходе постоянного теплообмена между человеком и окружающей сре-
дой, тепловое состояние его организма формируется в результате двух од-
новременно протекающих процессов: теплообразования и теплоотдачи.
Образование тепла в организме человека происходит за счет обмена ве-
ществ (окислительных экзотермических реакций) и сокращения мышц, а
также поглощения тепла, получаемого из окружающей среды.
Отдача тепла организмом человека осуществляется в основном через
поверхностные ткани. К наружному кожному покрову тепло, образующееся
в организме, подводится благодаря теплопроводности тканей и за счет кон-
векции (перемещения) потока крови.
Передача тепла с поверхности тела человека в окружающую среду про-
исходит тремя основными путями: тепловым излучением в направлении
предметов и поверхностей, имеющих более низкую температуру, чем тем-
пература кожи (одежды) человека; конвекцией в результате обтекания по-
верхности кожи слоем воздуха; испарением влаги, выводимой на поверх-
ность кожи потовыми железами.
Количество тепла, отдаваемого организмом путем теплового излучения,
Qизл рассчитывается с помощью обобщенного закона Стефана – Больцмана:
Qизл = к С1 С2 F ( Тч4 – То4 ),
где к – константа излучения абсолютно черного тела; С1, С2 – константы из-
лучения тел, которые обмениваются теплом (тело человека и окружающие
его предметы); F – площадь поверхности, излучающей лучистый поток, м?;
33


Тч, То – средняя абсолютная температура открытой поверхности тела чело-
века и средняя абсолютная температура окружающих поверхностей, К.
Теплоотдача путем конвекции Qконв определяется законом Ньютона:
Qконв = ?к Fэ ( tч – tв ),
где ?к – коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м? °C); tч – температура
поверхности тела человека, °C; tв – температура воздуха, обтекающего тело
человека, °C; Fэ – эффективная внешняя поверхность тела человека, м?.
Потери тепла организмом при испарении пота с поверхности тела Qисп
определяются уравнением:
Qисп = ?в WF ( Pк – Pв),
где ?в – коэффициент потери тепла при испарении пота, ккал/(м?·мм рт ст),
зависящий от скорости движения воздуха и свойств одежды; WF – часть по-
верхности тела, покрытая потом, м?; W – коэффициент увлажнения кожи;
Pк – парциальное давление водяного пара в насыщенном воздухе при тем-
пературе поверхности кожи, Па; Pв – парциальное давление водяного пара в
окружающем воздухе, Па.
В процессе теплообмена с окружающей средой удельный вес теплоотда-
чи каждым из трех основных путей в общих теплопотерях организмом зави-
сит от величины тех или иных показателей микроклимата и вида деятельно-
сти человека. В состоянии покоя и нормальных метеорологических услови-
ях теплопотери излучением составляют в среднем 44 – 59 % всей теплоот-
дачи организмом, конвекцией – 14 – 33 %, испарением пота – 22 – 29 %.
При пониженной температуре воздуха и окружающих поверхностей
удельный вес теплоотдачи конвекцией и тепловым излучением возрастает.
При повышенной температуре воздуха теплопотери конвекцией и излу-
чением значительно уменьшаются, но увеличиваются за счет испарения по-
та. В производственных помещениях с большими тепловыделениями (горя-
чие цеха), а также в помещениях, где температура воздуха и ограждений,
равна или выше температуры поверхности тела, теплоотдача излучением и
конвекцией полностью теряет свое значение и единственным путем отвода
тепла становится испарение пота. В этих случаях потери организмом влаги
могут достигать 5 – 8 л в день (при нормальных условиях 0,5 – 1 л в сутки).
При температурах окружающей среды ниже температуры поверхности
тела увеличению теплоотдачи конвекцией и испарением способствует по-
вышение скорости движения воздуха.
При высокой температуре воздуха увеличение скорости его движения в
отдельных случаях приводит к усилению тепловой нагрузки на организм за
счет конвекции. При этом большое значение имеет как величина температу-
ры и скорости движения воздуха, так и степень его влажности.
С повышением температуры воздуха влияние уровня его влажности воз-
растает. Увеличение содержания влаги в воздухе уменьшает физиологиче-
ский дефицит его насыщения и тем самым ограничивает теплоотдачу испа-
34


рением пота. При низкой температуре воздуха повышенная влажность уве-
личивает теплоотдачу конвекцией и за счет интенсивного поглощения водя-
ными парами энергии излучения человека.
Механизм терморегуляции. В производственных условиях количество
образующегося в организме тепла Qобр и тепла, отдаваемого в окружающую
среду, Qотд непостоянно и зависит не только от величины показателей мик-
роклимата помещения, но и от тяжести труда.
При легкой физической работе в наиболее благоприятных (комфортных)
метеорологических условиях в процессе теплообмена с окружающей средой
устанавливается тепловой баланс (Qобр = Qотд), обеспечивающий нормальное
тепловое состояние и оптимальный обмен веществ в организме человека,
высокую работоспособность, максимальную производительность труда.
Уравнение теплового баланса можно представить следующей формулой:
Qобр = Qисп ± Qизл ± Qконв.
Знаки + и – перед Qизл и Qконв свидетельствуют о том, что в процессе те-
плообмена организм человека путем теплового излучения и конвекции мо-
жет не только отдавать, но и получать тепло из внешней среды.
Образование тепла и отдача его в количественном отношении не всегда
оказываются равными друг другу. При длительном воздействии низкой
температуры окружающего воздуха наблюдается охлаждение организма,
нарушается тепловой баланс и организм начинает в единицу времени выра-
батывать тепла больше, чем отдавать (Qобр > Qотд). В результате в организме
происходит накопление тепла, и, как следствие, повышается температура
тела (внутренних органов и тканей: мозга, печени, желудка, легких). При
высокой температуре воздуха, напротив, наблюдается превышение теплоот-
дачи над теплообразованием (Qобр < Qотд) и температура тела понижается.
Изменяя соотношение процессов теплообразования и теплоотдачи в за-
висимости от температуры внешней среды, организм человека способен
поддерживать температуру тела в пределах, необходимых для нормальной
жизнедеятельности, за счет одного из основных механизмов приспособле-
ния – терморегуляции.
Терморегуляция – совокупность физиологических процессов, обеспечи-
вающих при изменении показателей микроклимата постоянство температу-
ры тела человека в допустимых физиологических границах 36,4 – 37,5 °С.
Этот диапазон температур наиболее благоприятен для протекания всех хи-
мических реакций в организме и деятельности головного мозга.
Система терморегуляции, основные компоненты которой представлены
на рис. 12, состоит из терморецепторов (холодовых и тепловых), нервов и
нервного центра, расположенного в гипотоламусе. Эффекторными органами
служат эндокринные и потовые железы, скелетные мышцы, кожные крове-
носные сосуды и т. д.
Терморегуляция осуществляется в основном тремя способами: биохи-
35


мическим путем; путем изменения интенсивности кровообращения; путем
изменения интенсивности потоотделения.




Рис.12. Система регулирования температуры тела человека
Терморегуляция биохимическим путем заключается в изменении интен-
сивности обмена веществ (метаболических реакций).
Терморегуляция путем изменения интенсивности кровообращения за-
ключается в способности организма регулировать подачу крови, которая в
данном случае является теплоносителем от внутренних органов к поверхно-
сти тела, за счет сужения или расширения кровеносных сосудов. При высо-
кой температуре окружающей среды сосуды кожи расширяются, к коже
притекает большое количество крови, и повышается температура поверхно-
сти тела, в результате увеличивается отдача тепла в окружающую среду.
При низких температурах воздуха происходит сужение сосудов кожи,
уменьшение притока крови к кожному покрову и, следовательно, меньше
тепла отдается во внешнюю среду.
Терморегуляция путем изменения интенсивности потоотделения за-
ключается в изменении интенсивности процесса испарения, зависящей от
количества влаги, выделяемой организмом через потовые железы. Так при
температуре воздуха + 18 °С и относительной его влажности 60 % количе-
ство теплоты, отдаваемой организмом человека в окружающую среду за
счет испарения пота, составляет около 18 % общей теплоотдачи. При увели-
чении температуры воздуха до + 27 °С доля отдачи тепла путем испарения
36


возрастает до 30 % и при температуре воздуха 36,6 °С достигает 100 %.
Однако исследованиями установлено, что возможность сохранять тем-
пературу тела человека постоянной путем терморегуляции, даже осуществ-
ляемой одновременно всеми способами, ограничена.
При длительном пребывании в неблагоприятных метеорологических ус-
ловиях с постоянным напряжением механизмов терморегуляции возможны
стойкие изменения физиологических функций организма – нарушение дея-
тельности сердечно-сосудистой системы, угнетение ЦНС, нарушение вод-
но-солевого обмена, снижение иммунитета и общей сопротивляемости ор-
ганизма вредным факторам окружающей среды.
Воздействие высоких температур воздуха в производственных условиях
вызывает у работающих обильное потоотделение, быструю утомляемость и
негативно сказывается на функциональном состоянии ЦНС. Это проявляет-
ся в ослаблении внимания, нарушении точности и координации движений,
замедлении ответных реакций, что может способствовать производственно-
му травматизму. Интенсивное выделение из организма с потом ионов хлора
на фоне приема большого количества воды ведет к угнетению желудочной
секреции, снижению бактерицидности желудочного сока, что создает бла-
гоприятные условия для развития воспалительных процессов в желудочно-
кишечном тракте.
В условиях постоянного воздействия высоких температур воздуха и ин-
тенсивного теплового облучения ограничение или полное исключение от-
дельных путей теплоотдачи может привести к значительному напряжению и
даже нарушению терморегуляции, в результате которого возможен перегрев
организма. Это состояние характеризуется повышением температуры тела,
учащением пульса, обильным потоотделением. Сильный перегрев организ-
ма может привести к тепловому удару, вызывающему расстройство коорди-
нации движений, упадок сил, помрачение сознания или к судорожной бо-
лезни, в результате потери вместе с потом большого количества необходи-
мых для нормальной жизнедеятельности солей и витаминов.
Инфракрасное излучение от окружающих нагретых поверхностей, по-
мимо усиления теплового воздействия на организм, обладает и специфиче-
ским влиянием. С гигиенической точки зрения важной особенностью ин-
фракрасного излучения является его способность проникать на разную глу-
бину в живую ткань в зависимости от длины волны излучения.
Длинноволновое инфракрасное излучение задерживается в поверхност-
ных слоях кожи и его воздействие на организм проявляется, главным обра-
зом, в повышении температуры кожи.
Коротковолновая часть спектра инфракрасного излучения характеризу-
ется способностью проникать на несколько сантиметров в глубоколежащие
ткани тела, вызывая повышение температуры головного мозга, легких, по-
чек и других органов, и, как следствие, перегрев организма или тепловой
37


удар. Длительное облучение глаз вызывает помутнение хрусталика, в ре-
зультате у человека развивается профессиональное заболевание – катаракта.
Под влиянием инфракрасного излучения в организме человека возника-
ют биохимические сдвиги и изменения функционального состояния ЦНС:
образуются специфические биологически активные вещества (типа гиста-
мина, холина и др.), в ЦНС развиваются тормозные процессы, уменьшается
нервно-мышечная возбудимость, усиливается секреторная деятельность же-
лудка, понижается общий обмен.
Продолжительное действие на человека низких температур воздуха при-
водит к понижению температуры кожи и ее тактильной чувствительности,
местному и общему охлаждению организма, проявлением чего является
снижение температуры тела.
При общем охлаждении организма происходит изменение функцио-
нального состояния ЦНС, что проявляется в своеобразном наркотическом
эффекте холода, ведущем к ослаблению мышечной деятельности, резкому
снижению реакции на болевые раздражения, адинамии и сонливости. Из
медицинской практики известно, что общее охлаждение организма может
стать причиной простудных заболеваний – ОРВИ, гриппа, пневмонии, а
также профессиональных заболеваний – полиневрита, радикулита. Способ-
ствует развитию простудных заболеваний и местное охлаждение, особенно
ног. При частом и сильном охлаждении конечностей могут иметь место
нейротрофические изменения в тканях, вызывающие нарушение обмена
веществ и питания тканей.

2.3. Воздействие вредных веществ
Важнейшим фактором нормальной жизнедеятельности человека являет-
ся воздух необходимого состава, чистоты и количества. Состав атмосфер-
ного воздуха: азота – 78,08 %; кислорода – 20,95 %; углекислого газа –
0,03 %; инертных газов – 0,94 %.
Однако воздух особенно в производственных условиях редко имеет свой
естественный состав из-за выделений в помещениях вредных химических
веществ в виде пыли, пара и газа.
Вредные вещества на производстве – это вещества, которые при контак-
те с организмом человека в случае нарушения требований безопасности мо-
гут вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания
или отклонения в состоянии здоровья.
Основными источниками вредных веществ на производстве являются
технологические процессы (плавка металла, механическая и термообработ-
ка, сварка, склеивание, нанесение покрытий, окраска и т.п.) и технологиче-
ское оборудование (печи, ванны, газопроводы, газосварочные аппараты и
др.); в сельском хозяйстве – применение ядохимикатов и минеральных
удобрений; в бытовых условиях использование синтетических моющих
38


средств (детергентов), лаков, красок, растворителей и т.п.; в городах и на-
селенных пунктах – общественный и личный транспорт.
В организм человека вредные вещества могут поступать: ингаляционным
путем через дыхательный тракт; через желудочно-кишечный тракт при не-
соблюдении санитарных правил личной гигиены; через неповрежденный
кожный покров за счет растворения ряда веществ в подкожном слое жира.
Поступление вредных веществ через органы дыхания является основным
и наиболее опасным путем. Поверхность легочных альвеол при среднем их
растяжении, (спокойное ровное дыхание) составляет 90 – 100 м2, толщина
же альвеолярной стенки колеблется от 0,001 до 0,004 мм, в связи с чем в
легких создаются условия для проникновения газов, паров, пыли непосред-
ственно в кровь. Вредные вещества поступают в кровь путем диффузии
вследствие разницы парциального давления паров или газов в воздухе и
крови или за счет растворения в биологических средах организма.
По последствиям негативного воздействия на организм работающих все
виды вредных веществ подразделяют на промышленные яды, вызывающие
профессиональные отравления, и промышленную пыль фиброгенного дейст-
вия, вызывающую разрастание в легких волокнистой соединительной ткани.
2.3.1. Промышленная пыль
Пыль представляет собой мельчайшие твердые частицы вещества, нахо-
дящиеся в воздухе во взвешенном состоянии – в виде аэрозоля.
На многих предприятиях в силу особенностей технологических процес-
сов, применяемых способов производства, характера сырьевых материалов,
промежуточных и готовых продуктов и ряда других причин происходит
интенсивное образование пыли. В подобных случаях пыль, находящаяся в
воздухе производственных помещений, становится одним из вредных фак-
торов производственной среды, определяющим условия труда как вред-
ные, и может быть причиной развития пылевых заболеваний легких –
пневмокониозов, занимающих по количеству заболевших первое место
среди профессиональных заболеваний.
2.3.1.1 Гигиеническая характеристика пыли
По происхождению (роду исходного материала) различают пыль органи-
ческую, неорганическую и смешанную. К органической относятся: пыли
растительного происхождения (древесины, хлопка, льна, табака, муки и
др.), животного (шерсти, волос и др.), искусственного (пластмасс, резины
и т. п.). В группу неорганических пылей входят: металлическая (пыль ме-
таллов и их окислов) и минеральная (пыль минералов, неорганических со-
лей и других химических соединений).
По способу образования подразделяют пыль на аэрозоль дезинтеграции,
поступающую в воздух при механической обработке или измельчении
твердых материалов и аэрозоль конденсации, образовывающуюся при испа-
39


рении и последующей конденсации в воздухе твердых веществ (в процессе
газорезки, электросварки, плавки металла и др.).
Пыль, находящаяся в воздухе производственных помещений, проникает
в легкие, оседает на поверхности кожного покрова, попадает на слизистые
оболочки полости рта, глаз, верхних дыхательных путей, со слюной загла-
тывается в пищеварительный тракт.
Фиброгенное, раздражающее и токсическое действие пыли зависит от
ряда ее физических, физико-химических и химических свойств. Основную
роль играют концентрация пыли во вдыхаемом воздухе, дисперсность (сте-
пень раздробленности) и форма пылинок, химический состав, раствори-
мость в воде и биологических средах (крови, лимфе).
Концентрация пыли – это весовое содержание взвешенной пыли в еди-
нице объема воздуха (мг/м3). Чем выше концентрация пыли в воздухе, тем
большее ее количество за тот же период проникает в организм через органы
дыхания, попадает на слизистые оболочки и оседает на кожный покров.
Дисперсный состав пыли (размер частиц), зависящий в основном от ме-
ханизма ее образования, имеет большое гигиеническое значение, так как
чем мельче пыль, тем глубже она проникает в дыхательные пути и дольше
находится в воздухе во взвешенном состоянии. Относительно крупные пы-
линки быстро оседают, а при вдыхании в основном задерживаются в верх-
них дыхательных путях и постепенно удаляются оттуда с кашлем.
Большое значение также имеет удельная поверхность пыли (см2/г), по-
скольку ее химическая активность при воздействии на организм зависит от
общей площади поверхности. Мелкодисперсная пыль (менее 10 мкм) пред-
ставляет большую опасность, чем средне- и крупнодисперсная, так как при
одной и той же массе в случае поступления в организм эта пыль имеет
большую поверхность соприкосновения с легочной тканью, и, как след-
ствие, увеличивается активность воздействия. Из мелкодисперсной пыли
наибольшей фиброгенной активностью обладают аэрозоли дезинтеграции с
размером пылинок до 5 мкм и особенно фракция 1 – 2 мкм, а также аэрозо-
ли конденсации с частицами менее 0,3 – 0,4 мкм, наиболее глубоко прони-
кающие и оседающие в легких.
При оценке воздействия пыли на организм имеют определенное гигие-
ническое значение форма частиц, их твердость, острота, волокнистость. По
форме частиц пыль может быть аморфной (пылинки округлой формы), кри-
сталлической (с острыми гранями), волокнистой (удлиненной формы), пла-
стинчатой (в виде слоистых пластинок) и др.
Пылинки с острыми гранями, особенно игольчатой формы (кристалли-
ческая пыль, пластинчатая и т. п.), оказывают большее раздражающее дей-
ствие в месте соприкосновения: на слизистых оболочках глаз, верхних ды-
хательных путей, а иногда и на кожном покрове. Аморфные и волокнистые
пыли в меньшей степени вызывают местное раздражение. Волокнистые
40


мягкие пыли (шерстяная, хлопковая, льняная и др.) в основном задержива-
ются в верхних дыхательных путях, не проникая в легкие. Кроме того, фор-
ма пылинок влияет на их поведение в воздухе, ускоряя (при округлой фор-
ме) или замедляя (при волокнистой и пластинчатой форме) осаждение.
Большое влияние на время нахождения пылинок в воздухе и процесс их
осаждения оказывают электрические свойства пылевых частиц. При разно-
именном заряде пылинки притягиваются друг к другу и быстро оседают. При
одинаковом заряде они, отталкиваясь одна от другой, могут долго находить-
ся во взвешенном состоянии. Кроме того, пылинки, приобретая заряд, быст-
рее оседают в организме. Так, при дыхании через рот заряженные частицы,
прошедшие верхние дыхательные пути, задерживаются в легких на 70 %, а
при дыхании через нос – на 50 %. Следовательно, создаются условия для
длительного контакта относительно больших масс пыли со слизистой по-
верхностью дыхательных путей, наиболее восприимчивой к действию пыли.
Химический состав пыли, во многом предопределяющий характер био-
логического действия ее на организм, зависит от вида и состава исходного
материала, способа и технологии его обработки.
По характеру воздействия на организм все пыли делят на две основные
группы: токсические и нетоксические. Первые при попадании в организм
вызывают острые или хронические отравления, вторые не вызывают отрав-
ления даже при больших концентрациях и длительном сроке действия.
Важное гигиеническое значение имеет адсорбционная способность пыли,
зависящая от удельной поверхности частиц. Нетоксическая пыль, адсорбиро-
вавшая из воздуха ядовитые газы, может приобрести токсический характер.
Биологическое действие пыли находится в тесной связи с ее растворимо-
стью. Некоторые хорошо растворимые нетоксические пыли (сахарная, муч-
ная и др.), быстро растворяясь в биологических средах (крови, лимфе, же-
лудочном соке) выводятся из организма, не причиняя вреда. Нерастворимая
пыль надолго задерживается в легких, способствуя развитию заболеваний.
2.3.1.2. Действие пыли на организм
Под влиянием пыли в производственных условиях у работающих могут
развиваться как специфические так и неспецифические заболевания.
Специфические заболевания возникают в результате фиброза (перерож-
дения) легочной ткани. Нерастворимые нетоксические пыли, задержива-
ясь в легких длительное время, постепенно вызывают разрастание вокруг
каждой пылинки волокнистой соединительной ткани, которая не способна
воспринимать кислород из вдыхаемого воздуха, насыщать им кровь и вы-
делять при выдохе углекислый газ. Процесс разрастания соединительной
ткани протекает медленно, как правило, годами. Однако при длительном
стаже работы в условиях высокой запыленности разросшаяся соединитель-
ная ткань постепенно замещает легочную, нарушая, таким образом, основ-
ную функцию легких – усвоение кислорода и выделение углекислого газа.
41


Недостаточность кислорода приводит к одышке при быстрой ходьбе или
работе, ослаблению организма, изменениям функционального состояния
его органов и систем, снижению работоспособности и сопротивляемости
организма инфекционным и другим заболеваниям, развитию специфиче-
ских заболеваний легких, в первую очередь пневмокониозов.
Пневмокониозы — собирательное название, включающее в себя пылевые
заболевания легких от воздействия всех видов пыли. Однако по времени
развития этих заболеваний, характеру их течения и другим особенностям
они различны и их названия в основном соответствуют русскому или ла-

<< Пред. стр.

страница 4
(всего 6)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign