Характеристика показателей микроклимата и его воздействие на организм работающего

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Одним из условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормативных значений параметров микроклимата в производственных помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое состояние человека, его работоспособность и здоровье в целом.

Показателями, характеризующими микроклимат, являются: температура воздуха, температура поверхностей производственных помещений и технологического оборудования, относительная влажность, скорость движения воздуха и интенсивность тепло­вого облучения.

Важным фактором, определяющим микроклимат, является состояние воздушной среды производственных помещений, характеризующееся метеорологичес­кими условиями, которые определяются действу­ющим на организм человека сочетанием трех факторов: температуры, относительной влаж­ности и скорости движения воздуха.

Метеоусловия на рабочих местах зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, условий отопления и вентиляции помещений, климата, сезона года. Человек непрерывно выделяет тепло в окружающую среду. Его количество зависит от тяжести выполняемых работ, метеоусловий и составляет от 85 Вт в состоянии покоя до 500 Вт при тяжелой работе (1 Вт» 0,862 ккал/ч). Интегральным показателем теплового состояния организма является средняя температура тела человека 36,5 °С. Температура тела зависит от степени нарушения теплового баланса и уровня энергетических затрат при выполнении физической работы. Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, а температура тела оставалась в пределах нормы, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести либо к перегреву, либо к переохлаждению организма и, как следствие, к снижению трудоспособности, быстрой утомляемости, тепловому удару, тепловой смерти или, наоборот, к холодовым травмам. Максимальная температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет 43 °С, минимальная 25 °С. При выполнении работ средней тяжести и тяжелой работы при высокой температуре воздуха температура тела человека может достигать 38,5 °С, а в случае теплоизоляции тела человека – максимальной допустимой температуры 41,5 °С.

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека полностью воспринимается окружающей средой, т. е. имеет место тепловой баланс. Если тепло не может полностью отводиться от организма, то происходит рост температуры внутренних органов и такое самочувствие человека характеризуется понятием "жарко". В случае, когда окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек, происходит охлаждение организма и такое самочувствие характеризуется понятием "холодно".

Теплообмен между организмом человека и окружающей средой осуществляется в результате конвекции (Q_к) – обтекания тела человека потоком воздуха, теплопроводности (Q_т), излучения в окружающее пространство (Q_л) и в процессе тепломассообмена (Q_тм = Q_п + Q_д) при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами и легкими (Q_п), и при нагревании выдыхаемого воздуха легкими (Q_д):

Q_тп = Q_к + Q_т + Q_л + Q_тм.

Таким образом, тепловое самочувствие человека, или тепловой баланс, в системе "человек – среда обитания" зависит в первую очередь от основных параметров микроклимата (температуры, скорости движения и относительной влажности воздуха), а также от интенсивности физической нагрузки.

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

Терморегуляция – это физиологический механизм, поддерживающий равновесное тепловое состояние организма при различных внешних микроклиматических условиях.

Установлено, что верхней границей терморегуляции организма человека, находящегося в покое, является t = 30–31 °С и j = 85 % или t = 40 °С и j = 30 %. Тепловой удар может наступить при t = 40 °С и выше и относительной влажности j ≥ 80 %. Тепловой удар – тяжелое болезненное состояние, сопровождающееся резким повышением температуры тела до 40¸42°С, потерей сознания, нарушением дыхания и кровообращения.

В условиях повышенной температуры среды теплопотери уменьшаются за счёт конвекции и излучения, но увеличиваются за счёт испарения. Высокая относительная влажность воздуха при его высокой температуре способствует перегреву организма. Низкая влажность вызывает сухость сли­зистых оболочек дыхательных путей. Подвижность воздуха способствует повышению теплоотдачи организма в окружающую среду, что играет поло­жительную роль при повышенных температурах воздуха, но отрицатель­ную – при пониженных.

При низких температурах и большой влажности происходит повышенная теплоотдача, т.е. переохлаж­дение и даже обморожение. Движение воздуха (ветер) увеличивает теплоотдачу и, следовательно, охлаждение организма, что при­водит к простудным заболеваниям.

Особенно вредно для организма сочетание нескольких небла­гоприятных метеорологических факторов, например высокой тем­пературы, высокой влажности и малой скорости движения воздуха (вероятен перегрев или тепловой удар) или низкой температуры с высокой влажностью с большой скоростью движения воздуха (возможны переохлаждение и обморожение).

Под влиянием низких температур воздуха могут развиваться ознобления (припухлость, зуд и жжение кожи), обморожения, миозиты, невриты, радикулиты и др. Длительное охлаждение способствует развитию заболеваний периферической нервной, мышечной систем, суставов: радикулитов, невритов, миозитов, ревматоидных заболеваний. При частом и сильном охлаждении конечнос­тей могут иметь место нейротрофические изменения в тканях.

Неблагоприятные метеорологические условия вызывают целый ряд нарушений нормальных функций организма, создают ощущение дискомфорта, повышают утомление и вероятность заболеваний, а также снижают производительность труда.

Значительная выраженность отдельных факторов мик­роклимата на производстве может быть причиной физио­логических сдвигов в организме работников, а в ряде случаев возможно возникновение патологических состояний и про­фессиональных заболеваний.