Параметры микроклимата

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным взаимодействием его со средой обитания. Одним из основных момен­тов механизма взаимодействия человека со средой обитания является теплообмен. Условием нормальной жизнедеятельности человека служит соблюдение теплового баланса взаимодействия «человек – среда обитания». Тепловыделение организма человека осуществляет­ся за счет физического процесса радиации, конвекции, потоотделе­ния, выдыхания теплового воздуха и теплопроводности.

Соотношение между составляющими тепловыделения непостоянно. Оно зависит от многих объективных (температуры окружающего возду­ха, его влажности, скорости движения и др.) и субъективных факторов (физической нагрузки, индивидуальных особенностей человека). Нару­шение теплового баланса приводит к росту температуры тела человека или его охлаждению, что может привести к его гибели. Известно, что увеличение температуры внутренних органов человека до 43 °С или ох­лаждение их до +25 °С приводит к летальному исходу.

Основными факторами среды обитания, влияющими на теплоотвод от организма человека, являются температура воздуха, его от­носительная влажность, скорость движения и температура окру­жающих предметов, определяющая внешний тепловой поток, па­дающий на человека. Указанные характеристики среды обитания принято называть параметрами микроклимата.

Несмотря на изменения параметров микроклимата, температура тела человека сохраняется постоянной: 36,5-37 °С. Постоянство тем­пературы тела обеспечивается механизмом терморегуляции, вклю­чающим процесс теплообразования и процесс тепловыделения, кото­рые регулируются нервно-эндокринным путем. Теплообразование осуществляется в организме в ходе окислительного процесса аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Интенсивность этого процесса оп­ределяется мышечной активностью: в состоянии покоя 111/125 Вт, а при мышечной работе 313/418 Вт. Отвод теплоты от организма про­исходит в ходе рассмотренных выше процессов радиации, конвекции, потоотделения и т.д.

Организм человека делится на «ядро» и «оболочку». Температура «ядра» – это температура внутренних органов 37 °С, она относительно посто­янна. «Оболочку» составляют ткани поверхностного слоя тела тол­щиной в 2,5 см. Изменения теплопроводности «оболочки» определя­ют постоянство температуры «ядра». Теплопроводность изменяется за счет изменения кровоснабжения и кровенаполнения тканей «оболоч­ки». Механизмы терморегуляции очень сложны и представляют собой рефлекторные реакции, возникающие в ответ на температурное раз­дражение рецепторов кожи, кожных и подкожных сосудов. При обос­новании оптимального и допустимого теплового состояния организма человека в качестве показателей состояния принимаются температура тела и кожи, теплосодержание, влагопотери, плотность теплового пото­ка поверхности тела, частота сердечных сокращений и др.

На механизм терморегуляции оказывают воздействие много­численные факторы. Так, в производственных условиях, когда темпе­ратура воздуха и окружающих поверхностей ниже температуры по­верхности кожи, теплоотдача идет главным образом за счет излуче­ния и конвекции. При температуре воздуха и окружающих поверхно­стей такой же, как температура кожи, или выше ее теплоотдача возможна только испарением влаги с поверхности тела и с верхних ды­хательных путей при условии малого насыщения воздуха водяными парами. Уровень потоотделения повышается пропорционально тяже­сти выполняемой работы и при тяжелой мышечной работе в горячем цехе может достигать 12 л за смену.

Отклонение параметров микроклимата от нормальных значений существенно влияет на здоровье и производительность труда.

Высокая температура вызывает интенсивное потоотделение, что приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов. Следствием этих процессов является сгущение крови, нарушение солевого обмена, желудочной секреции, развитие витаминного дефицита, Допустимое снижение веса при испа­рении 2-3 %, при потере веса от испарения в 6 % нарушается умственная деятельность, а при 15-20 % потери веса наступает смерть. Системати­ческое действие высокой температуры вызывает изменения в сердечно­-сосудистой системе: учащение пульса, изменение артериального давле­ния, ослабление функциональной способности сердца.

Высокая температура вызывает учащение дыхания (до 50 %), ослабление внимания, ухудшение координации движения, замедление реакции. Длительное воздействие высокой температуры приводит к накоплению тепла в организме, при этом температура тела может повышаться до 38 ⁰С и может возникнуть тепловой удар с потерей сознания. Способствующими условиями являются: тяжелая физическая работа, высокая температура, наличие инфракрасного излучения, высокой влажности и т.п.

Низкие температуры могут быть причинами охлаждения и пере­охлаж­де­ния организма. При охлаждении организма в нем рефлекторно уменьшается теплоотдача и усиливается теплопродукция. Умень­шение теплоотдачи проис­ходит за счет спазма (сужения) сосудов, увеличения термического сопротивления тканей организма. Длитель­ное воздействие низкой температуры приводит к стойкому сосуди­стому спазму, нарушению питания тканей. Рост теплопродукции при охлаждении достигается усилием окислительных обменных процес­сов в организме (понижение температуры тела на 1 ⁰С сопровождает­ся приростом обменных процессов на 10 %).

Воздействие низких температур сопровождается увеличением ар­териаль­ного давления, объемом вдоха и уменьшением частоты дыха­ния. Охлаждение организма изменяет углеводный обмен. Большое охлаждение сопровождается снижением температуры тела, угнетени­ем функций органов и систем организма.