Микроклимат, его виды и гигиеническое значение. Влияние дискомфортного микроклимата на теплообмен и здоровье человека

Микроклимат — комплекс физических факторов внутренней среды помещений, оказывающий влияние на тепловой обмен организма и здоровье человека. К микроклиматическим показателям относятся температура, влажность и скорость движения воздуха, температура поверхностей ограждающих конструкций, предметов, оборудования, а также некоторые их производные (градиент температуры воздуха по вертикали и горизонтали помещения, интенсивность теплового излучения от внутренних поверхностей).

Микроклимат определяет климатические условия на ограниченной территории; в пределах одного и того же населенного пункта, улицы, в помещениях. По степени его влияния на тепловой баланс чел-ка М.подразделяется на комфортный или нейтральный, дискомфортный:нагревающий и охлаждающий.

Необходимым и обязательным условием эффективной производственной деятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий, т.е. микроклимата. При благоприятных сочетаниях параметров микроклимата человек испытывает состояние теплового комфорта, что является важным условием высокой производительности труда и предупреждения заболеваний.

Под производственным микроклиматом понимается климат ограниченной территории, пространства с соответствующими метеорологическими параметрами атмосферы, где человек осуществляет профессиональную трудовую деятельность.
Особенность производственного микроклимата заключается в том, что он формируется как под влиянием климата местности, т.е. наружной атмосферы, так и под влиянием целенаправленного изменения этих параметров (отопление, вентиляция). В некоторых случаях воздействие данных факторов значительно изменяет физические свойства окружающей воздушной среды, создавая специфические метеорологические условия на рабочих местах, что особенно остро проявляется в закрытых помещениях. В связи с этим различают следующие виды микроклимата:

· монотонный (его параметры мало изменяются в течение рабочей смены (ткацкие, швейные цеха, обувное производство, машиностроение и т.п.));

· динамичный (быстрое и значительное изменение параметров микроклимата (сталеплавильные, литейные цеха и т.п.)).

Подавляющее большинство работников выполняют свою работу при различных комбинациях метеорологических элементов, составляющих микроклимат: высоких (или низких) температурах воздуха, чередующихся с нормальной; высокой или низкой влажностью; со значительной интенсивностью инфракрасного излучения (или, наоборот, с радиационным охлаждением); с большой или малой подвижностью воздуха. кроме того, значительное количество работников занято на работах на открытом воздухе (строительство, геология, сельское хозяйство и др.), в неотапливаемых помещениях (строительство, изготовление крупногабаритных изделий в машиностроении, складское хозяйство, элеваторы и т.д.), морозильных камерах (пищевая и перерабатывающая промышленность). Все эти возможные сочетания параметров микроклимата по-разному влияют на тепловой обмен и тепловое состояние человека, его самочувствие, работоспособность и состояние здоровья, и могут быть условно сведены к трем видам:

· комфортный (нейтральный);

· нагревающий;

· охлаждающий.

Влияние микроклимата на организм человека

Микроклимат оказывает существенное влияние на организм человека. Все жизненные процессы в организме обеспечивают энергией двигательную активность, меньшая часть которой затрачивается на выполнение полезной работы, а большая часть преобразуется в тепловую энергию. Это непрерывное выделение теплоты в окружающую среду, количество которой меняется от 85 (в состоянии покоя) до 500 Вт (при тяжелой физической работе), обеспечивает нормальное протекания физиологических процессов. Обязательным условием жизнедеятельности является полное отведение выделяемой организмом человека теплоты (теплопродукции) в окружающую среду или защита организма человека от чрезмерной отдачи тепла во внешнюю среду. Нарушение теплового баланса ведет к перегреву или переохлаждению и, в дальнейшем, к нарушению функционального состояния работника, снижению и потере трудоспособности, возникновению несчастных случаев, травм. В конечном итоге, при перегреве возможны потеря сознания и летальный исход, при переохлаждении – замерзание. Менее выраженные отклонения комбинаций параметров микроклимата, обеспечивающих комфортное состояние человека, способствуют продлению временной нетрудоспособности, возникновению профессиональной патологии.

Теплообмен

Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется конвекцией, за счет отдачи тепла с поверхности тела человека менее нагретым, притекающим к нему слоям воздуха, теплопроводностью через одежду, излучением на окружающие поверхности, в процессе испарения влаги (пота) с поверхности кожи, при дыхании, а также за счет нагрева вдыхаемого воздуха.
Преобладание того или иного процесса теплоотдачи зависит от температуры среды, скорости движения воздуха, относительной влажности, атмосферного давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки на организм. Если температура окружающего воздуха соответствует температуре кожи, отдача тепла конвекцией прекращается, в случае же ее превышения происходит не отдача, а восприятие конвекционного тепла.
Одежда уменьшает теплоотдачу. Теплоизолирующие свойства одежды зависят от толщины используемых материалов и их качества. В производственных условиях отдача тепла излучением является одним из основных путей теплообмена человека с окружающей средой. Тепло отдается организмом тогда, когда температура стен, пола, потолка, а также поверхностей оборудования ниже температуры поверхности тела человека (32-33°С).
В тех случаях, когда температура окружающих поверхностей выше температуры тела, происходит не потеря, а восприятие тепла.
При повышении температуры воздуха и окружающих поверхностей, когда отдача тепла конвекцией и излучением уменьшена, основным путем отдачи тепла организмом является испарение.
При испарении 1 г воды организм теряет около 2,5 кДж теплоты. испарение происходит в основном с поверхности кожи и, в существенно меньшей степени, через дыхательные пути (10-20%). В комфортных условиях при теплообмене организм выделяет около 1 л жидкости в сутки. При тяжелой физической работе и температуре воздуха более 30°с количество теряемой организмом жидкости может достичь 10-12 л в сутки. При интенсивном потоотделении, если пот не успевает испариться, наблюдается выделение его в виде капель. При этом влага на коже препятствует отдаче теплоты. такое потоотделение ведет только к потере воды и солей, но не выполняет основную функцию – усиление отдачи теплоты.
Соблюдение теплового баланса не является единственным условием теплового комфорта человека. Должны учитываться и другие условия, касающиеся ограничения доли теплоотдачи за счет испарения влаги с поверхности кожи (не более 30%), уровня средневзвешенной температуры кожи и температуры кожи отдельных участков тела.{mospagebreak}

Переохлаждаться нельзя

Одним из наиболее распространенных состояний является переохлаждение организма человека, обусловленное воздействием низкой отрицательной температуры воздуха.
Состояние, когда температура тела человека понижена за счет низкой температуры, повышенной подвижности и влажности воздуха, называется состоянием гипотермии. Это состояние характеризуется появлением мышечной дрожи, при которой внешняя работа не совершается, а вся энергия превращается в теплоту. Мышечная дрожь является защитной реакцией, способствующей задержке снижения температуры внутренних органов. В тяжелых случаях воздействие низких температур может привести к обморожениям и даже смерти. состояние гипотермии может развиться не только при отрицательных температурах воздуха, но и при положительных, как правило, не более 8°С. Гипотермии способствует нахождение во влажной одежде и т.п.
В ходе эволюционного развития человек не выработал устойчивого приспособления к холоду. Переохлаждение организма, вызванное низкой температурой воздуха, усиливающееся при повышенной относительной влажности, может носить местный и общий характер. Местное и общее переохлаждение организма является причиной многих заболеваний: острых респираторных заболеваний, ангин, невралгий, радикулитов, миозитов, отитов, циститов, гломерулонефрита.
Оно способствует развитию обострений язвенной болезни, аллергической патологии, снижению иммунитета. любая степень переохлаждения характеризуется снижением частоты сердечных сокращений и развитием процессов торможения в коре головного мозга, что приводит к уменьшению работоспособности, изменению двигательной реакции, нарушению координации и точности выполнения рабочих операций. Переохлаждение является причиной возникновения обморожений – образованию в живых тканях льда.

И перегреваться не стоит

При накоплении избыточной теплоты в организме человека развивается состояние перегрева – гипертермии различной степени выраженности.
Острая гипертермия характеризуется повышением температуры тела до 38-40°с, потоотделением более 200 г/ч, учащением пульса, головокружением, нарушением зрительного восприятия. Возникновению состояния гипертермии способствует сочетание высокой температуры воздуха с высокой влажностью, препятствующей отдаче тепла испарением. При гипертермии наблюдается вялость, головная боль, тошнота, учащенные сердцебиение, рвота, возможно периодическое нарушение сознания.
Клиническая симптоматика при судорожной форме гипертермии характеризуется нарастанием вышеперечисленных симптомов, появлением судорог, обусловленных потерей с потом большого количества влаги и сопутствующим ей резким уменьшением количества и соотношения минеральных солей, электролитным дисбалансом.
При воздействии нагревающего микроклимата характерно и возникновение такого состояния, как хронический перегрев.
Последний может возникать при длительном и постоянном пребывании, особенно во время работы, в среде с температурой воздуха более 26-28°с, при влажности более 80% и низкой подвижности, менее 0,3 м/с.
Хроническая гипертермия отрицательно влияет на здоровье и работоспособность человека, способствует возникновению хронических гипоксических состояний, усугубляет течение имеющихся хронических заболеваний. Это, в частности, проявляется в нарушении водно-электролитного обмена, увеличении нагрузки на мышцу сердца, гипертрофии (дистрофии) миокарда, поражении сосудов нижних конечностей (облитерирующий эндартериит), увеличении нагрузки на мочевыделительную систему, снижении работоспособности.