Влияние температуры и влажности воздуха на организм человека

Высокая температура воздуха приводит к быстрому утомлению, к перегреванию организма и тепловому удару. Например, температура 50 °С, терпимая 1ч, намного превышает благоприятный уровень температуры для умственной и физической деятельности; при температуре 30 °С ухудшается умственная деятельность, замедляется реакция, появляются ошибки; при температуре 25 °С начинается физическое утомление. Кроме того, высокая температура воздуха нарушает водносолевой обмен в организме.

Низкая температура и большие скорости движения воздуха при длительном воздействии приводят к расстройству кровообращения, способствуют заболеванию ревматизмом, гриппом и болезнями дыхательных путей.

Минимально допускаемый уровень температуры 11 °С, при более низкой температуре начинается окоченение органов тела.

Высокая скорость движения воздуха (выше 0,5 м/с) как в помещении, так и вне его (при работе на открытой площадке) приводит к переохлаждению организма и может вызвать простудные заболевания.

Высокая влажность воздуха также вредна для человека, потому что она затрудняет испарение влаги, выделяемой организмом через кожный покров. Это приводит к быстрому утомлению, к перегреву организма и тепловому удару.

Вредное действие высокой температуры устраняют усилением движения воздуха. Движущийся воздух способствует лучшей теплоотдаче организма.

Вредное действие на организм человека высокой влажности устраняют подачей в помещение осушенного воздуха, а когда воздух в помещении чрезмерно сух, подают более влажный воздух.

Для нормальной и высокопроизводительной работы в производственных помещениях необходимо, чтобы метеорологические условия (температура, скорость движения и влажность воздуха) находились в определенных соотношениях. Комфортные метеорологические условия повышают производительность труда до 58 %.

В соответствии с Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий (СН 245 — 71) и ГОСТ 12.1.005-76 температура, скорость движения и влажность воздуха в производственных помещениях зависят от тяжести выполняемой работы.

Трудовые операции (процессы) характеризуются физическими (мышечными) усилиями; нервным напряжением, которое зависит от необходимого уровня напряжения внимания, зрения, слуха, сложности управления машиной и т. п.; рабочим, положением тела; темпом работы; монотонностью работы.

Приведенные характеристики обуславливают тяжесть трудового процесса. Условия труда в значительной степени определяются его интенсивностью, которая характеризуется количеством затрачиваемой энергии в единицу рабочего времени.

Производственные помещения характеризуются по категориям выполняемых в них работ. Категории работ – это разграничение работ на основе общих энергозатрат (в ккал/ч). Характеристику производственных помещений по категории выполняемых работ в зависимости от затраты энергии следует устанавливать в соответствии с ведомственными нормативными документами, согласованными в установленном порядке, исходя из категории работ, выполняемых 50 % и более работающих в соответствующем помещении.

Влияние влажности и движения воздуха на терморегуляцию. Отрицательное влияние высокой температуры на организм

Влажность воздуха также оказывает большое влияние на теплорегуляцию организма. Повышение относительной влажности воздуха влияет на теплоотдачу организма тем неблагоприятнее, чем выше температура окружающего воздуха. При этих температурах вырабатываемое организмом тепло отдается преимущественно или исключительно путем испарения, а так как высокая относительная влажность воздуха уменьшает процесс испарения, то отдача тепла путем испарения пота с поверхности тела будет крайне затруднена.

Движение воздуха имеет для теплорегуляции очень большое значение. Движение воздуха способствует отдаче тепла путем конвекции, так как при этом постоянно смещается образующийся вокруг тела слой теплого воздуха, что сказывается в снижении температуры кожи. Так, температура кожи человека под действием движения воздуха при различных его температурах снижалась в условиях эксперимента следующим образом.

Снижение температуры кожи под влиянием движения воздуха с повышением температуры последнего уменьшается и при 34° оказывается весьма незначительным. При температуре выше 36° движение воздуха может способствовать теплоотдаче только благодаря более эффективному испарению пота.

Движение воздуха при низкой температуре является весьма неблагоприятным фактором, так как при этом резко усиливается отдача путем конвекции.

Несмотря на значительные колебания температуры, относительной влажности и движения воздуха, наблюдаемые в условиях производства, организм человека справляется с ними благодаря большой приспособляемости теплорегуляционного аппарата и тем самым сохраняет тепловое равновесие. Эти границы резко снижаются при выполнении физической работы.

Отрицательное влияние высокой температуры на организм

Высокая температура воздуха, особенно при одновременном воздействии инфракрасного излучения и физической работе. Лучистое тепло от раскаленного или расплавленного металла и других тел вызывает усиление реакций со стороны сердечно-сосудистой системы и изменение водно-солевого баланса даже при температуре воздуха ниже 28—30° тем раньше, чем напряженнее выполняемая работа.

Так, например, при ручной чистке или шуровке котлов при кратковременном облучении интенсивностью 4—10 кал/см2 мин пульс и дыхание учащались в 2 раза и более, артериальное давление падало на 25—30%, температура тела после 4,5 часов работы поднималась до 38—39° и выше. Подобные изменения со стороны сердечно-сосудистой системы вызываются в основном значительными потерями организмом воды вследствие обильного потоотделения. Потери воды могут достигать 5—8 л за смену, или 7—10% веса тела. Такое обезвоживание, или дегидратация, организма резче всего сказывается на уменьшении объема крови (плазмы крови), которая теряет приблизительно вдвое большее количество воды, чем другие ткани, и становится более вязкой; кровяные тельца также теряют много воды, хотя и меньше, чем плазма крови.

Сгущение крови является дополнительной тяжелой нагрузкой для сердца, нарушает кровообращение и питание тканей и органов. Поэтому потеря организмом воды является весьма неблагоприятным фактором, тем более что с потом теряется значительное количество солей, главным образом поваренной соли. Так как в поту содержится в среднем 0,5—0,6% хлоридов, эти потери могут составить за смену 20—50 г поваренной соли.

Потеря кровяной плазмой значительных количеств поваренной соли лишает кровь способности удерживать воду и приводит к быстрому выведению из организма выпитой жидкости. При этом обильное питье пресной воды утоляет жажду лишь на короткое время и не может возместить воду, теряемую при выделении пота. Для возмещения этих потерь необходимо пить подсоленную воду. Потеря при потоотделении больших количеств воды приводит к уменьшению веса тела, достигающему 1,5—2 кг и более за смену; к утру следующего дня вес обычно восстанавливается.

Наряду с усиленным выведением жидкости кожно-легочным путем резко сокращается выведение ее с мочой. Однако до тех пор, пока обезвоживание организма не достигло крайних степеней (свыше 11% веса тела), выделение мочи не прекращается и при незначительном обезвоживании удерживается на уровне 500—1000 см3/сутки. Нарушение солевого обмена отражается и на секреции желудочного сока.

При длительном воздействии высокой температуры и лучистого тепла, особенно при высокой относительной влажности воздуха и его неподвижности, организм может оказаться не в состоянии справиться с отдачей образующегося тепла, несмотря на крайнее напряжение всех механизмов теплорегуляции. При этом возникает порочный круг, в котором уменьшенный объем крови, расширившаяся сеть периферических кровеносных сосудов, большая вязкость крови и повышенная температура, комбинируясь друг с другом, делают кровообращение менее эффективным, что в свою очередь приводит к дальнейшему повышению температуры тела.

– Также рекомендуем “Последствия перегревания организма: гипертермия и судороги”

Оглавление темы “Микроклимат на рабочем месте”:

1. Особенности терморегуляции организма. Акклиматизация
2. Реакция организма на изменение окружающей температуры. Дрожь и гусиная кожа
3. Влияние влажности и движения воздуха на терморегуляцию. Отрицательное влияние высокой температуры на организм
4. Последствия перегревания организма: гипертермия и судороги
5. Требования к температуре на промышленных объектах. Предупреждение перегревания организма
6. Меры защиты организма от источников теплового излучения на работе
7. Организация вентиляции на рабочем месте. Аэрация
8. Меры личной профилактики перегревания организма. Радиационные кабины отдыха
9. Предупреждение переохлаждения организма во время работы. Оценка метеорологических условий – относительность температуры
10. Влияние радиоволн на организм человека. Защита от вреда радиоволн

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия, или микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции. Воздействие высоких и низких температур внешней среды вызывает нарушение теплообмена и приводит соответственно к перегреву и переохлаждению организма. Основными видами терморегуляции, как известно, являются теплообразование и теплоотдача. Теплообразование в организме осуществляется химическим путем. Теплоотдача происходит физическим путем: излучением, проведением тепла и испарением. Оптимальными метеорологическими условиями для человека являются температура воздуха 18-30 °С при относительной влажности 40-60 и скорости движения воздуха 0,5-1,0 м/с. Переносимость человеком температуры, как и его теплоощущение, в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха. При повышенной влажности и высокой температуре воздуха, когда испарение затруднено, чаще всего возникает острое перегревание организма. Такие условия нередко возникают при работе в плотной невентилируемой одежде. Перегреванию организма способствует и целый ряд других факторов: большая физическая нагрузка, недостаточное употребление воды для питья, переедание (особенно белковой пищи), употребление алкоголя, перенесенные заболевания, ожирение и др. Высокие температуры оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека. Работа в условиях высокой температуры сопровождается интенсивным потоотделением, что приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов, вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы, увеличивает частоту дыхания, а также оказывает влияние на функционирование других органов и систем – ослабляется внимание, ухудшается координация движений, замедляются реакции и т.д. При гипертермии и как следствие тепловом ударе наблюдаются головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение. Пульс и дыхание учащены, в крови увеличивается содержание азота и молочной кислоты. При этом наблюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, временами возникают судороги, потеря сознания. Солнечный удар является своеобразной формой перегрева, обусловленной непосредственным локальным действием солнечных лучей на незащищенную голову. При этом может не наблюдаться общего перегревания организма. Появляются общая слабость, чувство недомогания, головная боль, головокружение, мелькание “мушек” перед глазами, стеснение в грудной клетке, шум в ушах, иногда носовые кровотечения, тошнота, рвота, расстройство стула. Кожа лица становится красной, усиливается потоотделение. В тяжелых случаях возникают выраженные нарушения со стороны центральной нервной системы: затемненное сознание, резкое возбуждение, судороги, непроизвольные движения, галлюцинации, бред. Исследователями установлено, что при температуре воздуха более 30 °С работоспособность человека начинает падать. Так, повышение температуры с 25 до 30 °С в прядильном цехе приводит к снижению производительности труда на 7 %, производительность труда работников машинострои­тельного предприятия при температуре 29,4 °С снижается на 13 %, а при температуре 33,6°С на 35 % по сравнению с производительностью при 26°С. Вопреки установившемуся мнению величина потовыделения мало зависит от недостатка воды в организме или от ее чрезмерного потребления. Считается допустимым для человека 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. 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 (около 0,5 % NaCI) газированной питьевой водой из расчета 4…5 л на человека в смену. На ряде заводов для этих целей применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную питьевую воду или чай. В горячих цехах промышленных предприятий большинство техно­логических процессов протекает при температурах, значительно пре­вышающих температуру воздуха окружающей среды. Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистой энергии, кото­рые могут привести к отрицательным последствиям. При температуре до 500°С с нагретой поверхности излучаются тепловые (инфракрасные) лучи с длиной волны 740…0,76 мкм, а при более высокой температуре наряду с возрастанием инфракрасного излучения появляются видимые световые и ультрафиолетовые лучи. Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в основном тепловое действие. Под влиянием теплового облучения в организме понижается венозное давление, замедляется кровоток и как следствие наступает нарушение деятельности сердечно-сосуди­стой и нервной систем. По характеру воздействия на организм человека инфракрасные лучи подразделяются на коротковолновые лучи с длиной волны 0,76…1,5 мкм и длинноволновые с длиной более 1,5 мкм. Тепловые излучения коротковолнового диапазона глубоко проникают в ткани и разогревают их, вызывая быструю утомляемость, понижение внимания, усиленное потовыделение, а при длительном облучении -тепловой удар. Длинноволновые лучи глубоко в ткани не проникают и погло­щаются в основном в эпидермисе кожи. Они могут вызвать ожог кожи и глаз. Наиболее частым и тяжелым поражением глаз вследствие воздействия инфракрасных лучей является катаракта глаза. Кроме непосредственного воздействия на человека лучистая теп­лота нагревает окружающие конструкции. Эти вторичные источники отдают теплоту окружающей среде излучением и конвекцией, в резуль­тате чего температура воздуха внутри помещения повышается. В предупреждении развития перегревов большое значение имеют технические и санитарно-гигиенические мероприятия. Параметры микроклимата зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции. Принципиальное значение имеет раздельное нормирование каждого компонента микроклимата: температуры, влажности, скорости движения воздуха. В рабочей зоне должны обеспечиваться параметры микроклимата, соответствующие оптимальным и допустимым значениям. К медико-профилактическим мероприятиям относятся организация рационального режима труда и отдыха, обеспечение питьевого режима, повышение устойчивости к высоким температурам путем использования фармакологических средств (прием дибазола, аскорбиновой кислоты, глюкозы), вдыхания кислорода.