Влияние температуры и влажности воздуха на работоспособность человека

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.

Под влажностью воздуха подразумевают количество содержащейся в нем влаги. Влажность не только определяет комфортность атмосферы помещений, но и является важным экологическим показателем. Различают 1) абсолютную, 2) относительную влажность воздуха.[24]

Относительная влажность воздуха (выражается в процентах) определяется отношением фактического парциального давления к равновесному давлению насыщенных паров при одной и той же температуре воздуха.

Воздух с относительной влажностью до 55% принято называть сухим, 56-70% – умеренно сухим, 71-85% – умеренно влажным, от 85% и выше – сильно влажным.

Здоровый человек чувствует себя комфортно в диапазоне влажности от 30 до 60%. Отклонения от этих показателей даже при качественной вентиляции помещения могут привести и к быстрой утомляемости, и к просто плохому самочувствию, и к серьезному ухудшению состояния здоровья, и к ухудшению памяти и восприятия окружающей дествительности.

Влажность зависит от: 1) географического расположения, 2) климата. Так, например, вблизи морей и океанов относительная влажность воздуха в среднем равна 70-80%, в глубине континентов она снижается: в пустынях – всего 4-5%. Сухой климат способствует поддержанию низкой влажности в географической регионе, влажный – наоборот. Также не менее важным является техногенный фактор. В больших городах влажность, как правило, низкая. Однако внутри помещений она может значительно изменяться из-за специфики их назначения: прачечная, кухня, бассейн и пр., а также от типа применяемых отделочных и строительных материалов. Крайне важно в зимнее время года следить за состоянием воздуха в жилых и рабочих помещениях, когда достаточное количество влаги не удерживается в холодной атмосфере, а ту, что имеется высушивают радиаторы отопления. Наличие вентиляции в офисе, квартире, доме или любом другом помещении также нявляется немаловажным. Воздух высушивается быстрее при интенсивном воздухообмене, особенно в холодное время года; также интенсивно утилизируют влагу кондиционеры, в которых не предусмотрена функция поддержания влажности.

Слишком сухой воздух высушивает кожу и может быстро обезвоживать организм. В первую очередь страдает слизистая оболочка глаз, она покрывается микротрещинами и пересыхает, что грозит попаданием в организм вредоносных бактериий и вирусов. Влажность влияет на: 1) потоотделение, 2) тепловой обмен, 3) на плотность кислорода в атмосфере. При относительной влажности воздуха менее 10% здоровые люди могут ощущать сухость в носоглотке, “резь” в глазах, может даже начаться носовое кровотечение. Для больных бронхиальной астмой особенно опасен сухой воздух, у них возможны приступы, может наблюдаться общее ухудшение самочувствия.

Тем не менее сухой воздух позволяет легче переносить высокие и низкие температуры. Например, летняя жара при незначтельной относительной влажности переносится легче, чем та же температура, но в районах с высокой влажностью. То же самое и с отрицательными температурами: сильные морозы при низкой влажности для человека создают меньший дискомфорт, чем небольшой “минус” в условиях влажного воздуха.

Высокая влажность. Особенно сильно реагируют на нее больные 1) гипертонической болезнью, 2) атеросклерозом, 3) различными сердечно-сосудистыми заболеваниями и т.д.. При сильно влажном воздухе (80-95%) возможны обострения и приступы. При температуре окружающей среды +25°C и выше с одновременно влажным воздухом нарушается отдача тепла с поверхности кожи возможно перегревание организма. Первые признаки избыточного тепла: 1) ощущение духоты и тяжести, 2) ухудшение самочувствия, 3) пониженная работоспособность и т.д.. Постоянное пребывание человека в помещениях с высокой влажностью снижает сопротивляемость организма к инфекционным и простудным заболеваниям, а также к более серьезным последствиям: 1) заболеванию почек, 2) туберкулезу, 3) ревматизму и т.д.

От высокой влажности страдает не только организм человека, но внутренняя часть помещений. В сырых местах развиваются грибок и плесень, выделяющие значительное количество спор в атмосферу помещения, заражая воздух. Опасность высокой влажности заключается в медленной скорости реакций. На протяжении многих лет можно не замечать причины ухудшения здоровья. Наиболее эффективной мерой борьбы с повышенной влажностью является правильная вентиляция помещения.[22,23]