Защита человека от воздействия низких и высоких температур
Действие охлаждающего микроклимата на человека зависит от многих условий, среди которых необходимо отметить температуру, влажность и скорость движения воздуха, а также теплозащитные свойства одежды.
Наибольшую опасность представляет общее переохлаждение тела человека. Нарушение сердечной деятельности возникает при температуре тела около +30 °С (аритмия, трепетание предсердий), а в дальнейшем сопровождается остановкой дыхания при температуре (-24)—(-25) °С.
Существующие средства защиты от низких температур могут быть условно разделены на пассивные и активные.
К пассивным средствам следует отнести все виды теплой одежды. Пассивные средства защиты уменьшают потери теплоты излучением, теплопередачей, конвекцией, с помощью рационального применения «инертного воздуха» между тканями материалов со значительной теплоизоляционной способностью.
Традиционно используемая одежда не позволяет длительное время сохранять тепловое равновесие в условиях охлаждения. Разрабатываемые способы утепления защитной одежды, в том числе путем обогрева различными источниками теплоты, находят пока еще ограниченное применение для узкого круга специалистов (водолазы, спасатели), деятельность которых осуществляется при пониженных температурах окружающей среды и требует искусственного поддержания температурного гомеостаза.
В настоящее время все шире используется одежда из новых синтетических материалов и их комбинированного сочетания с естественными. В качестве примера можно привести одежду, включающую три слоя, каждый из которых выполняет свою функцию. Нижний слой представляет собой белье плотностью 200 или 400 г/м2. В основе этого белья лежит мериносовая шерсть австралийской овцы, дополненная синтетическими волокнами для повышения прочности ткани.
Шерсть обладает уникальной способностью впитывать и отводить влагу (пот) и в то же время согревать во влажном состоянии. Белье из такой шерсти обладает также хорошими гигиеническими качествами. Оно полностью выполнено без швов и абсолютно не раздражает кожу. Это те свойства, которые делают этот материал непревзойденным в качестве теплой нижней одежды.
Второй слой — это прослоенная одежда, изготовленная также из мериносовой шерсти, но более высокой плотности: 400, 600 или 800 г/м2. Эта одежда предназначена для поддержания нормальной температуры тела и обеспечения отдачи избыточной теплоты в форме испарения.
Верхний слой одежды должен служить защитой от воды, ветра и холода и обеспечивать отвод продуктов потоотделения в окружающую среду. В основе верхнего слоя одежды лежит иолитетрахлорэтилен (один из самых стабильных синтетических материалов в химическом и термическом смысле). Он стоек к температурам от -250 °С до +260 °С, обладает хорошими водоотталкивающими свойствами, а также не чувствителен к кислотам, щелочам и растворителям. В зависимости от температуры окружающей среды выбирается различная комбинация нижней, нрослоечной и верхней одежды.
Правильная комбинация нательной, прослоенной и верхней непродуваемой одежды обеспечивает хороший согревающий эффект в любую погоду, что позволяет сохранять необходимую работоспособность при температуре до -60 °С в течение 10—12 ч.
Активные средства теплозащиты связаны с затратами внешней теплоты, необходимой для обеспечения оптимальных условий микроклимата па поверхности тела человека. К этим средствам относятся специальные помещения, электрообогревающие устройства, термофизические и термохимические грелки, устройства с нагретой циркулирующей жидкостью или воздухом.
Большую эффективность защиты от неблагоприятных климатических условий обеспечивают помещения различного назначения. Подбор соответствующих ограждающих конструкций помещений, а также использование систем отопления и воздушных завес позволяют поддерживать в них оптимальные значения температуры воздуха даже в самых суровых климатических условиях.
Воздушные оазисы предназначены для улучшения метеорологических условий труда и отдыха на ограниченной площади. Для этого разработаны схемы кабин с легкими передвижными перегородками, которые затапливаются воздухом с соответствующими параметрами.
При нефиксированных рабочих местах и работе на открытом воздухе в холодных климатических условиях для обогревания организуют специальные помещения. При неблагоприятных метеорологических условиях — температура воздуха меньше -10 °С и ниже — обязательны перерывы на обогрев продолжительностью 10—15 мин каждый час. При температуре наружного воздуха (-30)—(-45) °С 15-минутные перерывы на отдых организуются через 60 мин от начала рабочей смены и после обеда, а затем через каждые 45 мин работы. В помещениях для обогрева необходимо предусматривать возможность питья горячего чая.
При гипотермии процесс подвода теплоты от активных средств теплозащиты к телу человека должен обеспечиваться таким образом, чтобы температура на их поверхности не превышала 55 °С и не приводила к термическим ожогам. Обогрев при гипотермии необходимо проводить осторожно, желательно под контролем за деятельностью сердечно-сосудистой системы.
Актуальной является оптимизация процесса восстановления теплового состояния человека после охлаждения. Существует несколько способов применения индивидуальных средств согревания человека. Это «пассивное» согревание с помощью одежды, снаряжения и т.д., заключающееся в уменьшении теплоотдачи организмом. И активное согревание с помощью наружных средств (электрических грелок, термофизических и термохимических грелок и т.д.). Большой эффект дает ванна с теплой водой и сауна (табл. 10.2).
Таблица 10.2
Средства для восстановления функционального состояния человека после нахождения в холодной воде
Методы | Средства | Характеристика средств |
Пассивные | Штатная и нештатная одежда | Теплоизоляция |
Спальные мешки | ||
Надувная одежда или надувные устройства | ||
Активные | Тёрмофизические грелки | М а кс и мал ь ная тем пе рату ра 50—55 °С поддерживается в течение 3 ч |
Электрообогреваемые устройства | Грелка, пледы и др., потребляемая мощность 40—60 Вт, температура нагреваемой поверхности 80—100 °С | |
Сауна | Температура 70—80 °С в течение 10—20 мин | |
Ванна | Температура воды 38—40 °С в течение 20—40 мин | |
Гидромассаж | Температура воды 35—38 °С в течение 10—20 мин | |
Общий и местный обогрев теплым воздухом | Тепловым агрегатом в течение 20—40 мин, температура воздуха 40—50 °С | |
Ингаляция теплым воздухом | Температура 40 °С |
Источник
Основным направлением защиты человека от высоких и низких температур, ветрового воздействия окружающего воздуха является использование помещений. Для удобства работы и отдыха в помещениях нормируют параметры микроклимата.
Защита от воздействия высоких температур
Лимитирующими показателями для разных уровней температур являются дискомфортное теплоощущение, ограничение возможности выполнения физической нагрузки и, наконец, возникновение болевого ощущения.
Характеристиками теплового состояния служат такие показатели, как теплонакопление в организме, средняя температура тела, температура кожных покровов.
Предел переносимости высоких температур оценивается предельной величиной накопленной в организме теплоты, превышение которой ведет к резкому нарушению субъективного состояния и появлению опасности возникновения теплового удара.
При тепловом ударе прежде всего появляются функциональные расстройства органов кровообращения и ЦНС. Наиболее характерными признаками его являются общая слабость, чувство тяжести в голове, головокружение, стук в висках, головная боль, поташнивание, шум в ушах, потеря сознания, со значительным повышением температуры тела и признаками нарушения сердечной деятельности и дыхания, появлением бледно-синюшного оттенка цвета кожи, расширением зрачков и наступлением коматозного состояния.
Повышение влажности воздуха значительно снижает время переносимости высоких температур окружающей среды. Когда высокая температура окружающей среды сочетается с высокой влажностью воздуха, то пот испаряется с трудом. Состояние человека может довольно быстро достигать критического предела перегревания, особенно при 100%-ной относительной влажности. В жарком сухом воздухе человек может довольно долго выполнять легкую физическую работу при температуре окружающей среды 35—40 °С, но если относительная влажность близка к 100%, не выдерживает более 1-2 ч.
Напряженная физическая работа, связанная с большим теплообразованием в организме, при высокой температуре окружающей среды, сочетающейся со значительной влажностью и неподвижностью воздуха, ставит организм человека и его механизмы терморегуляции в трудные уеловия (при работе в горячих цехах). При этом продолжительность работы значительно сокращается.
Приспособление к высокой температуре в значительной степени индивидуально, но, в среднем, человек, одетый в летнюю одежду, вполне работоспособен (при умственной или легкой физической работе) при температуре окружающей среды около 35 °С, если относительная влажность составляет 10—50%. Но при влажности 70—100% такая температура равна всего 30 °С. При выполнении физической работы средней тяжести или работы, связанной со значительным нервно- эмоциональным напряжением, температура должна быть ниже на 3—5 °С. Время пребывания человека (в мин) в условиях высоких температур окружающей среды при скорости движения воздуха 0,1—0,2 м/с приведено в табл. 10.1.
Таблица 10.1
Длительность пребывания человека в условиях высоких температур
Относительная влажность воздуха, % | Степень воздейст- вия | Время пребывания человека, мин, в условиях температур, °С | |||
40 | 50 | 60 | 70 | ||
15-20 | Безопасное | 40 и выше | 30 | 20 | 10 |
Допустимое | 40 и выше | 60 | 40 | 20 | |
Максимально допустимое | 40 и выше | 90 | 60 | 35 | |
70-75 | Безопасное | 120 | 15 | 10 | 5 |
Допустимое | 180 | 30 | 15 | 10 | |
Максимально допустимое | 240 | 60 | 30 | 20 | |
В результате усиленного потоотделения при нагреве организм теряет повышенное количество органических и неорганических веществ.
При нормальных климатических условиях колебания массы тела не превышает 500 г/сут, что является нормой для людей, проживающих в районах с умеренным климатом.
В районах с жарким климатом люди отмечают ухудшение самочувствия, снижение работоспособности и аппетита, жажду, уменьшение массы тела. В этих районах должно обеспечиваться водопотребление, достаточное для утоления жажды. Наиболее целесообразным для оптимальной терморегуляции дробный прием воды по 100—150 г. Хорошее действие на терморегуляцию оказывает прием воды с температурой ниже 19 °С, водопотребление в жарких условиях не должно ограничиваться, минимальная суточная потребность в воде при среднесуточной температуре 28 °С — 1,6 л, при 34 °С — 1,9 л, при 45 °С — 2,3 л. Критериями достаточности воды являются субъективное ощущение (отсутствие жажды) и относительно стабильная масса тела, при этом целесообразно дробное принятие жидкости.
В связи со снижением аппетита в жаркое время важное значение приобретает рациональный режим питания, когда основные приемы нищи приходятся на прохладный период суток. Необходимо снизить калорийность обеда, увеличить калорийность ужина и завтрака. Температура воздуха в помещениях для приема пищи должна быть не выше 25 °С.
У человека, одетого в летний костюм, объем воздушного слоя между телом и одеждой способствует поддержанию стабильной температуры кожи. При повышении температуры наружного воздуха с 18 до 35 °С температура под одеждой возрастает с 28—30 °С до 33—35 °С. Разница температуры кожи и воздуха под одеждой становится меньше 3 °С. При этом увеличивается и влажность воздуха под одеждой за счет испарения пота. Так, при 18 °С и 30—40%-ной влажности наружного воздуха влажность под одеждой составляет 45%, а при температуре окружающего воздуха 34 °С и при той же относительной влажности среды она достигает 68%. Хорошее теплоощущение и нормальные условия терморегуляции у человека еще сохраняются при относительной влажности воздуха 50—60% и температуре под одеждой 32—36 °С.
Поэтому основное требование к одежде, предназначенной для использования в жарких условиях, является ее достаточная гигроскопичность, влагоемкость, воздухо-, паропроиицаемость. Для этой одежды пригодны хлопчатобумажные, льняные, сетчатые и ворсистые ткани, не прилегающие плотно к телу.
Важную роль для одежды в жарком климате играет ее цвет. Радиационную теплоту меньше поглощают светлые ткани, чем темные. Однако из-за маркости белых тканей рекомендуется для спецодежды использовать светлые оттенки: светло-серые, зеленые, желтые.
Наиболее сложным считается вопрос о регламентации труда в помещениях с высокой температурой. В силу разнообразия условий (температура, влажность, состав атмосферы, характер труда и т.д.) следует руководствоваться основным принципом — необходимостью восстановления физиологических функций к началу следующего трудового периода.
В противном случае будет происходить кумуляция утомления. При продолжении работы могут появиться признаки переутомления. Переутомление при отсутствии специальных мер профилактики способствует возникновению перенапряжения и профессиональной заболеваемости.
Для защиты от неблагоприятного воздействия высоких температур работающим на открытом воздухе периодически необходим кратковременный отдых (10—15 мин) в местах, защищенных от прямого солнечного облучения (навесы, тенты, а также переносные домики или автофургоны, снабженные вентиляторами, кондиционерами, душевыми установками).
За лицами, занятыми на тяжелых работах, целесообразно устанавливать медицинское наблюдение, особенно при частоте пульса выше 120 уд/мин. К такой работе должны допускаться лишь здоровые, физически подготовленные лица.
Источник
В организме человека постоянно происходят теплообменные процессы, интенсивность которых зависит в основном от параметров микроклимата рабочей зоны (температуры, влажности, скорости движения воздуха и тепловых излучений), а также от тяжести и напряженности труда. Оценка микроклимата проводится на основе измерений его параметров на всех местах пребывания работника в течение смены и сопоставления их с нормативами.
Основой для оценки условий труда по данному фактору и защиты работающих от последствий превышения допустимых уровней параметров микроклимата, а также отнесения условий труда к тому или иному классу вредности по уровню воздействия фактора на работника являются документы «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» Р 2.2.2006-05 и «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» СанПиН 2.2.4.548-96.
Если измеренные параметры соответствуют требованиям этих документов, то условия труда по показателям микроклимата характеризуются как оптимальные (1-й класс) или допустимые (2-й класс). В случае несоответствия измеренных параметров требованиям указанных документов условия труда относят к вредным. При этом устанавливается степень вредности, которая характеризует уровень перегревания или охлаждения организма человека.
Температура. Рассматривают нагревающий и охлаждающий микроклимат, а также микроклимат нестандартных ситуаций с переходами от нагревающей в охлаждающую среду и наоборот (работа на открытой территории и в помещении при различной продолжительности и физической активности).
Нагревающий микроклимат — сочетание параметров микроклимата (температуры воздуха, влажности, скорости движения воздуха, относительной влажности, теплового излучения), при котором имеет место нарушение нормального теплообмена человека с окружающей средой. Оно выражается в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины и (или) увеличении доли потерь тепла выделением и испарением пота (более 30 %). При этом появляется дискомфорт теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко).
Нагревающий микроклимат рассматривают как негативный фактор. Высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемости работающего, может привести к перегреву организма, тепловому удару или профзаболеванию. У работающих длительное время при повышенной температуре происходит нарушение водно-солевого обмена, связанное с дефицитом в организме ионов калия. Перегрев организма — возможная причина несчастного случая на производстве (теплового удара).
На объектах железнодорожного транспорта к зонам с нагревающим микроклиматом относят тепляки, где производится оттайка смерзшегося при перевозке сыпучего груза, кабины локомотивов в летнее время, термические, гальванические, сварочные и горячие цехи на предприятиях по ремонту подвижного состава.
Охлаждающий микроклимат — сочетание параметров микроклимата, при котором нарушение теплообмена приводит к образованию дефицита тепла в организме в результате снижения температуры глубоких и поверхностных слоев тканей организма.
Одним из ранних признаков охлаждения, характеризующих сосудистую реакцию на холодовое раздражение, является изменение температуры кожи открытых участков тела. Охлаждение вызывает ослабление и даже полное исчезновение рефлексов, снижение чувствительности кожи. Следствием этого становится снижение работоспособности, а при систематическом воздействии — появление профессиональных заболеваний. Низкая температура воздуха может стать причиной простудного заболевания или обморожения. Наибольшая частота проявления временной нетрудоспособности на железнодорожном транспорте связана с охлаждающим микроклиматом рабочей среды. Охлаждающий микроклимат вызывает такие профессиональные заболевания, как хронические воспаления легких, хронические насморки и др. Общее охлаждение организма — возможная причина несчастного случая на производстве (обморожения).
При температуре воздуха минус 40 °С и ниже необходима защита органов дыхания и лица.
На объектах железнодорожного транспорта к зонам с охлаждающим микроклиматом относятся зоны работ на путях в холодные периоды года, работ в охлаждаемых складах и рефрижераторных вагонах.
Например, для климатического региона (пояса) III при соответствующих ему средней температуре воздуха зимних месяцев (-9,7 °С), и средней скорости ветра в зимние месяцы (5,6 м/с), для работ категории II а и II б условия труда работающих на открытой территории оценивается классом 3.3 при отсутствии регламентированных перерывов и классом 3.2 при наличии таковых (см. табл. 9 «Руководства»).
В климатический регион III входят области: Астраханская, Белгородская, Брянская, Владимирская, Волгоградская, Воронежская, Ивановская, Калужская, Курская, Ленинградская, Липецкая, Московская, Нижегородская, Новгородская, Орловская, Ростовская; республики: Марий Эл, Мордовия, Калмыкия.
Микроклимат в помещении, в котором температура воздуха на рабочем месте ниже нижней границы, допустимой нормами СанПиН 2.2.4.548-96, является вредным. Класс вредности определяют по среднесменным величинам температуры воздуха и сравнению их с указанными в «Руководстве».
Оценка микроклимата при работе в течение рабочей смены как на открытой территории, так и в помещении или в других нестандартных ситуациях, при различной продолжительности и физической активности, требует раздельной его оценки. Класс условий труда определяют применительно к каждому уровню микроклимата и оценивают наибольшей величиной при условии продолжительности пребывания на этом (худшем) рабочем месте больше или равной 50 % рабочей смены.
При резких изменениях температуры окружающей среды организму человека требуется определенное время для адаптации к новым условиям, что приводит к дополнительной нагрузке на механизмы терморегуляции.
На объектах железнодорожного транспорта к зонам с динамическим микроклиматом относятся участки погрузочно-разгрузочных работ в рефрижераторные вагоны из холодильных складов через открытые пространства в летнее время.
Для работников путевых машинных станций метеорологические условия на открытых рабочих площадках определяются сезонными погодными условиями и часто связаны с резкими изменениях температуры. В кабинах машинистов в летний период температура достигает плюс 40 °С при резком снижении относительной влажности и низкой подвижности воздуха (0,2—0,5 м/с), при том, что на воздухе в это время температура составляет в среднем плюс 20 °С. Зимой температура воздуха на путевых машинах СМ-2 при наружной температуре минус 20 °С составляет лишь плюс 4 °С, при этом наблюдаются значительные перепады температуры при их отрицательных значениях на уровне пола.
Нагревающее или охлаждающее действие усиливается или ослабляется в зависимости от влажности воздуха.
Источник