!Учебный год 23-24 / Мищенко, Тищенко - БЖД

121

цитов (норма 4-9 тыс/мм3). Однако очень тяжёлая работа может способствовать уменьшению содержания эритроцитов и гемоглобина.

6.Тяжелый труд приводит к повышенной потере влаги. В покое человек через дыхание и почки выводит из организма влаги примерно40 г/ч,

апри физической активности этот показатель возрастает до 300 г/ч.

7.Тяжелый труд в неблагоприятных условиях приводит кпотоотделению до 6-10 литров в смену (сталевары).

4.2.Условия труда. Производственный микроклимат и его воздействие на организм человека

Условия труда – это совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающие влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда [3].

Природная среда – это единая естественно сбалансированная динамическая система постоянно взаимодействующих и взаимопроникающих элементов и процессов ватмосфере, литосфере, гидросфере и биосфере

планеты.

Не менее 50 % своей жизни человек занимается трудовой деятельностью в быту и производстве, насыщенных множеством разнообразных энергоемких технических процессов и средств, развитие которых с одной стороны имеет большое позитивное значение(развитие интеллектуаль-

ных способностей и увеличение продолжительности жизни, повышение мобильности и коммуникабельности, сокращение ручного труда). С дру-

гой стороны, в стремлении максимально удовлетворить свои материальные потребности человек перестал впрямую обращаться в окружающую природную среду, так как все необходимые потоки вещества, энергии и информации он получал через объекты экономики посредством комплекса сложных организационных и технических систем(техносферу), выступающих посредником между человеком и окружающей средой. И только на пороге третьего тысячелетия человечество пришло к пониманию, что дальнейшее интенсивное и безоглядное преобразование природной среды в техносферу дает не только безграничные возможности, но и порождает безграничные опасности [23].

Впроцессе жизнедеятельности на человека воздействуют различные

(жизненно необходимые, нейтральные и негативные) факторы производ-

ственной и ОС. Такое деление условно, так как один и тот же фактор в зависимости от условий проявления может переходить из одной группы данной классификации в другую. Количество и величина факторов зависят от специфики производственных процессов.

Всоответствии с ГОСТ12.0.003-74 ССБТ «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» и Руководством Р2.2.2006-05 «Гигиеническая оценка факторов рабочей среды и трудового процесса.

Критерии и классификация условий труда» по природе действия ОПФ и

122

ВПФ подразделяются на факторы физического, химического, биологического и психофизиологического характера.

Физические:

–механические факторы (расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли(пола) и невесомость; движущиеся машины, механизмы и подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; разрушающиеся конструкции; обрушивающиеся горные породы; острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструментов и оборудования);

–метеорологические факторы (тепловое излучение поверхностей оборудования, материалов; температура, относительная влажность и скорость движения воздуха, барометрическое давление);

–виброакустические колебания (общая и локальная вибрация,

производственный шум, инфра-, ультра- и гиперзвук);

–неионизирующие электромагнитные излучения (ультрафиолето-

вое, оптического диапазона, инфракрасное, электромагнитные радиочастотного диапазона) и поля (постоянные и переменные электрические и магнитные поля, широкополосные ЭМП, создаваемые ПЭВМ);

–ионизирующие излучения;

–электрический ток;

–электрически заряженные частицы воздуха (аэроионы);

–освещение естественное (отсутствие и недостаточность) и ис-

кусственное (недостаточная освещенность, пульсация освещенности, избыточная яркость, высокая неравномерность распределения яркости, прямая и отраженная слепящая блесткость).

Химические факторы – твердые, жидкие, паро- и газообразные вещества и их смеси, в т.ч. аэрозоли (пыли) преимущественно фиброгенного действия и некоторые вещества биологической природы(антибиотики,

витамины, гормоны, ферменты, белковые препараты), получаемые хи-

мическим синтезом и/или для контроля которых используют методы химического анализа.

Биологические факторы включают биологические– патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибы, про-

стейшие) и макроорганизмы (растения и животные), а также продукты их жизнедеятельности.

Психофизиологические факторы трудового процесса характеризуются тяжестью и интенсивностью труда.

Тяжесть труда – характеризует статистическую (рабочая поза,

степень наклона и перемещения корпуса в пространстве) и динамическую (масса поднимаемого и перемещаемого груза, общее число стереотипных рабочих движений) нагрузку на функциональные(сердечно-сосудистую,

дыхательную и др.) системы и опорно-двигательный аппарат человека.

123

Напряженность труда – характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств и эмоциональную сферу работника. К факторам, характеризующим напряженность труда, относятся: интеллектуальные, сенсорные и эмоциональные нагрузки, степень монотонности нагрузок и режим работы зависящих от вида и количества воспринимаемой и передаваемой информации, степени монотонности нагрузок и режима работы.

Факторы, способные вызывать появление острых и хронических заболеваний и отравлений, рост заболеваемости с временной утратой трудоспособности или другие отрицательные последствия (материальные поте-

ри) называются производственными (профессиональными) вредностями.

Следовательно, могут являться только ВПФ или ОПФ, хотя в зависимости от своей величины некоторые могут являться, как вредными, так и опасными. Это имеет два важных для практики качества:

–носят потенциальный характер (могут быть, но не приносить вреда);

–имеют ограниченную зону воздействия (зона действия опасности). Для восстановления затраченной энергии и поддержания жизненного

баланса человек в течение суток потребляет около2 кг пищи, 3 кг воды и

инертные газы). Тем самым атмосфера не только надежный щит от вредных космических излучений, регулятор климата и многих природных процессов на планете, но и необходимый элемент в жизнедеятельности человека. Но воздушная среда является неустойчивой системой с постоянно меняющимся составом и параметрами микроклиматических условий и если скорость их изменения превышает адаптационные возможности организма, нарушается гомеостаз.

Гомеостаз – относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды(температура тела, кровяное давление, кон-

центрация сахара в крови), устойчивость основных физиологических и биохимических процессов организма, поддерживающих и сохраняющих оптимальные условия функционирования центральной нервной системы (ЦНС) в процессе реализации разнообразных форм деятельности [3].

При сильных нарушениях гомеостаза деятельность систем организма все дальше и дальше отклоняется от оптимальных параметров , что ведет к необратимым (патологическим) изменениям в органах и функци-

ональных системах (особенно нервно-психических функций), приводящих к развитию профессиональных заболеваний или другого нарушения здоровья человека и его будущего потомства.

В процессе жизнедеятельности на любой организм материально воздействует множество факторов природной среды, в частности пара-

метры метеорологических условий (в относительно изолированном пространстве – параметры микроклимата) [3, 6, 10, 12, 13, 17]:

124

·барометрическое давление атмосферы; ·температура, относительная влажность и скорость движения воздуха;

·интенсивность радиационного излучения солнца, ограждающих конструкций (стены, потолок, пол) и технологического оборудования или ограждающих его устройств (экраны и т. п.);

· инфракрасное (тепловое) излучение.

Тем самым, предопределяя величину энергии, отдаваемую или отбираемую молекулами воздуха, факторы микроклимата влияют на тепловое самочувствие человека (гомойотермный организм) и могут явиться причиной изотермии – нарушения относительного постоянства температуры тканей, органов и всего организма в целом, одного из кардинальных параметров гомеостаза.

Благодаря, выработавшимся в процессе эволюции колоссальным приспособительным возможностям, современный человек способен обитать в любой точке земного шара, жить и работать в среде, термический диапазон которой превышает 100 °С (в Антарктиде температура воздуха опускается до –82,6 °С, а в джунглях тропиков поднимается до +50 °С).

Производственный микроклимат помещений – это метеорологи-

ческие условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения.

Микроклимат влияет на терморегуляцию организма человека, которая является необходимым условием его жизнеспособности и нормальной жизнедеятельности.

Терморегуляция – это совокупность физиологических и химических процессов, направленных на поддержание постоянного температурного баланса тела человека (36–36,5 °C) независимо от внешних условий.

Микроклимат влияет главным образом, на теплообмен между организмом человека и окружающей средой. При стандартных условиях:

T= 20°C, j = 50 %, P = 760 мм. рт. ст. (101,3 кПа), V = 0,1 м/с человек в состоянии покоя отдает в окружающую среду в среднем420 кДж/ч (100

ккал/ч) [13].

Теплообмен осуществляется тремя способами:

1)конвекцией – за счет разности температур тела человека и окружающего воздуха (30 %);

2)излучением – за счет разности температур тела человека и окружающих предметов (45 %);

3)испарением – за счет разности влажностей поверхности тела человека и окружающего воздуха (25 %).

Даже в условиях температурного комфорта при отсутствии видимого потоотделения через кожу испаряется до 0,5 л воды в сутки (испарение 1 л может понизить температуру тела на10 °С), а при выполнении тяжелой физической работы и температуре воздуха³ 30 °С за смену организм теряет

125

до 10-12 л влаги.

Температура воздуха оказывает большое влияние на процессы теплоотдачи. При температуре воздуха 15-25 °С теплопродукция организма находится приблизительно на постоянном уровне (зона безразличия). С повышением температуры воздуха удельный вес теплоотдачи за счет испарения повышается, а за счет излучения и конвекции уменьшается. Учитывая, что на испарение влаги расходуется до25 % образующегося тепла, то воздействие высокой температуры в сочетании с дополнительным тепловым облучением от нагретых поверхностей ограждающих конструкций, средств и предметов труда может вызвать накопление тепла и привести к повышению температуры тела. Критические пределы температуры тела человека нижний – 25 °С, верхний – 43 °С.

С повышением температуры тела наблюдается линейное увеличение частоты пульса и коэффициента отдыха(отношение длительности времени отдыха ко времени работы), нарушение секреторной деятельности желудка, печени и нервной системы, водно-солевого и других обменные процессов. Следствием этого является быстрое нелинейное снижение произ-

водительности труда (замедление мыслительной деятельности, рассеивание внимания и ухудшение восприятия информации), а также развитие сер-

дечнососудистых, желудочно-кишечных и других заболеваний, увеличение вероятности травмирования.

Чрезмерное повышение температуры тела является причиной развития патологической гипертермии, судорожной болезни и тяжелых последствий перегрева – теплового и солнечного(сильное облучение головы на открытом воздухе) ударов.

Тепловая гипертермия – легкое повышение температуры тела, сопровождающееся увеличением потоотделения и жажды, небольшим учащением дыхания и пульса. При длительном перегреве возникает одышка, головная боль и головокружение, затрудняется речь, нарушаются обменные процессы, появляется тошнота, рвота и судороги.

Судорожная болезнь (различные судороги, особенно икроножных мышц) сопровождается обильным выделением пота, с которым из организма выводятся жизненно важные соли ( NaCl ) и витамины С, В1 и В2. Недостаток хлоридов снижает способность крови удерживать воду, тем самым потребляемая вода быстро выводится из организма, что вызывает повышение вязкости крови и снижение скорости ее движения, затруднение работы систем кровообращения и дыхания, а клетки не получают необходимого количества кислорода.

Тепловой удар – дальнейшее развитие судорожной болезни, сопровождающееся повышением температуры тела выше40 °С, снижением потоотделения, нарушением дыхания и кровообращения, вследствие расширения кровеносных сосудов кожи и падением кровяного давления, появлением рвоты и головокружение, судорогами и потерей сознания при слабом

126

учащенном пульсе.

Полное прекращение потоотделения является признаком тяжелого теплового удара, который, как и судорожная болезнь, может привести к смертельному исходу.

С понижением температуры воздуха происходит сужение кровеносных сосудов кожи, в результате чего замедляется приток крови к поверхности кожи и значительно снижается теплоотдача путем конвекции и -из лучения. Длительное воздействие низкой температуры приводит к -рас стройству деятельности капилляров и мелких артерий, замедляется дыхание (4-6 в минуту) и ритм сердечных сокращений, понижается кровяное давление и появляется ознобление пальцев рук и ног, кончиков ушей. С появлением общего или локального дефицита тепла(охлаждение поверхностных и глубинных слоев тканей) организм повышает теплопродукцию за счет усиления мышечной активности(дрожь тела) и деятельности же-

лез внутренней секреции (гипофиза, надпочечников, щитовидной железы),

увеличивающих белковый, углеводный и другие виды обменных процессов (химическая теплопродукция).

Если организм не может компенсировать потери тепла за счет вышеперечисленных процессов, то происходит его охлаждение. При этом резко падает работоспособность, теряется быстродействие и координация движений, появляется сонливость и опасная заторможенность ЦНС, увеличивается число ошибок и неправильных действий. Длительное воздействие низких температур может привести к развитию асептических и инфекционных воспалений слизистых оболочек верхних дыхательных путей(анги-

на, плеврит, бронхит, катары и пневмонии), развития миозитов и невритов (лицевого, тройничного, седалищного и других нервов), суставного и мы-

шечного ревматизма, пояснично-крестцо-вого радикулита и др.

Различают три степени охлаждения организма человека [1]:

I и II стадия (температура тела –35-37 °С) – спазмы сосудов кожи, замедление пульса, повышение артериальное давление, снижение температура тела, увеличение легочной вентиляции и теплопродукции(организм пытается бороться против охлаждающего микроклимата собственными силами);

III стадия (температура тела < 35 °С) – теплопродукция и артериальное давление, легочная вентиляция и деятельность ЦНС снижаются, наступает чрезмерное охлаждение организма (гипотермия).

Отдача тепла испарением с увеличением относительной влажности воздуха уменьшается и полностью прекращается при100 % влажности. Повышенная (> 75 %) относительная влажность воздуха в сочетании с высокими температурами способствует перегреванию организма, а в сочетании с низкими температурами и высокой скоростью движения воздуха способствует увеличению теплоотдачи. Так при влажности воздуха ³ 80 %

и температуре среды – 30 °С производительности труда снижение на8 %,

127

33,5 °С на 20 %, а 40 °С на 40 % по отношению к производительности труда при оптимальных параметрах факторов микроклимата. Низкая (< 25 %) влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек и снижает защитную деятельность мерцательного эпителия верхних дыхательных путей.

Движение воздуха способствует отдаче тепла. При комфортных (оптимальных) температурах легкое движение воздуха(в пределах ощущения его движения человеком до 0,2 м/с), сдувающее обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха способствует поддержанию хорошего самочувствия. Однако высокая скорость движения воздуха (сквозняки), особенно в условиях низких температур( < 30 -33 °C – температура поверхности кожи), способствует увеличению теплоотдачи конвекцией и испарением, что повышает вероятность возникновения простудных заболеваний, хронических воспалений мышц и суставов из-за их переохлаждения. Особенно неблагоприятно действует сильное движение воздуха при работах на открытом воздухе в зимних условиях

(увеличение скорости движения воздуха на1 м/с, снижает его температуру на 2,2 °С).

Совместное действие температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха может быть антагонистическим(действие одних факторов ослабляет действие других) или синергетическим (действие одних усиливает действие других).

В зависимости от эффекта вызываемого сочетанным воздействи-

ем метеорологических факторов различают [21]:

Нагревающий макроклимат вызывает у работников:

1)накопление теплоты – гипертермия (перегреву);

2)повышение температуры тела;

3)увеличение потоотделения и нарушение солевого баланса;

4)обезвоживание организма; снижение производительности труда;

5)снижение точности работ и устойчивости внимания;

6)длительное действие теплового излучения обусловливает заболевание сердечно-сосудистой системы и пищеварения, приводит к тепловому удару.

Охлаждающий микроклимат приводит:

1)к спазмам периферических сосудов;

2)нарушению кровообращения;

3)стрессам нервной системы;

4)переохлаждению тела и снижению иммунитета– гипотермия

(охлаждение);

5)обморожению и гибели человека.

Поскольку метеоусловия значительно влияют на организм человека, параметры микроклимата нормируются согласно СанПиН2.2.4.548-96 и

ГОСТ 12.1.005-88 [6, 17].

Оптимальные микроклиматические условия установлены по кри-

128

териям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.

Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональ-

ным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.).

Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах для отдельных категорий работ не должны превышать 2 °C и выходить за пределы величин, ука-

занных в СанПиН 2.2.4.548-96 [17].

Для остальных факторов за оптимальные условно принимаются -та кие условия труда, при которых неблагоприятные факторы отсутствуют или их параметры не превышают уровни, принятые в качестве безопасных для населения.

Когда по технологическим требованиям или технически и экономически обоснованным причинам оптимальные параметры микроклимата не могут быть обеспечены, то на рабочем месте можно поддерживать допустимые уровни микроклимата.

Допустимые микроклиматические условия установлены диффе-

ренцированно по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности и должны соответствовать значениям, приве-

денным в СанПиН 2.2.4.548-96 [17].

При нормировании температуры, влажности, скорости движения воздуха учитываются следующие факторы:

1)категория тяжести выполняемых работ;

2)время года;

3)характер рабочего места.

Все виды работ, выполняемые на производстве, по тяжести физической нагрузки разделены на три категории: легкие работы, средней тяжести и тя-

желые (табл. 4.1) [6].

Время года подразделяется на два периода: холодный, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной ≤ + 10 °C

и теплый, характеризуемый среднесуточной температурой наружного

Рабочее место может быть: постоянным, на котором работающий находится большую часть своего рабочего времени(более 50 % или более 2 ч непрерывно) и непостоянным, на котором работающий находится меньшую часть (менее 50 % или менее 2 ч непрерывно) своего рабочего времени.

Большое влияние на макроклимат помещений, имеющих нагревательные приборы или раскаленные поверхности, оказывает тепловое излучение.

Тепловое (инфракрасное излучение) – это электромагнитные волны (ЭМВ) с длиной волны от0,76 до 100 мкм. Наибольшей проникающей способностью обладают короткие инфракрасные лучи с длиной волны до

1,5 мкм (эти лучи мало поглощаются кожным покровом и глубоко проникают в ткани организма) [3].

Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от производственных источников(материалы, оборудование, изделия и др.), нагретых до:

· темного свечения не должны превышать:

–35 Вт/м2 если облучается ³50 % поверхности тела;

–70 Вт/м2 при облучении от 25 до 50 % поверхности тела;

–100 Вт/м2 при облучении < 25 % поверхности тела.

·белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный ме-

талл, стекло, «открытое» пламя) – 140 Вт/м2 если облучается < 25 % поверхности тела, при обязательном использовании СИЗ, в том числе средств защи-

130

ты лица и глаз.

Следует помнить, что при облучении тела свыше100 Вт/м2 необходимо использовать СИЗ в том числе лица и глаз.

Процентные доли каждого участка тела: голова и шея – 9 %, грудь и живот – 16 %, спина – 18 %, руки – 18 %, ноги – 39 %.

При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочем месте не должна превышать:

для категории работ I а – 25 0С;

для категории работ I б – 24 0С;

для категории работ II а – 22 0С;

для категории работ II б – 21 0С;

для категории работ III – 20 0С.

Длительное воздействие излучения вызывает:

1)Облучение глаз (происходит помутнение хрусталика);

2)Биохимические сдвиги (образуются биологически активные вещества типа цистамина, хомина, повышающие уровень фосфора и натрия в крови);

3)Усиление секреторной деятельности желудка;

4)Развитие тормозных процессов в центральной нервной системе;

5)Снижается общего обмена веществ.

Нормируемым показателем теплового излучения являетсяинтен-

сивность теплового излучения (Вт/м2 или калория/(см2мин) 1 калория/

(см2мин) = 700 Вт/м2).

Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих приведены в табл. 4.2 [21].

Таблица 4.2

Допустимые величины интенсивности теплового облучения

Интенсивность теплового облучения работающих от открытыхис-

точников (нагретый металл, открытое пламя) не должны превышать

140 Вт/м2 при облучении 25 % тела с использованием СИЗ.

Для замеров параметров макроклимата используются следующие приборы: термометры, гигрометры, психрометры, кататермометры, анемометры, барометры-анероиды, актинометры (табл. 4.3).

Земля окружена воздушной оболочкой(атмосферой), состоящей из смеси различных газов, молекулы которых находятся в поле тяготения Земли и притягиваются к ней. Вследствие этого слои воздуха, расположенные выше, давят на ниже слои, а те на поверхность Земли и находящиеся на ней тела. Это давление называют атмосферным.