2 курс / Нормальная физиология / Тепловой_стресс_Чвырев_В_Г_,_Ажаев_А_Н_,_Новожилов_Г_Н_

техники, летательных аппаратов или корабельных сооружений);

2)комплексными, учитывающими все или большинство параметров микроклимата (температура, влажность, движение воздуха, солнечная радиация);

3)многоуровневыми, т.е. иметь определенную зону с мак-

симальными и минимальными значениями границ: оптимальные, допустимые, предельно допустимые, предельно переносимые [Ажаев А.Н., 1994].

Оптимальными условиями микроклимата называют такие, которые при длительном и систематическом воздействии обеспечивают комфортное теплоощущение человеку, высокий уровень работоспособности и поддерживают тепловой баланс организма без напряжения терморегуляции.

При нормировании микроклимата производственных и жилых помещений возможны некоторые отклонения оптимальных величин физических факторов, при которых наблюдается определенное напряжение механизмов терморегуляции. При этом температура тела не должна существенно меняться от действующего фактора (температура окружающей среды), т.е. сохраняется термостабильное состояние организма вследствие включения приспособительных физиологических механизмов, а функциональные нарушения в организме после воздействия быстро нормализуются.

В этих условиях должна сохраняться возможность длительной профессиональной деятельности специалистов при отсутствии изменений состояния здоровья и суммации сдвигов в организме, связанных с многократным воздействием неблагоприятных климатических факторов.

В отдельных случаях (при возникновении аварийной ситуации) создаются условия (предельно или максимально допустимые), при которых у человека возникает значительное напряжение терморегуляции и изменяется теплосодержание организма. В результате повышения температуры тела отмечается значительный тепловой дискомфорт и снижается работоспособность. В этой ситуации можно работать только ограниченное время при режиме труда, обеспечивающем восстановление физиологических функций организма к моменту последующего воздействия. При предельно переносимых условиях (недопустимых) микроклимата значительно ухудшается самочувствие работающих, снижается работоспособность, появляется опасность для здоровья вследствие перегревания и обезвоживания организма.

Таким образом, к допустимым условиям относятся такие, при которых возможно устойчивое приспособление организма. При предельно допустимых условиях микроклимата наблюдается только частичное приспособление организма, а при предельно переносимых - срыв приспособительных механизмов

терморегуляции организма. Подобный подход к нормированию степени действия высоких температур на организм человека позволил обосновать выбор физиологических критериев для классификации тепловых состояний человека [Ажаев А.Н., 1979].

В целях дальнейшего повышения эффективности гигиенического нормирования призводственного микроклимата необходимо постоянно совершенствовать его теорию и практику на основе достижений современной науки: методы определения допустимых уровней комплекса факторов микроклимата с учетом их комбинированного влияния с другими физическими и химическими факторами; изучение связей между действием климатических факторов и состоянием здоровья работающих; поиск интегральных показателей изменения здоровья и работоспособности в зависимости от условий микроклимата в производственных помещениях; расширение исследований по математическому прогнозированию вероятного воздействия экстремальных условий на тепловое состояние человека; дальнейшая разработка комплексного и дифференцированного нормирования микроклимата, учитывающего различный уровень тяжести труда и вида профессиональной деятельности, особенно при возникновении новых специальностей; разработка нормативов (регламентов) микроклимата для особых условий труда (аварийные и т.д.). Сложность нормирования микроклимата, как и других факторов окружающей среды на рабочих местах, можно объяснить спецификой производства и самой производственной деятельности. Гигиеническое нормирование микроклимата на рабочих местах в настоящее время основывается на критериях теплового состояния человека. При этом не учитывается влияние высокой температуры на профессиональную деятельность специалистов (летчики, моряки).

Деятельность оператора в ряде случаев характеризуется высоким нервно-эмоциональным напряжением, необходимостью решать сложные производственные задачи, обусловленные высокой информационной нагрузкой и работой в условиях дефицита времени, высокой личной ответственностью, длительностью сосредоточенного и устойчивого внимания. Неблагоприятные условия окружающей среды на рабочем месте оператора, особенно высокая температура, значительно повышают напряженность труда и вызывают их преждевременную утомляемость. В связи с этим для качественного и эффективного выполнения элементов операторской деятельности требуются условия микроклимата, отличающиеся от устанавливаемых для физического труда, где может понижаться работоспособность от высокой температуры.

Стремление гигиенистов, разрабатывающих нормативы микроклимата производственных помещений, как можно полнее учесть климатические параметры окружающей среды, воп-

лотилось в создании комплексных показателей, таких как эффективная, результирующая, интегральная, оперативная температура и др.

Некоторые комплексные показатели оценки микроклимата и их влияние на тепловой обмен человека представлены ниже.

Наиболее широкое распространение получили эффективные и результирующие температуры. Эффективная температура определяется по суммарному действию температуры, влажности и движения воздуха на теплоощущение человека. Эффективная температура - это показатель, основанный на сравне-нии теплоощущений людей при данном микроклимате с их теплоощущениями в условиях неподвижного, полностью насыщенного водяными парами воздуха при определенной температуре. Так, комфортное теплоощущение у человека наблюдается при эффективной температуре 18,8 °С, 100 % относительной влажности при отсутствии движения воздуха. По теплоощущениям эти условия соответствуют действию температуры 27 °С по сухому термометру, относительной влажности 20 % и движению воздуха 3,5 м/с (табл. 40).

Для одетых в летнюю одежду людей (костюм), находящихся в покое и выполняющих легкую работу, зона комфорта, в которой у 50 % будет комфортное теплоощущение, в пределах

Таблица 40

Сочетание температуры, влажности и движения воздуха, соответствую-щее эффективной температуре (ЭТ), равной

эффективных температур от 17,2 до 21,7 °С. Комфортные ощущения испытывают 100 % людей при эффективной темпера-туре от 18,1 до 18,9 °С (линия комфорта). При работе средней тяжести зона комфорта по шкале эффективных температур снижается на 1 °С, а при тяжелой - на 2,5 °С.

Эффективную температуру можно определить по шкале (рис. 28), соединив линией температуру воздуха по сухому термометру с температурой по влажному термометру в месте пересечения ее с кривой известной скорости движения воздуха. Допустимые величины эффективных температур для лиц, не акклиматизированных к высокой температуре воздуха и выполняющих легкую малоподвижную работу, составляют 30,2 °С, при работе средней тяжести - 27,4 °С, а при тяже-лой работе - 26,9 °С [Lind A.R., 1963]. Для акклиматизиро-ванных же они равны соответственно 32,2; 29,4 и 28,9 °С [Wyndham C.H. et al., 1970]. Продолжительность пребывания людей на рабочем месте при эффективной температуре 30-32 °С ограничивается 5 ч, при 28-30 °С - 6 ч, а при темпе-ратуре ниже 28 °С временных ограничений для работы нет. Постоянная работа при температуре свыше 32,2 °С запреще-на. По данным A. Hancock, I.О. Pierce (1984), ректальная тем-пература не изменяется при эффективной температуре окру-жающей среды до 29,4 °С.

В связи с тем что шкала эффективных температур не учитывает уровень лучистого тепла, была предложена ее модификация - корригированная эффективная температура, которую определяют по черному шаровому (шар Вернона), влажному термометрам и движению воздуха.

Корригированную эффективную температуру находят по той же номограмме.

Результирующую температуру вычисляют по данным температуры, абсолютной влажности, скорости движения воздуха и средней радиационной температуры.

По результатам измерений температуры с помощью черного шара Вернона в различных точках помещений одновременно с оценкой температуры воздуха и его скорости движе-

Рис. 28. Шкала эффективных температур для людей, одетых в летнийкостюм.

ний рассчитывают среднюю радиационную температуру по специальной номограмме (рис. 29).

На левой вертикальной шкале номограммы откладывают разность между показателями шарового и обычного термометров, а на горизонтальной - скорость движения воздуха. Обе точки соединяют прямой линией, которую продолжают до пересечения со второй вертикальной шкалой. Точку пересечения соединяют второй прямой линией с точкой на последней (четвертой) вертикальной шкале, соответствующей температуре

Рис. 29. Номограмма для определения средней радиационной температуры.

по шаровому термометру. Пересечение этой линии с третьей вертикальной шкалой дает искомую среднюю радиационную температуру и соответствующую ей среднюю интенсивность излучения.

Результирующую температуру определяют следующим образом (рис. 30). На сетчатой шкале номограммы находят точку, показывающую температуру и скорость движения воздуха, ее соединяют прямой линией с соответствующей точкой на шкале средних радиационных температур. От пересечения данной прямой линии с первой вертикальной шкалой слева проводят вторую прямую линию к соответствующей точке шкалы абсолютной влажности. Пересечение второй прямой с одной из наклонных линий центральной сетчатой шкалы, соответствующей скорости движения воздуха, показывает искомую результирующую температуру.

Результирующие температуры по указанной номограмме можно найти только в тех случаях, когда человек одет в летнюю одежду, а температура воздуха и средняя радиационная температура не ниже 0-5 °С.

Таблица 41

Зоны комфортного микроклимата для экипажей морских судов, оборудованных системами кондиционирования воздуха при плавании в различных климатических районах [Сергеев Е.П. и др., 1975]

С помощью метода выравнивания эмпирических рядов регрессии, составленных из значений условий микроклимата в результирующую температуру и среднего балла теплоощущений моряков, по способу наименьших квадратов Е.П. Сергеев, А.А. Воробьев, П.А. Просецкий, С.А. Виноградов (1975) рассчитали нормативные величины микроклимата в соответствии с принятым районированием (табл. 41). При этом относительная влажность воздуха ограничивается 40-60 %, подвижность воздуха - 0,15 м/с (при эксплуатации допускается подвижность воздуха до 0,5 м/с). Разница радиационной температуры и конвекционной в помещении не должна превышать более чем 2-4 °С. Более высокое значение нормируемой величины результирующей температуры в приполярных районах (19 °), чем в

умеренном климате (18,1) в холодный период, можно объяснить тем, что суровый климат приполярных районов вынуждает моряков большую часть времени находиться вне открытых палуб, в относительно теплой одежде и хорошо обогреваемых помещениях, что способствует их адаптации к более высокой температуре в помещении. Е.П. Сергеев и соавт. (1975) считают, что основным преимуществом нормирования микроклимата на судах комплексным методом результирующих температур перед раздельным является возможность учета одновременно четырех факторов (температура, влажность, движение воздуха, радиационная температура), действующих на человека.

РЕЖИМ ТРУДА И ОТДЫХА

Режим труда и отдыха в районах с жарким климатом основывается на организации работы в прохладное время суток с сокращением рабочих периодов в наиболее жаркое дневное время и регламентации перерывов с отдыхом в тени и помещениях с комфортным микроклиматом. Еще И.А. Кассирский

в1935 г. рекомендовал летом в районах с жарким климатом вставать рано (в 6-7 ч утра) и в 8 ч утра (наиболее прохлад-ное время) начинать работу. Самое жаркое время дня - с 14 до 16-17 ч он предлагает использовать для приема пищи, чте-ния и других занятий. Эти рекомендации И.А. Кассирского, сделанные для районов Средней Азии, в настоящее время применяют при нормировании режима труда и отдыха специалистов, работающих в районах с жарким климатом.

Кроме того, при формировании распорядка дня в южных районах, особенно для профессий физического труда (за исключением работ, связанных с необходимостью трудиться в любое время суток) из рабочего времени следует выключить 3-5 наиболее жарких дневных часов. Эти изменения в распорядке дня компенсируются более ранним началом (для некоторых профессий практически с рассветом), что позволяет использовать для работы наиболее благоприятные по температурному режиму утренние часы.

Вбольшинстве районов Средней Азии благоприятный микроклимат в помещениях отмечается с 22-24 ч до 6-8 ч по местному времени. Поэтому для полноценного сна нужно создавать благоприятный микроклимат в помещениях или начало сна сдвигать на вечерние прохладные часы.

Б.Г. Багиров и соавт. (1977) предлагают летом в жарком климате вводить двухсменную работу: более раннее начало рабочего дня, организация дополнительного дневного перерыва или двух

впервой и второй полусмене и отдых в помещениях с регулируемым до желаемых параметров микроклиматом. И.М. Моммадов, Г.А. Туликова (1975) считают целесообразным такой режим