Открытая медицинская библиотека. Гигиена труда и производственная санитария Микроклимат и его гигиеническое значение

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЗДУХА И ИХ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

К основным факторам воздушной среды, влияющим на жизнедеятельность человека, его самочувствие и работо­способность, относятся: физические-солнечная радиация, температура, влажность, скорость движения воздуха, барометрическое давление, электрическое состояние, радио­активность; химические-содержание кислорода, азота, углекислоты и других составных частей и примесей; механические загрязнители-пыль, дым, а также микро­организмы. Перечисленные факторы как в совокупности, так и каждый в отдельности могут оказывать неблаго­приятное влияние на организм. Поэтому перед гигиеной стоит задача изучить их положительное и отрицательное влияние и разработать мероприятия как по использованию положительных свойств (солнечные ванны, закаливающие процедуры, климатическое лечение и др.), так и по предупреждению вредного влияния (солнечные ожоги, охлаждение, перегрев и т. д.).

Температура

Атмосферный воздух нагревается главным образом от почвы и воды за счет поглощенной ими солнечной энер­гии. Этим объясняется более низкая температура перед восходом солнца и максимальная-между 13-15 ч, когда поверхностный слой земли максимально прогревается.

Температура воздуха весьма существенно влияет на микроклимат помещений (климат внутренней среды помеще­ний, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей).

Температура воздуха зависит от географической широты. Так, самая высокая средняя годовая температура на земном шаре наблюдается в южных широтах-странах Африки, Южной Америки, Средней Азии. Здесь температура воздуха в теплое время года может достигать 63°С, в холодный период понижаться до - 15°С. Самая низкая температура на нашей планете отмечается в Антарктиде, где она может понижаться до -94°С. Температура воздуха значительно сни­жается с увеличением высоты над уровнем моря. Нагретые приземные слои воздуха поднимаются и постепенно охлаж­даются в среднем на 0,6°С на каждые 100 м подъема. От экватора к полюсам дневные колебания температуры уменьшаются, годовые - увеличиваются. Вода морей и океа­нов, аккумулируя тепло, смягчает климат, делает его более теплым, уменьшает суточные и сезонные колебания температуры.

Под воздействием температуры происходят различные физиологические сдвиги во многих системах организма. В зависимости от величины температуры могут наблюдать­ся явления перегревания или охлаждения. При повышен­ных температурах (25-35°С) окислительные процессы в организме несколько снижаются, но в дальнейшем они могут возрастать. Дыхание учащается и становится поверх­ностным. Легочная вентиляция вначале возрастает, а затем остается без изменений.

Длительное воздействие высокой температуры приводит к значительному нарушению водно-солевого и витаминного обмена. Особенно характерны эти изменения при выпол­нении физической работы. Усиленное потоотделение ведет к потере жидкости, солей и водорастворимых витаминов. Например, при тяжелой работе в условиях высокой тем­пературы воздуха может выделяться до 10 л и более пота, а с ним до 30-40 г хлорида натрия. Установлено, что потеря 28-30 г хлорида натрия ведет к понижению желу­дочной секреции, а больших количеств-к мышечным спаз­мам и судорогам. При сильном потоотделении потери водорастворимых витаминов (С, B 1 , В 2) могут достигать 15-25% суточной потребности.

Значительные изменения при воздействии температуры отмечаются в сердечно-сосудистой системе. Усиливается кровоснабжение кожи и подкожной клетчатки за счет рас­ширения системы капилляров, учащается пульс. При одной и той же физической нагрузке частота пульса тем больше, чем выше температура воздуха. Частота сердечных сокра­щений возрастает вследствие раздражения терморецепторов, повышения температуры крови и образования продуктов метаболизма. Артериальное давление, как систолическое, так и в большей степени диастолическое, при действии высоких температур снижается. Повышается вязкость крови, увеличивается содержание гемоглобина и эритроцитов.

Высокая температура оказывает неблагоприятное влия­ние на ЦНС, проявляющееся в ослаблении внимания, замедлении двигательных реакций, ухудшении координации движений.

Длительное воздействие высокой температуры на орга­низм может привести к ряду заболеваний. Наиболее час­тым осложнением является перегревание (тепловая гипертермия), возникающее при избыточном накоплении тепла в организме. Различают легкую и тяжелую формы пере­гревания. При легкой форме основным признаком гипертермии является повышение температуры тела до 38°С и более. У пострадавших наблюдаются гиперемия лица, обильное потоотделение, слабость, головная боль, голово­кружение, искажение цветового восприятия предметов (ок­раска в красный, зеленый цвета), тошнота, рвота.

В тяжелых случаях перегревание протекает в форме теплового удара. Наблюдаются быстрый подъем темпера­туры до 41°С и выше, падение артериального давления, потеря сознания, нарушение состава крови, судороги. Ды­хание становится частым (до 50-60 в минуту) и поверх­ностным. При оказании первой помощи необходимо при­нять меры к охлаждению организма (прохладный душ, ванна и др.).

В результате нарушения водно-солевого баланса при высокой температуре может развиться судорожная болезнь, а при интенсивном прямом облучении головы - солнечный удар.

Под воздействием низких температур снижается темпера­тура кожи, особенно открытых участков тела. При этом отмечаются одновременно ухудшение тактильной чувстви­тельности и понижение сократительной способности мы­шечных волокон. При значительном охлаждении изменя­ется функциональное состояние ЦНС, что обусловливает ослабление болевой чувствительности, адинамию, сонли­вость, снижение работоспособности. Понижение темпера­туры отдельных участков тела приводит к болевым ощу­щениям, сигнализирующим об опасности переохлаждения.

Местное и общее охлаждение организма является при­чиной простудных заболеваний: ангин, заболеваний верхних дыхательных путей, пневмоний, невритов, радикулитов, миозитов и др.

Действие температуры на организм определяется не только ее абсолютной величиной, но и амплитудой коле­баний. Организм труднее приспосабливается к частым и резким колебаниям температуры. Многое зависит и от того, с какой влажностью и скоростью движения воздуха сочетается этот фактор. Повышенная влажность при низ­ких температурах, увеличивая теплопроводность воздуха, усиливает его охлаждающие свойства: Особенно возрастает отдача тепла с увеличением подвижности воздуха.

Влажность

Влажность воздуха обусловливается испарением воды с поверхности морей и океанов. Вертикальный и горизонталь­ный воздухообмен способствует распространению влаги в тропосфере Земли. Относительная влажность подвержена суточным колебаниям, что связано прежде всего с измене­нием температуры. Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его полного насыщения. При низких температурах необходимо меньшее количество водяных паров для максимального насыщения.

В гигиеническом отношении наиболее важное значение имеют относительная влажность и дефицит насыщения. Эти показатели дают представление о степени насыщения воз­духа водяными парами и свидетельствуют о возможности отдачи тепла путем испарения. С возрастанием дефицита влажности увеличивается способность воздуха к приему водяных паров. В этих условиях более интенсивно будет протекать отдача тепла в результате потоотделения (табл. 1).

Таблица 1. Влияние влажности воздуха при различных его температурах на выделение влаги человеческим организмом

В зависимости от степени влажности воздуха по-разному ощущается действие температуры. Высокая температура воздуха в сочетании с низкой его влажностью переносит­ся человеком значительно легче, чем при высокой влаж­ности. С увеличением влажности воздуха снижается отдача тепла с поверхности тела испарением.

Насыщение воздуха водяными парами в условиях низ­кой температуры будет способствовать переохлаждению тела. Важно знать, что потоотделение и испарение при темпе­ратуре тела выше 35°С являются основными путями отдачи тепла в окружающую среду. Установлено, что при обычных метеорологических условиях наиболее оптимальной отно­сительной влажностью является 40-60%.

Скорость движения

Как известно, воздух практически постоянно находится в движении, что связано с неравномерностью нагрева зем­ной поверхности солнцем. Разница в температуре и давле­нии обусловливает перемещение воздушных масс. Движе­ние воздуха принято характеризовать направлением и ско­ростью. Отмечено, что для каждой местности характерна закономерная повторяемость ветров преимущественно одного направления. Для выявления закономерности направлений используют специальную графическую величину-розу вет­ров представляющую собой линию румбов, на которых отложены отрезки, соответствующие по длине, числу и силе ветров определенного направления, выраженного в процентах по отношению к общему их числу. Знание этой закономерности позволяет правильно осуществлять взаимо­расположение и ориентацию жилых зданий, больниц, ап­тек, санаториев, промышленных предприятий и др.

Скорость движения воздуха определяется числом мет­ров, пройденных им в секунду. Скорость перемещения воздушных масс играет существенную роль в процессах теплообмена организма. Сильный ветер резко увеличивает теплоотдачу путем конвекции и испарения пота. В жаркие дни ветер оказывает благоприятное влияние на организм, так как предохраняет его от перегревания. При низких температурах и высокой влажности движение воздуха спо­собствует переохлаждению.

Сильный и продолжительный ветер оказывает неблаго­приятное влияние на нервно-психическое состояние, на общее самочувствие, затрудняет выполнение физической работы, увеличивает нагрузку при движении. Наконец, гигиеническое значение движения воздуха заключается в том, что оно способствует вентиляции жилых, общественных зданий и промышленных помещений, а также играет важ­ную роль в удалении и самоочищении поступающих в атмосферу загрязнений (пыль, пары, газы и др.).

Атмосферное давление

Жизнь человека протекает в основном на поверхности Земли на высоте, близкой к уровню моря. При этом организм находится под постоянным давлением столба воздуха окружающей атмосферы. На уровне моря эта ве­личина равна 101,3 кПа (760 мм рт. ст., или 1 атм). Вследствие того, что наружное давление полностью урав­новешивается внутренним, наш организм практически не ощущает тяжести атмосферы.

Атмосферное давление подвержено суточным и сезон­ным колебаниям. Чаще всего эти изменения не превышают 200-300 Па (20-30 мм рт. ст.). Здоровые люди обычно не замечают этих колебаний и они практически не ока­зывают влияния на их самочувствие. Однако у определен­ной категории, например лиц пожилого возраста, страдаю­щих ревматизмом, невралгиями, гипертонической болезнью и другими заболеваниями, эти колебания вызывают изме­нение самочувствия, приводят к нарушению отдельных функций организма.

В промышленности, авиации, на водном транспорте выполняются работы, связанные с воздействием повышен­ного или пониженного атмосферного давления.

Пониженное атмосферное давление . С дей­ствием пониженного атмосферного давления человек стал­кивается при полетах на летательных аппаратах, восхож­дении на горы, геологических изысканиях в горах, работе на открытых горных рудниках и т. д.

Подъем и пребывание на высоте связаны с воздейст­вием на организм пониженного барометрического давления и низкого парциального давления газов, в первую очередь кислорода. Эти факторы обусловливают симптомокомплекс так называемой горной болезни, в развитии которой ве­дущую роль играет кислородное голодание. В результате нарушения деятельности ЦНС появляются усталость, сонли­вость, тяжесть в голове, головная боль, нарушение коор­динации движений, повышенная возбудимость, сменяющаяся апатией и депрессией. При более глубокой гипоксии отме­чаются нарушения работы сердца: тахикардия, пульсация артерий (сонной, височной и др.), изменения ЭКГ. Нару­шается моторная и секреторная функции желудочно-кишечного тракта, меняется периферический состав крови.

Более значительное и резкое падение атмосферного давления может вызвать явления декомпрессии. Это опас­ное осложнение возникает в результате выделения газов, обычно растворенных при нормальном барометрическом давлении, из крови и тканевых жидкостей и сопровожда­ется болями в мышцах, суставах, костях. Наиболее гроз­ным осложнением декомпрессионной болезни является воз­душная эмболия.

Для повышения устойчивости организма к условиям пониженного атмосферного давления необходима аккли­матизация. Специфические методы тренировки с учетом действия отмеченных факторов позволяют повысить репро­дуктивную способность костного мозга, увеличить содержа­ние эритроцитов и гемоглобина в крови. При этом воз­растает кислородная емкость крови, что облегчает диффу­зию кислорода из крови в ткани. В процессе акклимати­зации улучшается распределение крови, в частности уве­личивается кровоснабжение мозга и сердца за счет расши­рения их кровеносных сосудов и сужения сосудов кожи, мышц и некоторых внутренних органов.

К мероприятиям по акклиматизации к кислородной не­достаточности следует отнести тренировки в барокамерах, пребывание в условиях высокогорья, закаливание и др. Положительное влияние оказывает прием повышенных ко­личеств витаминов С, B 1 , B 2 , B 6 , PP, фолиевой кислоты и витамина Р.

Повышенное атмосферное давление . Дей­ствию повышенного барометрического давления подверга­ется определенная категория лиц; водолазы, рабочие под­водных и подземных строительных работ. Кратковремен­ному (мгновенному) воздействию высокого давления под­вергаются лица при разрыве бомб, мин, снарядов, а также при выстрелах и запусках ракет.

Чаще всего работа в условиях повышенного атмосфер­ного давления осуществляется в специальных камерах-кес­сонах или скафандрах. При работе в кессонах различают три периода: компрессия, пребывание в условиях повышен­ного давления и декомпрессия. Компрессия характеризуется незначительными функциональными нарушениями: шум в ушах, заложенность, болевые ощущения вследствие механического давления воздуха на барабанную пере­понку.

Тренированные люди эту стадию переносят легко, без неприятных ощущений.

Пребывание в условиях повышенного давления обычно сопровождается легкими функциональными нарушениями: урежением пульса и частоты дыхания, снижением мак­симального и повышением минимального артериального давления, понижением кожной чувствительности и слуха. Наблюдается усиление перистальтики кишечника, повыше­ние свертываемости крови, уменьшение содержания гемо­глобина и эритроцитов. Важной особенностью этой фазы является насыщение крови и тканей растворенными газами (сатурация), особенно азотом. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление газов в организме и окружаю­щей среде не достигнет равновесия.

В период декомпрессии в организме наблюдается об­ратный процесс-выведение из тканей газов (десатурация). При правильно организованной декомпрессии растворенный азот в виде газа выделяется через легкие (за 1 мин- 150 мл азота). Однако при быстрой декомпрессии азот не успевает выделяться и остается в крови и тканях в виде пузырьков, причем наибольшее количество их скап­ливается в нервной ткани и подкожной клетчатке. Отсюда и из других органов азот поступает в кровеносное русло и вызывает газовую эмболию (кессонная болезнь). Харак­терным признаком этого заболевания являются тянущие боли в области суставов и мышц. При эмболии кровеносных сосудов ЦНС наблюдаются головокружение, головная боль, расстройство походки, речи, судороги. В тяжелых случаях возникают парезы конечностей, расстройство мочевыделения, поражаются легкие, сердце, глаза и т. д. Для предупреж­дения возможного развития кессонной болезни важны пра­вильная организация декомпрессии и соблюдение рабо­чего режима

Комплексное воздействие микроклиматических факторов на организм.

В процессе жизнедеятельности организм человека испы­тывает комплексное воздействие физических факторов воз­душной среды: температуры, влажности, барометрического давления и др. В зависимости от сочетания и величины этих факторов может отмечаться как благоприятное, так и отрицательное воздействие на организм. Знание законо­мерностей комплексного действия на организм физических факторов позволяет определить параметры таких сочетаний, которые соответствовали бы оптимальным условиям жизнедеятельности организма.

Как известно, нормальная жизнедеятельность организма и высокая работоспособность возможны лишь в том слу­чае, если сохраняется температурное постоянство организма в определенных границах (36,1-37,2°С), имеется тепловое равновесие его с окружающей средой, т.е. соответствие между процессами теплопродукции и теплоотдачи. В слу­чае преобладания одного процесса над другим возможно перегревание или переохлаждение организма. Так, интен­сивная потеря тепла вызывает переохлаждение, обусловли­вающее снижение резистентности организма к воздействию внешних факторов, вследствие чего увеличивается чис­ло простудных заболевании, обостряются хронические про­цессы

Несмотря на значительные колебания микроклиматиче­ских факторов окружающей среды, в организме человека поддерживается постоянная температура тела. Это обуслов­лено деятельностью механизмов химической и физической терморегуляции, находящихся под контролем ЦНС. Под химической терморегуляцией понимают способность орга­низма изменять интенсивность обменных процессов, что и определяет увеличение или уменьшение образующегося тепла. Физическая терморегуляция осуществляется за счет рефлекторного расширения или сужения поверхностных сосудов кожи.

Тепло вырабатывается всем организмом, но наибольшее количество его образуется в мышцах и печени. В зави­симости от состояния температуры воздуха основной обмен изменяется в широких границах. Так, с понижением температуры окружающей среды (ниже 15°С) теплопродукция организма возрастает, при температуре от 15 до 25°С на­блюдается ее постоянство, а с повышением температуры от 25 до 35°С теплопродукция сначала уменьшается, а за­тем увеличивается (при температуре 35°С и выше). Эта закономерность хорошо прослеживается на цифрах кислорода как показателя основного обмена (рис. 1).

Рис. 1. Изменение об­мена веществ (по по­треблению кислоро­да)

в зависимости от температуры воздуха.

Теплопродукция зависит также от интенсивности и тя­жести физической нагрузки. Кроме того, тепло поступает извне за счет солнечной радиации, от нагретых предметов, в результате приема горячей пищи и др.

Одновременно с процессами накопления тепла в организме непрерывно происходит выделение его во внешнюю среду. Теплоотдача осуществляется лучеиспусканием (радиацион­ный путь), проведением (конвекция и кондукция), пото­отделением и испарением влаги с поверхности кожи. Пе­редача тепла конвекцией происходит за счет нагревания прилегающего к телу воздуха. При кондукции тепло от­дается поверхностям окружающих предметов, с которыми соприкасается человек. Потеря тепла за счет излучения происходит при наличии предметов и ограждений, имеющих более низкую температуру, чем температура кожи человека. Отдача тепла происходит в результате испарения пота с поверхности кожи. Наконец, незначительное количество тепла отдается во внешнюю среду с выдыхаемым воздухом и физиологическими отправлениями.

Количество отдаваемого организмом тепла в значитель­ной степени зависит от физических свойств воздушной среды. Так, передача тепла конвекцией возрастает с увели­чением скорости перемещения воздуха, разницы температуры тела человека и воздуха, площади поверхности тела. При уменьшении разницы в температурах отдача тепла конвек­цией снижается, а при температуре 35-36°С и выше со­всем прекращается. Существенное влияние на отдачу тепла конвекцией оказывает скорость перемещения воздушных масс (табл. 2).

Таблица 2. Динамика температуры кожи при различных метеорологичес­ких условиях.

Температура воздуха, °С	Температура кожи, °С
	при неподвижном	при движении	разница в темпе­ратуре кожи

Поверхность тела человека является источником тепло­излучения. Отдача тепла излучением осуществляется по тому же механизму, который свойствен каждому телу, имеющему температуру выше абсолютного нуля (273°К). При этом количество излучаемого тепла зависит от тем­пературы окружающих стен помещения, предметов, ограж­дений и т. д. Отдача тепла излучением возрастает с уве­личением разницы между температурой тела человека и температурой окружающих предметов. Если температура окружающих человека поверхностей превышает 35°С,тоотдача тепла излучением прекращается и, наоборот, наблю­дается поглощение тепла. Резкое нарушение радиационного баланса может привести к перегреванию или охлаждению организма. При разности температур человека и среды, близкой к нулю, или в том случае, когда температура окружающего воздуха выше температуры кожи, основным процессом теплоотдачи является испарение.

Интенсивность испарения зависит от влажности воздуха и его скорости, так как эти факторы определяют коэффи­циент массоотдачи влаги. Так, при температуре воздуха выше 35°С и умеренной влажности потеря влаги испаре­нием может достигать 5 л, а при более высоких темпера­турах -10 л/сут. При испарении 1 г воды теряется около 2,51 кДж (0,6 ккал) тепла.

Изучение сочетанного действия ряда физических факто­ров на организм позволило определить наиболее оптималь­ные их величины для жилых помещений : температура 18-20°С, влажность 40-60%, скорость движения воздуха 0,1-0,2 м/с.

В производственных условиях данные факторы нормиру­ются по оптимальным и допустимым величинам.

Оптималь­ные величины характеризуются таким сочетанием парамет­ров температуры, относительной влажности и скорости дви­жения воздуха, которые при длительном и систематическом воздействии на организм человека обеспечивают наиболее благоприятные условия труда, способствуют высокой рабо­тоспособности.

Допустимые микроклиматические условия - сочетание параметров микроклимата, которые могут обусловить преходящие и быстро нормализующиеся изменения в организ­ме человека, не выходящие за пределы физиологических приспособительных колебаний.

Таким образом, с учетом комплексного воздействия микроклиматических факторов устанавливаются наиболее благоприятные сочетания их для жизнедеятельности человека и его работоспособности. При этом следует отметить, что состояние теплового комфорта зависит также от вида одежды, индивидуальных особенностей человека, трени­рованности и др.

ПОГОДА, КЛИМАТ И ИХ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Погода определяется физическим состоянием атмосферы над той или иной территорией в данное время и характе­ризуется определенной совокупностью метеорологических факторов: солнечной радиации, барометрического давления, температуры, влажности, скорости и направления ветра и др. Погода может постепенно или резко изменяться в течение определенного периода (суток, недели). При этом различают периодические и апериодические изменения. В отличие от периодических апериодические изменения характеризуются резким изменением погодных факторов (передвижение воз­душных масс, барометрическое давление, температура и др.).

Здоровый человек обычно незаметно для самочувствия переносит изменения, происходящие в организме под влия­нием периодических колебаний метеорологических факторов. С возрастом, особенно после перенесенных заболеваний, адаптационные способности организма ослабевают. Резкие колебания метеорологических факторов (апериодические) создают повышенную нагрузку на регуляторный аппарат организма, вызывая перенапряжение физиологических механизмов адаптации, что приводит к различным наруше­ниям функций организма. Вот почему резкие колебания погоды (резкое падение или повышение атмосферного давле­ния) вызывают у многих лиц ухудшение самочувствия: головные боли, головокружение, шум в ушах, одышку, боли в области сердца, ногах, руках и др. Следует отметить, что эти явления наиболее часто наблюдаются за 1-2 дня до резкой смены погоды. В этот период отмечается обострение гипертонической болезни и стенокардии у 70-80% больных, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

В основе механизма возникновения метеотропных реак­ций лежит действие электромагнитных импульсов, под влия­нием которых наблюдаются функциональные нарушения ЦНС, тонуса сосудов и обмена веществ, а также повышение уровня холестерина, протромбина в крови, понижение актив­ности каталазы и др. В период магнитных бурь увеличивается число вызовов скорой медицинской помощи по поводу обострений гипертонической болезни, инсультов и инфарк­тов миокарда.

Климат-закономерный для данного района режим по­годы. К основным климатообразующим факторам относятся географическая широта и долгота, лучистая энергия солнца, характер поверхности (суша, вода, рельеф, высота над уров­нем моря, растительность), циркуляция воздушных масс. К числу климатообразующих факторов следует отнести также целенаправленную деятельность человека-создание искус­ственных морей, лесозащитных полос, изменение направле­ния течения рек.

Наша страна отличается большим многообразием клима­тических условий. По данным средних температур января и июля территория России разделяется на три климатических района: холодный - с температурой января от -28 до -14°С и июля от 4 до 22°С; умеренный - с температурой января от -14 до -4°С и июля от 10 до 22°С; теплый - с температурой января от -4 до 0°С и июля от 22 до 28°С.

Кроме того, существуют местные разновидности климата: морской, континентальный, степной, горный и др. Все клима­тические зоны можно разделить на зоны щадящего и раздра­жающего климата. Щадящий климат характеризуется не­значительной амплитудой колебаний барометрического давления, влажности, температуры и движения воздуха. Холод­ный континентальный климат относится к раздражающему, так как вызывает перенапряжение терморегуляторных меха­низмов, что важно учитывать лицам с ослабленным здоровьем и больным. Изучением закономерностей влияния климати­ческих факторов на организм человека занимается биокли­матология.

Благоприятное воздействие климата на здоровье и само­чувствие человека (климатолечение) успешно используется в курортологии. Отрицательное влияние климатических усло­вий на здоровье населения прежде всего отражается на сезонном характере ряда заболеваний. Установлено, что в холодный период года наиболее часто регистрируются такие заболевания, как катары верхних дыхательных путей, ангины, пневмонии, миозиты, невриты и т.д. В ряде стран обнару­жена четко выраженная сезонность в количестве смертей, так в США минимум для Нью-Йорка, Лос-Анджелеса и Чикаго приходится на летние месяцы, а максимум-на зимние.

Отмечено, что здоровый организм легче приспосаблива­ется к меняющимся климатическим условиям. В процессе адаптации к условиям жаркого климата отмечается умень­шение частоты пульса, дыхания, снижение артериального давления, температуры тела и обмена веществ.

При акклиматизации к низким температурам наблюдается повышение обмена веществ, увеличение теплопродукции, объема циркулирующей крови, снижение в крови уровня витаминовC, B, и нарушение синтеза витамина D. Адаптация к жаркому климату обычно проходит сложнее, чем к холодному.

Тема: гигиеническая оценка микроклимата

УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

Микроклимат помещений характеризуется совокупностью таких факторов, как атмосферное давление, температура, влажность, скорость движения воздуха и тепловое излучение.

Влияние микроклимата на организм человека определя­ется характером отдачи тепла в окружающую среду. Отдача тепла человеком в комфортных условиях происходит за счет теплоизлучения (до 45%), теплопроведения - конвекции, кондукции (30%), испарения пота с поверхности кожи (25%). Наиболее часто неблагоприятное влияние микроклимата обусловлено повышением или понижением температуры, влажности или скорости движения воздуха.

Высокая температура воздуха в сочетании с повышенной влажностью и малой скоростью воздуха резко затрудняет отдачу тепла путем конвекции и испарения, в результате чего возможно перегревание организма. При низкой температуре, высокой влажности и скорости воздуха наблюдается противо­положная картина-переохлаждение. При высокой или низ­кой температуре окружающих предметов, стен снижается или увеличивается отдача тепла путем излучения. Возрастание влажности, т. е. насыщенности воздуха помещения водяными парами, приводит к снижению отдачи тепла испарением.

Неблагоприятный микроклимат производственного поме­щения может отрицательно влиять на самочувствие и работо­способность человека, а в определенных случаях может при­вести к расстройству здоровья. Особенно чувствительны к изменению микроклиматических условий лица с сердечно­сосудистыми, нервно-психическими и другими заболева­ниями.

По состоянию микроклимата можно судить об эффектив­ности воздухообмена в помещении, в частности о работе приточно-вытяжной вентиляции.

Микроклиматические условия в лечебно-профилактических учреждениях имеют важное значение в общем комплексе лечебных мероприятий. Для правильной оценки микроклиматических условий в лечебно-профилактических учреждениях врачу необходимо освоить устройство приборов, методические подходы исследования физических свойств воздушной среды и умение даватьим гигиеническую оценку.

Тема 1: методы исследования и гигиеническая оценка температуры воздуха.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Физиолого-гигиеническое значение температуры воздуха.

Радиационная температура и ее гигиеническое значение.

Особенности неблагоприятного воздействия высоких, низких температур и их профилактика.

Теплообмен человека с окружающей средой.

Требования к температурному режиму (допустимые его колебания в течение суток при центральном и местном отоплении, колебания по вертикали и горизон­тали) в жилых, общественных зданиях и больничных помещениях. Нормы опти­мальных температур в больничных помещениях различного назначения.

Приборы, используемые для определения температуры воздуха, радиационной температуры, принципы их устройства и правила работы. Методы измерения температуры воздуха.

Отличительные особенности устройства и принцип работы максимального и минимального термометров.

Устройство термографа и правила регистрирования температуры данным при­бором.

Наиболее благоприятной температурой воздуха в жилых помещениях для человека, находящегося в покое и одетого в обычный домашний костюм, является 18-20 0 C, а радиационной - 20 0 С при нормальной влажности (40-60%) и подвиж­ности - (0,2 - 0,3 м/сек) воздуха. Температура воздуха выше 24-25 0 C и ниже 14-15 0 С считается неблагоприятной, способной нарушать тепловое равновесие организма и послужить причиной развития различных заболеваний. Однако при выполнении физической работы или при изменении влажности и подвижности воздуха уровни оптимальных температур будут иными. Так, при физической работе средней тяжести оптимальной температурой воздуха считается 10-15 0 C, а при тяжелой - понижается до 5-10 0 С.

При наличии в помещении источников тепловой радиации, а именно: устано­вок или приборов, с поверхности которых возможно излучение пониженной или высокой температуры, а также при наличии в помещениях большой площади остекления следует учитывать совместное воздействие на организм конвекцион­ного и лучистого тепла. В этих условиях человек не только подвергается влиянию температуры воздуха, но и находится в зоне действия лучистого тепла от имею­щихся в обследуемом помещении источников нагретых или охлажденных повер­хностей (поверхность окон и др.).

Особое значение имеет определение радиационной температуры при неравно­мерной тепловой нагрузке на человека в производственных условиях, а также при нерациональном размещении (в непосредственной близости к окнам, дверным проемам и др.) больных в лечебных учреждениях. В этих условиях определяют радиационную температуру, т.е. температуру, показывающую совместное дейст­вие всех видов радиационного воздействия,

В лечебных учреждениях нормативы температуры воздуха, приведенные в таблице 3, и рекомендуемых средних величин общей и радиационной температур в таблице 4, обосновываются производственным назначением помещений, кон­тингентом госпитализированных больных и особенностями их заболеваний.

Таблица 3. Расчетная температура воздуха и допустимые ее перепады по горизонтали и вертикали в отапливаемых помещениях

	ПОМЕЩЕНИЯ	Темпе­ратура	Колебания тем­пературы, 0 С
			по го­ризон­тали	по вер­тикали
	Жилая комната квартиры или общежития
	Палаты для взрослых терапевтических больных, помещения для матерей детских отделений, помещения гипотерапии
	Палаты для туберкулезных больных (взрослых, детей)
	Палаты для больных гипотиреозом
	Послеоперационные палаты, реанимационные залы, палаты ин­тенсивной терапии, родовые, боксы, операционные, наркозные, палаты для ожоговых больных, барокамеры
	Послеродовые палаты
	Палаты для недоношенных, грудных, новорожденных и травмированных детей
	Боксы, полубоксы, фильтр-боксы, предбоксы
	Палатные секции инфекционного отделения
	Предродовые, фильтры, приемно-смотровые боксы, перевязочные, манипуляционные. предоперационные процедурные, комнаты для кормления детей в возрасте до одного гола, помещения для прививок
	Стерилизационные при операционных

	Вид помещения	Средняя темпе­ратура воздуха	Радиаци­онная темпе­ратура
	Жилые помещения
	Учебные лаборатории, классы
	Аудитории, залы
	Физкультурные залы
	Ванные комнаты, бассейн
	Врачебные кабинеты
	Операционные
	Палаты для соматических больных
	Палаты для температурящих больных
	Палаты для ожоговых больных

Измерение температуры воздуха, поверхностей оборудования, предметов в поме­щениях различного назначения производится термометрическими приборами. Термометры по своему назначению разделяются на измеряющие , рассчитанные на определение температуры в момент наблюдения, и фиксирующие , позволяющие полу­чить максимальное или минимальное значение температуры за определенный период контроля (сутки, неделя, месяц и т. д.).

Кроме того, термометры подразделяют­ся на бытовые, аспирационные, минимальные, максимальные. По своему назна­чению термометры подразделяются на пристенные, водяные, почвенные, хими­ческие, технические, медицинские и др.

Бытовой термометр - комнатный или уличный спиртовой термометр, до­статочно точный для наблюдения за температурой воздуха. Ртутные термометры - применяются для измерения температур от -35 0 C до +357 0 C. В пределах высоких температур показания ртутного термометра более точные вследствие постоянства коэффициента расширения ртути.

К измеряющим термометрам относятся спиртовые, ртут­ные и электрические, к фиксирующим - максимальный и минимальный термометры (рис. 2).

Рис. 2. Термометры: а - максимальный; б - минимальный.

Максимальный (ртутный) термометр предназначен для регистрации самой высокой температуры. Это обеспечивается за счет специальной конструкции ртутного резервуара, в дно которого впаян стеклянный штифт, последний одним концом входит в капиллярную трубку, сужая ее просвет.

При повышении температуры воздуха ртуть, расширяясь, поднимается вверх через суженный просвет капилляра. При понижении температуры воздуха находящаяся в капилляре ртуть из-за его сужения не в состоянии возвратиться в ре­зервуар. Перед началом измере­ния, чтобы возвратить ртуть в резервуар, термометр несколько раз встряхивают. Измерение тем­пературы воздуха проводят при горизонтальном положении тер­мометра.

Минимальный термометр (спиртовой) используется для определения самой низкой темпе­ратуры воздуха. Внутри его ка­пиллярной трубки, в спирту, на­ходится стеклянный штифт с утолщениями в виде булавочных головок на концах. При повы­шении температуры воздуха спирт, расширяясь, свободно обтекает штифт, не изменяя его положения. В свою очередь при понижении температуры спирт, сжимаясь, силами поверхностно­го натяжения мениска перемеща­ет штифт в сторону резервуара, устанавливая в положение, соот­ветствующее минимальной тем­пературе в данный момент. Пе­ред измерением температуры штифт необходимо привести в соприкосновение с мениском спирта, подняв резервуар вверх, и затем установить термометр в рабочее, строго горизонтальное положение.

Для непрерывной регистра­ции колебаний температуры воз­духа в течение определенного отрезка времени (сутки, неделя) применяют самопишущие прибо­ры - термографы . Эле­ментом, воспринимающим изменения температуры, у этих приборов служит биметал­лическая пластинка. С повышением или понижением темпе­ратуры воздуха кривизна биметаллической пластинки изме­няется. Эти колебания через систему рычагов передаются на перо с чернилами, которое регистрирует на ленте, закрепленной на вращающемся с определенной скоростью барабане, температурную кривую.

Существуют три системы термометров, отличающихся друг от друга градуировкой шкалы:

1. Термометры Цельсия - 0 на шкале обозначает точку таяния льда, 100 - точку кипения воды.

2. Термометры Реомюра - 0 точка таяния льда, 80 - точка кипения воды.

3. Термометры Фаренгейта - +32 обозначает точку таяния льда, +212 - точку кипения воды. Для перевода градусов температуры с одной системы термометров на другую пользуются следующей таблицей:

1 0 Цельсия (C) = 4/5 градуса Реомюра = 9/5 градуса Фаренгейта.

1 0 Реомюра (R) = 5/4 градуса Цельсия = 9/4 градуса Фаренгейта.

1 0 Фаренгейта (F) = 5/9 градуса Цельсия = 4/9 град. Реомюра.

При переводе градусов Фаренгейта на градусы С и R следует предварительно вычесть из них 32, а при переводе на Фаренгейта к результатам перечисления следует прибавить 32.

ПРАВИЛА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА.

Измерение температуры воздуха в закрытых помещениях, школах, кварти­рах, детских, лечебных учреждениях, производственных помещениях и др. про­водится с соблюдением следующих правил: при измерении температуры воздуха необходимо защищать термометр от действия лучистой энергии печей, ламп и прочих открытых источников энергии. В жилых помещениях измерение темпера­туры воздуха проводят на высоте дыхания (1,5 м от пола) в центре комнаты. Для более точных измерений одновременно термометры устанавливаются в центре комнаты, наружном и внутреннем углах на расстоянии 0,2 м от стен.

В лечебных учреждениях измерение температуры воздуха дополнительно прово­дится и на высоте 70 см от пола. Перепады температуры определяются и оценива­ются по вертикали и горизонтали. Для определения перепада температуры по вертикали, термометры устанавливаются в центре и по углам поме­щения на высоте 0,2; 0,7 и 1,5 м от пола. Для определения перепада температуры по горизонтали вычисляется разница между максимальной и минимальной тем­пературой отдельно по каждому уровню (0,2; 0,7 и 1,5 м) во всех измеренных участках помещения. Суточный перепад температуры в палатах измеряется с помощью максимального и минимального термометров, которые устанавливают­ся в центре помещения на уровне 0,7 и 1,5 м от пола.

ПРОТОКОЛ

исследования и оценки температурного режима

в _________________________________________________________________

(наименование объекта)

Дата и время исследования ___________________________________________

Место измерения Высота измерения	Наружный угол комнаты	Центр комнаты	Внутрен­ний угол	Колебания температуры по горизонтали
Колебания температуры по вертикали
Средняя температура

Заключение:

Подпись исследователя

Цель занятия:

1. Изучить влияние на организм человека факторов микроклимата (атмосферное давление, температура, относительная влажность, скорость движения воздуха) и освоить методы их определения.

2. Проанализировать полученные результаты и дать гигиеническое заключение о микроклимате учебного помещения.

Место проведения занятия: учебно-профильная лаборатория гигиены атмосферного воздуха.

Современный человек в силу объективных и субъективных причин большую часть времени (до 70%) суток проводит в закрытых помещениях (производственные помещения, жилище, лечебно-профилактические учреждения и т.д.). Внутренняя среда помещений оказывает непосредственное влияние на состояние здоровья людей.

Микроклимат – состояние окружающей среды в ограниченном пространстве (помещение), определяемое комплексом физических факторов (температура, влажность, атмосферное давление, скорость движения воздуха, лучистое тепло) и оказывающее влияние на тепловой обмен человека.

Влияние микроклимата на организм определяется характером отдачи тепла в окружающую среду. Отдача тепла человеком в комфортных условиях происходит за счет теплоизлучения (до 45%), теплопроведения – конвекции, кондукции (30%), испарения пота с поверхности кожи (25%). Наиболее часто неблагоприятное влияние микроклимата обусловлено повышением или понижением температуры, влажности или скорости движения воздуха.

Высокая температура воздуха в сочетании с повышенной влажностью и малой скоростью воздуха резко затрудняет отдачу тепла путем конвекции и испарения, в результате чего возможно перегревание организма. При низкой температуре, высокой влажности и скорости воздуха наблюдается противоположная картина – переохлаждение. При высокой или низкой температуре окружающих предметов, стен снижается или увеличивается отдача тепла путем излучения. Возрастание влажности, т.е. насыщенности воздуха помещения водяными парами, приводит к снижению отдачи тепла испарением.

Характеристика отдельных категорий работ

¨ категория Iа – работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.)

¨ категория Iб – работы с интенсивностью энерготрат 121–150 ккал/ч (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.)

¨ категория IIа – работы с интенсивностью энерготрат 151–200 ккал/ч (175-232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.).

¨ категория IIб – работы с интенсивностью энерготрат 201–250 ккал/ч (233-290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

¨ категория III – работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

Врач должен уметь оценивать микроклимат помещения, прогнозировать возможные изменения теплового состояния и самочувствия лиц, подвергающихся воздействию неблагоприятного микроклимата, оценивать риск возникновения простудных заболеваний и обострения хронических воспалительных процессов.

Документы, регламентирующие параметры микроклимата помещений

При оценке параметров микроклимата используются следующие документы:

¨ СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

¨ СанПиН 2.1.2.1002-00 «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям».

Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных и других помещений с учетом интенсивности энерготрат работающих, времени выполнения работы и периодов года. Факторы микроклимата должны обеспечить сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Оптимальные микроклиматические условия 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.

Перепады температуры воздуха по вертикали и горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены не должны превышать 2 о С и выходить за пределы величин, указанных в таблицах 1, 2.

Таблица 1

Параметры микроклимата в помещениях лечебно-профилактических учреждений

Таблица 2

Параметры микроклимата в жилых помещениях

Классификация типов микроклимата

Оптимальный – микроклимат, при котором человек соответствующего возраста и состояния здоровья находится в ощущении теплового комфорта.

Допустимый – микроклимат, который может вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния человека.

Нагревающий – микроклимат, параметры которого превышают допустимые величины и могут быть причиной физиологических сдвигов, а иногда – причиной развития патологических состояний и заболеваний (перегревание, тепловой удар, и др.).

Охлаждающий – микроклимат, параметры которого ниже допустимых величин и могут вызвать переохлаждение, а также связанные с этим патологические состояния и заболевания.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Определение атмосферного давления

Барометрическое давление на поверхности Земли неравномерно и непостоянно. С поднятием на высоту наблюдается уменьшение давления, при опускании на глубину – повышение. Изменение давления в одном и том же месте зависит от различных атмосферных явлений и служит известным предвестником перемены погоды.

В обычных условиях колебания атмосферного давления (10–30 мм рт.ст.) здоровые люди переносят легко и незаметно. Однако некоторые пациенты (люди с незначительными и значительными нарушениями здоровья) оказываются весьма чувствительными даже к небольшим изменениям атмосферного давления – страдающие ревматическими заболеваниями, нервными болезнями, некоторыми инфекционными: обострение течения туберкулеза легких совпадало с резкими колебаниями барометрического давления.

В особых условиях жизни и трудовой деятельности отклонения от нормального атмосферного давления могут служить непосредственной причиной нарушения здоровья людей. Рассмотрим некоторые из них.

В горных районах, расположенных на высоте 2500–3000 м над уровнем моря и выше, наблюдается значительное уменьшение барометрического давления, сопровождающееся соответствующим уменьшением парциального давления кислорода. Это обстоятельство служит основной причиной возникновения горной (высотной) болезни, выражающейся в появлении одышки, сердцебиения, головокружения, тошноты, носового кровотечения, бледности кожных покровов и др. В основе клинических признаков горной болезни лежит гипоксия.

Повышенное атмосферное давление встречается в кессонах (фр. caisson букв . ящик) – специальных устройствах при водолазных работах. При несоблюдении необходимых профилактических мероприятий повышенное давление способно вызвать резкие физиологические сдвиги в организме, которые могут принять патологический характер с развитием кессонной болезни : при быстром переходе из атмосферы с повышенным давлением в атмосферу с обыкновенным давлением избыточное количество азота, растворенное в крови и тканевых жидкостях (главным образом в жировой ткани и в белом веществе мозга) не успевает выделиться через легкие и остается в них в виде пузырьков газа. Последние разносятся кровью по всему организму и могут обусловить газовые эмболии в различных частях тела. Клинические проявления кессонной болезни заключаются в мышечно-суставных и загрудинных болях, кожном зуде, кашле, вегетативно-сосудистых и мозговых нарушениях. Попадание газового эмбола в коронарные сосуды сердца может послужить причиной смерти.

Таким образом, измерения барометрического давления имеют большое практическое значение для предупреждения серьезных последствий этих изменений для здоровья людей.

Атмосферное давление измеряют с помощью ртутного барометра или барометра-анероида . Для непрерывной регистрации колебаний атмосферного давления пользуются барографом (рис.1). Атмосферное давление в среднем колеблется в пределах 760±20 мм рт.ст.

Рис 1. Барограф

Определение температуры воздуха

Температура воздуха оказывает прямое влияние на теплообмен человека. Колебания ее существенным образом отражаются на изменении условий теплоотдачи: высокая температура ограничивает возможность отдачи тепла телом, низкая повышает ее.

Совершенство терморегуляционных механизмов, деятельность которых осуществляется под постоянным и строгим контролем со стороны центральной нервной системы, позволяет человеку приспосабливаться к различным температурным условиям окружающей среды и кратковременно переносить значительные отклонения температуры воздуха от обычных оптимальных величин. Однако пределы терморегуляции отнюдь небезграничны и переход их вызывает нарушение теплового равновесия организма, что может причинить существенный вред здоровью.

Продолжительное пребывание в сильно нагретой атмосфере вызывает повышение температуры тела, ускорение пульса, ослабление компенсаторной способности сердечно-сосудистого аппарата, понижение деятельности желудочно-кишечного тракта вследствие нарушения условий теплоотдачи. В таких условиях внешней среды отмечается быстрая утомляемость и понижение умственной и физической работоспособности: снижается внимание, точность и координация движений, что может послужить причиной травматических повреждений при выполнении работы на производстве и др.

Низкая температура воздуха, увеличивая теплоотдачу, создает опасность переохлаждения организма. В результате создаются предпосылки к простудным заболеваниям, в основе которых лежит нейрорефлекторный механизм, вызывающий те или иные дистрофические изменения в тканях на почве нарушения баланса регуляции обменных процессов.

Умеренные колебания температуры можно рассматривать как фактор, обеспечивающий физиологически необходимую тренировку организма как единого целого и его терморегуляторных механизмов.

Наиболее благоприятной температурой воздуха в жилых помещениях для человека, находящегося в покое, является 20–22 о С в холодное время года и 22–25 о С в теплое время года при нормальной влажности и скорости движения воздуха.

Методика оценки температурного режима

Температуру воздуха измеряют с помощью ртутных и спиртовых термометров .

Для определения температурного режима помещения измеряют температуру воздуха по вертикали и горизонтали в трех точках: у наружной стены (в 10 см от нее), в центре и у внутренней стены (в 10 см от нее). Измерения проводят на уровне 0,1–1,5 м от пола. Отсчет показаний производят спустя 10 минут после того, как термометр установлен. Рассчитывается средняя арифметическая величина из шести полученных значений температур, которые заносят в протокол и анализируют перепады температуры по вертикали и горизонтали.

Среднюю температуру помещения по горизонтали вычисляют по трем значениям измерений в различных точках, проведенным на высоте 1,5 м.

Изменение температуры по горизонтали от наружной стены к внутренней не должно превышать 2 о С, а по вертикали – 2,5 о С на каждый метр высоты. Колебания температуры в течение суток не должны превышать 3 о С.

Определение влажности воздуха

Каждой температуре воздуха соответствует определенная степень насыщения его водяными парами: чем температура выше, тем больше степень насыщения, так как теплый воздух вмещает большее количество водяных паров, чем холодный воздух.

Для характеристики влажности применяют следующие понятия.

Абсолютная влажность – количество водяных паров в г в 1 м 3 воздуха.

Максимальная влажность – количество водяных паров в г, необходимое для полного насыщения 1 м 3 воздуха при той же температуре.

Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.

Дефицит насыщения – разность между максимальной и абсолютной влажностью.

Точка росы – температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары насыщают пространство.

Наибольшее гигиеническое значение имеют относительная влажность и дефицит насыщения, которые дают ясное представление о степени насыщения воздуха водяными парами и скорости испарения влаги с поверхности тела при той или иной температуре.

Абсолютная влажность дает представление об абсолютном содержании водяных паров в воздухе, но не показывает степени его насыщения, поэтому и является менее показательной величиной, чем относительная влажность.

Влажность воздуха определяется приборами, которые называются психрометрами. Они бывают двух видов: психрометр Августа и психрометр Ассмана .

Для определения влажности воздуха психрометром Августа прибор следует установить на уровне 1,5 м от пола и провести наблюдения в течение 10–15 минут.

При использовании психрометра Августа абсолютная влажность вычисляется по формуле Реньо:

К = f – a ( t – t 1) В , где

К – абсолютная влажность в мм. рт. ст.;

f – максимальная влажность при температуре влажного термометра (ее значение берут из таблицы 4);

а – психрометрический коэффициент (для комнатного воздуха 0,0011);

t – температура сухого термометра;

t 1 – температура влажного термометра;

В – атмосферное давление.

Вычисление относительной влажности производится по формуле:

R – относительная влажность в %;

К – абсолютная влажность;

F –максимальная влажность при температуре сухого термометра(берут из таблицы 4).

Пример: при исследовании обнаружилось, что температура сухого термометра составляет 18 о С, а влажного 13 о С; барометрическое давление – 762 мм рт.ст. По таблице 4 «Максимальная упругость водяных паров при разных температурах (мм рт.ст)» находим величину f – максимальное напряжение водяных паров при 13 о С, которое равняется 11,23 мм рт.ст., и подставляем найденные величины в формулу:

К = 11,23–0,0011 (18–13) 762 = 7,04 мм рт.ст.

Перевод абсолютной влажности в относительную произведем по формуле:

R = (K / F ) 100,

В нашем примере F при 18 о С по табл.4 равна 15,48 мм рт.ст., откуда:

R = (7,04 / 15,48) 100 = 45%

Для более точных замеров применяют аспирационный психрометр Ассмана (рис.2). Психрометр Ассмана имеет два ртутных термометра, заключенных в металлический футляр, предохраняющий прибор от воздействия теплового излучения. Один из термометров (нижняя его часть) покрыт материей и требует перед работой прибора увлажнения. Механическое аспирационное устройство – вентилятор, расположенный в верхней части психрометра, обеспечивает постоянную скорость движения воздуха около термометров, что позволяет проводить измерения при постоянных условиях.

Перед определением влажности воздуха материю на резервуаре одного из термометров («влажный») смачивают водой, затем часовой механизм вентилятора заводят на 3–4 мин. Снятие показаний термометров проводят в тот момент, когда температура влажного термометра станет минимальной.

Рис 2. Психрометр Ассмана

Расчет абсолютной влажности производится с помощью формулы Шпрунга:

(обозначения и формулу для определения относительной влажности см. выше).

Пример: Допустим, что после работы прибора в течение 3–4 минут температура сухого термометра равнялась 18 о С, а влажного 13 о С. Барометрическое давление на момент исследования составляло 762 мм рт.ст. По таблице 4 «Максимальная упругость водяных паров при разных температурах (мм рт.ст)» находим величину F – максимальная упругость водяных паров при 13 о С, которая равняется 11,23 мм рт.ст., и, подставляя найденную величину в формулу, получаем:

К = 11,23 – 0,5(18–13)(762/755) = 8,71 мм рт.ст.

Переведем найденную абсолютную влажность в относительную по формуле:

R = (К / F ) 100,

В нашем примере:

R = (8,71 / 15,48) 100 = 56,3%

Кроме расчетного определения относительной влажности по формулам, ее можно находить сразу по психрометрическим таблицам 5 и 6, используя данные, полученные с помощью психрометра Августа и Ассмана.

Относительная влажность воздуха в жилых и производственных помещениях допускается в пределах от 30 до 60%.

Определение скорости движения воздуха

Скорость движения воздуха оказывает определенное влияние на тепловой баланс организма человека. Кроме того, большая подвижность воздуха в больничных помещениях способствует поднятию в воздух осевшей пыли, ее перемещению и вместе с микроорганизмами создает условия для возможного заражения людей.

Для определения больших скоростей воздуха в открытой атмосфере используют анемометры (рис.3). Ими измеряют скорость движения воздуха в пределах от 1 до 50 м/с.

Рис 3. Анемометр

Определение малых скоростей движения воздуха от 0,1 до 1,5 м/с осуществляется с помощью кататермометра (от греч. kata – движение сверху вниз) – особого спиртового термометра (рис.4). Этот прибор позволяет определить величину потери тепла физическим телом в зависимости от температуры и скорости движения окружающего воздуха.

При этом сначала определяют охлаждающую способность воздуха. Для этого погружают прибор в горячую воду, пока спирт не поднимется до половины верхнего расширения капилляра. Затем его вытирают насухо и определяют время в секундах снижения уровня спирта с 38 о С до 35 о С.

Рис 4. Кататермометр

Вычисление величины охлаждающей способности воздуха в милликалориях с 1 см 2 за секунду (Н ) проводится по формуле:

F – факторприбора – постоянная величина, показывающая количество тепла, теряемое с 1 см 2 поверхности кататермометра за время опускания столбика спирта с 38 о С до 35 о С (обозначен на тыльной стороне прибора);

а – число секунд, в течение которых столбик спирта опускается с 38 о С до 35 о С.

Скоростьдвижения воздуха в м/сек. (V ) определяется по формуле:

, где

H – охлаждающая способностьвоздуха.

Q – разность между средней температурой тела 36,5 о С и температурой окружающего воздуха;

0,2 и 0,4 – эмпирические коэффициенты.

Скорость движения воздуха можно определить также по таблице 7.

Нормальной скоростью движения воздуха в жилых и учебных помещениях считают скорость 0,2–0,4 м/с. Скорость движения воздуха в палатах лечебно-профилактических учреждений должна составлять от 0,1 до 0,2 м/с.

Таблица 3

Сводные данные проведенных исследований

Гигиеническое заключение. На основании полученных результатов оценивают соответствие факторов микроклимата оптимальным условиям. В случае отклонения от нормативов вносят рекомендации по их улучшению.

Контрольные вопросы:

1. Микроклимат. Понятие, факторы, его определяющие.

2. Метеозависимые заболевания.

3. Влияние пониженного и повышенного атмосферного давления на организм человека.

4. Влияние низкой и высокой температуры воздуха на организм человека.

5. Влажность воздуха. Гигиеническое значение.

6. Оптимальные значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в лечебно-профилактических учреждениях. Документы, их регламентирующие.

7. Приборы для оценки микроклимата помещений.

8. Преимущества аспирационного психрометра Ассмана перед психрометром Августа.

9. Приборы для непрерывной, длительной регистрации температуры, влажности и атмосферного давления воздуха.

Таблица 4

Максимальная упругость водяных паров при разных температурах (мм рт.ст.)

Таблица 5

Определение относительной влажности по показаниям психрометра Августа при скорости движения воздуха в помещении 0,2 м/сек

Таблица 6

Определение относительной влажности по показаниям психрометра Ассмана

Таблица 7

Скорости движения воздуха менее 1 м/с (с учетом поправок на температуру), H=F/a

Цель занятия: изучение влияния микроклиматических факторов на организм человека, измерение параметров микроклимата, гигие- ническая оценка отдельных показателей и микроклимата в целом.

При подготовке к занятию студенты должны проработать следу- ющие вопросы теории.

1. Погода, климат, микроклимат.

2. Физические свойства воздуха, их гигиеническое значение.

3. Комплексное влияние метеорологических факторов окружаю- щей среды на организм, его оценка. Теплообмен организма с окружающей средой. Индекс тепловой нагрузки (ТНС).

4. Гигиенические нормативы микроклимата помещений различ- ного назначения.

После освоения темы студент должен знать:

Методику определения и оценку микроклимата аптечных помещений;

Определение и оценку комплексного влияния метеорологичес- ких факторов окружающей среды на организм работающих;

уметь:

Оценить результаты исследований на соответствие гигиени- ческим нормативам;

Оценить условия труда персонала аптек по параметрам мик- роклимата;

Использовать основные нормативные документы и информа- ционные источники справочного характера для разработки гигиенических рекомендаций по оздоровлению микроклима- та аптечных помещений.

Учебный материал для выполнения задания

Атмосфера имеет многослойную структуру. К земной поверх- ности прилегает тропосфера - наиболее плотный слой воздуха размером от 8 до 18 км в разных широтах. Тропосфера отличается неустойчивостью физических свойств (колебаний температуры, влажности, атмосферного давления), наличием водяных паров, большого количества пыли, сажи, разнообразных токсических веществ, газов, микроорганизмов. В ней постоянно происходит перемещение воздушных масс в разных направлениях. Над тропосферой находится стратосфера - слой воздуха размером до 40- 60 км, характеризующийся разреженностью воздуха. Под влиянием космического и коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца в результате ионизации молекул газов воздуха, особенно кислорода, в стратосфере образуются молекулы озона, составляющие озоновый слой атмосферы. Озоновый слой задерживает коротковолновое УФ-излучение, которое, достигая поверхности Земли, может вызвать разнообразные негативные эффекты в биосфере, а в популяции человечества повысить уровень онкологической заболеваемости. Над стратосферой простирается еще более разреженный слой воздуха размером до 80 км - мезосфера, выше следует термосфера - слой атмосферы высотой до 300 км, температура в котором достигает 1500 ?С. За ней располагается ионосфера - слой ионизированного воздуха, размеры которого в зависимости от времени года и суток составляют 500- 1000 км. Еще выше последовательно размещаются экзосфера (до 3000 км), плотность которой почти не отличается от плотности безвоздушного космического пространства, и верхняя граница атмосферы Земли - магнитосфера (от 3000 до 50000 км), в состав которой входят пояса радиации.

В последние десятилетия была установлена биологическая активность постоянного геомагнитного поля (ГМП) Земли. Изменения (или пульсации) геомагнитного поля принято делить на регулярные, устойчивые, непрерывные (Pс - pulsations continues), которые регистрируются в утренние и дневные часы, и иррегулярные, шумоподобные, импульсивные (Pi - pulsations irregular), которые отмечаются в вечерние и ночные часы. Все виды иррегулярных пульсаций являются признаками геомагнитных возмущений, в то время как регулярные пульсации наблюдаются и в очень спокойных условиях. Геомагнитное поле Земли является существенным компонентом среды обитания человека. Если режим устойчивых коле-

баний является «привычным» для биосистем, то изоляция от него может иметь негативные последствия для организма. В результате проникновения в атмосферу потока летящих на огромной скорости от Солнца заряженных частиц (так называемого солнечного ветра), образующихся в периоды повышения солнечной активности, возникают возмущения ГМП, которые выражаются в глобальном возбуждении обычных пульсаций его напряженности (геомагнитные бури), регистрируемых по всему земному шару в течение десятков часов. В формирование естественного электромагнитного фона Земли входит мировая и локальная грозовая активность. Магниторецепторы у человека находятся в структурах головного мозга и в надпочечниках. Геомагнитные возмущения могут оказывать десинхронизирующее влияние на биологические ритмы и другие процессы в организме, способствовать росту числа инфарктов миокарда и инсультов, а также числу дорожно-транспортных происшествий и аварий самолетов. Однако длительное пребывание людей в экранированных помещениях в условиях дефицита естественного ГМП вызывает ухудшение их самочувствия и состояния здоровья. Дефицит ГМП влечет за собой нарушения со стороны центральной нервной системы: дисбаланс основных нервных процессов в виде преобладания торможения, ухудшение координации движений и снижение уровня внимания, уменьшение скорости двигательной реакции на световой и звуковой раздражители. Могут проявляться нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы, иммунной и эндокринной систем. Человек попадает в гипогеомагнитные условия в жилых многоэтажных зданиях, построенных из железобетонных конструкций, в вагонах метро, салонах легковых автомобилей, в помещениях самолетов, морских судов, на подводных лодках, в банковских хранилищах.

С гигиенической точки зрения воздушная среда не однородна. Учитывая разнообразие физических свойств и вредных примесей, а также условия формирования и загрязнения воздуха, различаются несколько категорий воздушной среды: атмосферный воздух, воздух жилых и общественных зданий и воздух промышленных помещений.

Характеристика метеорологических факторов

Физические свойства атмосферного воздуха нестабильны и связаны с климатическими особенностями географического региона. Погода - это совокупность физических свойств околоземного слоя

атмосферы (барометрического давления, температуры, влажности, скорости и направления ветра, солнечной радиации) над конкретной территорией за определенный промежуток времени.

Комплексная характеристика погоды называется типом погоды. С гигиенической точки зрения (влияния на здоровье человека) удоб- на клиническая классификация типов погоды.

1. Клинически оптимальный тип погоды оказывает благоприятное, щадящее действие на организм человека, вызывает бодрое настроение - это погода с относительно ровными метеорологичес- кими свойствами: умеренно влажная или сухая, тихая (скорость ветра не выше 3 м/с), ясная (солнечная), межсуточные колебания температуры воздуха не превышают 2?С, атмосферного давления - 3 мм рт.ст.

2. Клинически раздражающий тип погоды - погода с нарушением оптимального уровня одного или нескольких метеорологических параметров: это погода солнечная и пасмурная, сухая и влажная (не выше 90% относительной влажности), межсуточные колебания температуры воздуха не превышают 4 ?С, атмосферного давления - 6 мм рт.ст., скорость ветра не более 9 м/с.

3. Клинически острый тип погоды характеризуется резкими изменениями метеорологических параметров: это погода сырая (выше 90% относительной влажности), дождливая, пасмурная и очень ветреная (скорость ветра более 9 м/с), межсуточные колебания температуры воздуха превышают 4 ?С, атмосферного давления - более 6 мм рт.ст.

Изменения погоды могут происходить постепенно (периодически) или резко (апериодически) в течение определенного периода (сутки, недели). В отличие от периодических изменений погоды резкие колебания метеорологических раздражителей (передвижение воздушных масс, барометрическое давление, температура и др.) являются неожиданными для организма. Они создают повышенную нагрузку на регуляторный аппарат организма человека, вызывая перенапряжение физиологических механизмов адаптации, что приводит к различным нарушениям функций организма (гелиометеотропным реакциям) у метеочувствительных (или метеолабильных) людей. Часто это проявляется в снижении работоспособности, быстрой утомляемости и ухудшении самочувствия: нарушение сна, головные боли, головокружение, шум в ушах, боли в области сердца, ногах, руках, болевые ощущения в закрытых полостях тела (суставах,

полостях зубов). Гелиометеотропные реакции можно рассматривать как клинический синдром дезадаптации, т.е. метеоневрозы дезадаптационного происхождения. При этом снижается чувствительность к лекарственным препаратам, что может привести к их передозировке. В настоящее время доказано отрицательное влияние неблагоприятной погоды на течение заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и нервной систем, кожных и глазных болезней, а также рост травматизма, автокатастроф, случаи убийств и суицидов. Часто гелиометеотропные реакции наблюдаются у детей грудного возраста, затем в 5-6 и 11-14 лет, когда происходит физиологическая перестройка механизмов адаптации. Возрастает чувствительность у женщин в период беременности и родов, что выражается в утяжелении токсикозов беременности, увеличении числа угрожающих абортов, преждевременных родов. Профилактика гелиометеотропных реакций проводится с помощью закаливания, рациональной одежды и обуви, улучшения условий труда и отдыха, нормализации микроклимата помещений, применения специфических и неспецифических средств и медикаментов.

Климат - статистический многолетний режим погоды, характерный для конкретной местности в силу ее географического положения. По данным среднегодовых температур на земле различают 7 климатических поясов: тропический (0?13? географической широты; среднегодовая температура = +20...+24 ?С); жаркий (13-26? северной и южной широты и +16...+30 ?С); теплый (26-39? широты и +12...+16 ?С); умеренный (39-52? широты и +8...+12 ?С); холодный (52-65? широты и +4...+8 ?С); суровый (65-78? широты и 0.. -4 ?С); полярный (69-90? широты и -4 ?С и ниже).

В соответствии с упрощенной классификацией на территории России с учетом средних температур января и июля выделены 4 кли- матических района: 1-й - холодный с температурой января от -28 до -14 ?С и июля от 4 до 10 ?С, 2-й - умеренный с температурой января от -14 до -4 ?С и июля от 10 до 22 ?С, 3-й - теплый с температурой января от -4 до 0 ?С и июля от 22 до 28 ?С, 4-й - жаркий с температурой января выше -4 ?С и июля от 28 до 34 ?С. Кроме того, выделяются местные разновидности климата: морской, континентальный, степной, горный и другие.

В медицинской практике используется деление климата на щадящий и раздражающий. Щадящий климат характеризуется незначительными колебаниями метеорологических факторов и минималь-

ными требованиями к адаптационным физиологическим механизмам организма человека, раздражающий климат отличается значительными колебаниями метеорологических факторов, требующих большего напряжения адаптационного механизма организма. Примером щадящего являются лесной климат средней полосы России, климат Южного берега Крыма. Раздражающим является холодный климат Севера, высокогорный климат (выше 2000 м), жаркий климат степей и пустынь. Эта классификация используется и при гигиеническом нормировании некоторых вредных факторов среды.

Акклиматизация - это приспособление организма человека к новым климатическим условиям. Достигается акклиматизация путем выработки у людей динамического стереотипа, соответствующего изменившимся климатическим условиям, за счет использования особенностей устройства жилых и общественных зданий, одежды и обуви, питания и ритма жизни. При акклиматизации к низким температурам наблюдается повышение обмена веществ, увеличение теплопродукции, объема циркулирующей крови, снижение в крови витаминов С, В1, нарушение синтеза витамина Д. Адаптация к жаркому климату обычно происходит сложнее, чем к холодному; при этом отмечаются изменения со стороны сердечно-сосудистой системы (урежение пульса, снижение уровня АД и на 15- 25 мм рт.ст.), уменьшение частоты дыхания, увеличивается потовыделение, происходит снижение температуры тела и основного обмена на 10-15%.

Выделяют три фазы акклиматизации: начальную, при которой в организме происходят физиологические приспособительные реак- ции; фазу перестройки динамического стереотипа, которая может развиваться благоприятно или неблагоприятно и тогда третья фаза не наступает; фазу устойчивой адаптации.

Микроклимат представляет собой комплекс физических свойств воздуха, оказывающих влияние на теплообмен человека с окружающей средой, на его тепловое состояние в ограниченном пространстве (в отдельных помещениях, городе, лесном массиве и т.п.) и определяющих его самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда. Показателями микроклимата являются температура и влажность воздуха, скорость движения воздуха и тепловое излучение окружающих предметов и людей.

Состояние микроклиматических факторов обусловливает особенности терморегуляции организма человека, которая в свою очередь определяет тепловой баланс. Он достигается соотношением процессов

теплопродукции и теплоотдачи организма. Теплопродукция происходит при окислении пищевых веществ, а также при сокращении скелетной мускулатуры (Q прод.). Кроме того, тело человека может получать конвекционное и радиационное тепло от окружающего воздуха и нагретых предметов, если их температура выше температуры кожи открытых частей тела (Q внеш.). Основные механизмы отдачи тепла телом человека: кондукция в прилегающие к коже слои воздуха и менее теплые предметы (Q конд.) и последующая конвекция нагретого воздуха (Q конв.), излучение по направлению к менее нагретым предметам (Q изл.), испарение пота с кожи и влаги с поверхности дыхательных путей (Q исп.), нагревание до 37 ?С вдыхаемого воздуха Qнагр.). Тепловой баланс в общем виде может быть представлен уравнением:

Опрод. + Qвнеш. - (< >) Qконд. + Qконв. + Qизл. + Оисп. + -нагр.

Нормальная жизнедеятельность организма и высокая работоспособность возможны лишь в том случае, если сохраняется темпе- ратурное постоянство организма в определенных границах (36,1- 37,2 ?С), имеется тепловое равновесие его с окружающей средой, т.е. соответствие между процессами теплопродукции и теплоотдачи.

Неблагоприятное влияние микроклимата обусловлено комплексным воздействием физических факторов воздушной среды: повышением или понижением температуры, влажности или скорости движения воздуха. При повышенной температуре воздуха высокая влажность препятствует испарению пота и влаги и увеличивает опасность перегревания организма. Высокая влажность при низкой температуре увеличивает опасность переохлаждения, поскольку влажный воздух, заполняющий поры одежды, в отличие от сухого - хороший проводник тепла. Высокая скорость движения воздуха увеличивает теплоотдачу через конвекцию и испарение и способствует более быстрому охлаждению организма, если его температура ниже температуры кожи, и, наоборот, увеличивает тепловую нагрузку на организм при температуре, превышающей температуру кожи.

Для провизора сведения о микроклимате помещений необходимы для оценки условий труда в аптечных учреждениях, поскольку микроклимат оказывает влияние на терморегуляцию организма, для оценки эффективности вентиляции и особенностей производственной среды, в которой хранятся, изготавливаются и выдаются лекарственные средства. Сохранность многих лекарственных препаратов и

лекарственных форм, их биологическая активность зависят от микроклиматических условий, терморегуляции людей.

Гигиенической нормой микроклимата является тепловой комфорт, который определяется сочетанным действием всех микрокли- матических компонентов, обеспечивающих оптимальный уровень физиологических реакций организма и наименьшее напряжение терморегуляторной системы, т.е. оптимальное тепловое состояние человека. При нормировании микроклимата устанавливаются оптимальные величины его параметров и допустимые границы их колебаний, характеризующиеся незначительными общими или локальными дискомфортными теплоощущениями и умеренным напряжением механизма терморегуляции, т.е. включением приспособительных (адаптационных) реакций организма. В зависимости от состояния (перегревание или переохлаждение) эти реакции проявляются в умеренном расширении (или сужении) сосудов кожи, увеличении (или уменьшении) потоотделения, учащении (или урежении) пульса. В этих условиях возможно продолжительное пребывание человека без нарушения работоспособности и опасности для здоровья. В условиях, близких к комфорту, нормативы микроклимата помещений могут быть едиными для взрослых и детей; при установлении допустимых колебаний показателей микроклимата должен учитываться индивидуальный характер терморегуляции людей, обусловленный полом, возрастом, весом, степенью физиологических приспособительных возможностей. Нормируемые параметры микроклимата должны гарантировать сохранение здоровья и работоспособности даже человеку с пониженной индивидуальной переносимостью колебаний факторов окружающей среды.

Наиболее оптимальные величины параметров микроклимата для жилых помещений: температура 18-20 ?С, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха 0,1-0,2 м/с.

Гигиенические параметры микроклимата в помещениях нормируются в зависимости от климата для теплого и холодного периода года. Оптимальной температурой для холодного климатического района считается 21-22 ?С, умеренной - 18-20 ?С, теплой - 18-19 ?С, жаркой - 17-18 ?С. Расчетные нормы температуры в помещениях дифференцируются в зависимости от их функционального назначения. Так, в большинстве аптечных помещений (ассис- тентская, асептическая, дефектарская, заготовочная, фасовочная, помещения для хранения лекарственного сырья и лекарственных

средств) наиболее благоприятная температура воздуха - 18 ?С; в помещениях лечебно-профилактических учреждений: в операцион- ной, предоперационной, реанимационном зале, палатах для детей, ожоговых больных, послеоперационных палатах, палатах интенсивной терапии, процедурной - 22 ?С, в палатах для взрослых, кабинетах врачей и других лечебно-вспомогательных помещениях - 20 ?С, в палатах для больных гипотиреозом - 24 ?С, в палатах для недоношенных и новорожденных - 25 ?С, в палатах для больных тиреотоксикозом - 15 ?С при относительной влажности - 30-60% и скорости движения воздуха - не более 0,15-0,25 м/с; в учебных помещениях: классах, аудиториях, кабинетах, лабораториях - 18 ?С, в спортивных залах, учебных мастерских - 15-17 ?С при относительной влажности в пределах 40-60% и скорости движения воздуха 0,1-0,2 м/с.

Микроклимат помещений оценивается по температурному режиму, т.е. перепадам температуры воздуха по горизонтали и вертикали в различных местах помещения. Для обеспечения теплового комфорта температура воздуха в помещениях должна быть относительно равномерной. Изменение температуры по горизонтали от наружной стены к внутренней не должно превышать 2 ?С, а по вертикали - 2,5 ?С на каждый метр высоты. Колебание температуры в помещении в течение суток не должно превышать 3 ?С.

Для интегральной оценке микроклимата используется индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс), характеризующий сочетанное действие на организм человека температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения от окружающих поверхностей. Этот показатель рекомендуется использовать при скорости движения воздуха менее 0,6 м/с и интенсивности теплового облучения менее 1000 Вт/м 2 .

Нормирование микроклиматических условий в производственных помещениях осуществляется применительно к теплому и холод- ному периодам года с учетом категории работ и соответствующих энерготрат организма (табл. 1).

Для работников аптечных учреждений, относящихся по уровню энерготрат (до 139 Вт) к категории 1а, оптимальные величины показателей микроклимата регламентированы: в холодный период года температура на уровне 22-24 ?С, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха 0,1 м/с; в теплый период года температура составляет 23-25 ?С, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха 0,1 м/с.

Таблица 1. Оптимальные величины параметров микроклимата для производственных помещений (СанПиН 2.2.4.548-96)

Период года	(по уровню энерготрат), Вт	Температура воздуха, ?С	Температура поверхностей, ?С	Относительная влажность воздуха,%	Скорость движения воздуха, м/с
	1а (< 139)	22-24	21-25	40-60
	16 (140-174)	21-23	20-24	40-60
Холодный	11а (175-232)	19-21	18-22	40-60
	116 (233-290)	17-19	16-20	40-60
	111 (> 290)	16-18	15-19	40-60
	1а (< 139)	23-25	22-26	40-60
	16 (140-174)	22-24	21-25	40-60
Теплый	11а (175-232)	20-22	19-23	40-60
	116 (233-290)	19-21	18-22	40-60
	111 (> 290)	18-20	17-21	40-60

Лабораторная работа «Определение и гигиеническая оценка микроклимата помещения»

Задания студенту

1. Ознакомиться с устройством и принципом работы приборов для определения параметров микроклимата и его оценки.

2. Определить с помощью барометра-анероида атмосферное давление.

3. Определить температуры воздуха в 4 точках комнаты, рассчитать среднюю температуру помещения, перепады температуры по горизонтали и вертикали на 1 м высоты, оценить температурный режим.

4. Определить с помощью аспирационного психрометра и рассчитать абсолютную влажность воздуха в учебной комнате, с помощью таблицы максимальных влажностей воздуха рассчитать относительную влажность.

5. Кататермометром определить охлаждающую способность воздуха и рассчитать скорость движения воздуха в учебной комнате.

6. Исследовать электротермометром температуру кожи 2-3 студентов и сделать пробу на потоотделение. Субъективно оценить собственное теплоощущение.

7. Оценить параметры микроклимата помещения, сопоставив их с гигиеническими нормативами, и дать комплексную гигиеническую оценку микроклимата учебной комнаты, учитывая объективные и субъективные реакции организма на микроклиматические факторы.

Методика работы

1. Определение атмосферного давления производится с помощью барометра-анероида. Атмосферное давление измеряется в гектопаскалях (гПа) или мм рт.ст. 1 гПа = 1 г/см 2 = 0,75 мм рт.ст. Нормальное атмосферное давление в среднем колеблется в пределах 1013+26,5 гПа (760+ 20 мм рт.ст.).

Для непрерывной регистрации колебаний атмосферного давления используется самопишущий прибор - барограф (рис. 1). Он состоит из комплекта анероидных коробок, реагирующих на изменение давления воздуха, передающего механизма, стрелки с пером и барабана с часовым механизмом. Колебания стенок коробки передаются с помощью системы рычагов на перо самописца. Запись колебаний давления ведется на бумажной ленте, укрепленной на вращающемся барабане.

Рис. 1. Барограф

2. Определение температуры воздуха

Изолированное определение температуры воздуха может проводиться ртутными термометрами типа ТМ-6 (диапазон измерения от -30 до +50 ?С) или лабораторными спиртовыми термометрами со шкалой от 0 до +100 ?С. Для фиксации максимальной или минимальной температур применяются максимальный и минимальный термометры. Измерение температуры воздуха в производствен- ных помещениях обычно сочетают с определением его влажности и производят с помощью психрометра. При наличии источников инфракрасного излучения измерение температуры проводят по сухому термометру аспирационного психрометра, так как резервуары термометров надежно защищены от влияния теплового облучения двойными полированными и никелированными экранами.

С помощью спиртовых термометров, укрепленных на переносном штативе на высоте 1,5 м и 0,5 м от пола, в течение 7-10 мин в каждой точке измерить температуру воздуха в следующих 4 точках:

В центре помещения на высоте 0,5 м (Т1) и 1,5 м от пола (Т2);

На высоте 1,5 м на расстоянии 5- 10 см от наружной стены (оконного стекла в помещении) (Т3) и от противоположной внутренней стены (Т4);

Для изучения динамики температуры, когда возникает необходимость определения колебаний температуры в помещении, используются самопишущие приборы - термографы (суточные или недельные) типа М-16 (диапазон измерения от -20 до +50 ?С) (рис. 2).

Рис. 2. Термограф

Датчиком термографа является биметаллическая изогнутая пластинка, внутренняя поверхность которой состоит из сплава инвар, практически не расширяющегося при нагревании, а наружная - из константана, имеющего относительно большой коэффициент теплового расширения. С повышением или понижением температуры кривизна биметаллической пластинки изменяется. Колебания пластинки через систему рычагов передаются на перо с чернилами, которое регистрирует температурную кривую на ленте, закрепленной на вращающемся с определенной скоростью барабане.

3. Определение тепловой радиации проводится, если в помещении есть нагревательные приборы или нагретое оборудование. Тепловая радиация - это инфракрасное излучение с длиной волны от 760 до 15000 нм. Для измерения тепловой радиации используется актинометр. Датчик актинометра (рис. 3) представляет собой термобатарею и состоит из чередующихся черных и серебристо-белых метал- лических пластин, присоединенных к разным концам электрической

цепи. При разности температур на концах электрической цепи из-за нагревания черных пластин в результате поглощения инфракрасных лучей возникает термоэлектрический ток, который регистрируется гальванометром, отградуированным в единицах тепловой радиации, - кал/см 2. мин или Вт/м 2 . Предельно допустимый уровень тепловой радиации на рабочем месте = 20 кал/см 2. мин.

Рис. 3. Актинометр

Перед началом измерения стрелку на шкале гальванометра необходимо поставить в нулевое положение, затем открыть крышку на задней поверхности актинометра. Показания гальванометра списываются через 3 сунды после установки термоприемника (датчика) актинометра в сторону источника теплового излучения.

4. Определение влажности воздуха.

Влажность воздуха зависит от содержания в нем водяных паров. Для характеристики влажности различают следующие понятия: абсолютная, максимальная, относительная влажность, дефицит насыщения, физиологический дефицит насыщения, точка росы.

Абсолютная влажность - упругость (парциальное давление) водяных паров в воздухе в момент измерения (в г/м 3 или мм рт.ст.). Максимальная влажность - упругость водяных паров при полном насыщении влагой воздуха определенной температуры (в г/м 3 или мм рт.ст.). Относительная влажность - отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах. Дефицит насыщения - разность между максимальной и абсолютной влаж-

ностью (в мм рт.ст.). Точка росы - температура, при которой воздух максимально насыщен водяными парами. Нормируется только относительная влажность, которая считается нормальной в диапазоне 40-60%.

Измерение влажности воздуха может проводиться с помощью различных приборов. Абсолютная влажность может быть определена с помощью психрометров. Существует 2 его вида: аспирационный психрометр Ассмана и станционный психрометр Августа (рис. 4). Психрометр состоит из двух одинаковых термометров, резервуар одного из которых обернут легкой гигроскопичной тканью, увлажняемой дистиллированной водой перед измерением, а второй остается сухим.

Рис. 4. Психрометры: а) аспирационный; б) станционный

Станционный психрометр Августа используется в стационарных условиях, исключающих воздействие на него ветра и лучистого тепла. Он состоит из двух спиртовых термометров. На основании их показаний абсолютная влажность определяется по таблицам или по формуле:

K = f - а (tс--tв) B,

где: K - абсолютная влажность воздуха при данной температуре, мм рт.ст.;

f - максимальная влажность воздуха при температуре влажного термометра, мм рт.ст. (см. табл. 2);

а - психрометрический коэффициент, равный при несильном движении воздуха 0,001;

tc и tВ - температура сухого и влажного термометров, ?С; В - атмосферное давление в момент измерения, мм рт.ст.

Наиболее широко в гигиенической практике для измерения абсолютной влажности как в помещении, так и вне его используются переносные аспирационные психрометры Ассмана, имеющие защиту от ветра и тепловой радиации. Психрометр состоит из двух ртутных термометров (имеющих шкалу от -30 до +50 ?С), которые заключены в общую оправу, а их резервуары - в двойные никелированные металлические трубки защиты от лучистого тепла. Вмонтированный в головку прибора вентилятор с часовым механизмом просасывает воздух вдоль термометров с постоянной скоростью 2 м/с.

Перед началом измерений при помощи пипетки нужно увлажнить ткань на резервуаре влажного термометра, завести ключом меха- низм прибора до отказа и подвесить его вертикально на кронштейне в исследуемой точке, обычно в центре помещения, а затем через 3- 5 мин записать показания сухого и влажного термометров.

Абсолютная влажность воздуха в этом случае вычисляется по формуле:

K = / 755.

Относительная влажность воздуха (в %) рассчитывается по формуле:

P = K . 100 / F,

где: P - относительная влажность, %,

F - максимальная влажность воздуха при температуре сухого термометра, мм рт.ст. (см. табл. 2).

Таблица 2. Максимальная влажность воздуха при разных температурах

Температура воздуха, +?С		Температура воздуха, +?С	Максимальная влажность, мм рт.ст.
	10,5		30,04
	11,23		31,84
	11,99		33,69
	12,73		35,66
	13,63		37,73
	14,53		39,90
	15,48		42,17
	16,48		44,16
	17,73		46,65
	18,65		49,26
	19,83		52,00
	21,07		55,32
	22,38		58,34
	23,76		61,50
	25,20		64,80
	26,74		68,26
	28,34		71,88

Непосредственно относительная влажность может быть измерена гигрометром (рис. 5). Обезжиренный человеческий волос в гигрометре натянут вдоль рамы прибора и прикреплен к стрелке. Используется свойство волоса изменять свою длину в зависимости от влажности. При изменении степени его натяжения стрелка перемещается по шкале, отградуированной в процентах. Относительная влажность измеряется обычно в центре помещения.

Для непрерывной графической регистрации относительной влажности воздуха за определенный период времени используются самопишущие приборы - гигрографы (суточный или недельный) типа М-21 (диапазон измерений от 30 до 100% при температурах от -30 до +45 ?С), в которых датчиком служит натянутый в рамке пучок обезжиренных человеческих волос (рис. 6).

Рис. 5. Гигрометр

Рис. 6. Гигрограф

5. Определение скорости движения воздуха

Перемещение воздуха в атмосфере характеризуется направлением движения и скоростью. Направление определяется стороной

света, откуда дует ветер, а скорость - расстоянием, проходимым массой воздуха в единицу времени (м/с). Преобладающее направление ветра в конкретной местности необходимо учитывать при планировке и строительстве населенных мест, размещении на их территории жилых зданий, аптечных организаций, детских садов, школ, больниц и других учреждений, которые должны располагаться с наветренной стороны по отношению к источникам загрязнения атмосферного воздуха и других объектов окружающей среды (промышленных предприятий, ТЭЦ и др.).

Господствующее для данного места направление ветра определяется по розе ветров. Роза ветров представляет собой графическое изображение частоты (повторяемости) ветров по румбам (направ- лениям), наблюдающихся в данной местности в течение года. Для обозначения румбов используются начальные буквы наименований сторон света. Для построения розы ветров от центра графика на основных (N, S, O, W) и промежуточных (N-O, N-W, S-O, S-W) румбах откладывают отрезки в определенном масштабе, соответствующие числу дней в году с данным направлением ветра. Затем концы отрезков по румбам соединяют прямыми линиями. Штиль (отсутствие ветра) обозначают окружностью из центра графика с радиусом, соответствующим числу дней штиля.

Рис. 7. Роза ветров

На рис. 7 роза ветров указывает на господствующее северо-восточное направление ветров в исследуемой местности в течение года, поэтому жилые дома, аптеки, больницы и детские учреждения сле- дует размещать с наветренной стороны (в северо-восточном направлении), а промышленные предприятия и другие источники загрязнения - с подветренной стороны (в юго-западном направлении). Промышленные предприятия и другие источники негативного влияния на среду обитания и здоровье человека необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами (СЗЗ). Ширина санитарно-защитной зоны устанавливается в соответствии с санитарной классификацией промышленных предприятий, сооружений и иных объектов в зависимости от степени вредности производства, его мощности, характера и количества выделяемых в окружающую среду загрязняющих веществ, создаваемого шума, вибрации и других вредных физических факторов (Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. СанПиН2.2.1/2.1.1.1200-03). По этим признакам промышленные предприятия разделены на 5 классов, для каждого установлен размер СЗЗ: для предприятий 1-го класса - 1000 м с не менее 40% озеленения, для 2-го - 500 м, 3-го - 300 м с не менее 50% озеленения, для 4-го - 100 м и 5-го - 50 м с не менее 60% озеленения.

Рис. 8. Анемометры (слева - чашечный, справа - крыльчатый)

Измерение сравнительно больших скоростей движения воздуха производится анемометрами различных конструкций. Выбор типа анемометра определяется величиной измеряемой скорости движения воздуха. Чашечный анемометр МС-13 измеряет скорости от 1 до 30 м/с. Его чаще всего используют в метеорологической практике. Крыльчатый анемометр АСО-3 используется в производственных помещениях для измерения скоростей движения воздуха в диапазоне 0,3-5,0 м/с (рис. 8).

Принцип работы приборов основан на передаче вращения лопастей, укрепленных на оси, счетному механизму, фиксирующему число оборотов. Для определения скорости воздушной среды разность между показаниями анемометра после его нахождения в струе воздуха в течение 3 мин и первоначальными показаниями прибора делят на число сунд измерения. Число оборотов в сунду соответствует скорости движения воздуха в м/с.

Для измерения малых скоростей воздуха в помещении используются стеклянные шаровые или цилиндрические кататермометры, которые позволяют измерить скорость в диапазоне 0,05-2,0 м/с (рис. 9).

Рис. 9. Кататермометр шаровой

Шкала шарового кататермометра состоит из 7? (от 33 до 40?), шкала цилиндрического - из 3? (от 35 до 38?). Определение основано на оценке интенсивности охлаждения нагретого прибора за счет охлаждающей способности воздуха. Охлаждающую способность воздуха «Н» определяют по фактору кататермометра (F) и времени охлаждения его резервуара (t) в сундах с 38? до 35 ?С или с 40? до 33?С шкалы прибора. Величина F указана в верхней части кататермометра, она соответствует количеству тепла в милликалориях, теряемого с 1 см 2 поверхности прибора при его охлаждении с 40? до 33 ?С или от 38? до 35 ?С. Прибор нагревают в стакане с горячей водой с температурой 66-75 ?С для того, чтобы спирт поднялся немного выше верхней отметки шкалы прибора, вытирают прибор насухо и, подвесив его в центре помещения, отмечают время, требующееся для охлаждения спирта с 40? до 33 ?С или с 38? до 35 ?С. Охлаждающую способность воздуха «Н» находят по формуле:

H = [(F/3) (40-33)] / t, мкал /см 2 .

Для учета охлаждающего действия окружающего воздуха необходимо вычислить фактор Q, равный разности между средней температурой кататермометра (36,5 ?С) и температурой воздуха в помещении. Рассчитав H/Q, скорость движения воздуха в точке измерения находят по табл. 3.

Скорость движения воздуха может быть рассчитана и по эмпирической формуле: V = [(H/Q - 0,20)/0,40] 2 м/с. Летом благоприятны скорости движения атмосферного воздуха в пределах 1-4 м/с, а в помещении - 0,2-0,4 м/с.

Для измерения и контроля параметров воздушной среды в настоящее время используются специальные приборы метеометры типа МЭС-200, предназначенные для измерения атмосферного давления, относительной влажности воздуха, его температуры и скорости воздушного потока внутри помещения. В качестве датчиков для измерения параметров в приборе используются терморезисторы и сенсор влажности с блоком усилителя.

6. Исследование реакций организма на микроклимат

* Теплоощущение человека зависит от комплексного действия микроклиматических факторов, а также от интенсивности выполняемой работы, степени утомления, характера питания, одежды, эмоционального состояния, тренированности человека к холоду

Таблица 3. Скорость движения воздуха меньше 1 м/сек при различных диапазонах температуры воздуха в помещении

и других факторов. Оценку теплового самочувствия человек дает как «холодно», «прохладно», «нормально» (или «комфортно»), «тепло», «жарко». Более показательны объективные методы исследования теплового состояния организма.

Определение температуры кожи производится электротермометром в симметричных точках (3- 4 см от средней линии) на лбу, на груди, по середине плеча, на тыльной стороне кисти (между основаниями большого и указательного пальцев). Температура кожи лба и груди при нормальном теплоощущении человека = 31 ?- 34?, температура рук - не ниже 27?.

"Исследование потоотделения производится в условиях жаркого микроклимата или интенсивной физической работы и является

одним из показателей напряжения процессов терморегуляции. Йодокрахмальный метод Минора основан на цветной реакции крахмала с йодом при смачивании кожи потом. К участку кожи лба, припудренному крахмалом, прикладывают листочек фильтровальной бумаги, обработанный высохшей смесью 10% настойки йода, этилового спирта и касторового масла. При выделении пота бумажка окрашивается в темно-синий цвет. При комфортном микроклимате на ней могут быть лишь отдельные мелкие точки; крупные пятна свидетельствуют об усиленном потоотделении.

Санитарно-гигиеническое заключение основывается на сопоставлении результатов измерения микроклиматических параметров с их гигиеническими нормативами, а также с субъективными и объективными показателями терморегуляции присутствующих в помещении людей. Микроклимат может быть оценен как оптимальный (комфортный); допустимо прохладный или теплый; недопустимо холодный или жаркий.

Образец протокола для выполнения лабораторного задания «Определение и гигиеническая оценка микроклимата помещения»

H/Q	17,5?	20,0?	22,5?	25,0?
0,27	0,035	0,041	0,047	0,051
0,28	0,049	0,051	0,061	0,070
0,29	0,060	0,067	0,076	0,085
0,30	0,073	0,082	0,091	0,101
0,31	0,088	0,098	0,107	0,116
0,32	0,104	0,113	0,124	0,136
0,33	0,119	0,128	0,140	0,153
0,34	0,139	0,148	0,160	0,174
0,35	0,154	0,167	0,180	0,196
0,36	0,179	0,192	0,206	0,220
0,37	0,198	0,212

По вертикали, м	По горизонтали,?С
	У наружной стены	В центре	У внутренней стены	Перепад
1,5 м от пола	Т з	Т 2	Т 4	Т 3 -Т 4
0,5 м от пола
Перепад,?С		Т 2 -Т 1

Расчет средней температуры воздуха в помещении:

Т ?ср =(Т1 + Т 2 + Т з + Т4) / 4 ... 3. Определение влажности воздуха:

Определение абсолютной влажности с помощью аспирационного психрометра Ассмана:

Показания сухого термометра. Показания влажного термометра. Расчет абсолютной влажности по формуле: Расчет относительной влажности по формуле: 4. Определение скорости движения воздуха в помещении с помощью шарового кататермометра: Время охлаждения прибора (t) ... Фактор прибора (F) ...

Охлаждающая способность воздуха: H = [(F/3) (40-33)] / t ...

Q (36,5? - Т ?ср) =..., H / Q = ..., V = ... Заключение (образец)

Микроклимат данного помещения обеспечивает комфортные условия (или недопустимо жаркий и вызывает значительное напряжение терморегуляции; несколько выше зоны комфорта - допустимо теплый и вызывает некоторое напряжение терморегуляции; ниже зоны комфорта - недопустимо холодный и вызывает ощущение холода и пр.). Для оздоровления микроклимата рекомендуется...

Микроклимат помещений

План лекции:

1. Влияние микроклимата на организм человека.

2. Гигиеническая оценка микроклимата и принципы его

нормирования.

3. Средства улучшения микроклимата помещений.

стр. 59-73

Влияние микроклимата на организм человека.

Микроклимат представляет собой комплекс физических факторов , оказывающих влияние на теплообмен человека с окружающей средой , его тепловое состояние , самочувствие , работоспособность и здоровье .

Показателями микроклимата являются: температура воздуха и его относительная влажность,

скорость движения воздуха,

тепловое излуче­ние от внутренних поверхностей помещения (стены, потолок, пол, техни­ческое оборудование).

Микроклимат определяет климатические условия на ограниченной территории: в пределах одного и того же населенного пункта, улицы, в

помещениях.

По степени его влияния на тепловой баланс человека микроклимат подразделяется на комфортный или нейтральный и дискомфортный на­ гревающий или охлаждающий .

Пребывание в условиях дискомфортного микроклимата в зависи­мости от степени этого дискомфорта, возраста человека и ряда других факторов может привести к возникновению острой или хронической формы тепловой патологии.

Влияние нагревающего микроклимата на организм человека

При остром действии перегрева может возникать острая гипертер­мия, гиперпиретическая и судорожная формы этой патологии.

Острая гипертермия характеризуется повышением температуры тела до 38-40°С, потоотделением (часто профузным), тахикардией (до 100 ударов в 1 мин. и более), учащением дыхания, головокружением, наруше­нием зрительного восприятия.

Гиперпиретическая форма (тепловой удар) обычно возникает при сочетании высокой температуры воздуха с очень высокой влажностью. При легкой форме наблюдается адинамия, вялость, головная боль, влаж­ная кожа, нормальная или субфебрильная температура тела, тахикардия,

тахипноэ.

При средней тяжести теплового удара пострадавший апатичен, неподвижен, температура тела 39-40°С, учащенный пульс, влажная гипе-

ремированная кожа, головная боль, тошнота, рвота, возможно периоди­ческое сопорозное состояние.

Для тяжелой формы гипертермии характерно острое внезапное начало, быстрое нарастание неврологической симптоматики (психомо­торное возбуждение, коматозное состояние, галлюцинации и др.), уча­щенное аритмичное дыхание, нитевидный пульс, тахикардия 140 и более уд./мин., сухая бледноцианотичная кожа, температура тела 40-41°С.

Судорожная форма острой гипертермии развивается в результа­те обильного потения, приводящего к потере большого количества ми­неральных солей и возникновению электролитного дисбаланса.

Хронический перегрев может возникать при длительном пребыва­нии, особенно во время работы, в микроклимате с температурой возду­ха 26-28°С, высокой влажностью (более 80%) и скоростью движения воздуха менее 0,3 м/сек. Хроническая гипертермия проявляется в по­ражении ряда физиологических систем. Нарушение водно-солевого обмена и функций ЦНС приводят к понижению желудочной секреции, развитию гипоацидного гастрита, ахилии. Расширение сосудов увеличи­вает нагрузку на сердечную мышцу, вызывает тахикардию, гипертрофию и дистрофию миокарда. Страдает и ряд других систем.

Влияние охлаждающего микроклимата на организм человека

Острая гипотермия возможна при температуре воздуха ниже 0°С, но может быть и при более высокой температуре в сочетании с высокой влажностью и подвижностью воздуха. Так, во время Великой Отече­ственной войны известны случаи отморожения ног у солдат при темпе­ратуре воздуха, близкой к нулю, когда длительное вынужденное поло­жение в окопах приводило к нарушению кровообращения в конечнос­тях. Ноги быстро охлаждались в результате интенсивной теплоотдачи излучением в сторону холодных и сырых стен окопов. Переохлаждение конечностей усугублялось увлажнением одежды и обуви, которые ста­новились более теплопроводными. Такая ситуация приводила к отморо­жению стоп (так называемая «окопная» или «траншейная» стопа).

Локальное охлаждение частей тела может вызвать местные воспали­тельные процессы (невралгии, миозиты), а также заболевания в резуль­тате рефлекторной реакции на воздействие холода (острые респира­торные заболевания, ангина, гломерулонефрит и др.).

Общее охлаждение вызывает снижение защитных сил организма в отношении инфекционных агентов, способствует аллергическим заболе­ваниям (при переохлаждении образуются гистаминоподобные вещества), падает работоспособность. При глубокой общей гипотермии возможен летальный исход.

В связи со сказанным актуальное значение приобретают вопросы унифицированных подходов к гигиенической оценке микроклимата и теплового состояния человека, а также нормирования микроклимата помещений.

Гигиеническая оценка микроклимата и принципы его нормирования.

Осуществляется путем субъективной и объективной оценки микро­ климата и объективной оценки фактического теплового самочувствия

человека .

1.Субъективная оценка основывается на результатах опроса одно­родной группы людей, находящихся в данных микроклиматических ус­ловиях. Существует 7 характеристик теплоощущений - от «очень хо­лодно» до «очень жарко».

2.Объективная оценка микроклимата заключается в инструменталь­ном исследовании всех физических параметров микроклимата и срав­нении полученных данных с их нормативными значениями для помеще­ний различного назначения.

При объективной оценке фактического теплового самочувствия человека чаще всего используются методы, основанные на применении и оценке температуры и влажности поверхности кожи испытуемого. На­пример, весьма информативным и доступным является сравнение темпе­ратур кожи лба и кисти. В условиях теплового комфорта у здорового человека температура кожи лба составляет 32,5-33,5°С, кисти - 29- 30°С, а разница между ними в норме - 3-4°С.

Нормирование микроклимата помещений

Важнейшая роль микроклимата в жизнедеятельности человека зак­лючается в сохранении температурного гомеостаза организма. Однако термостабильность организма, обеспечиваемая равенством теплопродук­ции и теплоотдачи, не является единственным условием теплового ком­форта человека. Должны быть соблюдены и другие условия, например: доля теплоотдачи за счет испарения влаги с поверхности кожи должна составлять не более 30% от суммарной теплоотдачи; разница средне­взвешенной температуры кожи и температуры кожи на отдельных учас­тках поверхности тела должна иметь определенные значения и т.д.

Основными принципами гигиенического нормирования парамет­ ров микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий явля­ ются :

а ) гигиеническое нормирование дифференцированных величин оптимальных и допустимых параметров микроклимата , учет суточной и сезонной ритмики колебаний физиологических функций, а также акклиматизации человека к определенным климатическим поясам.

Допустимые параметры, при их комплексном воздействии, могут вы­зывать изменения теплового состояния, незначительные дискомфорт­ные тепловые ощущения. При этом может снижаться работоспособность человека, но не нарушается его здоровье;

б ) дифференцированное нормирование параметров микроклимата
в отношении возрастных групп населения ;

в ) учет при гигиеническом нормировании оптимальных и допусти­
мых параметров микроклимата , уровня энерготрат ( активности ) и теп­
лозащитных показателей одежды соответствующих групп населения .

Иллюстрацией к сказанному является следующее. Многообразие климатических условий в РФ исключает возможность установления еди­ных параметров для всей территории страны. Например, в зимний пери­од года оптимальными величинами температуры воздуха в жилых поме­щениях считаются следующие стандарты: для северных районов 21 - 22°С, для зоны умеренного климата - 18-20°С, для южных широт 17- 18°С.

Безусловно, приведенные стандарты температуры воздуха рассчита­ны на «среднего» человека, т.к. для мужчин и женщин, особенно для стариков и детей, лиц с ослабленной функцией терморегуляции, опти­мальные температуры воздуха в помещениях будут различными.

Для установления определенного уровня теплового комфорта име­ет большое значение характер одежды. Известно, например, что более высокие нормы температуры, принятые для жилых зданий в США по сравнению с Англией, в значительной мере объясняются различием в тканях одежды, которую носят зимой в этих странах.

В целом гигиеническое нормирование тепловых факторов должно обеспечивать :

комплексность ;

дифференцированность ;

гарантированность .

Последний принцип обозначает, что нормируемые параметры мик­роклимата должны гарантировать сохранение здоровья и работоспо­собности даже человеку с пониженной переносимостью колебаний фак­торов окружающей среды.

Например, верхняя граница скорости движения воздуха лимитирует­ся и по той причине, что при скорости 0,5 м/сек. и более увеличивается число жалоб на дискомфортные ощущения в области глаз и верхних дыхательных путей (отмечались сухость слизистых оболочек, резь в гла­зах, слезотечение, затруднение носового дыхания).

Нижняя граница скорости движения воздуха определяется тем, что легкое движение воздуха не только сдувает обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха, но и являет­ся тактильным стимулятором сложнорефлекторных процессов термо­регуляции. Поэтому оптимальной величиной скорости движения возду­ха в жилых помещениях является 0,1 м / сек . Допустимая величина дан­ного фактора составляет 0,25 м/сек. Многие авторы оценивают величи­ну 0,25 м/сек. как верхнюю границу оптимальных значений данного

фактора микроклимата.

Нормирование влажности воздуха обусловлено в том числе ее зна­чимостью в обеспечении должного уровня влажности кожи человека , слизистых глаз и верхних дыхательных путей . Установлено также, что «сухой» воздух способствует увеличению бактериальной и химической загрязненности воздушной среды (например, за счет увеличения испаре­ния и летучести химических веществ). Перечисленные причины обус­ловливают как оптимальную величину относительной влажности возду­ха 40-60%. Допустимой является относительная влажность 30-70%. Как отмечалось выше, оптимальные значения температуры воздуха в помещениях зависят от многих причин и будут обеспечивать комфорт­ное состояние человека только при сочетании этих температур с други­ми факторами микроклимата, имеющими также оптимальные значения. Следует отметить, что по данным разных авторов оптимальные ве­личины температуры и скорости движения воздуха имеют определен­ные различия, Величины температуры,

относительной влажности и скорости движения воздуха

в жилых, общественных и административных помещениях,

В ряде случаев климатические условия (жаркий или холодный кли­мат), технологические несовершенства жилых и общественных зданий, недостатки в использовании факторов, регулирующих микроклимат в помещениях, требую нормирования допустимых параметров микрокли­мата, изложенных в таблице 5.

Таблица 5 Величины факторов микроклимата в жилых, общественных и административных помещениях, рекомендуемые в качестве допустимых

Проблема нормирования микроклимата помещений в летнее вре­мя наиболее актуальна для районов с жарким климатом.

Так, одни исследователи считают, что оптимальные параметры тем­пературы воздуха в условиях жаркого сухого климата колеблются в пределах от 21 до 28°С, при относительной влажности 25-60% и скоро­сти движения воздуха 0,1-0,25 м/с. Другие ученые принимают за вер­хнюю границу оптимальных условий температуру воздуха 24-25°С.

Вместе с тем очевидно, что при высокой температуре и влажности воздуха значительно уменьшается теплоотдача путем испарения, и пере­гревание организма наступает при более низкой температуре воздуха. Отсюда следует, что повышение температуры воздуха требует соответ­ствующего снижения его влажности.

Нормирование микроклимата производственных помещений отли­чается большей дифференцированностью и большей разницей опти­мальных значений основных физических факторов микроклимата . Эти отличия зависят от категорий работ по уровню энерготрат (5 категорий) и теплового излучения от внутренних поверхностей конструкций (таб­лица 6).

В тех случаях, когда особенности технологии производства, техни­ческие трудности и большие экономические затраты не позволяют обес­печить оптимальные величины параметров микроклимата, устанавлива­ются допустимые значения микроклимата на рабочих местах. Это озна­чает, что при таких условиях тепловое состояние людей сохранится на допустимом уровне в течение 8-часовой рабочей смены (таблица 7).

С точки зрения обеспечения теплового комфорта человека важное значение имеет величина перепадов температуры воздуха. Градиент по высоте помещения не должен превышать 2°С на каждый метр высоты. Повышение вертикального перепада более 3°С может привести к ох­лаждению конечностей и рефлекторным изменениям температуры вер­хних дыхательных путей.

Разница температур в горизонтальном направлении должна состав­лять не более 2-3°С от наружной до внутренней стены.

Нормативы температуры воздуха помещений удовлетворяют гигие­ническим требованиям только в том случае, если температура внутрен­них поверхностей стен ниже температуры комнатного воздуха не бо­лее чем на 2-3°С. Более низкая температура стен и окружающих пред­метов повышает радиационные потери тепла, что вызывает ощущение дискомфорта.

Особую ответственность и сложность представляет гигиеническое нормирование микроклимата больничных помещений.

Нормативы факторов микроклимата больничных помещений должны учитывать осо­ бенности теплового состояния больного , его возраст , характер и стадию патологического процесса , время суток и сезон года , климатическое районирование региона .

Средства улучшения микроклимата помещений

Комфортные условия микроклимата обеспечиваются, прежде всего, системами отопления и вентиляции, устройствами кондиционирования воздуха. Для отопления жилищ, школ, дошкольных учреждений, больниц и большинства общественных зданий наиболее используемым является центральное водяное отопление. Схема такого отопления включает: генератор тепла (котел, бойлер), разводящие трубы и стояки, обогрева­тельные приборы (радиаторы). Во избежание ожогов и возгорания пыли температура поверхности радиаторов (батарей) водяного отопления не должна превышать 80°С. Тепло от радиаторов отдается в помещение путем контакта их поверхности с воздухом. Поэтому подобное отопле­ние называется конвекционным.

Паровое отопление из-за высокой температуры поверхности ради­аторов не пригодно для обогрева жилых и общественных зданий.

В последние годы все чаще используется центральное панельно-лучистое отопление. При этой системе отопительные приборы пред­ставляют собой систему нагревательных труб в бетонных панелях, кото-

рые могут встраиваться в стены, пол или потолок. Через трубы пропуска­ют горячую воду. Панели образуют большую теплоизлучающую поверх­ность, отдающую лучистое тепло всем другим поверхностям в помеще­нии. Панели в стенах нагревают до 30-45°С, в полу - до 24-2б°С, в потолке до 24-28°С. При панельном отоплении обеспечивается равно­мерная температура воздуха по вертикали и горизонтали. Лучистое ото­пление качественно изменяет теплообмен человека: уменьшаются по­тери излучением и соответственно могут повыситься потери конвекци­ей. Благодаря этому тепловой комфорт достигается при более низких температурах воздуха. Это позволяет лучше и чаще проветривать поме­щения. Возможность пониженных температур воздуха (менее 18°С) при лучистом отоплении, имеет существенное значение для некоторых кате­горий больных (с сердечно-сосудистой патологией, нарушением функ­ций внешнего дыхания, для дерматологических и др.).

Возможность дышать более холодным воздухом, чем при конвекцион­ном отоплении, является одним из основных физиологических преиму­ществ лучистого отопления, т.к. при снижении температуры увеличивает­ся парциальное давление кислорода. Кроме того, лучистое тепло прони­кает вглубь тканей и, воздействуя непосредственно на их клеточные эле­менты, благоприятно влияет на обменные процессы в организме.

Летом лучистая система отопления может использоваться для про­пускания холодной воды для радиационного охлаждения помещения. Все большее применение находят централизованные и локальные системы кондиционирования. Автономные кондиционеры позволя­ют в помещениях объемом до 150-180 м 3 поддерживать температуру воздуха в пределах 18-25°С, относительную влажность 40-60%, ско­рость движения воздуха - до 0,3 м/сек.

В районах с жарким климатом актуальной является борьба с пере­гревом помещений. Для этого используется правильная ориентация окон по сторонам света. Ориентация окон на юго-запад не рекомендуются в условиях жаркого и теплого климата из-за перегрева помещений.

Наиболее благоприятной является ориентация окон на восток , юго - восток и юг . Защита помещений от солнечной радиации и перегрева достигается также за счет :

1) увеличения толщины сильно инсолируемых стен до 0,7 м и бо­лее ;

2) увеличения высоты помещений - до 3,2 м;

3) защиты стен и окон от солнечных лучей верандами и зелеными насаждениями ;

4) окраски наружных стен в белый цвет для лучшего отражения

солнечных лучей ;

5) устройства над окнами козырьков и других солнцезащитных со -

оружений ;

6) применения ставен , жалюзи или штор , что снижает температуру воздуха в помещении на 3-4,5 °С ;

7) сквозного проветривания ;

8) использования внутри помещений вентиляторов для охлаждения тела движущимся воздухом ;

9) применения кондиционеров .

В закрытых помещениях различного типа во время пребывания там людей меняются химический состав и физические свойства воздуха: нарастает количество углекислого газа, водяных паров, тяжелых ионов, уменьшается содержание кислорода, легких ионов, повышаются темпе­ратура, запыленность и бактериальная загрязненность, появляются орга­нические примеси.

Для улучшения микроклимата и сохранения чистоты воздуха важ­нейшим средством является вентиляция и естественное проветрива­ние (аэрация) помещений.

Естественная вентиляция помещений обусловливается разностью температур наружного и комнатного воздуха и силой ветра. Нагретый в помещении воздух поднимается вверх и уходит из комнаты через окон­ные и дверные проемы. На его место в нижнюю часть помещения уст­ремляется холодный атмосферный воздух.

Механическая вентиляция может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Приточная вентиляция подает свежий воздух в помещение венти­лятором, загрязненный воздух удаляется естественным путем. Одну при­точную вентиляцию устраивают редко (например, на производстве для улучшения условий микроклимата).

При вытяжной вентиляции воздух из помещений отсасывается с помощью вентилятора, а свежий воздух поступает естественным путем. Вытяжную вентиляцию применяют тогда, когда помещения загрязняют­ся вредными газами, пылью или водяными парами.

Приточно - вытяжная вентиляция позволяет вентилятором засасы­вать атмосферный воздух и после очистки, подогрева и увлажнения он подается через приточные каналы в помещение. Через вытяжные кана­лы воздух отсасывается из помещения другим вентилятором и выбрасы­вается наружу.

Приточно-вытяжная вентиляция устраивается в больницах, производ­ственных помещениях, зрелищных учреждениях и др.

Чрезвычайно ответственно правильное устройство вентиляции в лечебно-профилактических учреждениях. Для очистки наружного воз­духа от пыли применяются масляные и волокнистые фильтры (первая ступень очистки воздуха). Воздух, подаваемый в операционные, наркоз­ные, родовые, послеоперационные палаты, реанимационные, ожоговые, палаты для новорожденных, грудных, недоношенных и травмированных

детей, дополнительно очищается в бактериальных фильтрах (вторая сту­пень очистки воздуха).

К организации воздухообмена операционных блоков предъявляют­ся особые требования, целью которых является исключение возможно­сти переноса инфекции из палатных и других смежных с операционным блоком помещений. В операционной приток должен преобладать над вытяжкой. Это направляет движение воздушных потоков из операцион­ной в прилегающие к ней помещения, а из этих помещений в коридор. В коридорах необходимо устройство вытяжной вентиляции.

Необходимо предусматривать изолированные системы вентиляции для чистых и гнойных операционных, для родовых блоков, реанимаци­онных отделений, перевязочных, рентгеновских кабинетов и др.

В детских учреждениях широкое распространение получило со­ четание центральной вытяжной вентиляции с местным притоком неиз­ мененного атмосферного воздуха - с аэрацией . В теплое и переход­ное время года должна проводиться непрерывная аэрация помещений в присутствии детей. Приток воздуха осуществляется через фрамуги, створки окон. При правильном устройстве фрамуг наружный воздух направляет­ся к потолку.

При низкой наружной температуре воздуха аэрация групповых и игральных комнат дошкольных учреждений должна проводиться до прихода детей и заканчиваться за 30 минут до их появления.

В помещениях спален и спален-веранд фрамуги закрывают за 30 минут до сна детей, затем открывают во время сна и вновь закрывают за 30 минут до подъема.

Учебные помещения в школах должны проветриваться во время пе­ремен, а рекреационные - во время уроков. До начала занятий в школах и после их окончания необходимо осуществлять сквозное проветрива­ние учебных помещений. Длительность сквозного проветривания опре­деляется погодными условиями и в зависимости от этого составляет от 1-й до 30 минут. Уроки физкультуры следует проводить в хорошо аэри­руемых залах. Для этого необходимо во время занятий открывать одно-два окна с подветренной стороны при температуре наружного воздуха выше +5°С и слабом ветре. При более низкой температуре и большей скорости ветра занятия в зале проводятся при открытых фрамугах, а сквоз­ное проветривание - во время перемен. При достижении в помещении температуры воздуха до 14-15°С проветривание зала прекращается.

Таким образом, использование средств по оптимизации микрокли­мата помещений является совершенно необходимым, т.к. с их помощью улучшается теплоощущение, значительно повышается работоспособность, улучшается состояние больных и т.д. В ряде климатических районов, а также в холодное или жаркое время года, вне зависимости от климата отопление и вентиляция помещений являются непременными фактора­ми для нормальной жизнедеятельности людей.

Разработка новых технологических средств контроля и регуляции воздушной среды в производственных помещениях обусловлена необходимостью повышения требований к качеству условий работы. В благоприятной для самочувствия и здоровья в целом среде люди эффективнее справляются со своими обязанностями, что напрямую отражается на объемах производства. На данный момент ключевые факторы обеспечения чистого воздуха базируются на использовании устройств кондиционирования и промышленной вентиляции. Центральное же место в контексте рассмотрения проблем создания оптимальных условий для работы в помещениях занимает микроклимат - это совокупность показателей климата среды внутри производственного объекта. То есть можно выделить два аспекта, важных с точки зрения сохранения оптимального качества воздуха в помещении, - это микроклимат и его параметры.

Что такое производственный микроклимат?

В современных регламентах, предусмотренных для организации немало внимания уделяется безопасности рабочих. На фоне усложнения технологий изготовления, переработки и утилизации на предприятиях возникает и потребность в соответствующей защите людей. В плане определения концепции защиты персонала наибольшее значение имеет именно микроклимат - это совокупность параметров воздушной среды, на основе которых определяются допустимые и оптимальные величины температуры, влажности, теплового облучения и других характеристик. В дальнейшем они становятся отправной точкой для выработки стратегии создания комфортных условий для плодотворной работы людей на предприятии.

Факторы, влияющие на значение параметров

Формирование микроклимата происходит под действием нескольких факторов, определяющих и значения его параметров. В течение дня их показатели могут меняться, а на отдельных участках и вовсе различаться в одно и то же время. В список основных факторов, определяющих параметры микроклимата, входят следующие:

• климатический пояс и время года;
• размеры цехов, помещений, отделов;
• условия и характеристики воздухообмена;
• техническое обеспечение производственного процесса;
• количество сотрудников.

Параметры микроклимата

При анализе условий формирования микроклимата в рабочем процессе параметры могут рассматриваться как по отдельности, так и в совокупности. К показателям, характеризующим производственную среду, относят скорость перемещения, значения влажности и температуру воздуха. Помимо этого, также учитывается возможное термооблучение. как правило, определяется характеристиками поверхностей. В частности, берется во внимание состояние конструкций и оборудования (агрегаты, приборы, экраны). Температурные параметры микроклимата учитываются только при условии наличия средств, обеспечивающих тепловыделение. Это же относится и к облучению теплом. Показатели влажности основываются на коэффициентах пара, который содержится в воздушной среде. При этом влажность может рассчитываться как максимальная, относительная и абсолютная.

Влияние микроклимата на организм

Параметры производственного микроклимата напрямую воздействуют на состояние человека. К примеру, снижение показателя температуры и увеличение скорости движения воздушных потоков усиливает конвективный теплообмен и теплоотдачу. Это происходит в процессе испарения пота и может способствовать переохлаждению организма. И напротив, производственный микроклимат может спровоцировать обратные процессы, если температура воздуха повышается. Влажность также играет немалую роль в воздействии производственной среды на тело человека. С этим показателем связаны переносимость организмом температуры и его тепловые ощущения. Если относительная влажность повышается, то испарение пота происходит медленнее и возникает риск перегрева организма.

Неблагоприятные воздействия на тепловые ощущения в большей степени оказывает повышенная влажность в условиях, когда температура превышает 30°С. Весь объем тепла, выделяемого на фоне испарения пота, будет уходить в окружающую среду, которую формирует рабочий микроклимат в данном помещении. Высокие показатели влажности исключают возможность испарения пота - его капли стекают по кожному покрову. В итоге запускается процесс проливного течения пота, что изнуряюще действует на человека и препятствует оптимальной теплоотдаче.

Санитарно-гигиенические требования

Нормы, регулирующие характеристики микроклимата, закреплены в санитарно-гигиенических актах для производственных объектов. В регламенте приводятся гигиенические требования к микроклимату, предусматривающие оптимальные и допустимые значения температуры, скорости движения и влажности воздушной среды. Кроме этого, существуют требования к тепловому облучению для производственных помещений с учетом трудовых нагрузок и времени года.

Выполнение установленных нормативов не всегда возможно на предприятиях, где противоречат технологические требования. В таких случаях соблюдение правил надзорных служб не позволяет достичь экономической целесообразности в работе предприятия. Однако это не значит, что руководители не предпринимают соответствующих мер по созданию благоприятных рабочих условий. В качестве альтернативы практикуется введение мер по защите работающих средствами специальной безопасности.

Оптимальные показатели

Благоприятные микроклиматические условия на производственных объектах в большинстве случаев рассчитываются из показателей рабочего. Оптимальные требования к микроклимату направлены на обеспечение общего и локального ощущения тепловой комфортности в течение восьмичасовой смены. При этом важно, чтобы поддерживалось минимальное напряжение в процессе терморегуляции.

Одним из главных критериев в расчете оптимальных показателей микроклимата является отсутствие факторов, вызывающих отклонения в состоянии здоровья. Кроме этого, производственный микроклимат должен создавать предпосылки для повышения работоспособности людей. Требования распространяются на операторские рабочие места, где функции сотрудника могут быть связаны не только с выполнением технических задач. Это и участки, в работе на которых предусматривается также нервно-эмоциональное напряжение, к примеру, пульты и посты управления, комплексы с вычислительной техникой и кабинеты, откуда оператор управляет технологическими процессами.

Допустимые условия микроклимата

Для формирования условий с допустимыми параметрами используются менее жесткие требования. Так как производственный микроклимат - это совокупность показателей по разным факторам в рабочей среде, крайние показатели нередко становятся единственно возможными. В таких случаях и применяются нормативы с допустимыми значениями. При их соблюдении исключается риск серьезных отклонений в здоровье сотрудников, но влияние на конкретные и общие ощущения в виде дискомфорта, появления плохого самочувствия и снижения работоспособности все-таки возможны. Например, допустимые значения температуры воздушной среды в зависимости от характера рабочего процесса могут составлять от 3 до 5°C, что иногда вызывает дискомфорт, если не предусмотрены специальные средства индивидуальной защиты.

Средства измерения параметров микроклимата

Чтобы определить показатели условий микроклимата, необходимо использовать соответствующие измерительные приборы. Традиционным устройством для контроля температурного режима является термометр, но могут применяться и термографы, с помощью которых фиксируются показатели в определенном промежутке времени. Более широкий перечень устройств используется для определения влажности, на которую также распространяются требования к микроклимату помещений в виде конкретных величин. Это могут быть стационарные и аспирационные а также барометры - анероиды, применяемые и в измерении атмосферного давления.

Профилактика неблагоприятного влияния

Как уже отмечалось, придерживаться требований к микроклимату не всегда возможно, и отклонение от допустимых показателей требует проведения профилактических мероприятий, направленных на устранение вредного влияния. Реализуются они разными средствами, в том числе за счет использования систем воздушного кондиционирования, применения индивидуальных защитных средств от влияния низких и высоких температур и т. д. Поскольку микроклимат - это состояние среды, которая может быть локальной на объекте, нередко практикуется дифференциация помещений на предприятиях в зависимости от характеристик воздуха. Это позволяет обустраивать специальные комнаты отдыха, в которых рабочие нормализуют состояние своего организма.