Между человеком и окружающей его средой происходит постоянный теплообмен. Теплообменные функции организма, регулируемые терморегуляторными центрами и которой головного мозга, обеспечивают динамическое соотношение процессов теплообразования и теплоотдачи в зависимости от конкретных метеорологических условий среды. Основная роль в теплообменных процессах у человека принадлежит физиологическим механизмам регуляции отдачи теплоты.

В обычных климатических условиях теплоотдача организма осуществляется в основном за счет излучения, на долю которого приходится около 45 % всей излучаемой организмом теплоты, а также за счет конвекции - 30% и испарения 25%.

Часть теплоты расходуется на нагрев воздуха. Нормальное тепловое самочувствие (комфортные условия) соответствующие данному виду работ, обеспечивается при соблюдении теплового баланса:

 

Q = Qконв + Qизл + Qисп + Qвозд, (2.2).

 

При пониженной температуре окружающей среды удельный вес конвекционно-радиационных теплопотерь возрастает. В условиях повышенной температуры среды теплопотери конвекцией и излучением значительно уменьшаются, но увеличиваются за счет испарения. При температуре воздуха и ограждений, равной температуре тела, теплоотдача излучением и конвекцией практически теряет свое значение и единственным путем теплоотдачи становится испарение пота.

Низкая температура наружного воздуха и усиление подвижности воздуха способствует увеличению теплопотерь конвекцией и испарением.

Роль влажности при пониженных температурах воздуха значительно меньше. В то же время считается, что при низких температурах среды повышенная влажность увеличивает теплопотери организма в результате интенсивного поглощения водяными парами энергии излучения человека. Однако большое увеличение теплопотерь происходит при непосредственном смачивании поверхности тела и одежды.

Определенное значение для теплообмена организма имеют и теплопотери через органы дыхания, происходящее за счет нагревания выдыхаемого воздуха и испарения влаги с поверхности дыхательных путей. Увеличение теплопотерь тем больше, чем ниже температура выдыхаемого воздуха, а также чем больше объем легочной вентиляции.

В производственных условиях, когда температура воздуха и окружающих поверхностей ниже температуры кожи, теплоотдача осуществляется преимущественно конвекцией и излучением. Если же температура воздуха и окружающих поверхностей такая же, как температура кожи или выше ее, теплоотдача возможна лишь испарением влаги с поверхности тела и с верхних дыхательных путей, если воздух не насыщен водяными парами.

Значительная выраженность отдельных факторов микроклимата на производстве может быть причиной физиологических сдвигов в организме рабочих, в ряде случаев патологических состояний и профессиональных заболеваний.

При разных метеорологических условиях в организме человека происходят изменения в ряде функций систем и органов, принимающих участие в терморегуляции, - в системе кровообращения, нервной и потоотделительной системах. Интегральным показателем теплового состояния организма человека является температура тела. О степени напряжения терморегуляторных функций организма и о его тепловом состоянии можно судить также по изменению температуры кожи и тепловому балансу. Косвенными показателями теплового состояния могут служить влагопотери и реакция сердечно-сосудистой системы (частота сердечных сокращений, уровень артериального давления и минутный объем крови).

Стойкое нарушение терморегуляции, вследствие постоянного перегревания или переохлаждения организма обуславливает возникновение ряда заболеваний.

В условиях нагревающего микроклимата ограничение или даже полное исключение отдельных путей теплоотдачи может привести к значительному напряжению и даже нарушению терморегуляции, в результате которого возможно перегревание организма. Это состояние характеризуется повышением температуры тела, учащением пульса, обильным потоотделением и при сильной степени перегревания - тепловом ударе - расстройством координации движений, адинамией, падением артериального давления, потерей сознания. Вследствие нарушения водно-солиевого баланса может развиться также и судорожная болезнь, которая проявляется в виде тонических судорог конечностей, слабости, головных болей и др.

При работах на открытом воздухе во время интенсивного прямого облучения головы возникает солнечный удар, появляется головная боль, расстройства зрения, рвота, судороги, но сохраняется нормальная температура тела и др.

Воздействие инфракрасного излучения на организм человека проявляется как общими, так и местными реакциями. Местная реакция сильнее при облучении длинноволновой радиацией, поэтому при одной и той же интенсивности облучения время переносимости в этом случае короче, чем при коротковолновой радиации. За счет большой глубины проникновения в ткани тела коротковолновый участок спектра инфракрасной радиации обладает более выраженным общим действием на организм человека. Так, коротковолновая радиация (0,7 - 2,4 мкм) вызывает повышение температуры глубоколежащих тканей, например при длительном повторном облучении глаз ведет к помутнению хрусталика (профессиональная катаракта).

Под влиянием инфракрасного излучения в организме человека возникают биохимические сдвиги и изменения функционального состояния центральной нервной системы: образуется специфические биологические активные вещества типа гистамина, холина, повышается уровень фосфора и натрия в крови. усиливается секреторная деятельности желудка, поджелудочной и слюнных желез; в центральной нервной системе развиваются тормозные процессы, уменьшается нервно-мышечная возбудимость, понижается общий обмен.

Холодовый дискомфорт (конвекционный и радиационный_ вызывает в организме человека терморегуляторные сдвиги, направленные на ограничение теплопотерь и увеличение теплообразования. Уменьшение теплопотерь организма происходит за счет сужения сосудов в перифирических тканях.

Под влиянием низких и пониженных температур воздуха могут развиваться ознобления (припухлость кожи, ее зуд и жжение), обморожения, миозиты, невриты, радикулиты и др. При длительном охлаждении развиваются заболевания периферической нервной, мышечной систем, суставов: радикулиты, невриты, миозиты, ревматоидные заболевания. При частом и сильном охлаждении конечностей могут иметь место нейротрофические изменения в тканях.

назад | содержание | вперед