При повышение температуры воздуха возникают обратные общения. Исследователями установлено, что при температуре воздухи более 30 С работа способность человека начинает падать. Для человека определенные максимальные температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защиты. Предельное температуры вдыхаемого воздуха, при которой человек в состоянии дышать в течении нескольких минут без специальных средств защиты, около 116 С переносимость человеком температуры, как и его тепло ощущение , в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность , тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее поступает перегрев тела. Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокое влажность при toc > 30oC так как при этом почти все выделяемая теплота отдаётся в окружающую среду при испарении пота. При повышении влажности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного поправ. Возникает так называемые пролившие в течение пота, не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.
Недостаточная влажность воздуха также может оказаться неблагоприятной для человека следствие интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пересыхание и растрескивание , затем и загрязнения болезно творными микроорганизмами . потому при длительном пребывании людей закрытых помещениях рекомендуется ограничиваться относительной влажностью в пределах 30 … 70%
Вопреки установленных величина потовыделении мало зависит от недостатка воды в организме или от её чрезмерного потребления . у человека работающего в течении 3ч без питья образуется только на 8% больше потерянного количество наблюдается увеличение потовыделении всего на 6% по сравнению со случаем , когда вода возмещалась на 100 %. Считается допустимым для человека снижение его массы на 2 … 3 % путем испарения влаги - обезвоживание организма . Обезвоживание на 6% влечет за собой нарушение умственной деятельности , снижение остроты зрения ; испарение влаги на 15 … 20 % приводит к смертельному исходу.
Для восстановления водного баланса работающих в горячих цехах устанавливают пункты газированной питьевой водой расчета 4 … 5 л на человека в смену. На ряде заводов для этих целей применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную питьевую воду или чай.
Длительное воздействие высокой температуры особенно в сочетании с повышенной влажностью может привести к значительному накоплению теплоты в организме и развитию перегревания организма выше допустимого уровня - гипертермии - состоянию , при котором температура тело поднимается до 38 … 39оС . При гипертермии как следствие тепловом ударе наблюдаются головная боль, головокружение , общая слабость , искажение цветного восприятие , сухость во рту тошнота , рвота , обильное потовыделении. Пульс и дыхание учащены , в крови увеличивается содержание азота и молочной кислоты. При этом наблюдается бледность, зрачки расширены, временами возникают судорги , потеря сознания.
Производственные процессы , выполняемые при пониженной температуре , большой подвижности и влажности воздуха , могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждение организма гипотермии . В начальный период воздействия умеренного холода наблюдается уменьшение частоты дыхания объёма входа. \при продолжительном действии холода дыхание становится неритмичным , частота и объём входа увеличивается , изменяется углеводный обмен. Прирост обменных процессов на 1оС составляет около 10% а при интенсивном охлаждении он может возрасти в 3 раза по сравнению с уровнем основного обмена . Появление мышечной дрожи , при которой внешняя работа не совершается а вся энергия превращается в теплоту, может в течении некоторого времени задерживать снижение температуры внутренних органов. Результатом действия низких температур является холодовые травмы.
Параметры микроклимата оказывает существенное влияние и на производительность труда. Институт гигиены труда и профзаболеваний установил , что производительность труда работников машиностроительного предприятия при температуре 29,4оС снижается на 13% , а при температуре 33,6оС на 35% по сравнению с производительностью 26оС.
Длина волны лучистого потока с максимальной энергией теплового лучения определяется по закону смещения Вина (для абсолютного черного тела)
лЕмах = 2,9 * 103/Т
У большинства производственных источников максимум энергии приходится на инфракрасные лучи (лЕмах >0,78мкм ).
Атмосферное давление оказывает существенное влияние на процесс дыхание и самочувствие человека. Если воды и пищи человек может прожить несколько дней, то без кислорода - всего несколько минут. Основным органом дыхания человека , посредством которого осуществляется газообмен с окружающей средой ( главным образом О2 и СО2) , является трахибронхиальное дерево и большое число пузырей , стенки которых пронизаны густой сетью капиллярных сосудов . общая поверхность альвеол взрослого человека составляет 90 … 150 м2. Через стенки альвеол кислород поступает в кровь для питания тканей организма.
Наличие кислорода во вдыхаемом воздухе - необходимо , недостаточное условие для обеспечения жизнедеятельности организма. Интенсивность диффузии кислорода в кровь определяется парциальным давлением кислорода в альвеолярном воздухе (РО2, мм.Рм.см) .
Наиболее успешно диффузия кислорода в кровь происходит при порциональном давлении кислорода в пределах 95 … 120мм рм.см. Измерении Ро2 вне этих пределов приводит к затруднению дыхания и увеличению систему. Так , на высоте 2.3км насыщение крови кислородом снижается до такой степени, что вызывает усиление деятельности сердца и легких . Но даже длительное пребывание человека в этой зоне не сказывается существенно на его здоровье и она называется зоной достаточной компенсации . С высоты 4км диффузия кислорода из легких в кровь снижается до такой степени , что несмотря на большое содержание кислорода , может наступить кислородное голодание - гипоксия . Основные признаки гипоксии головная боль , головокружение, замедленная реакция нарушение нормальной работы органов слуха .
Как показали исследования , удовлетворительное самочувствие человека при дыхании воздухом сохраняется до высоты около 4 км кислородом до высоты около 12вм. При длительных полетах на летательных аппаратах либо кислородные маски , либо скафандры . При нарушении герметизации давление в кабине резко снижается . Часто этот процесс протекает так быстро что имеет характер своеобразного взрыва и называется взрывной декомпрессией. Эффект воздействия взрывной декомпрессии на организм зависит от начального значения и скорости понижения давления , от сопротивления дыхательных путей человека общего состояния организма.
В общем случае чем меньше скорость понижения давления , тем легче она переносится . В результате исследований установлено , что уменьшение давления на 385 мм рм.см. за 0,4 с человек переносит без каких либо последствий . Однако новое давление которое возникает в результате декомпрессии , может привести и высотному метиоризму высотным эмфиземам
Высотный метеоризм - это расширение газов имеющихся в свободных полостых тела. Так на высоте 12 км объём желудка и кишечного тракта увеличивается в 5 раз. Высотные эмфиземы , или высотные боли - это переход газа из растворенного состояния в газообразное.
Избыточное давление воздуха приводит к повышению порциального давления кислорода в албвеолярном воздухе , к уменьшению объёма легких и увеличению силы дыхательной мускулатуры , необходимой дл производство вдоха и выдоха .
При работе в условиях избыточного давления снижаются показатели вентиляция легких за счет некоторого урежения частоты дыхания и пульса.Длительное пребывание при избыточном давлении приводит к токсическому действию некоторых газов , входящих в состав вдыхаемого воздух. Оно проявляется в нарушении координации движений , возбуждении или угнетении.
Наиболее опасен период декомпрессии , вмя которого и вскоре после выхода в условиях нормального атмосферного давления может развиться декомприссионнная болезнь . Сущность его состоит в том , что в период компрессии и пребывания при повышенном атмосферном давлении организм через кровь азотом . Продолжительность денатурации зависит в основном от степени насыщения тканей азотом . Если декомпрессия производится форсировано , в крови и других жидких средах образуются пузырьки азота, которые вызывают газовые эмболию и как её проявление - декомпрессионную болезнь . Тяжесть декомпрессионной болезни определяется массовостью закупорки сосудов и их локализацией . Развитию декомпрессионной болезни способствует переохлаждение организма. Понижение температуры приводит к сужению кровотока , что замедляет удаление азота из тканей и процесс денатурации . При высокой температуре наблюдается сгущение крови и и замедление её дыхания .
Терморегуляция организма человека , основными параметрами , обеспечивающими процесс теплообмена человека с окружающей средой, как было показано выше , являются параметры микроклимата. В естественных условиях на поверхности Земли эти параметры изменяются в существенных пределах. Так поверхности температура окружающей среды изменяется от 88 до +60оС подвижность воздуха - от 0 до 100 м/с относительная влажность от 10 до 100% и атмосферное давление - от 680 до 810 мм рм.см.
Вместе с изменением параметров микроклимата меняется и тепловое самочувствие человека . Условия Ю нарушающие тепловой баланс , вызывают в организм реакции , способствующие его восстановлению. Процесса регулирования тепловыделений для поддержания постоянной температуры тела человека называют терморегуляцией. Она позволяет сохранять температуру внутренних органов постоянной , близкой к 36,5 оС. Процессы регулирования тепловыделений осуществляются в основном тремя способами : биохимическим путем ; путем изменения интенсивности кровообращения и интенсивности потовыделения.
Терморегуляция биохимическом путем заключается в изменении интенсивности происходящих в организме окислительных процессов .
Терморегуляция путем изменения интенсивности кровообращения заключается в способности организма регулировать подачу крови от внутренних органов к поверхности тела путем сужения или расширения кровеносных сосудов . Перенос теплоты с потоком крови имеет большое значение вследствие низких коэффициентов теплопроводности тканей человеческого организма . При высоких температурах окружающей среды кровеносные сосуды кожи расширяются , и к ней от внутренних притекает большое количество крови и следовательно , больше теплоты отдается окружающей среде. При низких температурах происходит обратное явление : сужение кровеносных сосудов кожи , уменьшение притока крови к кожному покрову и , следовательно меньше теплоты отдаётся во внешнюю среду. Кровоснабжении при высокой температуре среды может быть в 20 … 30 раз больше , чем при низкой . В пальцах может изменятся даже 600 раз.
Терморегуляция путем изменения интенсивности потовыделения заключается в изменении процесса теплоотдачи за счет испарения. Испарительное охлаждение тело человека имеет большое значение . Так , при количество теплоты , отдаваемой человеком в окружающую среду при испарении , влаги , составляет около 18% общей теплоотдачи . При увеличении температуры окружающей среды до 27 оС доля возрастает до 30% при 36,6 С достигает 100%.
Терморегуляция организма осуществляется одновременно всеми способами. Так, при понижении температуры воздуха увеличению теплоотдаси за счет увеличения разности температур препятствуют такие процессы , как уменьшение влажности кожи, и следовательно , уменьшение теплоотдачи путем испарения , снижение температуры кожных покровов за счет уменьшения интенсивности транспортирования крови от внутренних органов и вместе с этим уменьшение разности температур.
Параметры микроклимата воздушной среды, которые обусловливают оптимальный обмен веществ в организме и при которых нет неприятных ощущений и напряженности системы терморегуляции , называется комфортными или оптимальными. Зона , в которой окружающая среда полностью отводит теплоту , выделяемую организмом и нет напряжения систем терморегуляции , называется зоной комфорта , Условия Ю при которых нормальное состояние человека нарушается , называются дискомфортными. При незначительной напряженности системы терморегуляции и небольшой дискомфортности устанавливаются допустимые метеорологические условия .
Гигиеническое нормирование параметров микроклимата производственных и учебных помещений. Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда « Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями .
В этих нормах отдельно нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне производственного помещения : температура , относительная влажность скорость воздуха в зависимости от способности организма человека к акклиматизации в разное время года , характера одежды , интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении.
Для оценки характера одежды и оптиматизации организма в разное время года введено понятие периода года. Различают теплый и холодный период года. Теплый период года характеризуется средно суточной температурой наружного воздуха +10С и выше , холодный ниже +10С .
При учете интенсивности труда все виды работ , исходя из общих энергозатрат организма , делятся на три категории : легкие , средней тяжести и тяжелые. Характеристику производственных помещений по категории выполняемых в них работ устанавливают по категории работ, выполняемых 50% и более работающих в соответствующем помещении. К легких работам с затратой энергии до 174Вм относятся работы выполняемые сидя или стоя , не работающие систематического физического напряжения . Легкие работы подразделяют на категорию 1а 1б. К работам средней тяжести относят работы с затратой энергии 175 … 232 Вм и 233 … 290 Вм . В категорию 2а входят работы связанные с постоянной ходьбой выполняемые стоя или сидя , но не требующие перемещения тяжести , связанные с ходьбой и переноской небольших тяжестей. К тяжелым работам с затратой энергии более 290 .. Вм относят работы , связанные с систематическим физическим напряжением в частности с постоянным передвижением , с переноской значительных тяжестей . По интенсивности тепловыделений производственные помещения делать на группы в зависимости от удельных избытком теплоты разность между суммарными поступлениями явкой теплоты и суммарными тепло потерями в помещении . Явная теплота , которая образовалась в пределах помещения, но была удалена из него без передачи теплоты воздуху помещения , при расчете избытков теплоты не учитывается . Незначительные избытки явной теплоты - это избытки - теплоты , не превышающие или равные 23Вм на 1м3 внутреннего объема помещения . Помещения со значительными явной теплоты характеризуется избытками теплоты более 23 Вм /м3.