2. Влияние климатических условий на работоспособность и здоровье человека

Одним из важнейших условий нормальной жизнедеятель­ности человека при выполнении профессиональных функций является сохранение теплового баланса организма при зна­чительных колебаниях различных параметров производствен­ного микроклимата, оказывающего существенное влияние на состояние теплового обмена между человеком и окружаю­щей средой.

Теплообменные функции организма, регулируемые терморегуляторными центрами и корой головного мозга, обеспе­чивают оптимальное соотношение процессов теплообразова­ния и теплоотдачи в зависимости от конкретных метеороло­гических условий. Основная роль в теплообменных процессах у человека принадлежит физиологическим механизмам регу­ляции отдачи тепла.

В обычных климатических условиях теплоотдача осуще­ствляется в основном за счет излучения примерно 45% всей удаляемой организмом теплоты, конвекции — 30% и испаре­ния — 25%.

Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным потреблением энергии. Лишь часть этой энергии затрачивается человеком на выполнении работы, остальная часть энергии расходуется на основной обмен и тепловыделения с окружающей средой.

Различают три способа распространения тепла: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.

Теплопроводность представляет собой перенос тепла вследствие беспорядочного (теплового) движения микрочастиц – атомов, молекул или электронов – непосредственно соприкасающихся друг с другом.

Конвекцией называется перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости.

Тепловое излучение – процесс распространения электромагнитных колебаний с различной излучающей длиной волны, обусловленным тепловым движением атомов или излучающего тела.

Наилучшее тепловое самочувствие человека будет тогда, когда тепловыделение (Q_тв ) организма человека полностью отдается окружающей среде (Q_то ), т.е. имеет место тепловой баланс (Q_тв = Q_то ). Превышение тепловыделения организма над теплоотдачей в окружающую среду (Q_тв > Q_то ) приводит к нагреву организма и к повышению его температуры, человеку становится жарко. Наоборот, превышение теплоотдачи над тепловыделением (Q_тв < Q_то ) приводит к охлаждению организма и к снижению его температуры, человеку становится холодно.

Теплоотдача конвекцией зависит от температуры воздуха в помещении и скорости его движения на рабочем месте. Влияние температуры окружающего воздуха на человеческий организм связано в первую очередь с сужением или расширением кровеносных сосудов кожи. Под действием низких температур воздуха кровеносные сосуды кожи сужаются, в результате чего замедляется приток крови к поверхности тела и снижается теплоотдача от поверхности тела за счет конвекции и излучения. При высоких температурах окружающего воздуха наблюдается обратная картина: за счет расширения кровеносных сосудов кожи и увеличения притока крови существенно увеличивается теплоотдача в окружающую среду.

Низкая температура и усиление подвижности воздуха спо­собствуют 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 большее увеличение теплопотерь происходит при непос­редственном смачивании поверхности тела и одежды.

В производственных условиях, когда температура воз­духа и окружающих поверхностей ниже температуры кожи, теплоотдача осуществляется преимущественно конвекцией и излучением. Если температура воздуха и окружающих по­верхностей равна температуре кожи или выше ее, теплоот­дача происходит за счет испарения 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, а в ряде случаев воз­можно возникновение патологических состояний и профес­сиональных заболеваний.

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. Косвенные показатели теплового состояния — влагопотеря и реакция сердечно-сосудистой системы (частота сердечных сокращений, уровень артериаль­ного давления и минутный объем крови).

Нарушение терморегуляции из-за постоянного перегре­вания или переохлаждения организма человека вызывает ряд заболеваний.

В условиях избыточной тепловой энергии ограничение или даже полное исключение отдельных путей теплоотдачи мо­жет привести к нарушению терморегуляции, в результате которого возможно перегревание организма, т. е. повышение температуры тела, учащение пульса, обильное потоотделение, и при сильной степени перегревания — тепловом ударе — рас­стройство координации движений, адинамия, падение арте­риального давления, потеря сознания.

Вследствие нарушения водно-солевого баланса может раз­виться судорожная болезнь, которая проявляется в виде то­нических судорог конечностей, слабости, головных болей и др.

Длительный перегрев организма приводит к обильному потоотделению, учащению пульса и дыхания, резкой слабости, головокружению, а в тяжелых случаях - возникновению теплового удара.

Переохлаждение же приводит к возникновению простудных заболеваний, хронических воспалений суставов, мышц. Чтобы избежать всего этого, нужно создать оптимальные микроклиматические условия на рабочих местах, что несомненно создает предпосылки для высокой работоспособности.