Микроклимат представляет собой комплекс физических факторов, обуславливающих теплообмен человека с окружающей средой, его тепловое состояние и влияющих на самочувствие, здоровье, работоспособность.
Показателями микроклимата являются температура, относительная влажность, скорость движения воздуха и интенсивность теплового облучения. Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма, они зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, времени года, условий отопления и вентиляции.
Микроклимат оказывает существенное влияние на организм человека. Все жизненные процессы в организме обеспечивают энергией двигательную активность, меньшая часть которой затрачивается на выполнение полезной работы, а большая часть преобразуется в тепловую энергию. Это непрерывное выделение теплоты в окружающую среду, количество которой меняется от 85 (в состоянии покоя) до 500 Вт (при тяжелой физической работе), обеспечивает нормальное протекание физиологических процессов. Обязательным условием жизнедеятельности является полное отведение выделяемой организмом человека теплоты (теплопродукции) в окружающую среду или защита организма человека от чрезмерной отдачи тепла во внешнюю среду.
Нарушение теплового баланса ведет к перегреву или переохлаждению и, в дальнейшем, к нарушению функционального состояния работника, снижению и потере трудоспособности, возникновению несчастных случаев, травм. В конечном итоге, при перегреве возможны потеря сознания и летальный исход, при переохлаждении - замерзание. Отклонения комбинаций параметров микроклимата способствуют продлению временной нетрудоспособности и возникновению профессиональной патологии.
Влияние повышенной температуры воздуха на организм человека
Влияние нагревающего микроклимата связано с напряжением различных функциональных систем организма человека, что приводит к нарушению состояния здоровья, работоспособности и производительности труда. При определенном значении составляющих нагревающий микроклимат может привести к заболеванию общего характера, которое проявляется чаще всего в виде теплового коллапса, что может привести к инсульту, инфаркту миокарда, гипоксии и другим нарушениям. Особенно подвержены тепловым ударам лица, имеющие массу тела выше нормы. Среди рабочих, труд которых связан со значительной тепловой и физической нагрузкой, наблюдается интенсивное биологическое старение, особенно в возрастных группах 20-30 и 40-50 лет. Наблюдаются головные боли, повышение уровня давления, повышенная потливость и утомляемость, нарушение координации движений, увеличивается риск смерти от сердечно - сосудистой патологии (гипертоническая и ишемическая болезни, болезни артерий и капилляров).
При повышенной температуре воздуха кровеносные сосуды расширяются. Теплоотдача с поверхности тела возрастает, организм теряет большое количество влаги и солей, которые играют важную роль в осуществлении процессов жизнедеятельности.
При лёгкой степени перегрева проявлениями могут быть покраснение кожных покровов, потливость, общее недомогание, жажда. При температуре воздуха выше 30 °С организм человека подвергается изменениям: потоотделение увеличивается в 4–5 раз, чтобы тело охладилось. При этом теряется много жидкости, которая необходима для нормальной работы мозга и других органов. Вместе с влагой организм теряет соли, нарушается водно-солевой баланс (водно-электролитный обмен). При обезвоживании в первую очередь организм теряет внеклеточную жидкость и ионы натрия, а при более тяжёлой его степени — калий и внутриклеточную жидкость.
При отрицательном электролитном балансе мы чувствуем жажду, и уже это говорит о том, что организм обезвожен на 1–2%. Чем выше процент обезвоживания, тем более выражены симптомы.
Обезвоживание на 6% вызывает головные боли, тошноту. Это происходит в связи с уменьшением объёма циркулирующей крови и увеличением её вязкости, вследствие чего клетки мозга получают недостаточное питание. Уже на этом этапе может наблюдаться нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения.
При потере воды на 10–15% человек может потерять контроль над мышцами, возможна потеря слуха. Обезвоживание более чем на 25% смертельно для человека.
Повышенная температура воздуха вызывает нарушение водно-солевого баланса и обезвоживание организма вплоть до летального исхода.
Влияние пониженной температуры на организм человека
Влияние охлаждающего микроклимата определяется тем, что в ходе эволюционного развития человек не выработал устойчивого приспособления к холоду. Его биологические возможности в сохранении температурного гомеостаза весьма ограничены. Охлаждающий микроклимат способствует возникновению сердечно-сосудистой патологии, приводит к обострению язвенной болезни, радикулита, обуславливает возникновение заболеваний органов дыхания. Охлаждение человека, как общее, так и локальное (особенно кистей) способствует изменению его двигательной реакции, нарушает координацию и способность выполнения точных операций, вызывает тормозные процессы в коре головного мозга, что может быть причиной возникновения различных форм травматизма. При локальном охлаждении кистей снижается точность выполнения рабочих операций. Работоспособность уменьшается на 1,5% на каждый градус снижения температуры пальцев. При выраженном охлаждении организма растет число тромбоцитов и эритроцитов в крови, увеличивается содержание холестерина, вязкость крови, что повышает возможность тромбообразования. Даже при кратковременном влиянии холода в организме происходит перестройка регуляторных и гомеостатических систем, изменяется иммунный статус организма.
В норме температура тела человека — 36,6 °С. В зависимости от индивидуальных особенностей возможны колебания между 36,0 °С и 36,9 °С. За поддержание этих показателей отвечает механизм терморегуляции. Если температура окружающей среды понижается незначительно и ненадолго, организм успешно справляется с этим. Однако при длительном воздействии холода внутренний ресурс постепенно исчерпывается, температура тела снижается. Физиологическая норма, при которой организм продолжает функционировать на уровне, достаточном для жизнеобеспечения, - 34,0 °С.
Если температура тела опускается ниже 34,0 °С, в организме нарушаются естественные процессы, развивается гипотермия: замедление метаболизма, кровотока и, как следствие, снижение жизнеобеспечения органов.
Постоянное переохлаждение приводит к изменениям иммунной системы, снижению защитных механизмов организма и развитию на этом фоне инфекционно-воспалительных болезней, особенно риновирусных инфекций. Врождённая иммунная реакция на риновирус нарушается при понижении температуры тканей верхних дыхательных путей, «чем ниже температура тканей, тем ниже степень иммунного ответа на вирусы» — к такому выводу пришла группа американских учёных, проводившая исследование на лабораторных мышах.
Чаще всего от пониженной температуры страдают ЛОР-органы и мочевыделительная система. Помимо ОРВИ, распространёнными заболеваниями, вызванными переохлаждением, являются пиелонефрит, цистит, отит, синусит.
Неблагоприятным климатическим условиям при работах на открытом воздухе подвергаются рабочие различных отраслей: строительство, лесозаготовка, горнодобывающая промышленность, геологоразведка и др., в профессиях: строитель, монтажник, кровельщик, каменщик, стропальщик, вальщик леса, бурильщики, проходчики, горные, горнорабочие и прочие. Производственные процессы, осуществляемые при пониженной температуре воздуха или в холодное время года, когда напряжение процессов терморегуляции не обеспечивает сохранение нормальной температуры тела, могут стать причиной охлаждения или даже переохлаждения организма, развития гипотермии. При этом кровеносные сосуды сокращаются реже, скорость протекания крови становится медленной, и отдача тепла и излучения от тела уменьшается. Значительное снижение температуры кожи конечностей, особенно стоп, приводит к так называемым отраженным температурно-сосудистым реакциям в слизистой оболочке верхних дыхательных путей, что ведет к нарушению ее трофики. Поэтому у работающих, подвергающихся холодовому воздействию, часто регистрируются риниты, бронхиты, пневмонии, ангины и др. Холод является фактором, усугубляющим течение и вызывающим обострение не только хронических легочных заболеваний, но и сосудистых, эндокринных, периферической нервной системы, мышц, суставов, почек и др. Так же повышаются риски получения холодовых травм, переохлаждения, обморожения при повышении влажности и скорости движения воздуха.
Влияние повышенной влажности на организм человека
Повышенная влажность провоцирует появление плесени в помещении. Грибки вызывают заболевания дыхательной системы, увеличивают риск развития хронических болезней, бронхиальной астмы, это подтверждают многие исследования. Увеличение относительной влажности окружающей среды оказывает негативное влияние на течение заболевания у людей, страдающих бронхиальной астмой, вызывает ухудшение бронхиальной проходимости.
Интересно отметить, что повышенная относительная влажность воздуха (свыше 80 %) приводит к нарушению терморегуляции организма, и, как следствие, к появлению тошноты, головокружения, в некоторых случаях потере сознания, и даже тепловому удару.
Влияние пониженной влажности на организм человека
Недостаточная влажность воздуха на рабочем месте, особенно в холодный период года приводит к усиленному испарению влаги со слизистых оболочек, их пересыханию, растрескиванию, загрязнению различными болезнетворными микроорганизмами.
Слизистые оболочки пересыхают и перестают быть естественным барьером, защищающим от проникновения вирусов и бактерий. Нормальная влажность крайне важна для нейтрализации вирусов, которые передаются воздушно-капельным путём. Аэрозольные частицы с вирусом сохраняют влагу, то есть остаются тяжёлыми и «выпадают» из воздуха. В помещениях с оптимальным микроклиматом иммунная система человека работает в штатном режиме, а вирусы проходят естественную фильтрацию воздухом. Защитные механизмы иммунной системы эффективно функционируют: захватывают, удаляют или уничтожают патогенные микроорганизмы.
Несоблюдение должного уровня влажности в помещениях влечёт за собой интенсивное распространение инфекций, передающихся воздушно-капельным путём.
Сухой воздух, как и повышенная температура, приводят к обезвоживанию, кроме того, может отмечаться повышенная утомляемость, нестабильность настроения, раздражительность, в перспективе — снижение иммунитета.
При длительном пребывании в условиях экстремально пониженной влажности также наблюдается изменение структуры крови, увеличение её вязкости, связанное с дисбалансом водно-солевого обмена. В дальнейшем это может привести к нарушению функции почек и работы кишечника, поскольку для выделительной системы ключевым фактором является достаточное количество влаги в организме.
Параметры температуры и влажности воздуха тесно связаны с тепловым балансом человека. При температуре 40 °C и влажности 30% или при температуре 30 °C и влажности 85% тепловой баланс человека в покое поддерживается уже со значительным напряжением.
В общем, нарушение показателей микроклимата в производственном помещении способствует нарушению механизмов терморегуляции, водно-солевого обмена, приводящих к ухудшению общего состояния, снижению работоспособности.
Таким образом, основа полноценной жизнедеятельности человека - это нормальные метеорологические условия (микроклимат) и чрезвычайно важно обеспечить соответствующие установленным нормам климатические условия на рабочем месте, а также в производственных помещениях, способствующие безопасному и благоприятному выполнению работ.
Врач-лаборант (заведующий отделом) Д.П.Рабкевич
