Найважливішим фізичним фактором навколишнього (виробничої) середовища, від якого залежать працездатність і стан здоров'я працюючого населення є мікроклімат. Виробничий мікроклімат характеризується такими параметрами, як рівень температури і вологості повітря, швидкістю його руху і інтенсивністю теплової радіації переважно в інфрачервоній і частково в ультрафіолетовій області спектра електромагнітних випромінювань.
Роботи на відкритому повітрі (будівництво, лісозаготівля, рибний промисел, видобуток нафти і газу, геологорозвідка і ін.) В осінній, зимовий, весняний і літній періоди року часто проходять у вкрай несприятливих кліматичних умовах. Часом різниця між найнижчою і найгарячішою точкою температури повітря досягає дуже великих значень (діапазон коливань становить від 500С до 800С).
У зв'язку з цим, є безсумнівно актуальним гігієнічна оцінка основних закономірностей формування мікроклімату, адаптації організму до нагріває і охолоджує клімату, обґрунтування відповідних нормативів, розробка комплексних профілактичних заходів щодо забезпечення комфортного мікроклімату.
Характеристика мікроклімату. Параметрами мікроклімату, при яких виконує роботу людина і від якої залежить теплообмін між організмом людини і навколишнім середовищем, є температура навколишнього середовища, швидкість руху повітря і вологість повітря.
Температура навколишнього середовища і швидкість руху атмосферного повітря залежать від дуже багатьох параметрів, які визначаються часом року і цілим комплексом інших гідро-метеорологічних факторів, які формують клімат регіону. Рух повітря в виробничих приміщеннях створюється конвекційними потоками, в результаті нерівномірного нагрівання повітряних мас від джерел тепловиділення.
Вологість повітря залежить від вмісту в ньому парів води і підрозділяється на абсолютну вологість (виражається парціальним тиском водяної пари [Па] або в вагових одиницях в певному обсязі повітря [г / м]); максимальну вологість (виражається кількістю вологи при повному насиченні повітря при даній температурі); відносну вологість (виражається ставленням абсолютної вологості до максимальної, вираженою у відсотках). Дефіцит насичення - це різниця між максимальною і абсолютною вологістю повітря.
Комфортний (нейтральний) мікроклімат характеризується комфортним тепловим відчуттям, а тепловий баланс в організмі забезпечується без напруги процесів терморегуляції.
Нагріває мікроклімат характеризується тим, що на робочих місцях параметри мікроклімату значно вище середніх значень межі зони комфорту.
Охолоджуючий мікроклімат характеризується температурами повітря значно меншими, ніж нижні межі зони комфорту.
Терморегуляція - взаємопоєднання процесів теплоутворення і тепловіддачі, регульованих нервово-ендокринною шляхом.
Теплоутворення - тепло, що продукується організмом, за рахунок окіслітельновосстановітельние реакцій при згорянні білків, жирів і вуглеводів.
Тепловіддача - перехід теплоти, що звільняється в процесі життєдіяльності, з організму в навколишнє середовище.
Тепловіддача здійснюється шляхом радіаційної тепловіддачі (випромінюванням тепла тілом людини по відношенню до оточуючих поверхонь, які мають більш низьку температуру); конвекції (віддача тепла з поверхні тіла людини притікають до нього менш нагрітих верствам повітря); проведення тепла (віддача тепла предметам, безпосередньо стикаються з поверхнею тіла); випаровування води з поверхні шкіри і дихальних шляхів. В умовах метеорологічного комфорту, тепловіддача випромінюванням становить в середньому 5065%, випаровуванням води (поту) - 20-25%, конвекцією - 15-30% від загальних втрат тепла організмом.
Вплив нагріває і охолоджує мікроклімату на організм.
Будучи саморегулюючої системою, організм людини, використовуючи цілий каскад фізіолого-біохімічних реакцій, підтримує сталість температури тіла за рахунок посилення або ослаблення механізмів теплопродукції і тепловіддачі. Динамічне співвідношення процесів теплоутворення і тепловіддачі регулюються терморегуляторного центрами і корою головного мозку. При цьому сукупність фізіолого-біохімічних процесів, обумовлена діяльністю центральної нервової системи, спрямованої на підтримку температурного гомеостазу, визначає саму суть процесу терморегуляції.
Терморегуляція є одним з найбільш важливих фізіологічних механізмів, за допомогою яких підтримується відносна динамічна сталість функцій організму при різних метеорологічних умовах і різної тяжкості виконуваної роботи. Система терморегуляції включає теплової центр, розташований в гіпоталамусі, термочутливі нервові клітини в різних відділах центральної нервової системи, терморецептори внутрішніх органів, слизових оболонок і шкіри з відповідними нервовими провідними шляхами, еферентні нервові шляхи і ефекторніоргани у вигляді шкірних судин, ендокринних і потових залоз, скелетних м'язів.
Серед фізіологічних механізмів, за допомогою яких встановлюється відповідне співвідношення хімічної і фізичної терморегуляції, велику роль відіграє симпатична нервова система. За симпатичним нервовим волокнам імпульси від центральної нервової системи передаються м'язах і печінці, які беруть участь в процесі хімічної терморегуляції. Характер і інтенсивність тепловіддачі з поверхні шкіри, в реалізації механізму якого важливе значення відводиться судинної реакції у відповідь на роздратування температурним фактором, також багато в чому визначається діяльністю симпатичної нервової системи.
При впливі на організм нагріває клімату механізм терморегуляції сприяє збільшенню тепловіддачі через систему кровообігу і підвищеним потовиділенням. Роль системи кровообігу полягає в збільшенні частоти серцевих скорочень і хвилинного обсягу крові, в результаті чого відбувається посилення потоку крові через шкіру в наслідок розширення шкірних судин і капілярів. Зазначений механізм призводить до збільшення теплопровідності тканин і надходженню тепла в навколишнє середовище.
При впливі на організм охолоджуючого клімату, механізми терморегуляції спрямовані на зменшення тепловіддачі і збільшення кількості тепла, що виробляється організмом. Зменшення тепловіддачі відбувається в результаті звуження (спазму) кровоносних судин поверхневих тканин і зниження їх температури. Збільшення теплоутворення здійснюється переважно за рахунок підвищення м'язового тонусу і рефлекторно виникає тремтіння скелетних м'язів.
Складний процес фізичної хімічної терморегуляції в
виробничих умовах характеризується різноманітними змінами і взаємодією фізіологічних функцій працюючого організму. При перегріванні і переохолодженні в організмі виникають значні зміни в поведінкових, фізіологічних реакціях, включаючи і ендокринну систему. Охолодження організму, як правило, супроводжується посиленою секрецією адреналіну, який стимулює клітинний обмін і зменшує тепловіддачу. У таблиці № 12 подано класифікацію теплових станів організму людини, побудована на даних про характер зміни пристосувальнихмеханізмів системи терморегуляції в умовах теплового рівноваги, перегрівання і охолодження.
Оптимальний мікроклімат характеризується поєднанням таких параметрів, які обумовлюють збереження нормального функціонального стану організму без напруги реакції терморегуляції. Він створює відчуття теплового комфорту і передумови для збереження високого рівня працездатності. Допустимим мікрокліматом є поєднання параметрів, які викликають зміну функціонального стану організму і напруження реакції терморегуляції, що не виходять за межі фізіологічних пристосувальних можливостей.
Рівень фізіологічних показників в умовах
Таблиця № 13. Нормовані величини температури, відносної вологості та швидкості руху повітря в робочій зоні виробничих приміщень.
Температура повітря, ° С
оптимальна, не більше
На робочих місцях
На робочих місцях, постійних і непостійних
На робочих місцях, постійних і непостійних
Холодний період року
Середньої важкості - 11а
Середньої важкості - 11б
Теплий період року
Середньої важкості - 11а
Середньої важкості - 11б
75 при 24 ° С і нижче
Незважаючи на адаптаційно-пристосувальні процеси, що забезпечують підвищення стійкості організму людини до дискомфортним метеорологічним умовам середовища, тривалий і інтенсивний вплив тепла і холоду, може привести до порушення його компенсаторно-захисних механізмів і розвитку патологічних станів.
Таблиця № 14. Час перебування на робочих місцях при температурі повітря нижче допустимих величин.
Температура повітря на робочому місці, 0С
У практиці санітарно-гігієнічного контролю для оцінки сукупного впливу параметрів мікроклімату і розробки заходів щодо захисту працюючих від можливого перегрівання використовується інтегральний показник теплового навантаження середовища (ТНС-індекс). ТНС-індекс є емпіричним показником, що характеризує поєднане вплив на організм температури, вологості, швидкості руху повітря і теплового опромінення (Таблиця № 16).
Величини інтегрального показника, ° С
la (до 120 ккал / год)
1б (121-150 ккал / год)
lia (151-200 ккал / год)
ІІБ (201-250 ккал / год)
Профілактичні заходи. Забезпечення теплового балансу здійснюється шляхом регулювання значень параметрів мікроклімату в приміщенні - температури, відносної вологості та швидкості руху повітря. Підтримка зазначених параметрів на рівні оптимальних значень забезпечує комфортні кліматичні умови людини, а на рівні допустимих - гранично допустимі, при яких система терморегуляції організму людини забезпечує тепловий баланс і не допускає перегріву і переохолодження організму.
Застосування систем вентиляції, аерації, опалення та кондиціонування повітря забезпечує необхідні параметри мікроклімату і складу повітряного середовища.
Ефективно працює вентиляція (вентиляція - організований і регульований повітрообмін, що забезпечує видалення з приміщення відпрацьованого повітря і подачу на його місце свіжого), кондиціювання повітря (кондиціонування - штучна автоматична обробка повітря з метою підтримки оптимальних мікрокліматичних умов незалежно від характеру технологічного процесу і умов зовнішнього середовища) , аерація (аерація - організована природна вентиляція приміщень через фрамуги, кватирки, вікна) і опалення (опалення - сі тема забезпечення оптимальної температури повітря в приміщенні в холодну пору року, яке буває водяним, паровим і електричним) сприяють поліпшенню самопочуття людини і підвищенню його працездатності.
На промисловому виробництві використовується комплекс заходів, спрямованих на профілактику несприятливого впливу нагріваючого мікроклімату, які можуть бути згруповані таким чином:
• заходи, спрямовані на обмеження тепловиділень в робочу зону або забезпечують можливість роботи поза зоною нагріваючого мікроклімату;
• заходи, що забезпечують зниження температури повітря та інтенсивності інфрачервоного випромінювання в робочій зоні;
• заходи, що забезпечують нормалізацію теплового стану працюючих в умовах нагріваючого мікроклімату і сприяють відновленню фізіологічних показників організму.
Комплекс інженерно-технічних і санітарно-гігієнічних заходів, спрямованих на зниження впливу нагріваючого мікроклімату на організм робочих промислових підприємств включає наступне: виключення перебування робітників в несприятливій зоні (механізація і автоматизація виробничих процесів дистанційного керування); обмеження тепло- і вологовиділення від технологічного джерела (герметизація, теплоізоляція); зниження інфрачервоного випромінювання (екранування робочого місця); використання засобів індивідуального захисту (костюми, взуття, каски, рукавиці, окуляри, щитки); нормалізацію фізіологічних функцій організму працюючого (раціональний режим праці і відпочинку, питний режим забезпечує відновлення макро- і мікроелементів, вітамінів, гідропроцедуи і ін.).
В умовах впливу на працюючих охолоджуючого мікроклімату, профілактичні заходи повинні бути спрямовані на регламентацію робіт, вдосконалення санітарно-побутового забезпечення, застосування ефективних способів обігріву працюють від охолодження. Комплекс профілактичних заходів включає наступне:
• заходи, спрямовані на створення оптимальних і допустимих мікрокліматичних умов (теплоізоляція приміщень, влаштування тамбурів і повітряно-теплових завіс біля дверей, ефективно працюючий опалення та ін.);
• заходи, що забезпечують підтримку допустимого теплового стану працюючих в холодний період року на відкритому повітрі, в неопалюваних приміщеннях і приміщеннях з штучно створеним охолоджуючим мікрокліматом (застосування спецодягу, регламентовані перерви на обігрів і відпочинок, приміщення для сушіння спецодягу та взуття, захист часом).
Застосування всього комплексу профілактичних заходів в умовах нагріваючого і охолоджуючого мікроклімату необхідно проводити відповідно до вимог чинних нормативних документів.