Материал: Лекция 1 Введение в дисциплину Основные понятия История развития производственной санитарии и гигиены труда

Параметры микроклимата могут изменяться в широких пределах. Необходимым же условием жизнедеятельности человека является сохранение постоянства температуры тела. Способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру тела при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией. Регуляторные реакции, обеспечивающие сохранение постоянства температуры тела, представляют собой сложные рефлекторные акты, которые возникают в ответ на температурное раздражение рецепторов кожи, кожных и подкожных сосудов, а также самой ЦНС. Эти рецепторы, воспринимающие холод и тепло, названы терморецепторами.Есть два вида терморецепторов - одни воспринимают тепло (тепловые рецепторы), другие - холод (холодовые рецепторы). Те и другие реагируют возникновением вспышки импульсов в ответ на адекватное раздражение (соответствующее изменение температуры среды), причем имеет значение скорость изменения температуры и величина раздражителя (разность исходной и новой температуры в тканях). При резком охлаждении кожи частота импульсации в холодовых рецепторах возрастает, а при быстром согревании уменьшается или прекращается. На такие же перепады температуры тепловые рецепторы реагируют прямо противоположно. Тепловые и холодовые рецепторы ЦНС реагируют на изменение температуры крови, притекающей к нервным центрам  Температурные рецепторы в ЦНС находятся в преоптической зоне передней части гипоталамуса, в ретикулярной формации среднего мозга и в спинном мозге. Наличие таких рецепторов доказывается появлением дрожи у собаки при охлаждении денервированной конечности. Локальное охлаждение разных участков мозга вызывает вспышки импульсов. Дрожь и сужение кожных сосудов, а следовательно, повышение теплообразования и понижение теплоотдачи возникают также при охлаждении сонной артерии, приносящей кровь к головному мозгу.  Центры терморегуляции расположены в гипоталамусе. При изучении роли различных участков гипоталамуса в терморегуляции обнаружены ядра, изменяющие процесс теплообразования, и ядра, влияющие на теплоотдачу. Химическая терморегуляция (усиление теплообразования, мышечная дрожь) контролируется хвостовой частью гипоталамуса. Физическая терморегуляция (сужение сосудов, потоотделение) контролируется передней частью гипоталамуса. Центры теплообразования и центры теплоотдачи находятся в реципрокных взаимоотношениях.

Терморегуляторные рефлексы могут осуществляться и спинным мозгом. Однако одни спинальные терморегуляторные механизмы не способны обеспечить постоянство температуры тела.

  В осуществлении гипоталамической регуляции температуры тела участвуют железы внутренней секреции, главным образом щитовидная и надпочечники. Так, тироксин повышает интенсивность метаболизма, усиливая теплопродукцию. Адреналин суживает кровеносные сосуды, сохраняя температуру ядра тела. Очевидно, во время пребывания в условиях охлаждения происходит усиленное выделение в кровь гормона щитовидной железы, повышающего обмен веществ и, следовательно, образование тепла. Участие надпочечников в терморегуляции обусловлено выделением ими в кровь адреналина, который, усиливая окислительные процессы в тканях, в частности в мышцах, повышает теплообразование и суживает кожные сосуды, уменьшая теплоотдачу. Поэтому адреналин способен вызывать повышение температуры тела.

Если человек длительное время находится в условиях значительно повышенной или пониженной температуры окружающей среды, то механизмы физической и химической регуляции тепла, благодаря которым в обычных условиях сохраняется постоянство температуре тела, могут оказаться недостаточными: происходит переохлаждение тела — гипотермия, или перегревание — гипертермия.

Гипертермия наступает при повышении температуры в подмышечной впадине выше 37^оС. Предельная температура тела для выживания 42^оС (очень коротко 43^оС). При этом все терморегуляционные процессы крайне напряжены. В условиях продолжительного теплового стресса при температуре более 40-41^оС возникают тяжелые поражения головного мозга - "тепловой или солнечный удар". Тепловой обморок при относительно легком перегревании у людей с нарушением функций сердечно-сосудистой системы больше зависит от недостаточности кровообращения, нежели от механизмов терморегуляции.

Лихорадка. От гипертермии следует отличать такое изменение температуры, когда внешние условия не изменены, но нарушается собственно процесс терморегуляции. Примером такого нарушения может служить инфекционная лихорадка. Одной из причин ее возникновения является высокая чувствительность гипоталамических центров регуляции теплообмена к некоторым химическим соединениям, в частности к бактерийным токсинам. Введение непосредственно в область переднего гипоталамуса минимального количества бактерийного токсина сопровождается многочасовым повышением температуры тела.  Жар развивается в результате усиленной выработки тепла с помощью дрожи и максимального сужения сосудов в периферических частях тела, т.е. организм ведет себя как при низкой температуре внешней среды. В период восстановления идет противоположный процесс - с помощью выделения пота и расширения сосудов температура тела падает так же, как когда у человека жар. При этом человек может правильно реагировать на истинные изменения внешней температуры. Механизм появления лихорадочной реакции связан с воздействием лейкоцитарных и бактериальных пирогенов на центральные аппараты терморегуляции.

  Гипотермия — состояние, при котором температура тела ниже 35°С. Быстрее всего гипотермия возникает при погружении в холодную воду. В этом случае вначале наблюдается возбуждение симпатической части автономной нервной системы и рефлекторно ограничивается теплоотдача и усиливается теплопродукция. Последнему способствует сокращение мышц — мышечная дрожь. Через некоторое время температура тела все же начинает снижаться. При этом наблюдается состояние, подобное наркозу: исчезновение чувствительности, ослабление рефлекторных реакций, понижение возбудимости нервных центров. Резко понижается интенсивность обмена веществ, замедляется дыхание, урежаются сердечные сокращения, снижается сердечный выброс, понижается артериальное давление (при температуре тела 24—25°С оно может составлять 15—20 % от исходного).  Снижение температуры тела до 26-28^оС вызывает смерть от фибрилляции сердца.В последние годы искусственно создаваемая гипотермия с охлаждением тела до 24—28°С применяется на практике в хирургических клиниках, осуществляющих операции на сердце и ЦНС. Смысл этого мероприятия состоит в том, что гипотермия значительно снижает обмен веществ головного мозга, а следовательно, потребность этого органа в кислороде. В результате становится переносимым более длительное обескровливание мозга (вместо 3—5 мин при нормальной температуре до 15—20 мин при 25— 28°С), а это означает, что при гипотермии больные легче переносят временное выключение сердечной деятельности и остановку дыхания. Гипотермию прекращают путем быстрого согревания тела.   Для того, чтобы исключить начальные приспособительные реакции, направленные на поддержание температуры тела при искусственной гипотермии, применяют препараты, выключающие передачу импульсов в автономной нервной системе (ганглиоблокаторы) и прекращающие передачу импульсов с нервов на скелетные мышцы (миорелаксанты).  В старости гипотермия развивается за счет перерегулирования температурных реакций - в норме Т^отела достигает 35^о (феномен, противоположный лихорадке).Функциональная система поддержания нормальной температуры тела. Температура внутренней среды является одной из самых жестких гомеостатических констант организма.  Пределы допустимых колебаний не превышают 2⁰С. Структура ФСТ приведена на рис 54.  В качестве исполнительных механизмов этой системы выступают все имеющиеся в наличии аппараты теплопродукции и теплоотдачи. При падении температуры включаются механизмы химической терморегуляции,  и продукция тепла нарастает. При увеличении температуры - нарастает интенсивность теплоотдачи. В число исполнительных механизмов ФСТ входит и поведение (например, смена одежды, обмахивание веером и т.п.). Главные центры терморегуляции находятся в гипоталамусе, но и другие отделы мозга могут участвовать в регуляции температуры тела.

Рис. Схема функциональной системы, поддерживающей температуру тела (по К. Судакову, 1976

3. 
   Виды микроклимата
   

Микроклимат по степени его влияния на тепловой баланс человека делят на: нейтральный, нагревающий, охлаждающий. Нейтральный микроклимат – такое сочетание показателей микроклимата, которое обеспечивает тепловой баланс, при котором разность между величиной теплопродукции и суммарной теплоотдачей находится в пределах ±2 Вт, а доля теплоотдачи испарением влаги не превышает 30 %. Охлаждающий микроклимат – сочетание показателей микроклимата, при котором имеет место превышение суммарной теплоотдачи в окружающую среду над величиной теплопродукции организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в теле человека (менее 2 Вт). Нагревающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена человека с окружающей средой, проявляющееся в накоплении тепла в организме (более 2 Вт) или в увеличении доли потерь тепла испарением влаги более чем 30 %. Микроклиматические (метеорологические) параметры, как каждое в отдельности, так и в различных сочетаниях оказывают огромное влияние на функциональную деятельность человека, его самочувствие и здоровье.

4. 
   Взаимодействие параметров микроклимата и профзаболевания
   

Для производственных помещений в большинстве случаев характерно суммарное действие микроклиматических факторов. Такое действие может быть синергическим, когда воздействия неблагоприятных факторов усиливают друг друга, или антагонистическими, когда действие одного или нескольких факторов ослабляются или полностью уничтожаются другими. Температура воздуха оказывает большое влияние на самочувствие человека и производительность его труда. Она является основным фактором раздражающим нервные окончания поверхностных частей тела. От температуры зависят глубина и частота дыхания, скорость циркуляции крови, характер кроветворения, интенсивность окислительных и биохимических процессов. Высокая температура воздуха в производственных помещениях при сохранении других параметров на оптимальных и допустимых уровнях оказывает неблагоприятное влияние на сердечно–сосудистую, центральную нервную систему человека и пищеварения, вызывая нарушение их деятельности. Она вызывает быструю утомляемость организма, приводит к расслаблению тела человека, снижению внимания, а в наиболее неблагоприятных условиях – к перегреву организма (тепловой удар). Реакция на жару мужчин и женщин, людей разного воз- раста различна. Люди старшего возраста хуже переносят жару, так как они

начинают потеть позднее, чем молодые, а мужчины хуже, чем женщины, выдерживают влажный воздух. Низкая температура может вызвать местное и общее охлаждение организма и стать причиной простудных заболеваний. В первую очередь от низкой температуры воздуха страдают открытые или недостаточно защищённые части тела (пальцы рук и ног, щёки, уши). Возможны случаи обморожения даже при температурах +4…+5 0С при высокой относительной влажности воздуха и сильном ветре. Переохлаждение представляет собой опасность для многих людей, занятых короткое или длительное время в условиях холода на работе вне помещений, в неотапливаемых помещениях, в холодильниках и на установках замора- живания продуктов питания, а также при обработке свежих пищевых продуктов на предприятиях пищевой промышленности. Переохлаждение опасно снижением иммунитета, возбудимостью организма и потерей координации, невозможностью сосредоточиться, холодовыми травмами и другими физиологическими расстройствами и болезнями. Холод, в котором вынуждены трудиться люди, существенно снижает их производительность труда. Длительное переохлаждение приводит к заболеваниям периферийной нервной системы, радикулиту, невралгии лицевого, тройничного, седалищного и других нервов, суставному и мышечному ревматизму, бронхиту и другим заболеваниям.

Влажность воздуха определяется содержанием в нём водяных паров и измеряется в абсолютных и относительных единицах. Влажность воздуха в рабочей зоне выражают в величинах относительной влажности. Относительная влажность – отношение парциального давления водяного пара к давлению насыщенного пара при одних и тех же давлении и температуре. Повышенная влажность воздуха (более 75…80 %) приводит к нарушению терморегуляции организма человека (уменьшается отдача тепла за счёт испарения пота), к его перегреванию при высокой температуре (более 30 0С) воздуха, ухудшает состояние и работоспособность. Низкая относительная влажность воздуха приводит к ускорению отдачи тепла организмом человека за счёт испарения пота, что неблагоприятно при низких температурах воздуха. Кроме того, понижение относительной влажности воздуха до 20 % и менее вызывает неприятное ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей, вызывая их пересыхание и растрескивание.

Подвижность воздуха (скорость движения) внутри производственных помещений вызывается естественной и механической вентиляцией, неравномерным нагревом воздушных масс, возникновением конвекционных воздушных потоков и за счёт возмущения воздушных потоков движущимися и вращающимися машинами, аппаратами, установками и людьми. Скорость движения воздуха в зависимости от температуры может оказывать различное влияние на организм человека. При высокой температуре воздуха его движение способствует сохранению хорошего самочувствия, улучшается отдача тепла организмом посредством конвекции. В тоже время большая скорость движения воздуха, особенно в холодный период года, приводит к сквознякам и, как следствие, к простудным заболеваниям. Имеет значение также и напрвление движения воздушных масс, особенно при работе на открытом воздухе. Движение воздушных масс в северном направлнеии активизирует обменные процессы и дает организму стимул к избавлению от лишнего веса, омолаживанию, потоки северного ветра содержат больше всего кислорода. Но, ветер с севера - это самый холодный, поэтому высока вероятность простудных заболеваний. Южное направление воздушных масс характеризуется низким содержанием влаги, он полезен при заболеваниях органов дыхания (даже туберкулезе) и сердечной недостаточности. Кроме того, под южным ветром врачи советуют не ходить, а сидеть на лавочке. Западный ветер - это сильные и влажные потоки воздуха, которые лучше всего влияют на нервную систему человека. Помогает он при стрессе и нервном перевозбуждении, проблемах с психикой и бессоннице. Для того, чтобы успокоить нервы, достаточно погулять минут 15-20 на улице в ветреную погоду. Но ветер с запада противопоказан при ослабленном иммунитете, например, после болезни или при мигренях. Восточный ветер считается самым оздоравливающим для всего организма. Он благоприятно укрепляет сердце, повышает тонус сосудов, действует успокаивающе и даже помогает при кожных заболеваниях. Следует отметить, что сильный и особенно продолжительный ветер может обусловливать ухудшение самочувствия и нервно-психического состояния человека, а также вызывать обострение некоторых хронических заболеваний. Вместе с тем, большая скорость движения воздуха (>20 м/с) нарушает нормальный ритм дыхания, увеличивает нагрузку при ходьбе и выполнении физической работы на открытом воздухе. Поэтому наиболее оптимальным с гигиенической точки зрения, даже в летнее время, является умеренный ветер со скоростью 4 м/с.