CC BY
6
татном и старом возрасте в 2,4±0,31 раза более чувствительны к действию факторов окружающей среды, чем половозрелые животные. Такой Корядок различий чувствительности наблюдается и у людей, а к отдельным загрязнителям среды дети в 3—4 раза более чувствительны, чем
взрослые С учетом коэффициента запаса норма тивный уровень воздействия импульсно-прерыви-стой ЭМЭ на население составит 15 мкВт/см2. Данная величина утверждена Минздравом СССР в качестве гигиенического норматива для населения.
Поступила 10.09.34
УДК 613.646:614.895.5-07:1612.521.1:612.882
И. И. Малкиман, М. Л. Разран, Г. Г. Тер-Акопян
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ И ТЕПЛООЩУЩЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА
Институт биофизики Минздрава СССР, Москва
Производительная работа и полноценный отдых во время пребывания в условиях низких температур окружающей среды возможны только при сохранении показателей теплового состояния человека в ограниченных пределах.
Обычно нормативные документы отражают интервалы основных физиологических показателей для определенной продолжительности нахождения людей в дискомфортных условиях. Однако прекращение пребывания в условиях охлаждения или прекращение работы, когда это позволяет ситуация, происходят только на основании субъективных ощущений человека. Часто субъективная оценка и при измерениях объективная оценка теплового состояния могут не совпадать, а иногда быть противоположными. Высказывается предположение, что субъективная оценка теплоощущений определяется не столько неумением подобрать адекватное тепловому состоянию словесное выражение, сколько различными привычками и адаптацией к тепловлажностным условиям окружающей среды [1].
Ввиду важности субъективной оценки теплового состояния в практике гигиенического нормирования, а также значения ее в общей теории терморегуляции организма, представляется, что в ходе физиолого-гигиенических исследований ^вязи субъективной оценки теплоощущений с объективными показателями должно уделяться большое внимание.
Задача осложняется тем, что субъективная оценка теплоощущений может быть неразвита или нарушена, как это бывает у больных или детей. Даже у практически здоровых взрослых людей оценка теплоощущений может иметь значительные по диапазону индивидуальные различия. Поэтому определенный интерес представляет предпринятое нами изучение зависимости теплоощущений человека от изменений теплозащитных свойств снаряжения.
В нашей работе в качестве теплозащитного снаряжения применялись однослойные сналыше. мешки > (СМ), которые могли быть вложены
один в другой с образованием многослойного пакета.
В ходе исследований определяли величину конвективных теплопотерь (KT) организма с помощью прямого измерения теплопотерь естественной конвекцией [2]. Кроме того, определяли показатели температурного режима человека: температуру тела (ректальную — Тр) и кожи (в 5 точках). По результатам измерений рассчитывали средневзвешенную температуру кожи — СВТ„ (по Н. К. Витте) и среднюю температуру тела — СТТ (по А. Бартону). Теплоощу-щения оценивали по девятиступенчатой шкале: «очень холодно», «холодно», «прохладно», «прохладный комфорт», «комфорт», «теплый комфорт», «тепло», «очень тепло», «жарко». Всего проведено 16 экспериментов с участием 6 испытуемых в возрасте от 24 до 32 лет.
Порядок проведения экспериментов был следующий. Обнаженный человек входил в климатическую камеру при температуре воздуха в ней примерно 3 °С, имея при себе четыре СМ, вложенных один в другой, и уже в камере размещался внутри этого комплекта на медицинской кушетке, лежа на спине. Изменение теплозащитной эффективности снаряжения достигалось тем, что через каждые 30 мин обследуемый по команде экспериментатора снимал с себя один мешок. Таким образом, через 2 ч после начала эксперимента он оказывался обнаженным и находился в камере еще 30 мин. Эксперимент продолжался 2,5 ч.
В других экспериментах процедура изменения теплозащитных свойств снаряжения осуществлялась в обратном порядке, т. е. человек сначала оставался обнаженным в течение 30 мин, затем надевал на себя один СМ, еще через 30 мин — поверх первого второй и т. д. Последние 30 мин на обследуемом было четыре СМ. Общая про-
1 В кн.: Итоги науки н техннкн. Сер. Фармакология.
Химнотерапевтнческие средства. Токсикология. М.. 1974. т. 6. с. 15—18.
должительность эксперимента также составляла 2,5 ч. Все это время в обоих вариантах экспериментов человек находился в состоянии относительного покоя, лежа на спине.
При последовательном уменьшении теплоизолирующих свойств снаряжения отмечено, что в начале эксперимента повышалась СВТК, несколько уменьшившаяся во время пребывания в камере и процедуры размещения в СМ, а Тр умеренно снижалась. КТ были небольшими — около 15 — 20 Вт.
Через 20—30 мин пребывания обследуемого в камере его температурный режим и КТ обычно стабилизировались и сохранялись на сравнительно постоянном уровне в течение длительного времени, несмотря на то что каждые 30 мин снимался один мешок, т. е. уменьшалась теплозащита организма. Только в конце эксперимента, когда испытуемый снимал последний СМ и оставался обнаженным, происходило резкое изменение температурного режима: значительно (на 5—8 °С) падала СВТ,; на фоне практически неизмененной Тр. В этот период отмечен и весьма значительный рост КТ. Теплоошущения испытуемых, как правило, были такими: при пребывании в четырех СМ — «тепло», «теплый комфорт», «комфорт»;, в трех СМ — «комфорт» или «прохладный комфорт»; в двух СМ — «прохладный комфорт» или «прохладно»; в одном СМ — «прохладно» или «холодно». Обнаженные люди оценивали свои теплоощущения всегда как «хо-
лодно», а к концу эксперимента (на 130—140-й минуте) — как «очень холодно».
В качестве примера на рис. 1 приведены ро^ зультаты двух типичных экспериментов (испьл туемый Н. и Л.). На рис. 1 видно, что к концу времени пребывания испытуемого Н. в четырех СМ показатели температурного режима были близки к нормальным, стабилизировалась и КТ. Такая стабильность сохранялась до тех пор, пока имелась хотя бы минимальная теплозащита в виде одного СМ.
На 120-й минуте эксперимента, когда был снят последний СМ, произошло резкое падение СВТК и, несмотря на некоторое повышение Тр, значительное снижение СТТ. При этом резко возросла КТ.
Результаты аналогичного эксперимента у испытуемого Л. в основном такие же. Отличием являлись более высокая СВТК в середине эксперимента и ее резкое снижение на том этапе эксперимента, когда еще имелась теплозащита в виде одного СМ, а не у обнаженного (как у испытуемого И.). Относительно ранняя реакция сосудов кожи на охлаждение (а именно с нею связано снижение СВТ„) привела к тому, что снижение СВТ„ оказалось менее выраженным, чем в ранее описанном эксперименте (30,2 и 26,4 °С), мениш шими были и КТ (150 и 108 Вт). ~
Особый интерес, по нашему мнению, представляет сопоставление полученных объективных данных с субъективной оценкой испытуемым сво-
Рис. I. Термофизиологические показатели при уменьшении теплозащиты у испытуемых Н. (а) и Л. (6). Здесь и па рис. 2—3: Г — тепло; ГК — теплый комфорт; К — комфорт: ПК — прохладный кон-форт; П — прохладно. К — холодно: ОХ — очень холодно; Ж — жарко.
JOO-29
28 -27 -26 25
4 СМ
РЮмиН
Без СМ
\
их теплоощущений. Как видно на рис. 1, уменьшение теплозащиты не сопровождалось сущест-
^иными изменениями температурного режима, нако теплоощущения практически на каждом этапе уменьшения теплозащиты изменялись от «тепло» до «холодно». Вместе с тем, оставшись обнаженным, обследуемый не отметил изменения своих теплоощущений и только в конце этого этапа эксперимента заявил, что ему очень холодно.
Во втором эксперименте до 90-й минуты на фоне заметного роста СВТ„ снижения Тр (примерно на 1,5 и 0,5 °С соответственно) и стабилизации КТ наблюдалась плавная динамика теплоощущений от «тепло» до «прохладно». На 90-й минуте эксперимента испытуемый остался ; только в одном СМ, что вызвало резкое снижение СВТК. Однако на этом этапе эксперимента при теплоощущении «холодно» терморегуляция организма была достаточно эффективна, о чем свидетельствует лишь небольшое повышение конвективных теплопотерь.
Когда был снят последний СМ, в обоих случаях наблюдался срыв терморегуляции с резким падением СВТ„ и ростом КТ. Аналогичные результаты получены и в остальных экспериментах.
В тех случаях, когда теплозащитные свойства Снаряжения изменялись в обратном порядке, т. е. испытуемый, пробыв 30 мин обнаженным, надевал на себя один СМ за другим, происходило постепенное повышение СВТК (на 3—5 °С) на фоне снижения ТР (на 0,4—0,8°С), так что изменения СТТ были небольшими. КТ у обнаженных испытуемых была довольно большой н к 30-й минуте эксперимента достигала 80— 100 Вт. Вначале, когда испытуемые были обнаженными, свои теплоощущения они оценивали как «холодно» или «очень холодно», а затем, по мере увеличения теплозащиты, оценки постепенно улучшались. Во время пребывания в трех — четырех СМ теплоощущения характеризовались в диапазоне «комфорт»—«тепло».
В качестве примера рассмотрим представленные на рис. 2 результаты одного из таких экс-
«гриментов. У обнаженного испытуемого Л. от-ечено уменьшение СВТ„ до 29,5 °С и при нормальной Тр снижение СТТ. КТ достигали 116 Вт. Как только испытуемый одел один СМ, резко (более чем на 3 °С) повысилась СВТ„ и, несмотря на заметное снижение Тр, существенно возросла СТТ. Теплоощущения обследуемого заметно улучшились: если в начальной фазе эксперимента, т. е. будучи обнаженным, он характеризовал их как «холодно» и «очень холодно», то, надев один СМ, — как «прохладный комфорт». В дальнейшем СВТ„ продолжала повышаться, но с гораздо меньшей скоростью; Тр за последующие 90 мин снизилась на 0,5 °С, СТТ оставалась практически стабильной (35,5—35,8°С). Теплоощущения испытуемого продолжали улуч-
250-
200
ISO
100
Рис. 2. Термофизиологические показатели при увеличениш теплозащиты у испытуемого Л.
шаться и в течение последних 60 мин оценивались им как «тепло».
В контрольных экспериментах обследуемый надевал сразу четыре СМ и оставался в них на протяжении всего эксперимента, т. е. 150 мин. Результаты одного из таких экспериментов (испытуемый М.) представлены на рис. 3, из которого видно, что в самом начале СВТК была низкой, поскольку человек вошел в камеру обнаженным и надевал СМ уже в камере. Через
Вт
2ВО 260 240 220 2DO ISO 160 140 120 XX) во 60 40 2D
-Зв -37 36 -35 -34 -33 -32 -31 -30 -29 2В -27 - 26 -25
—х—у—у-
-кг
J_I_1_1_I_I_I_L
J_I_L
го <ю во во loo гю мо/мн
ж т
7К К
/v< л г х ох
•Рис. 3. Термофизиологические показатели при пеизмеинок теплозащите у испытуемого М.
30 мин СВТК нормализовалась. В дальнейшем, на протяжении 120 мин происходило очень медленное (на 1,3 ЭС за 2 ч) повышение СВТ„ при еще более медленном снижении Тр (по 0,5 "С за 2 ч). В результате СТТ оставалась стабильной (около 36 °С). Теплоощущения испытуемого на всем протяжении эксперимента были комфортными.
По результатам наблюдений можно сопоставить объективные показатели температурного режима с субъективной оценкой теплоощущений при различном порядке изменения теплозащиты (раздевание — одевание). Так, в экспериментах, результаты которых представлены на рис. 1, б и 2, один и тот же испытуемый (Л.) находился в одинаковых микроклиматических условиях. В начале первого эксперимента на нем было четыре СМ, а на 60-й минуте — только два. В начале второго эксперимента он был обнажен, а на 60-й минуте также находился в двух СМ. Но в первом случае теплозащита постепенно уменьшалась, а во втором увеличивалась. СВТК находилась в пределах 34,5—35,5 °С в первом и около 33 °С — во втором случае, а теплоощущения «прохладно» и, несмотря на более низкую СВТК во втором случае, — «комфортно».
Можно полагать, что это различие в теплоощу-шениях связано с тем, что в первом случае уменьшение теплозащиты вызвало определенное напряжение системы терморегуляции, в частности увеличенное теплообразование. Следствием этого явилось повышение CBT,t и сравнительно небольшое (примерно на 0,5°С) уменьшение Тр. Во втором случае теплозащиты возрастала, поэтому и напряжение системы терморегуляции, а следовательно, и теплообразование были меньше, о чем свидетельствовала более низкая СВТ„.
Одной из важных особенностей терморегуляции организма при охлаждении является его способность довольно длительное время удерживать температурный режим на уровне, близком к исходному. Однако это достигается определенным напряжением функции системы терморегуляции. Очевидно, именно этим можно объяснить выраженное несоответствие между объективными и субъективными данными. Так, у человека в состоянии покоя в условиях охлаждающего микроклимата показатели температурного режима (Тп, СВТ„, СТТ) находились на уровне, близком к ис-
ходному, тогда как субъективно он оценивал
свои теплоощущения как «холодно».
Наиболее отчетливо это проявлялось в том случае, когда теплозащита уменьшалась, т. е. ^ каждом новом этапе эксперимента испытуемый все более охлаждался и, следовательно, напряжение функций системы терморегуляции возрастало. В тех случаях, когда теплозащиты постепенно увеличивалась, указанное несоответствие было менее выраженным, вероятно, потому, что с уменьшением теплоотдачи степень напряжения функций системы терморегуляции снижается. При сопоставлении субъективных оценок испытуемых, динамики показатель температурного режима и изменения теплопотерь свободной кон- i векцией отмечено, что в условиях охлаждающего микроклимата организм в течение продолжительного времени оказывается в состоянии удер- 1 живать эти показатели на уровне, близком к исходному, хотя человек и жалуется на сильное охлаждение («холодно», «очень холодно»).
В тот момент, когда происходит резкое снижение показателей, характеризующих температурный режим, наблюдается значительное возрастание теплопотерь свободной конвекцией, что может рассматриваться как срыв терморегуляции, поскольку с этого момента начинается значи-^ тельное увеличение теплоотдачи на фоне выра*Р женного уменьшения показателей температурного режима.
Полученные данные свидетельствуют о том, что при физиолого-гигиенической оценке теплозащитных свойств снаряжения и одежды нельзя ориентироваться только на объективные данные, характеризующие температурный режим организма, а необходимо учитывать и субъективные данные, поскольку теплоощущения могут измениться независимо от динамики объективных показателей.
Литература
1. Демина Д. М., Кандрор И. С., Ратнер Е. М. — В кн.:
Вопросы географии. М., 1972, сб. 89. с. 64—68.
2. Кощеев В. С.. Разран М. А.. Тер-Акопян Г. Г. — Гиг.
и сан., 1981, № 8, с. 20—22.
Поступила 30.10.8^,
S il m m а г у. The results of study into the relationship between the objective and subjective appraisa! of man's thermal state in différent thermal insulation are presented.
*
