Научная статья на тему 'ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНОЙ ТЕПЛОМЕРНОЙ ОДЕЖДЫ'

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНОЙ ТЕПЛОМЕРНОЙ ОДЕЖДЫ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
11
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HYGIENIC ASSESSMENT OF PERSPECTIVE THERMOMETRIC CLOTHES

The paper presents the results of experimental investigations of direct measuring the thermal characteristics of man by means of thermometric clothes. The methods and means of use are suggested.

Текст научной работы на тему «ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНОЙ ТЕПЛОМЕРНОЙ ОДЕЖДЫ»

прежнего стереотипа. Во втором случае менее значительное повышение Л К явилось следствием акклиматизации моряков к постепенно нарастающим наружным температурам, протекающей на фоне длительного воздействия относительно низкой температуры в жилых помещениях, обеспечиваемой работой СКВ.

Таким образом, исследования позволили установить значительные смещения линии комфортного микроклимата в жилых и общественных помещениях судов при переходе из одних климатических районов в другие в зависимости от характера изменений наружных температур, условий микроклимата и перепадов наружных и внутренних температур.

Коррекция микроклимата в соответствии с изменением требований к нему со стороны экипажей судов, установить которые с достаточной точностью можно при анализе данных о теплоощущениях силами судовых медиков (методика изложена в Инструктивно-методических указаниях по гигиеническому контролю за эксплуатацией СКВ на судах, № 1182-74, разработанных в лаборатории микроклимата Научно-исследовательского института гигиены водного транспорта Министерства здравоохранения СССР под руководством проф. Е. П. Сергеева), позволит повысить эффективность эксплуатации дорогостоящих систем кондиционирования в целях оптимизации условий микроклимата и исключения избыточных затрат на обогрев и охлаждение воздуха.

ЛИТЕРАТУРА. Бердышев'В. В. — В кн.: Проблемы биоклнматологии и клнматофизиологин. Новосибирск, 1970, с. 192. — Воробьев К-А. Особенности физиологических реакций организма моряков при резкой смене климатических районов. Автореф. дис. канд. М., 1970. — Д а н и ш е в с к и й Г. М- Акклиматизация человека на севере. М., 1955. — Кандрор И. С. Очерки по физиологии и гигиене человека на Крайнем Севере. М., 1968. — К р и ч а г и н В- И. — В кн.: Авиационная и космическая медицина. М., 1963, с. 310. — М а т у с о в А. Л- Медицинское обслуживание моряков торгового флота. Л., 1971, с. 45. — П л о х и н с к и й Н. А Биометрия. Новосибирск, 1961. — Просецкий П. А. — В кн.: Материалы научных работ по вопросам гигиены водного транспорта за 1964—65 гг. М-, 1966, г. 29—30. —Сергеев Е. П. и др. — «Воен.-мед. ж-», 1963, № 11, с. 56—60. — Л и о п о Т- Н., Ц и ц е н к о Г. В. Климатические условия и тепловое состояние человека. Л., 1971. — Бартон А-,Эдхолм О- Человек в условиях холода. М., 1957.

Поступила 29/УП 1975 г.

HYGIENIC SUBSTANTIATION OF COMFORTABLE CONDITIONS OF THE MICROCLIMATE IN PREMISES OF SHIPS WITH DUE REGARDS FOR ACCLIMATIZATION CHANGES DEVELOPED IN SAILORS DURING THE TRIP

A. A. Vorobiev

The work is aimed at determining the kind of changes to take place in the comfortable microclimate for the crew of ships in the course of a trip depending on changes of météorologie conditions of sailing. The author proves the importance of these changes and the necessity of correcting the microclimate in the course of the trip depending on changes of the requirements of the sailors' body connected with the acclimatization reaction.

УДК 613.481

Б. В. Орехов

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНОЙ ТЕПЛОМЕРНОЙ ОДЕЖДЫ

В нормальных условиях жизненные функции организма обеспечиваются механизмами терморегуляции, которые поддерживают температуру тела на одном уровне независимо от колебании температуры внешней среды. Увеличение теплопродукции организмом человека и затруднение процессов теплоотдачи во внешнюю среду сопровождаются более или менее значительным напряжением физиологических механизмов терморегуляции. Последние увеличивают теплоотдачу в результате рефлекторного расширения

периферических сосудов, что способствует улучшению кровоснабжения кожи и создает условия, при которых повышается теплоотдача за счет испарения метаболической влаги и возрастания легочной вентиляции.

Известно, что перегревание организма сопровождается сдвигами в состоянии сердечно-сосудистой системы, направленными на обеспечение о'птимального кровообращения при увеличенной емкости сосудистого русла и уменьшении объема циркуляции крови. Увеличение емкости сосудистого русла обусловлено расширением кожных сосудов, которое является типичной терморегуляцнонной реакцией организма с целью достижения интенсивной теплоотдачи.

Человеку далеко не безразлично, каким образом сохраняется баланс тепла в его организме. Особую остроту эта проблема приобретает при обеспечении жизнедеятельности человека в индивидуальном защитном снаряжении, например в авиационных и космических скафандрах, пневмокостю-мах, водолазных комбинезонах и т. п. Поэтому при конструировании подобных изолирующих костюмов должны быть предусмотрены условия выделения тепла из организма и быстрейшая транспортировка его из под-одежного пространства. В гигиеническом аспекте решение этой задачи связано с необходимостью изучения соотношений путей переноса тепла от организма в окружающую среду, а также степени трансформации метаболического тепла в различных условиях жизнедеятельности человека в изолирующем снаряжении.

Исследования структуры теплового баланса человека в средствах индивидуальной защиты (СИЗ) изолирующего типа (С. М. Городинский и соавт., 1968; А. А. Глушко и соавт., 1973), проведенные методом прямой калориметрии (А. А. Глушко и соавт., 1970), подтвердили предположение о наличии в пододежном пространстве этих средств значительных аксиальных и радиальных градиентов температур вследствие сложного теплообмена организма с окружающей средой. Эти обстоятельства определили необходимость детально изучить распределение температурных полей и топографию тепловыделений человека с тем, чтобы изыскать наиболее эффективные способы и оптимльные конструкции устройств, предназначенных для обеспечения охлаждения (нагревания) организма и вентиляции пододежного пространства СИЗ.

В метрологическом отношении измерение тепловыделений человека в изолирующих СИЗ представляет сложную задачу. Анализ методов исследования теплового состояния человека (А. А. Глушко и Б. В. Орехов) показал, что до настоящего времени одним из распространенных способов определения средней плотности тепловыделений (<7в) является метод «взвешивания» измеренных величин локальных тепловыделений (^¡) путем умножения их на эмпирические коэффициенты (а,), равные /"У^е. гДе и — соответственно площадь поверхности ¿-й области поверхности тела человека и общая ее поверхность (в мг). При использовании предложенной И. К. Витте (1956) методики уравнение для тепловыделения приобретает следующий вид:

Я = °|<7| + °2<7г + Оз<7з + + + а„<7„ = = 0,24^1 + 0,25</г + О.г?;, + 0,18?4 + 0,07 + 0,07^ + 0,059в

где <71, <72' <7з> Я4> Яы Яв — соответственно средние плотности теплового потока от груди, спины, бедра, лба и кисти (в Вт).

Как показали наши исследования, такие методы не обладают достаточной надежностью информации из-за ограниченного количества точек измерения и трудны в эксплуатации ввиду сложности крепления к телу человека, обилия проводов электрокоммуникаций и т. д. (С. М. Городинский и соавт., 1975).

В своих исследованиях мы использовали принципиально новое устройство, предложенное А. А. Глушко, С. М. Городинским и др. (1971), для исследования локальных и интегральных тепловыделений человека

в СИЗ, конструкция которого выполнена в виде тепломерной одежды. Принцип действия такого метрологического устройства основан на термоградиентном эффекте, согласно которому тепловой поток, пронизывая так называемый градиентный слой (в общем случае представляющий систему, образованную, например, трикотажной соновой тепломерной одежды) толщиной б, создает перепад температур 0. Последний является предметом измерения и мерой интенсивности тепловыделений (<7,) в соответствии с уравнением:

= Ъ . (2)

где Т7,- — площадь фактического контакта тепломера с телом человека (в м2); А, — теплопроводность градиентного слоя (в Вт/м/град).

Толщину и дисперсность градиентного слоя мы выбирали, исходя из метрологических и гигиенических требований, предъявляемых к конкретным условиям эксплуатации тепломерной одежды. Известно, что к качеству подобной одежды, контактирующей с кожей человека, должны предъявляться особые требования. Исследуя гигиенические характеристики тепломерной одежды, мы нашли, что конструкция ее обеспечивает: воздухопроницаемость в диапазоне 20—40 см3/см2-с; паропроницаемость 100—200 гм/2-ч; сорбцию хлоридов и органических веществ 300—400 мг/сут; влагоем-кость 200%.

В рамках обсуждаемой проблемы рассматривается одна из конструкций тепломерной одежды, прошедшая длительные (около 100 физиолого-гигие-нических экспериментов) испытания. Измерительная часть ее состояла из 2 равномерно распределенных по обе стороны градиентного слоя термометров сопротивления. Один из электрических термометров плотно прилегал к поверхности тела человека. При этом зона фактического контакта термочувствительного элемента с кожей за счет высокой эластичности материала

Рис. 1. Кинетика температурных и тепловых характеристик человека в нормальных условиях микроклимата (/0 = 20°) при постоянной мощности физической нагрузки

(А = 230 кгм/мин).

<р. <с — соответственно ректальная н интегральная по поверхности температуры тела (в град); дс — интегральные по поверхности тепловыделения (в Вт).

Рис. 2. Кинетика температурных и тепловых характеристик человека в условиях затрудненного теплообмена (/0 = 35)° при постоянной мощности физической нагрузки

(А = 230 мкг/мин). Обозначения те же, что на рис. 1.

сокой точностью (АТ = ~0,Г) регистрировать температуру как всей поверхности тела человека (Гд), так и ее отдельных (i=x) участков (Tsi). Другой термометр, расположенный на наружной стороне термоградиентного слоя, регистрировал распределение температур на пограничном к телу человека слое газа.

Расчет интенсивности тепловыделений человека (gs) производили согласно уравнению:

я$ = к, iT, - т0) = К, еа [Ьш], (3)

где К, — коэффициент, определяемый в процессе градуировки тепломер-ной одежды (в Вт/м/град); Т„, Т0 — интегральная температура поверхности тела человека и температура пограничного к телу человека слоя газа.

Топографию тепловыделений исследовали на основании уравнений, аналогичных (3):

<?„=*,, (Ts-T0i) = KsQit

qti=K*i(ï si-Tot) = KtiQat i= 1-г 17 (секций)

где qsi — интенсивность тепловыделений 1-го участка поверхности тела человека (в Вт); Tst — интегральная температура i-x участков поверхности тела человека (в град); T0i—температура пограничного слоя газа i-ro участка (в град); KSi — коэффициенты пропорциональности i-x участков тепломерной одежды, определяемые в параллельных опытах.

В ходе экспериментов наряду с регистрацией тепловыделений измеряли частоту сердечных сокращений и дыхания, артериальное давление, ректальную температуру, интегральные величины температуры поверхности тела человека и пограничного к телу слоя газа.

В I серии исследовали тепловыделения человека, выполняющего работы постоянной мощности (А =230 кгм/мин=СогЫ.). На рис. 1 представлены среднестатистические данные 26 экспериментов, проводимых при температуре окружающей среды (t0), равной 20°. Кинетика температуры (t,) и тепловыделений человека (qs) на графике имеет характерные периоды нарастания, стабилизации и спада, которые достаточно хорошо коррелировались с данными энерготрат человека. Отмечено небольшое увеличение тепловыделений (q„), нарастающее линейно с темпом 20 Вт/цикл для данного уровня физической активности.

Аналогичный характер зависимости qs(r) мы наблюдали и во 11 серии опытов (37 экспериментов), проводимых в условиях нагревающего микроклимата (/0=35°). На рис. 2 заметны циклические периоды температурных и тепловых qa(r) характеристик человека, происходящих тем не менее с более высокой интенсивностью. Так, через 5 рабочих циклов (А = 230 кгм/мин = =Const.) qs увеличивалась с 250 до 445 Вт с темпом нарастания 40— 50 Вт/цикл.

г t

[Вт) (град) 700

650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 /50 /ОО 50 0

40

35

30

—25

20 г

_i_

Ш

020 6080/20/40/ЯО2002102S0300t(Mm)

Рис. 3. Кинетика температурных и тепловых характеристик человека в условиях перегрева = 50") при постоянной мощности физической нагрузки (А = 230 мгк/мин).

Обозначения те же, что на рис. I.

Особый интерес представляют данные измерения тепловыделений, полученные в III серии опытов в условиях значительного теплового перегрева (/0=50°). Здесь, как видно из рис. 3, на фоне той же мощности дозированной работы тепловая нагрузка является превалирующим фактором воздействия на организм человека. Это в конечном счете приводит к тому, что периодов равновесия (установившихся для каждого рабочего цикла значений qs) и периодов восстановления (уменьшение qs в периоды отдыха испытателей), характерных для первых 2 серий экспериментов, не наблюдается. Здесь тепловыделения qs увеличиваются примерно по линейному закону в первых 3 рабочих циклах (до 150 мин). В дальнейшем тенденция к стабилизации тепловыделений имеет характер колебательного (около 620 Вт) процесса, амплитуда их зависит от интенсивности физической нагрузки.

Экспериментальные исследования подтвердили возможность прямого измерения тепловых характеристик человека и оценки теплового состояния человека с помощью тепломерной одежды. Результаты этих исследований позволили сформулировать технические и гигиенические требования к перспективной тепломерной одежде и дать рекомендации методического и эксплуатационного характера для конкретных ситуаций ее использования.

Л И Т Е Р А Т У Р А. Г л у ш к о А. А., Г о р о д и н с к и й С- М. и др. — В кн.: Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека. Вып. 13. М., 1973, с. 48— 56. — Они же. — «Труды 5-х чтений, посвящ. разработке научного наследия и развитию идей К- Э. Циолковского. М., 1971, с. 39—44. — Г л у ш к о A.A., Орехов Б- В. Проблемы индивидуальной защиты человека. Ч- 2. М., 1975, с. 79—103. — Г л у ш -ко А. А., Г о р о д и н с к и й С. М. и др. — «Открытия», 1971, Л'г 12. — Городинский С. М., Б а в р о Г. В- и др. — «Космическая бнол.», 1968, № 1, с. 73—81. — Городинский С- М-, Б а в р о Г. В. и др. — Там же, 1970, № 1, с. 30—34. —Городинский С. М-, Г л у ш к о А. А., Орехов Б- В. — «Гиг. и сан.», 1975, Кз 8, с. 62—66. — Они же. — В кн.: Авиакосмическая медицина. — Тезисы докладов на 5-й Всесоюз. конференции. Т. 1. М. — Калуга,¿1975, с. 145—149.

Поступила I0/XII 1975 г.

HYGIENIC ASSESSMENT OF PERSPECTIVE THERMOMETRIC CLOTHES

В. V. Orekhov

The paper presents the results of experimental investigations of direct measuring the thermal characteristics of man by means of thermometric clothes. The methods and means of use are suggested.

УДК 637:614:31

В. С. Свечников

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ДРОЖЖЕЙ

Ростовский медицинский институт

Многочисленные исследования безвредности углеводородных дрожжей, проведенные рядом медицинских учреждений, явились основанием для решения коллегии Министерства здравоохранения СССР о возможности применения этих веществ в мясном животноводстве при условии предельно допустимого содержания остаточных углеводородов в дрожжах, составляющего 0,1%.

При изучении продуктов мясного животноводства на экспериментальных животных и добровольцах не обнаружено каких-либо изменений белкового, лнпидного и углеводного обмена, гематологических, морфологических и гистохимических показателей (А. А. Покровский и соавт.; Ю.Г.Но-водержкина; Е. Г. Ягодкина и соавт.). Однако при использовании в ра-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.