CC BY
7
il^K 613.632.4:546.262-311:613.648
А. В. Седов, H. А. Суровцев, Г. Е. Мазнева, С. В. Бычков, А. Ф. Бобров
Т. А. Лукичева,
О ВЛИЯНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ТОКСИЧНОСТЬ ОКИСИ УГЛЕРОДА
Широкое использование гермообъемов, в том числе средств индивидуальной защиты, при освоении глубин мирового океана и космического пространства, а также в ряде отраслей народного хозяйства приводит к необходимости оптимизации условий труда работающих. В связи с этим возникла задача гигиенического обоснования допустимого времени пребывания человека в гермообъеме в условиях воздействия окиси углерода (СО), повышенной температуры воздуха и физической работы.
Исследования проводили с участием здоровых лиц в возрасте 25—32 лет, находившихся в термокамере при нормальном барометрическом давлении (760±15 мм рт. ст.), температуре окружающей сре-*ы 20, 30 и 40 °С, относительной влажности 40—60%. Обследуемые либо находились в покое, либо выполняли на велоэргометре физическую работу интенсивностью 400 кгм/мин с определенными циклами (40 мин нагрузки и 20 мин отдыха). Всего с участием 9 лиц проведено 96 исследований, которые выполнены в 2 этапа по 3 серии каждый. Концентрация СО во вдыхаемом воздухе поддерживалась на уровне 300 мг/м3. Объем и условия исследований указаны в таблице.
При изучении сочетанного действия на организм человека СО, гипертермии и физической нагрузки были выбраны методики, учитывающие специфику влияния этих факторов. Для оценки функционального состояния ЦНС и анализаторов использовали корректурную пробу (таблицы с кольцами Ландольта) 17], показатели критической частоты слияния световых мельканий [61 и физиологического тремора пальцев рук 151. О состоянии кардиореспираторной системы судили по частоте сердечных сокращений, артериальному давлению, ЗКГ, частоте и минутному объему дыхания. ^ Тепловое состояние обследуемых изучали по комплексу показателей: частоте сердечных сокращений, температуре кожи и тела, влагопотерям и теплоощущениям, физическую работоспособность — по показателям функциональной нагрузочной пробы (пробы А\артине) 1101 и кистевой динамометрии (максимальной силе кисти и статической выносливости) [41. В крови определяли уровень карбоксигемоглобина [21, активность холинэстеразы [9] и каталазы [31, содержание аскорбиновой кислоты [81. По методу главных компонент были рассчитаны индексы функционального напряжения организма под действием комплекса исследуемых неблагоприятных факторов [11.
Наиболее характерными изменениями при соче-танном действии СО в концентрации 300 мг/м3
и повышенной температуры воздуха (30 и 40 °Q оказалось увеличение амплитуды физиологического тремора пальцев рук. При повышении температуры воздуха до 30 °С он возрастал в среднем на 28 %, а при 40 °С — на 63% (Я<0,05). Усиление тремора в этих условиях являлось результатом сочетанного действия обоих факторов, поскольку амплитуда тремора практически не менялась при воздействии на организм СО в концентрации 300 мг/м'1 при температуре воздуха 20 °С.
На этом этапе исследований при повышении температуры окружающей среды выявлены изменения со стороны кардиореспираторной системы. Достоверно возрастала частота дыхания, что можно расценить как компенсаторную реакцию на дефицит кислорода в организме вследствие гипертермии и образования карбоксигемоглобина. Увеличивалась частота сердечных сокращений, причем при температуре воздуха 40 °С частота пульса достоверно отличалась от фоновых данных уже в 1-й час исследования (Я<0,05).
Данные литературы [111 свидетельствуют о том, что СО, особенно в высоких концентрациях, вызывает снижение артериального давления, что отмечено и нами. При ингаляции газовой смеси, содержащей 300 мг/ма СО, в комфортных микроклиматических условиях выявлено достоверное снижение систолического артериального давления. Однако при повышении температуры воздуха до 30 °С изменений артериального давления не наблюдалось, а при дальнейшем повышении ее до 40 °С наметилась тенденция к возрастанию систолического артериального давления. Таким образом, можно предположить, что СО и повышенная температура воздуха действуют на артериальное давление разнонаправленно.
Условия исследований
Серия Концентрация СО, мг/мэ Температура воздуха, °С Число обследованных Число исследо ваний
Покой
I 20 5 14
II 300 30 6 16
III 40 5 19
Работа
IV 20 7 17
V 300 30 6 15
VI 40 5 15
При температуре воздуха 40 °С наблюдалось повышение температуры тела до 37,5±0,2 °С (Ж <0,05), в то время как при температуре окружающей среды 30 °С она практически не изменялась. Учитывая данные об изменении температуры тела, средневзвешенной температуры кожи, частоты сердечных сокращений, влагопотерь и теплоощу-щений обследуемых, тепловое состояние на этом этапе при температуре воздуха 20 и 30 "С можно охарактеризовать как оптимальное, а при 40 °С — как допустимое.
Во всех сериях исследований, проведенных на первом этапе, более чем в 3 раза повышался уровень карбоксигемоглобина в крови по сравнению с исходным. Однако количество его в крови в конце 2-го часа исследований был практически одинаковым во всех сериях этого этана. По-видимому, при таком значительном (300 мг/м3) поступлении экзогенной СО в организм человека доля эндогенной при повышении температуры от 20 до 40 °С не обусловливает существенного прироста уровня карбоксигемоглобина в крови. Закономерных изменений других биохимических показателей крови не выявлено. С повышением температуры воздуха отмечено снижение умственной работоспособности, однако эти сдвиги не были достоверными. Во всех сериях исследований, проведенных на этом этапе, установлено достоверное снижение физической работоспособности (Р<0,05).
Подводя краткий итог исследований, проведенных на первом этапе, можно прийти к выводу о том, что сочетанное действие на организм человека СО (300 мг/м3) и температуры воздуха в диапазоне от 30 до 40 °С характеризуется суммацией биологических эффектов.
На втором этапе было изучено воздействие на организм человека комплекса факторов: СО (300 мг/м3), физической работы (400 кгм/мин) и температуры воздуха (20, 30 и 40 °С).
Наиболее информативным показателем, характеризующим сочетанное воздействие на организм сразу трех факторов, являлась концентрация карбоксигемоглобина в крови. Динамика этого показателя в зависимости от условий исследования представлена па рисунке, из которого видно, что выполнение физической работы в комфортных микроклиматических условиях не приводит к более значительному насыщению крови кароксигемоглоби-ном по сравнению с исследованиями, в которых испытуемые находились в покое и вдыхали воздух с той же концентрацией СО (300 мг/м3). Накопление карбоксигемоглобина в крови лиц, выполнявших физическую работу, происходило тем быстрее, чем выше была температура воздуха. При этом у некоторых обследованных уровень карбоксигемоглобина в крови при температуре воздуха 40 °С и при выполнении в этих условиях физической работы превышал 20%. Столь значительное повышение количества карбоксигемоглобина в кровн являлось результатом воздействия на организм СО на фоне высокой температуры воздуха (40 °С)
Изменение содержания карбоксигемоглобина в крови и зависимости от условий исследований.
а — покои; о — работа; I — исходные данные;
3 — 20 "С; 3 — 30
4 — 40 • С.
при выполнении тяжелой физической работы. То, чш содержание карбоксигемоглобина в крови существенно зависит от всего комплекса воздействующих факторов, подтверждает гистограмма, из^ которой видно, что при температуре воздуха 20, * 30 и 40 °С у обследованных, находившихся в покое, уровень карбоксигемоглобина в крови в конце 2-часового исследования был практически одинаковым. Недостоверно отличался этот показатель и прн выполнении работы в комфортных условиях. И только тогда, когда человек, вдыхавший СО (300 мг/м3), выполнял физическую работу прн температуре воздуха 30 и 40 °С, концентрация карбоксигемоглобина в крови возрастала до 14,6± ±0,3 и 18,8 ±0,6% соответственно. На этом этапе выявлены значительные изменения кардиореспи-раторной системы. С повышением температуры воздуха значительно увеличивалась частота дыхания и сердечных сокращений, что способствовало большему насыщению крови СО.
Выполнение работы прн 30 и 40 °С приводило к более значительному повышению температуры тела и кожи. Тепловое состояние обследованных на этом этапе при 20 °С можно оценить как оптимальное, при 30 °С — как допустимое, при 40 °С — как близкое к предельному. С повышением темпе- ^ ратуры воздуха у лиц, выполнявших физическую работу, наблюдалось также значительное изменение амплитуды физиологического тремора пальцев рук. Так, если в комфортных микроклиматических условиях тремор возрастал на 17% по сравнению с исходным, то при 30 и 40 °С этот показатель увеличивался на 60 и 86% соответственно (Ж0,05).
По мере повышения температуры окружающей среды возрастала активность холинэстеразы сыворотки кровн. Что же касается активности ката-лазы цельной крови и содержания аскорбиновой кислоты в крови, то изменения этих показателей на втором этапе не были достоверными и не позволяли установить какую-либо закономерность.
Умственная работоспособность на этом этапе исследований при повышении температуры воз-
^духа до 30 °С снижалась незначительно (на 7 %), "дальнейшее ее повышение приводило к существенному снижению умственной работоспособности (Р<0,05). Физическая работоспособность не зависела существенно от температуры воздуха и снижалась во всех сериях исследований в среднем на 13—17%.
Следовательно, воздействие на организм человека СО (300 мг/м3) физической работы (400 кгм/мин) и теплового фактора (температуры воздуха от 30 до 40 °С) приводит к усилению биологических эффектов. По изменению таких информативных показателей, как концентрация карбоксигемоглобина в крови, частота сердечных сокращений, амплитуда физиологического тремора пальцев рук и температура тела, методом главных компонент выведен интегральный показатель функционального состояния организма. В зависимости от условий исследований (серии I—VI) индексы функционального напряжения составили соответственно 1. 1.5, 2,1 1,4, 2,3 и 3,1.
Рассчитанные математическим путем, эти индексы отражали степень функционального напряжения организма в условиях сочетанного воздействия СО, повышенной температуры воздуха и физической нагрузки по сравнению с состоянием обследованных, которые находились в покое в комфортном микроклимате и дышали воздухом, содержащим 300 мг/м3 СО.
Результаты исследований и рассчитанные по важнейшим физиологическим показателям индексы функционального напряжения организма не только показали, что повышение температуры воздуха и выполнение физической работы усиливает токсичность СО, но и позволили количественно оценить степень увеличения биологических эффектов, вызванных сочетанным воздействием факторов, и, следовательно, подойти к их гигиеническому нормированию.
Таким образом, при воздействии на организм человека, находящегося в покое, СО в концентрации 300 мг/м3, время пребывания в гермообъеме прн температуре воздуха 20 °С не должно превышать 120 мин, прн 30 °С — 90 мин, прн 40 °С— 60 мин. Прн воздействии на организм человека, выполняющего работу мощностью 400 кгм/мин, СО в концентрации 300 мг/м3, время пребывания в гермообъеме прн температуре воздуха 30 °С должно быть в пределах 60 мин, при температуре воздуха 40 °С — в пределах 30 мин.
Литература
1. А фи фи А. А., Эйзен С. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ. Пер. с англ. М., 1982, с. 354—359.
2. Балаховский И. С.. Наточин 10. В. Обмен веществ в экспериментальных условиях космического полета и при его имитации. М., 1973, с. 83—86.
3. Бах А. //., Зубкова Р. С. — В кн.: Бах Д. Н. Собрание трудов но химии и биохимии. М., 1950, с. 537.
4. Виноградов М. И. Физиология трудовых процессов. М., 1966.
5. Горшков С. И., Золина 3. М., Мойкин Ю. В. /Лето-дики исследований в физиологии труда. М., 1974.
6. Загрядский В. П., Сулимо-Самуйлло 3. К. Методы исследования п физиологии труда. Л., 1976.
7. Новакатикян А. О., Крижановская В. А. — Физиол. жури., 1970, № 10, с. 13—18.
8. Пушкина //. И. Биохимические методы исследования М., 1963, с. 183—184.
9. Рубин В. И., Ларский Э. Г., Орлова Л. С. Биохимические исследования в клинике. Саратов, 1980, с. 219.
10. Сапов И. А., Солодков А. С. Состояние функции организма и работоспособность моряков. Л., 1980, с. 86.
11. Тиунов Л. А.. Кустов В. В. Токсикология окиси углерода. М., 1980.
Поступила 15.03.85
Summary. Increased air temperature was found to enhance the toxic effects of carbon monoxide on man doing physical work in these conditions. It was suggested to set standards for the duration of man's stay in enclosed environment, in the conditions of joint exposure to the factors mentioned.
УДК 613.5:643.334
M. И. Гжсгоцкий, M. И. Гайдук ГИГИЕНИЧЕСКАЯ
ОЦЕНКА ГАЗОВЫХ ПЛИТ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В БЫТУ
Львовский медицинский институт
При существующей ныне газовой аппаратуре воздух жилых помещений может загрязняться углеводородами, окисью углерода, а также другими продуктами полного и неполного сжигания газа, что резко ухудшает микроклимат. Существующие средства и виды вентиляции далеко не всегда обеспечивают даже расчетный воздухообмен, способствуя тем самым накоплению этих продуктов в жилых помещениях.
В связи с этим представляется актуальным обоснование эффективных санитарно-техннческих и гигиенических мероприятий, направленных на пре-
дотвращение потенциальной опасности возможных неблагоприятных воздействий, связанных с использованием природного газа в жилых зданиях. Это и явилось целью настоящего исследования.
В качестве объектов исследования были отобраны 4 дома средней и 1 дом повышенной этажности, типичных для массового строительства. Определяли загрязнение воздушной среды кухонь и жилых помещений суммарными углеводородами, окисью и двуокисью углерода; параллельно измеряли температуру и влажность, определяли воздухообмен.
Сумму углеводородов оценивали по общеприня-
