ПРИНЦИПЫ НОРМИРОВАНИЯ МИКРОКЛИМАТА ИЗОЛИРУЮЩИХ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

лодное лето, подзолистые почвы) и социально-экономических факторов (преобладание городского населения, малая занятость в сельском хозяйстве, очень небольшой контакт с почвой}.

Выводы

1. Выявлена неравномерность распространения столбнячного микроба в районах, внутри районов по населенным пунктам, а также по местам взятия проб почвы.

2. Четкой зависимости уровня заболеваемости от степени обсеменен-ности почвы, а последней — от плотности населения и скота не выявлено.

ЛИТЕРАТУРА. Сергеева Т. И., Матвеев К. И. Гиг. и сан., 1968, № 10, с. 39.

Поступила 16/XII 1971 г.

THE EXTENT OF CONTAMINATION OF THE SOIL IN ARKHANGELSK DISTRICT

WITH TETANUS AGENT

V. V. Yastrebov, Т. I. Sergeeva, E. K. Zarubina

As a result of an analysis of 1974 samples of the soil from Arkhangelsk district the tetanus agent was found in 193 (9.8%) samples. In five of the investigated regions the percentage of positive tests fluctuated from 12 to 27.3 per cent. Tetanus agent was unevenly distributed in different regions, settlements and sites of the soil sampling. No strict relationship could be traced between the morbidity rate and the extent of the soil contamination and that between the latter and the population and cattle density.

УДК 614.895.5:613.481

Проф. С. M. Городинский, канд. биол. наук Г. В. Бавро, доктор мед. наук Е. И. Кузнец, кандидаты мед. наук Ю. Г. Плетенский и С. П. Райхман

ПРИНЦИПЫ НОРМИРОВАНИЯ МИКРОКЛИМАТА ИЗОЛИРУЮЩИХ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

Институт биофизики Министерства здравоохранения СССР, Москва

В обеспечении безопасных условий работы на предприятиях химической, горнорудной, нефтяной, атомной и других отраслей промышленности, а также при освоении водных глубин и космического пространства важная роль принадлежит изолирующим средствам индивидуальной защиты.

В настоящем сообщении будут рассмотрены вопросы нормирования параметров среды подкостюмного пространства, связанных с обеспечением температурного гомеостаза организма. Актуальность этих вопросов обусловлена тем, что одним из основных факторов, ведущих к снижению работоспособности и ограничению продолжительности работы в изолирующих средствах индивидуальной защиты, является изменение условий теплообмена организма с окружающей средой.

На основании собственных и литературных данных (И. С. Кандрор и соавт.; В. И. Кричагин; С. М. Городинский и соавт., 1969, 1970) при нормировании параметров микроклимата представляется оправданным в известной степени условное разделение функциональных состояний организма на оптимальные, допустимые и предельные. На три зоны, соответствующие этим состояниям, могут быть разделены и микроклиматические условия в подкостюмном пространстве.

За оптимальные микроклиматические условия приняты такие, которые обеспечивают сохранение теплового баланса без выраженного напряжения физиологических механизмов терморегуляции (табл. 1). Эти условия предполагают отсутствие притока тепла извне и удаление практически всего продуцируемого организмом тепла при оптимальной структуре теплоотдачи

а s ч о

S

о

5 >i

"8

а

1

exoged

BEMJOtf

ихээжих loiitfado г j.on lui

fl * S

К о.

cxoged BEMJSir

нхэзжвх

HOMÏTodD

exoged

5>8 * s

О. S

я к С ь

« (в я S

"m

S 2

S

Я —

«

||1

о ® « s

-sy 11-

S

88 — CM

"l „ с

«г I-- "l ; 35 со

_со_

oo

?? зИ

№ 00 CO CO

•=3 4

§ 8 — Ю

о о

28 — СЧ

s

со о

—et.

о о

SR

со со

£ А

Ci et

S 8

— -Ч"

Ci Ci

со со ol ci

si 8

8£

fe 8*

i i

О Ю

Г-' Ц5

СО со о

г- ю со со

î8 88

д 8

—• сч

I I 28

^ ос LO "9-С

со — с

■ч* 8

о о СО ю — сч

8S

<3. Cl с(е(с(

3

H &

со с.

СО

Ci Ci Ci

-ici I

-о®

СЧ СЧ —

а

H

«g

СО

Си

s

j_ к

£ *

M

5S

s»

с

eg

Q. U

(Gagge и соавт.; А. А. Путилова; Jl. Оппл и M. Йокл; H. К- Витте; П. И. Колесников). Скорость движения воздуха при этом принимается равной 0,2—0,3 м1сек, поскольку даже в костюмах с принудительной вентиляцией она, как правило, не превышает этих значений. При оптимальном микроклимате изолирующих средств индивидуальной защиты продолжительность пребывания в них определяется не тепловым состоянием организма, а утомлением, скорость развития которого зависит от режима и характера работы, производственной обстановки и т. д. Поддержание оптимального микроклимата в изолирующих средствах индивидуальной защиты, как правило, требует отведения тепла с помощью искусственных систем терморегулирования. Наиболее эффективным с физиолого-гигиеничес-кой точки зрения и перспективным в смысле возможностей реализации является использование костюмов жидкостного охлаждения (Waligora и Michel; Howard и Syversea; Nunneley; С. M. Городинский и соавт., 1970). Костюмы жидкостного охлаждения обеспечивают отведение тепла преимущественно кондуктивным способом. Поэтому при их использовании основными показателями, подлежащими нормированию, являются параметры теплоносителя, протекающего по трубкам контактирующего с телом костюма. Поскольку при кон-дуктивном способе теплосъе-ма происходит интенсивное охлаждение «оболочки» тела, оптимальное тепловое состояние организма обеспечивается при более высокой температуре «ядра» (табл. 2). Низкая температура поверхности тела способствует

Таблица 2

Уровни показателей, характеризующие оптимальное функциональное состояние организма и обеспечивающие его температуры хладагента в костюме жидкостного охлаждения

Показатель Тяжелая работа Работа средней тяжести Легкая работа Покой

Ректальная температура (в градусах) ............. Средневзвешенная температура кожи (в градусах)........ Теплосодержание (в ккал/кг) . . . Влаговыделение (в г/час)..... Частота сердечных сокращений (ударов в минуту) ...*.... Температура хладагента на входе в костюм жидкостного охлаждения (в градусах) (расход около 100 л/час)........... 38,0—38,2 27,0—28,0 150—200 130—140 8—10 37,7—37,9 28,0—30,0 29,0- 100—150 110—120 12—15 37,2—37,6 30,0—31,0 30,0 70—100 90—100 19—22 37,0—37,4 31,0—32,0 40—60 50—75 26—29

уменьшению влагопотерь. В случае выполнения ограниченных по длительности или эпизодических работ допустимо ориентироваться не только на оптимальный микроклимат подкостюмного пространства, но и на микроклиматические условия, при которых не происходит удаления всего тепла, продуцируемого организмом. Однако и в этом случае необходимо обеспечение термостабильного состояния организма хотя и при повышенном его теплосодержании.

Микроклиматические условия, обеспечивающие термостабильное состояние организма при теплонакоплении, не превышающем 1,5 ккал/кг, названы нами допустимыми (см. табл. 1). При этом отмечается выраженное напряжение терморегуляторных механизмов и изменение структуры теплоотдачи, проявляющееся в увеличении теплопотерь испарением (А. А. Смирнов; А. Н. Ажаев; Е. И. Кузнец и соавт.). Для лиц, адаптированных к тепловым воздействиям, верхняя граница зоны допустимых температур может быть сдвинута на 3—4° в сторону увеличения. * Регламентируя продолжительность пребывания в условиях допусти-

мого микроклимата подкостюмного пространства, следует ориентироваться на момент наступления срыва стабилизации теплового состояния и работоспособности организма, а также учитывать требуемый уровень работоспособности, определяемый характером выполняемого труда.

При температуре и влажности воздуха подкостюмного пространства, выходящих за пределы допустимой зоны, терморегуляторные механизмы, несмотря на их значительное напряжение, не обеспечивают стабилизации теплового состояния. В результате происходит непрерывное нарастание количества тепла в организме (А. А. Дородницына и Е. Я. Шепелев; С. М. Городинский и соавт.; Kaufman, 1969, 1970). Функциональные сдвиги в этих условиях, названных нами предельными и допускаемых лишь при кратковременных работах в аварийных ситуациях, приведены в табл. 1. Физи-% ческая работоспособность при этом за 40—50 мин. падает почти в 2 раза.

Возможная продолжительность пребывания в таких условиях определяется скоростью теплонакопления и предельной величиной теплосодержания организма. За предельную величину теплонакопления, при достижении которой появляются признаки теплового истощения, можно принять 2,2—2,5 ккал/кг. Однако чтобы не подвергать человека опасности, при нормировании теплонакопления этот уровень можно допустить только для кратковременного (не более 30 мин.) пребывания в изолирующих средствах защиты. В остальных случаях за предельную величину теплонакопления, очевидно, следует принять 2 ккал/кг (теплосодержание 31,5 ккал/кг). щ Заслуживает внимания, на наш взгляд, вопрос о возможности прогно-

зирования функциональных сдвигов у человека при различном микроклимате

Номограмма для выбора оптимальных, допустимых н предельных параметров мик- ^ роклимата изолирующих средств индивидуальной защиты.

Обозначения п тексте.

в индивидуальном изолирующем снаряжении. Это имеет особое значение в сложных условиях, требующих постоянного медицинского контроля за работающим. Ценные данные для прогнозирования функциональных сдвигов в организме и возможной продолжительности работы могут быть получены при анализе скорости накопления тепла в начальный период в оптимальных, допустимых и предельных микроклиматических условиях. Изменение теплосодержания организма за первые 30 мин. эксперимента, обработанные методом наименьших квадратов (Р. С. Гутер и Б. В. Овчин-ский), показали, что при скорости теплонакопления в начальный период 0,014±0,001 ккал/кг/мин стабилизация теплосодержания и функциональных сдвигов происходит на оптимальном уровне, при скоростях 0,034± ±0,001 и 0,049±0,002 ккал/кг/мин — на допустимом уровне, при 0,079± ±0,002 ккал/кг/мин стабилизации не наступает. Уточнение диапазона ско-ростей теплонакопления в начальный период пребывания в изолирующих средствах защиты с различным микроклиматом подкостюмного пространства позволит подойти к обоснованному прогнозированию функциональных сдвигов в организме по этому показателю при относительно постоянных микроклиматических условиях и тяжести выполняемой работы.

Требуемые параметры микроклимата (температура и влажность воздуха) изолирующих средств индивидуальной защиты в зависимости от тяжести и продолжительности выполняемой работы могут быть выбраны с помощью предлагаемой нами номограммы 1 (см. рисунок). Например, требуется определить параметры микроклимата, необходимые для обеспечения оптимального теплового состояния организма при выполнении работы с теплопродукцией 200 ккал/час. Точка а на пересечении линии «200 ккал/час» с линией Б соответствует нижней границе оптимальной зоны (21° при относительной влажности 40%). Точка б на пересечении линии «200 ккал/чаа» 4 с линией В соответствует верхней границе этой зоны (26,5° при влажности 40%). Для определения требуемой температуры подкостюмного воздуха в условиях более высокой влажности (например, 70%) из точек а и б1 (проекция точки б) проводят наклонные линии параллельно линиям, определяющим зависимость требуемой температуры подкостюмного воздуха от его влажности, до пересечения с горизонталью, характеризующей заданную влажность (точки в и г). Проекции этих точек на шкалу А (точки в1 и г1) указывают границы оптимальной зоны при данной влажности (19 из 24°).

1 Скорость движения воздуха принята равной 0,1—0,3 м/сек, что соответствует его ^

подвижности в изолирующих костюмах. *

Тсмперппуро подкостюмного воздуха (в градусах)

% <ь

£ Я

70

Если невозможно обеспечить оптимальный микроклимат в подкостюм-• ном пространстве, то таким же образом определяют параметры допустимой

или предельной микроклиматической зоны с учетом заданной продолжительности работы (для оптимальной зоны время не регламентируется). Аналогично могут быть определены влажность подаваемого воздуха при заданной температуре, возможное время работы при заданных параметрах подкостюмного микроклимата и интенсивности работы, допустимая физическая нагрузка при заданных параметрах этого микроклимата и продолжительности работы.

В заключение следует подчеркнуть, что при разработке и эксплуатации изолирующих средств индивидуальной защиты, по нашему мнению, следует исходить из необходимости обеспечения оптимального микроклимата подкостюмного пространства. На допустимые микроклиматические параметры рекомендуем ориентироваться лишь, если нельзя обеспечить оптимальный микроклимат, причем только при выполнении непродолжи-^ тельной или эпизодической работы. Функциональные сдвиги в пределах

допустимых в этих случаях могут быть удержаны путем регламентации продолжительности работы и отдыха. Предельные параметры микроклимата подкостюмного пространства можно допустить лишь на короткое время в аварийных ситуациях при обязательном непрерывном медицинском контроле за работающими в изолирующих средствах индивидуальной защиты.

ЛИТЕРАТУРА. Ажаев А. Н. В кн.: Методы исследования теплообмена и терморегуляции. М., 1968, с. 7. — Витте Н. К Тепловой обмен человека и его гигиеническое значение. Киев, 1956.— Городинский С. М.,БавроГ. В.,Кузнец Е. И. и др. В кн.: Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека. М., 1970, в. 6, с. 3. — Городинский С. М., Б а в р о Г. В.,Райхман С. П. и др. В кн.: Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека, 1970, в. 6, с. 116.— Городинский С. М., Кузнец Е. И., Б а в.р о Г. В. и др. Труды 3-й Всесоюзн. конференции по авиационной и космической медицине. Калуга, т. 1.—М., 1969, с. 150. — Гутер Р. С.,Овчинский Б. В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. М., 1970. — Дородницына А. А., Шепелев Е. Я. Физиол. ж. СССР, 1960, № 5, с. 607. — К а н д р о р И. С. и др. Гиг. и сан., 1966, № 1, с. 24. — Колесников П. И. Теплозащитные свойства одежды. М., 1965. — Кричагин В. И. Гиг. и сан., 1966, № 4, с. 65. — Кузнец Е. И., Ч а -^ д о в В. И. и др. Космическая биол., 1968, № 4, с. 11. — Путилова А. А. Гиг. и сан.,

1940, № 10, с. 14. — С м и р н о в А. А. Гиг. и сан., 1961, № 10, с. 16. — О п п л Л., Й о к л М. Методика измерения микроклиматических условий в гигиенической практике. М., 1962. — Gagge А. P. .Herrington G. P., W i п s I о w С. Е., Am. I. Physiol., 1938, v. 124, p. 30. — К a u f ш а п W. С., Aerospace Med., 1963, v. 34, p. 889. -Nun-n e 1 e у S. A., Space LifeSci., 1970, No 2, p. 335. — W a 1 i g о r a J. S., M i с h e 1 E. L., Aerospace Med., 1968, v. 39, p. 485.

Поступила 6/ IV 1972 г.

THE PRINCIPLES OF STANDARDIZING THE MICROCLIMATE OF INDIVIDUAL

GAS-DEFENCE DEVICES

S. M. Gorodinsky, G. V. Bavro, E. I. Kuznets, Yu. G. Pletensky, S. P. Raikhman

In standardizing the microclimate parameters of individual gas-defence devices the. functional state of the body and the microclimate prevailing in the space under the costume should be assessed as optimal, permissible and maximal. On the basis of analysis of persona) t and published data the authors drew a sort of a nomogram representing the interrelationship

in between the microclimate parameters (the temperature and the relative humidity of air) of individual gas-defence devices and the intensity of physical work. In case of use of costum with liquid cooling the optimal temperature of the latter depends on the intensity of the work performed.