Научная статья на тему 'ТАБЛИЦА И ГРАФИК ДЛЯ ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ОЦЕНКИ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА'

ТАБЛИЦА И ГРАФИК ДЛЯ ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ОЦЕНКИ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
173
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
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.

Текст научной работы на тему «ТАБЛИЦА И ГРАФИК ДЛЯ ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ОЦЕНКИ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА»

УДК 613.166-07(083.6)

ТАБЛИЦА И ГРАФИК ДЛЯ ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ ОЦЕНКИ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА

В. И. Кричагин (Москва)

В практике гигиенических исследований используют различные показатели физиологических сдвигов, наступающих при воздействии тепла или холода на организм человека. Измеряет температуру тела, количество водопотерь организма и разность температур туловища и конечностей, выясняют теплоощущения обследуемого, измеряют частоту пульса и т. п. Кроме того, учитывают данные микроклимата под одеждой: температуру и влажность воздуха и др.

Однако зачастую из-за отсутствия каких-либо отправных критериев исследователям поневоле приходится прибегать к произвольной трактовке получаемых результатов.

Вместе с тем работами отечественных исследователей (Н. К- Витте; Г. X. Шахбазян; А. А. Путилова; А. Д. Слоним, и др.), а также зарубежных (иЧг^ош и Негпг^оп, и др.) вполне подготовлена почва для создания унифицированной схемы, обобщающей корреляцию между термометрическими данными внешней среды и физиологическими сдвигами в организме и тепловым состоянием исследуемых. Обобщающий термин «оценка теплового состояния организма» все чаще стал употребляться исследователями, так как он в сжатой форме выражает суммарную характеристику степени напряжения защитных механизмов терморегуляции организма в ответ на тепловое (холодовое) воздействие. Тепловые состояния удобнее всего связывать с принятой шкалой тепло-ощущений человека: «комфорт», «прохладно» и т. д.

Отсюда вполне правомерно рассматривать состояние теплового > комфорта как уровень уравновешивания теплового баланса; при неболь-

шом дискомфорте (прохладно—тепло) появляется слабая тепловая доминанта, отвлекающая внимание от основной деятельности, далее эта доминанта усиливается вплоть до того, что человек все свою деятельность вынужден переключать на борьбу с угрозой общего перегрева (или переохлаждения).

В соответствии со шкалой теплоощущений можно выделить 3 стадии дискомфорта в сторону тепла или холода. Они обозначены в таблице. В этой же таблице обобщены данные различных отечественных и зарубежных исследователей; кроме того, в нее внесены коррективы на основании результатов исследований, проводившихся нами в последнее время совместно с Р. Ф. Афанасьевой, В. М. Хроленко, П. Я. Ажевским и др.

Таблица оказалась весьма полезной при расшифровке материалов I экспериментов и значительно упростила окончательную оценку резуль-

татов, обеспечив сравнимость исходных критериев при исследованиях различного характера. Конечно, предлагаемая схема не может учесть всего разнообразия процесса перегревания или переохлаждения организма. За исследователем остается право уточнять трактовку полученных результатов в соответствии с особенностями эксперимента, например: различная степень выносливости (тренированности) исследуемого, степень его адаптации к теплу или холоду, его возраст и пол, время проведения наблюдений (день, ночь, сезон), неадекватность реакций организма и т. п.

Для составления таблицы мы отбирали из литературных данных и материалов собственных экспериментов показатели, относящиеся I к контингенту здоровых, нормально развитых людей среднего возраста

(от 20 до 45 лет).

5 Гигиена и санитария, № 4

65

Ориентировочная классификация тепловых состоянии организма человека по различным показателям (и некоторые критерии переносимости

различных степеней дискомфорта)

Степень дискомфорта Ш т 1 •т 1 X II X III X

Тепливое состояние очень жарко жарко тепло комфорт прохладно холодно очень холодно

Температура и влаж- Зона 5 Зона 4 Зона 3 Зона 2 Зона 1 Ниже (линии) Ниже (линии)

ность пододежного 26° 26°

воздуха в области ту-

ловища Ниже 35°

Температура тела (рек- Прогрессирую- Около Чаще 37,2+0,4°, ко- Понижение до 35,5+0,5°

тальная) щее повыше- 37,6-37,8° 37,2-37,6° лебании не 36° со скорос-

ние более 0,3° более 0,2° в стью более 0,2°

в час час в час Ниже 36°

Температура тела (под- Нехарактерна Нехарактерна 36,6-37° 36,5+0,4°, ко- На нижних гра- Ниже 35°

мышечная) лебания не ницах комфорт-

более 0,2° в час ных значений

Температура кожи Более 36° 36 + 0,6° 34,9 + 0,7° 33,2+1° 31,1 + 1° 29,1 + 1° Ниже 28,1 "Л

(средневзвешенная) 5+1,5° От 6,5 до 15° Прогресси-

Разность температуры Отсутствует или 1° и менее; 1,8±0,7° 3+0,5°

туловища и конечно- обратная на стопах рующее па-

стей (стопы, кисти) выше, чем дение темпе

на кистях ратуры

Средняя температура Более 37,5° (пре- 37,2+0,3° 36,6±0,3° 35,8+0,5° 34,8+0,5° 33,6+0,7° Ниже 33°

тела дельно переносимая 38,2°)

Изменения теплового Более 80 (пре- До +80 До +50 ±25 До —80 До—160 Более 160

содержания (в ккал) в дел переноси- (предел пе-

организме (от уровня мости около реносимос-

средней комфортной 120) ти 180—200)

температуры тела) Ниже 40 Малоизучены, Малоизучены,

Водопотери организма 500-2000. Не- 250-500. Не- 60-250. Пот 50+10

(в г/час) значительная значитель- не стекает нехарактерны нехарактер-

часть пота ная часть ны

стекает нота стекает Синюшность

Внешние признаки Резкое покрас- Покраснение Легкое по- Отсутствие пото- Побледнение Бледность и

нение кожи, кожи,выбу- краснение отделения и кожных покро- легкая си- кожи и ели

Физиологические сдвиги (вегетативные реакции)

Общая характеристика состояния терморегуляции

Снижение производительности труда

(в %)

Снижение надежности точных операций

Допустимая продолжительность для выполнения квалифицированной работы

выбухание вен на лице и конечностях, про-фузное потение

Повышение обмена на 15% и более. Учащение пульса (более 15 ударов в ми нуту). Опасный предел (140 ударов в мину ту)

Резкое напряже ние механизмов повышения теплоотдачи. Угроза срыва компенсации

До 50 и более за 30 мин.

Операции воз можны за счет волевых усилий

До 30 мин.

хание вен на конечностях, обильное потоотделение

Учащение пульса на 15 ударов в минуту

Сильное напряжение механизмов повышения теплоотдачи (полная компенсация)

До 50 и более через 3—4 часа Существенное

4 часа

кожи, появление рисунка поверхностных вен на конечностях, слабое потение в отдельных зонах тела

Несущественны

Слабое напряжение механизмов повышения теплоотдачи

До 10—20 через 6—8 часов

Незначительное

12 часов

ощущения дискомфорта

Нет

Физиологическое равновесие

Нет Нет

Неограниченно

вов, спазм поверхностной венозной и капиллярной сети

Несущественны

Легкое напряжение механизмов задержки тепла организмом

До 10—20 через 6—8 часов

Незначительное

12 чЗсов

нюшность кожи и ели зистых оболочек, периодическая дрожь

Повышение теплообразования от 10 до 50% (при учащении пульса на 15 ударов в минуту)

Сильное напряжение механизмов задержки тепла орга низмом

До 30—50 через 4 часа

Существенное

4 часа

зистых оболочек, дрожь, озноб

Кратковременное (2—3 часа) повышение теплообразования до 300

ккал'^ас, учащение пульса до 120 ударов в минуту

Резкое напряжение механизмов задержки тепла организмом. Угроза срыва компенсации

До 50 и более за 30 мин. — 1 час

Операции возможны за счет волевых усилий

До 30 мин,

Пункт 1 таблицы характеризует воздействие на человека непосредственно окружающей его среды (пододежного воздуха). Это воздействие подробно разбирается ниже, при объяснении графика. Пункты 2—б по-„ „ . священы данным измерения

Относительное алаэ*сносгт г

с _\;о_зо \ 40 температуры тела человека.

^I I I I i i i i I I I I I 1 ю&Г Приводятся сравнительно

грубые ориентиры по изме-¿ярениям температур кожи в отдельных точках (пункты 2, 3 и 5), поскольку в этом случае интегральная оценка 50 теплового состояния не может быть достаточно верной. Более точные сведения дает средневзвешенная температура кожи (пункт 4) и в особенности средняя температура тела (пункт 6), подсчитываемая по формуле Бартона.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Приведены средние величины этих показателей, характерные для каждого состояния. Такая форма выражения позволяет любую г VVwv Xw *1опЪ\б\в1о1гз4эвм4о '»зарегистрированную темпе-

Абсолкзтноя вложносто боэдухо ' ратуру ТраКТОВЭТЬ КЭ!К НЭХО-

дящуюся вправо или влево

Психрометрический график для ориентировочной оценки теплового состояния обнаженного человека по температуре и влажности окружающего воздуха

Линия 1 — граница между состоянием «комфорт» и «прохладно»; линия 2 — граница между состоянием «комфорт» и «тепло»; линия 3 — граница между, состоянием «тепло» и «жарко»; линия 4 — граница между состоянием «жарко» и «очень жэрко»; линия 5 — верхняя граница, где возможно удержание температуры тела на стабильном уировне при обдувании окружающим воздухом (ветер, вентилятор, просасывание воздуха под одеждой); линия 6 — граница, когда обдувание окружающим воздухом или просасывание его под одеждой не замедляет прироста температуры тела, а лишь ухудшает самочувствие. Прирост температуры тела составляет 1—1,2° в час (у работающего быстрее). Зона / — «прохладно», дискомфорт I степени; зона II — комфорт; зона /// — «тепло», дискомфорт I степени; зона IV—«жарко», дискомфорт II степени; зона V—«очень жарко», дискомфорт III степени; без обдувания возможен медленный перегрев организма; зона VI — зона неизбежного перегревания тела с темпом повышения температуры от 0,2 до 1,2° в час; зона VII — зона быстрого перегревания; гарантированное время пребывания в зоне I—2 часа и менее.

1 График применим также для легко одетых людей; кроме того, он может быть использован

и в других случаях, если на его сетку наносить температуру и влажность пододежного воздуха. Пригоден для лиц, находящихся в состоянии относительного покоя или выполняющих легкую работу (М до 150 ккал/час) при отсутствии интенсивного радиационного нагрева или охлаждения поверхности тела.

от средней для данной зоны (т. е. разбить каждое состояние на 2 условных отсчет-ных поддиапазона). Величины колебаний температур от средней показывают, что эквивалентные интервалы колебаний средневзвешенной температуры кожи (пункт 3) в тепловой зоне меньше, чем в холодовой; то же можно сказать и о показателе средней температуры тела (пункт 5), хотя интервалы каждой зоны здесь значительно уже (±0,3° против ±0,7°).

Представляет особый интерес калорическая шкала (пункт 6), составленная для людей среднего веса (65±5 кг) Она показывает прежде всего, что интервал безразличия в зоне теплового комфорта для человека

весом 65±5 кг составляет ±25 ккал. Отсюда видно, как трудно по субъективным теплоощущениям оценить слабые тепловые или холодо-вые воздействия на организм. Так, истинная комфортная температура

1 Изменения уровней теплосодержания для лиц, весящих более 70 кг и менее 50 кг, подсчитываются по формуле А. Бартона.

для обнаженного человека в покое составляет 28—32°; для того чтобы он почувствовал холод при температуре 23—25°, должно пройти 6—8 часов, а при 20э — уже около 2 часов.

При этом многое зависит от исходного состояния исследуемого. У лица, охлажденного до нижней границы комфорта, при помещении его в камеру с температурой 40° ощущения дискомфорта появляются лишь через 40—60 мин., а у человека с исходным уровнем, соответствующим верхней границе комфорта, те же ощущения возникают в первые же минуты пребывания в камере.

Калорическая шкала (как и шкала средней температуры тела), характеризующая наличие дефицита или избытка тепла в организме, прямо определяет степень напряжения механизмов терморегуляции и лучше всего соответствует стадиям дискомфорта (Н. К- Витте и др.).

Пункт 7 таблицы позволяет оценить тепловое состояние по специальному графику, составленному на основании обобщения работ Winslow и Herrington, Wezler и Thauer, В. С. Фрейдлина, А. А. Путиловой и др., а также проверенному и уточненному в наших исследованиях (см. рисунок). Трактовка зон ясна из подписей под рисунком.

В пункте 8 таблицы сопоставляются влагопотери организма при различных уровнях теплового дискомфорта. Путем многочисленных сопоставлений литературных данных и в практике текущих исследований установлено, что у человека, который находится в покое или выполняет легкую работу (до 150 ккал/час), состояние «жарко» наступает при влагопотерях 250—300 г/час.

При интенсивной физической нагрузке пользоваться этим показателем следует осторожно, так как потовыделение может усиливаться непропорционально другим объективным данным. Эффективное испарение пота (более 500 г/час) встречается сравнительно редко, количество же пота, превышающее 400 г/час, как правило, стекает и не отбирает тепло от тела. Исключения бывают только в случае хорошего обдувания тела относительно сухим воздухом (воздушное душирование, бег, пребывание на ветру и т. п.).

В пунктах 9—11 даются общие характеристики различных тепловых состояний, а пункты 12—13 содержат ориентировочные (по весьма скудным литературным данным) показатели работоспособности организма. Поэтому они представлены в виде грубых ориентировочных градаций.

В пункте 14 дана предложенная некоторыми авторами (Webb) классификация допустимой продолжительности рабочего времени в условиях, вызывающих стойкое напряжение защитных механизмов терморегуляции.

Состояния дискомфорта III степени (очень жарко, очень холодно) по всем показателям являются некомпенсированными, поэтому допустимое время (30 мин.) следует рассматривать как резервное для экс-квизитных случаев (аварии, особые кратковременные работы и т. п.).

Предлагаемые нами таблица и график не претендуют на полную завершенность классификации стадий напряжения терморегуляции организма. Безусловно, они подлежат дальнейшему уточнению: объем содержащейся в них информации должен быть расширен. Тем не менее опыт их использования оказался весьма полезным как для научных исследований, так и для инженерных расчетов различных объектов (кабины автомобилей, самолетов и т. д.).

ЛИТЕРАТУРА

Афанасьева Р. Ф., Кричагин В. И., Казанцева Л. Б. Гиг. и сан., 1963, № 11, с. 63. — Витте Н. К. Тепловой обмен человека и его гигиеническое значение. Киев, 1956. — Бартон А., Эдхолм О. Человек в условиях холода. М., 1957.— Путилова А. А. Гиг. и сан., 1940, № 10, с. 14. — С л он им А. Д. Животная теп-

лота и ее регуляция в организме млекопитающих. М. — Л., 1952. — Шахбазян Г. X. Врач, дело, 1951, № 5, с. 393. — Ф рей длин В. С., Ш а х б а з я н Г. X. Гиг. и сан., 1940, № 4, с. 14. — Wins low С., Н е г г i п g t о n L., Temperature and Human Life. London, 1949. —Wezler K, Thauer R„ Luftfahrtmedizi, 1943, Bd. 7, S. 228.

Поступила 26/IV 1965 r.

УДК 616-008.928.81-074

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ В БИОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

М. Н. Кузьмичева

Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

При изучении токсического действия на организм человека и животных ванадия и его соединений возник вопрос об определении этого вещества в биологических материалах.

В микроколичествах ванадий постоянно присутствует в органах и тканях: содержание его в легких составляет около 0,071 мкг/г, печени— 0,014 мкг/г, кишечнике — 0,037 мкг/г, почках — 0,011 мкг/г и желудке— 0,012 мкг/г.

Определению ванадия в биологических материалах посвящен ряд работ (Е. Сендел, и др.). Рассмотрев несколько колориметрических реакций на ванадий, мы остановились на изучении наиболее чувствительных из них, а именно реакций с салицилгидроксамовой кислотой и с 8-оксихинолином.

Реакцию взаимодействия ванадия с салицилгидроксамовой кислотой детально исследовали Bhaduri и Ray. Авторы указывают, что в ре- i зультате этой реакции в кислой среде образуется фиолетовый комплекс следующего строения: НгУО^СуНбОзЫг)]. Для определения ванадия часто используется и реакция ванадия с 8-оксихинолином. Состав образующегося оксихинолята ванадия соответствует формуле: VO(OH) (СбНбОЫ)г (Е. Сендел). Растворы его в хлороформе имеют черно-красный, в спиртах — красный цвет. Определение ванадия с салицилгидроксамовой кислотой рекомендуется проводить по образующемуся фиолетовому комплексу. Этот метод нами модифицирован. Мы считаем наиболее целесообразным проводить исследование в одном и том же объеме (а не в 10, 25, 50 и 250 мл, как предлагает Pilz), ибо трудно предвидеть заранее, какое количество изучаемого вещества содержится в той или иной пробе. Кроме того, использование объема 10 мл дает возможность исследовать ванадий не только при помощи спектрофото- ^ метра, но и визуально.

Как показали наши исследования, для определения ванадия необходимо взять не менее 5 мл ледяной уксусной кислоты (вместо 0,5 мл, указанных автором) и вместо щелочного раствора салицилгидроксамовой кислоты лучше применять 0,5% ее раствор в уксусной кислоте. Применявшаяся сложная установка заменена более простым приспособлением для фильтрования, состоящим из воронки с пористой пластинкой № 3 и пробирки для отсасывания. Образующуюся фиолетовую окраску ванадий-салицнлгидроксамового комплекса мы определяли визуально и на фотоэлектооколориметре ФЭК-56 при длине волны 490 ммк (зеленый светофильтр № 5), в кюветах с толщиной слоя 20 мм. В пределах концентраций от 1 до 40 мкг ванадия интенсивность окраски пропорциональна его концентрации. Полученные нами данные согласуются с указаниями Bhaduri и Ray, что измерения должны проводиться в диапазоне волн 470—500 ммк.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.