CC BY
5
HYGIENIC ASSESSMENT OF CERTAIN TYPES OF HOUSES AT COASTAL
ANTARCTIC STATIONS
V. F. Garshenin
In the course of winters of the 13th and the 17th Soviet Antarctic expeditions the author investigated the microclimate prevailing in variouus types of houses used. The results obtained show that the houses made of aluminium blocks satisfy most fully the hygienic requirements and should be the main types of houses to be used in the Antarctic. Besides, an optimal set of living quarters is suggested for these houses.
УДК 612.592.1-087.S
Канд. мед. наук С. Г. Саливон, А. А. Стихарев
ВЫБОР МИНИМАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ ОХЛАЖДЕНИЯ
Институт биофизики Министерства здравоохранения СССР, Москва
Нашей целью была сравнительная оценка информативности ряда физиологических показателей и выбор минимального комплекса для оперативного медицинского контроля за тепловым состоянием человека, находящегося в состоянии покоя в условиях низких температур.
Исследования проводили в микроклиматической камере при температуре окружающего воздуха —20±1°, относительной влажности 25—30% и скорости движения воздуха, не превышающей 0,2 м/с. Испытуемыми были 10 адаптированных к холоду мужчин в возрасте 25—35 лет в одежде с теплоизоляцией 1,5 кло, которые пребывали в состоянии покоя. Изучали ответные физиологические реакции при дефиците тепла в организме, равном 0,8, 1,3, 1,6, 2,1 и 2,5 ккал/кг веса. Среднее время пребывания в камере составляло при этом 20, 40, 60, 90 и 120 мин. В подавляющем большинстве случаев на 115—120-й минуте опыта испытуемые отказывались от дальнейшего пребывания в камере из-за чрезмерного охлаждения. Контроль за тепловым состоянием людей, подвергавшихся действию охлаждения различной стенени, осуществляли путем изучения функционального состояния систем, наиболее чувствительных к нарушению теплового постоянства: терморегуляции, сердечно-сосудистой системы, дыхания и центральной нервной. Физиологические показатели регистрировали до начала охлаждения, в динамике эксперимента и сразу после выхода испытуемого из холодовой камеры.
Зависимость между величиной охлаждения и ответными физиологическими реакциями, характеризующими некоторые функции организма человека, показана в табл. 1 и 2. Приведенные в табл. 1 и 2 данные свидетельствуют о том, что при недостаточной защите от холода организм мобилизует работу терморегуляторных механизмов для поддержания температуры тела на постоянном уровне. Дефицит тепла, равный 0,8 ккал/кг, оказался относительно легко переносимым, теплоощущения оценивались испытуемыми как «прохладно». Мышечная и умственная работоспособность сохранялась на высоком уровне; не изменялась и тонкая координация движений. Так, если максимальное количество произведенной работы на кистевом динамографе в условиях комфортного микроклимата принять за 100%, то при дефиците тепла в организме человека, равном 0,8 ккал/кг, оно составляло 95%. Средневзвешенная температура кожи за 20-минутное пребывание в камере снижалась на 3,4°, теплопродукция увеличивалась с 1,8 до 2,5 ккал/мин. Ректальная температура практически не изменялась. При дефиците тепла 1,3 ккал/кг субъективные теплоощущения испытуемыми оценивались как «холодно». При этом отмечалась некоторая тенденция к снижению физической работоспособности, нарастало количество ошибок при выполнении тонких координированных движений (однако Р<95%).
Таблица 1
Изменение некоторых показателей теплообмена и работоспособности человека, находящегося в покое в условиях охлаждения (М—т)
Физиологические показатели
Средние величины дефицита тепла в организме человека к концу холодового воздействия (в ккал/кг)
0 (фон) 0.8±0,1 1,3±0.1 1 .6 ±0, 1 2,1 ±0,1 2,5 ±0,2
0 20 40 60 90 120
Комфорт 37,02:0,1 Прохладно 37,0—0,1 Холодно 36,92:0,1 Холодно 36,62:0,1 Очень холодно 36,22:0,1 Невыносимо холодно 35,82:0,1
33,3—0,2 29,9—0,3 28,32:0,4 27,42:0,5 26,52:0,5 25,82:1,1
29,8^0,1 1,85^=0,1 8,6—0,2 28,9—0,1 2,5—0,1 12,2^:0,8 28,42:0,1 3,42=0,4 15,22:1,3 28,12:0,1 4,32:0,5 19,02:2,2 27,72:0,2 5,32:0,7 21,32:2,5 27,42:0,3 6,62:0,9 27,62:3,7
100 95—12 92—18 732:11 682=8 532:16
100 992=3 992:13 972:3 942:5 922:6
33,3 33,6 32,0 32,0 30,0 28,0
1,13 1,70 0,76 2,16 3,70 2,75
20^:5 24—7 282=Ю 362=10 452=16 572=29
100 108—6 1112:5 1152=5 1242:10 1202:5
81 1062=7 1602:28 1122=7 1872:43 1102:5 1652:17 1132:4 1822:25 1182=6 1892:27
Время пребывания в камере
(в мин) Теплоощущения
Ректальная температура (в
градусах) Средневзвешенная температура кожи (в градусах) Теплосодержание (в ккал/кг) Энерготраты (в ккал/мин) Легочная вентиляция(в л/мин)
Максимальное количество работы, выполняемой на кистевом динамографе (в % к фону) Максимальное количество сжатий динамометра (в % к фону)
Отношение просчитанных знаков к количеству ошибок (в усл. ед.) Количество ошибок (в усл.
ед.), проба на тремографе Время ответной двигательной реакции на: свет
(в % к фону)
звук Контактное тепло
Примечание. Доверительный интервал вычисляется при 95%.
Понижалась возбудимость температурного анализатора, что приводило к ослаблению информативности о внешних температурных воздействиях. Так, скрытое время рефлекса на контактное тепло удлинялось на 87% по сравнению с фоном. Увеличивалось время ответной двигательной реакции на световой и звуковой раздражители (см. табл. 1). Теплопродукция резко возрастала, составляя 3,4 ккал/мин; соответственно легочная вентиляция увеличивалась с 8,6 до 15,2 л/мин.
Дефицит тепла в организме 1,6 ккал/кг сопровождался выраженным ознобом. Теплоощущение оценивалось как «холодно», появлялась мышечная дрожь в виде отдельных приступов. Достоверно снижались показатели мышечной работоспособности, ухудшалась способность испытуемых к выполнению тонких координированных движений.
При дефиците тепла, равном 2,1 ккал/кг, дрожь становилась настолько выраженной, что испытуемый с трудом мог ее удерживать волевыми усилиями. Средневзвешенная температура кожи при этом снижалась до 26,5°, а ректальная — до 36,2°. Количество ошибок при выполнении коор-динаторной пробы на тремографе увеличивалось с 20 до 45, а мышечная работоспособность понижалась до 68%. Несколько замедлялась и скорость устного счета. Достоверно удлинялось время ответной реакции на световой, звуковой и тепловой раздражители.
При достижении величины дефицита тепла в организме, равной 2,5 ккал/кг, испытуемые расценивали свои теплоощущения как «невыно-
симо холодно». При этом у них отмечалась видимая постоянная мышечная дрожь по всему телу, 2-часовое пребывание на холоде вызывало значительные функциональные сдвиги в организме и приводило к развитию предельного переохлаждения, которое выразилось в отказе испытуемых от дальнейшего пребывания в условиях низких температур. Ректальная температура к концу эксперимента уменьшалась на 1,2°, достигая 35,8°, а средневзвешенная температура кожи снижалась до 25,8°. Теплопродукция возрастала до 6,6 ккал/мин, а легочная вентиляция — до 27,6 л/мин, что в 3—3,5 раза превышало исходные данные (см. табл. 1).
По сравнению с фоном мышечная работоспособность снижалась почти в 2 раза, а количество ошибок при выполнении координаторной пробы увеличивалось более чем в 2 раза. Достоверно удлинялось время ответной реакции на световой, звуковой и тепловой раздражители, что указывало на ухудшение оперативной функции коры головного мозга. Резко ухудшалась и умственная работоспособность испытуемых.
Наблюдались также характерные изменения гемодинамики, которую мы оценивали в условиях ортостатической нагрузки (см. табл. 2). Прежде всего обращала на себя внимание холодовая гипертензия, отмечаемая уже при дефиците тепла 0,8 ккал/кг. Артериальное давление при этом поддерживалось в основном не за счет ударного объема сердца, а за счет увеличе-
Таблица 2
Изменение показателей сердечно-сосудистой системы человека в условиях охлаждения
(Ж±т)
Физиологические показатели
Средние величины дефицита тепла в организме человека к концу холодового воздействия (в ккал/кг)
0 (фон) 0.8 ± 0,1 1,3 ±0,1 1 .6±0,1 2.1 ±0.1 2,5 ± 0,2
Частота пульса Лежа 58±2 50 ±3 46±2 50 ±4 49 ±3 51 ±4
в минуту Стоя 73^3 61—7 54=!= 4 532=3 562=4 602=6
Систолическое Лежа 119—2 122=!= 4 120—7 1252=5 1332=4 1342=7
давление (в
мм рт. ст.) Стоя 125-1-2 126-+-3 129-1-5 133-1-5 139-1-6 139-4-4
Диастолическое Лежа 69^2 74—5 76^=6 772=4 852=6 882=6
давление(в Стоя 85—2 87=!= 5 862=6 882=^ 952:8 922=7
мм рт. ст.)
Пульсовое дав- Лежа 50—2 48^5 45—8 472=5 472:4 462=7
ление (в мм Стоя 38—2 39—6 42—7 432:4 432=7 462:7
рт. ст.)
Среднединами- Лежа 85=5= 1 90—3 922=5 932:4 1022=5 1032=5
ческое давле- Стоя 98=!= 2 100—4 1012=4 1022=3 1092:6 1082=6
ние (в мм рт.
ст.)
Систолический Лежа 68— 2 64—4 632=5 602=5 572=5 552=6
объем (в мл) Стоя 51—1 52^=6 542=7 532=3 492:7 522:7
Минутный объ- Лежа 3896=!= 155 31152=267 28592=255 29632:175 28002:175 27402=232
ем крови(в мл) Стоя 3755—153 3119—388 28362:291 26732:99 26472=248 29222=280
Периферическое Лежа 1771—80 2338— 234 25902=351 26942:346 29272:211 30252=373
сопротивление Стоя 2127—92 2650—412 29352=548 30742:156 34142:503 29942=395
(в дин/смг-с)
Коэффициент Лежа 12—0,6 10=!= 1,4 102:1,4 112=1,4 112=2 122:2,4
выносливости Стоя 20=:= 1,5 17—4,6 132=2,7 142:3,0 132:3 132:3,0
Квааса (в
усл. ед.)
Интервал Нет раз- Увели- Увели- Увели- Увели-
(вероятность личий чение чение чение чение
Р, в % по >99,0 >99,0 >99,0 96,0
сравнению с
фоном)
Зубец Т (ве- Увели- Увели- Увели- Увели- Увели-
вероятность чение чение чение чение чение
Р, в % по >99,0 >99,0 >99,0 >99,0 92,0
сравнению с
фоном) С:
ния тонуса артерий. Частота сердечных сокращений и минутный объем крови достоверно снижались, а сопротивление периферических сосудов нарастало. Полученные экспериментальные данные указывают на то, что в условиях охлаждения сердечно-сосудистая система настраивается на такой ритм работы, который способен обеспечить минимальный уровень кровоснабжения в «оболочке» тела, и этот уровень обеспечивается, с одной стороны, уменьшением минутного объема крови, а с другой — увеличением сопротивления периферическому кровотоку. При дефиците тепла 1,6 ккал/кг отмеченные сдвиги гемодинамических показателей нарастали еще больше, характеризуя дальнейшие изменения в регуляции тонуса сосудов. За исключением пульсового давления и ударного объема сердца, все изучаемые нами показатели достоверно отличались от исходного фона. Однако при дальнейшем .охлаждении эти показатели мало чем отличались от данных, полученных при дефиците тепла 1,6 ккал/кг. По-видимому, исчерпались возможности сердечно-сосудистой системы, направленные на сокращение потерь тепла с поверхности тела человека в окружающую среду путем сужения сосудов.
На фоне общего охлаждения наблюдались изменения ЭКГ. Снижался зубец Р, увеличивалась амплитуда зубца Т, удлинялся интервал /?—/?,. Подобные изменения ЭКГ характерны для холинергической реакции.
Полученные экспериментальным путем данные о динамике изменения физиологических показателей человека, находящегося в покое при охлаждении различной степени, мы попытались оценить с точки зрення их информативности для оценки его теплового состояния. При этом были использованы классы информации, предложенные С. М. Городинским и соавт. (1969, 1970, 1972).
При анализе физиологических показателей, характерных для того или иного функционального состояния, отмечено, что лишь немногие из них несут в той/или иной степени полную информацию об общей холодовой нагрузке. К информативным показателям, т. е. таким, которые довольно четко отражают степень холодового напряжения и величины которых различны при разных функциональных состояниях, относятся средневзвешенная температура кожи, ректальная температура, теплопродукция, легочная вентиляция, а также время ответной двигательной реакции на температурный раздражитель. К ограниченно информативным показателям, т. е. таким, изменение которых свидетельствует о развитии холодового напряжения, но не позволяет судить о его степени, по нашим данным, можно отнести частоту сердечных сокращений, артериальное давление (систолическое, диастолическое, срднединамическое), минутный объем крови, периферическое сопротивление, время ответной двигательной реакции на звуковой и световой раздражители, показатели мышечной работоспособности, способность к выполнению тонких координированных движений, данные ЭКГ, коэффициент выносливости сердечно-сосудистой системы Квааса. К неинформативным показателям, т. е. таким, по характеру изменения которых невозможно судить о наличии или отсутствии холодового напряжения организма, относятся пульсовое давление и систолический объем.
Следует подчеркнуть, что ни один из перечисленных физиологических показателей, принятых нами в экспериментах для оценки теплового состояния человека, не является абсолютно информативным и не может быть использован в изолированном виде при динамическом наблюдении за состоянием человека при его охлаждении. В связи с этим возникает необходимость в выборе комплекса физиологических показателей, благодаря которому можно было бы получить наиболее полную информацию о тепловом состоянии человека.
В диагностический комплекс физиологических критериев, рекомендованных для медицинского контроля за состоянием человека в условиях холодовой нагрузки, должны быть включены следующие физиологические показатели: ректальная температура, характеризующая тепловое состоя-
ние «ядра»; средневзвешенная температура кожи, отображающая тепловое состояние «оболочки» и условия теплообмена со средой; энерготраты, характеризующие состояние химической терморегуляции. Этот комплекс позволяет охарактеризовать тепловое состояние организма человека, находящегося в покое в условиях низких температур.
Для более полного представления о состоянии теплового баланса организма и технических возможностях комплекс следует дополнить расчетными показателями — величиной общего теплосодержания и величиной дефицита тепла, расчитанных на 1 кг веса.
Полученные нами данные по информативности различных физиологических показателей и сам комплекс были в дальнейшем использованы при разработке классификации функциональных состояний человека, находящегося в условиях низкой температуры.
ЛИТЕРАТУРА. Городинский С. М., Кузнец Е. И., Б а в -р о Г. В. В кн.: Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека, 1969, № 3, с. 4.— Они же. Там же, 1970, в. 6, с. 3.— Городинский С. М., Кузнец Е. И., Малкиман Н. И. и др. Там же, 1972, в. 10, с. 3.
Поступила 17/VII 1973 Т.
THE CHOICE OF A MINIMUM COMPLEX OF PHYSIOLOGICAL INDICES FOR ASSESSING THE THERMAL STATE OF A MAN UNDER COOLING CONDITIONS
S. G. Salivon, A. A. Stikharev
None of physiological indices used in experiments for assessing the thermal state of a man is absolutely informative and may be used separately for a dynamic study of the state of men in the cold. A diagnostic complex, recommended for the medical control of the thermal state of a man, should include the following physiological indices: the rectal temperature, the average skin temperature and the energy consumption of the man.
УДК в1в.12в.32-002.77-053.в-083.72
М. И. Лялин
О ДОПУСТИМОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ ПОДРОСТКОВ С КОМПЕНСИРОВАННЫМИ ПОРОКАМИ СЕРДЦА В НЕАКТИВНОЙ ФАЗЕ РЕВМАТИЗМА
Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Москва
Относительно часто наблюдаемые клапанные пороки сердца у подростков вызывают необходимость всестороннего изучения проблемы их трудового прогноза. Поскольку физическое напряжение является одним из ведущих производственных факторов, мы изучали функциональные возможности сердечно-сосудистой системы подростков с различными компенсированными пороками сердца в целях определения допустимых физических нагрузок для них.
Состояние центральной гемодинамики в покое и после дозированных физических нагрузок на велоэргометре оценивали по данным механокар-диографии. Помимо основных гемодинамических параметров (ударный и минутный объемы, частота сердечных сокращений, максимальное и минимальное артериальное давление), учитывали также объемную скорость сердечного выброса, общее периферическое сопротивление, мощность сокращения левого желудочка, расход сердечной энергии на перемещение в аорту 1 л минутного объема крови. Это позволяло получить объективную информацию о сократительной функции сердечной мышцы у подростков с приобретенными пороками сердца.
Основной кардиодинамической особенностью всех изучаемых ревматических пороков у подростков в стадии компенсации в покое была явно
