ЗНАЧЕНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРИ РАБОТЕ СРЕДНЕЙ ТЯЖЕСТИ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК 613.646

ЗНАЧЕНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРИ РАБОТЕ

СРЕДНЕЙ ТЯЖЕСТИ

Т. В. Куксинская, канд. биол. наук В. Б. Либерман 1 Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда, Ленинград

Оценка влияния ¡микроклимата на организм работающих, несмотря на множество исследований в данной области, служит основой гигиенического нормирования. Различия в оценке влияния этих условий значительны (Я. И. Трумпайц; А. А. Шаптала; В. Г. Давыдов; Г. X. Шахба-зян; Вгйпег; Ьас1е11, и др.).

Наименее изучены микроклиматические условия при работе средней тяжести в тех случаях, когда создание теплового комфорта требует применения значительной подвижности воздуха. Подобные условия при нормальной относительной влажности изучали лишь Г. X. Шахба-зян и Ф. М. Шлейфман, которые проводили свою работу в метеорологической камере-

В настоящей статье приведены результаты исследования влияния температуры воздуха от 16 до 30°, подвижности его от 0,2 до 3 м/сек, при нормальной относительной влажности и температуре окружающих поверхностей, практически равной температуре воздуха. Наблюдения проводились в метеорологической камере института, сконструированной В. Н. Тетеревниковым. Исследуемые лица, тренированные к физической работе и к микроклимату камеры, поднимали груз весом 10 кг на 0,5 м с ритмом 30 раз в минуту, 3 раза в день по 40 мин. и с тем же ритмом и на ту же высоту груз весом 14 кг, также 3 раза в день, но по 10 мин. В перерывах они отдыхали. Таким образом, продолжительность пребывания в камере составляла 3 часа 10 мин., из них 150 мин. занимала работа, а 40 мин. — отдых.

Для характеристики воздействия на организм микроклимата 3 раза в день учитывались реакция сердечно-сосудистой системы на производимую работу (частота пульса и длительность периода его восстановления), изменение длительности латентного периода сенсо-моторной реакции, количество произведенной работы. Кроме того, учитывалась субъективная оценка теплоощущения рабочими по схеме: «хорошо», «тепло», «очень тепло» и «жарко». Показателем состояния теплового равновесия служила температура тела, а показателем степени напряжения физической терморегуляции — потеря веса. На исследуемых были трусы, хлопчатобумажные брюки и легкие туфли.

Предварительно исследуемые адаптировались к условиям камеры в течение 131 —149 дней наблюдений. Всего было проведено 409 наблюдений над 5 мужчинами в возрасте от 24 до 43 лет

Исследования показали, что частота пульса по прекращении работы в диапазоне температур 16—22° остается практически постоянной, а при дальнейшем повышении температуры воздуха в камере отмечается некоторое учащение пульса и замедление его восстановления. Влияние микроклимата на функциональные изменения в центральной нервной системе, измеряемые изменением длительности в течение дня латентного периода зрительно-моторной реакции на световые сигналы (различные по положению) в поле зрения, наблюдаются лишь при температуре воздуха 28—30°. Это влияние сказывается в удлинении времени реакции к концу наблюдения, т. е. в преобладании тормозного со-

1 В работе принимали участие В. Вассерман, Ю. Грико, 3. Л. Гурьянова, А. Н. Жуликов, А. С. Кравцова, А. Н. Мальская, Д. X. Слободник и И. К. Федонюк.

2*

19

стояния в центральной нервной системе. Так, при 16—22° удлинение времени наблюдается в 49% случаев, при 24—26° — в 45%, а при 28—30° — в 76% случаев.

Количество произведенной работы, рассматриваемое как интегральный показатель физиологического состояния работающих, было

максимальным при 16—18°, а затем снижалось на 4— 13%.

Результаты оценки теп-лоощущений представлены на рис. 1. Оценки «тепло» появляются впервые при температуре воздуха 22°, а оценки «жарко» и «очень тепло» — при 24°. Этих оценок становится больше с увеличением температуры воздуха и меньше при тех же температурах, но при движении воздуха.

Температура тела испытуемых повышается с повышением температуры воздуха. Это повышение незначи-Рис. 1. Зависимость субъективных оценок от тем- тельно (в среднем ДО 37,1°),

пеоатуры (Л и скорости движения (и) воздуха. у г

р з-н V ; V \ / з однако в ряде случаев оно

несколько больше. Число случаев повышения температуры тела растет с увеличением температуры воздуха и уменьшается при увеличении скорости его движения (табл. 1).

Таблица 1

Температура тела в зависимости от температуры воздуха и его подвижности

Температура воздуха (в градусах) Движение воздуха (в л/и/с) Число наблюдений % случаев с температурой тела выше 37° Температура воздуха (в градусах) Движение воздуха (в м'сек) Число наблюдений % случаев с температурой тела выше 37°

16 0,2 13 0 1 26 2,0 19 26,3

18 0,2 24 8,2 26 3,0 И 9,4

20 0,2 23 8,7 28 0,2 32 34,6

22 0,2 15 40 28 1,0 20 15

24 0,2 27 63 28 2,0 19 47,4

24 1,0 23 26,1 28 3,0 51 47,1

24 2,0 19 ^10.5 30 0,2 15 73,6

24 3,0 10 *: 0 30 1,0 11 63,7

26 0.2 15 #60,1 30 2,0 15 46,5

26 1,0 15 26,7 30 3,0 23 " 73,9

При 16—20°, т. е. в условиях теплового комфорта, случаи увеличения температуры тела до 37° и выше колеблются до 8%. При повышении температуры воздуха количество произведенной работы либо оста ется прежним, либо уменьшается. Следовательно, увеличение числа случаев повышения температуры тела может быть объяснено только микроклиматическими условиями.

Однако нарастание идет не непрерывно, так при температуре воздуха 28° и подвижности его 0,2—1 м/сек наблюдается меньшее число

случаев повышения температуры тела, чем при 26° и даже при 24°. Это, очевидно, объясняется тем, что при 28° терморегуляция, связанная с отдачей тепла путем испарения с поверхности кожи, более совершенна, чем при более низких температурах среды.

Потери веса увеличиваются с повышением температуры воздуха и уменьшаются с увеличением скорости его движения '(рис. 2). Эти благоприятные влияния движения воздуха мало заметны при температуре воздуха, превышающей 26°. Наибольший эффект наблюдается, если сравнить результаты, наблюдаемые при практически неподвижном воздухе и при скорости его движения 1 м/сек. В изученном диапазоне при отсутствии больших нарушений теплового баланса и больших

//00 /000 900 800 700 600

500

\

¿00 300 700 100 О

у

1

Г к"'

<-

И'

__

-1 [о- У у

16 18 70 77 7¿ 76 78 30

Температура воздуха (в градусах)

1100 1000

900 800 700 600 500 ¿00, 300 700 100 О

Л

у '

А

/

у >

'у Г

' / г

Г

У

**

VIм/сек

1 '

7¿

76

78

30

4 у

V

И <

Г

Г - к

Л

7Ь

26

28

Температура вогвуха (в градусах)

30

Рис. 2. Потери веса за рабочий день в зависимости от температуры и подвижности воздуха.

сдвигов в состоянии сердечно-сосудистой и центральной нервной систем наиболее выраженные изменения отмечаются в величинах потери веса, служащих показателем напряжения физической терморегуляции. По данным Г. X. Шахбазяна, при работе в условиях повышенной температуры величина потери веса определяет теплоощущение с оценкой «комфорт». Для работы средней тяжести теплоощущению «комфорт» соответствуют величины потери веса от 2,5 до 3,2 г в минуту. Согласно результатам исследования, коэффициент корреляции между теплоощущением комфорта и верхней границей потери веса, приводимый Г- X. Шахбазяном, равен 0,99. Указанные потери веса исполь-

зуются как показатель степени напряжения терморегуляции, характеризующей комфортность метеорологических условий.

В результате исследований представилось возможным установить зоны эквивалентных сочетаний температуры и подвижности воздуха; они представлены в табл. 2.

Зона оптимальных сочетаний характеризуется сохранением теплового равновесия при отсутствии напряжения процессов терморегуляции. Показаний о неблагоприят-

Таблица 2

Эквивалентные сочетания температуры (1) и скорости движения (V) воздуха

ном действий на сердечно-сосудистую и центральную нервную системы в этой зоне не обнаружено. Субъективные оценки «излишнее тепло» за счет оценок «жарко» и «тепло» почти отсутствуют.

В зоне допустимых сочетаний примерно у 40—50% исследуемых температура тела повышается до 37° или немного выше. Оценка «излишне тепло» достигает 50— 60%, но при этом процент оценок «очень тепло» и «жарко» незначителен. Потеря веса не превышает величин, соответствующих теплоощущению «комфорт».

Неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую систему, как и на центральную нервную систему, у большинства исследуемых не отмечено.

Зона неблагоприятных сочетаний характеризуется тем, что оба показателя терморегуляции неблагоприятны: случаи повышения температуры тела до 37° чаще, чем в предыдущих зонах, а случаи потери

Оптимальные Допустимые Небл агопри-

ятные

*>< X

и >> о и >» 1?

«=< V» ч г

о. и V о. и V О. и.

а со а Л СП в

- > - > >

22 0,2

16 0,2 24 0,2 28.0 0,2

18 0,2 26,0 1,0 28,0 1,0

20 0,2 28,0 2,0

24 1,0 28,0 2,0

30,0 1,0

26 2,0-3,0 30,0 2,0

30,0 3,0

100

90-

№

«С 70

60

& 50-

40-

2 30

го

ю-

0-

Те/ипература Потеря беса

тела !в градусах) ( й г)

4

/ п ш

I п

Субъективная оценка

тепуоошущскии

Ш

сЬ и и

I п ш

Рис. 3. Число случаев с альтернативным признаком и доверительные

границы (в%).

/ — зона теплового комфорта; // — зона допустимых сочетаний; III — зона неблагоприятных сочетаний.

веса выше допустимой для состояния теплового комфорта или повышения температуры немногочисленны, но потеря веса значительно выше допустимой для теплоощущения «комфорт». Тепловая оценка условий работы в этой зоне указывает на подавляющее число оценок «излишне тепло», при этом значителен процент оценок «очень тепло» и «жарко». При работе в таких условиях часто возникают жалобы на головную

боль. Наблюдается также неблагоприятное воздействие на сердечнососудистую систему, проявляющееся в относительном замедлении процессов восстановления частоты пульса после работы, и на центральную нервную систему, сказывающееся в преобладании процесса торможения к концу наблюдения.

Результаты статистической проверки разности величин основных показателей, являющихся критериями для распределения по зонам, представлены на рис. 3.

Проверка достоверности показателей температуры тела, потери веса и субъективной оценки теплоощущения произведена по альтернативному признаку и методу определения доверительных границ для относительных величин при уровне вероятности, равном 0,05 (M. JI. Беленький).

Как показано на рис. 3, незначима только разница в температуре тела между зонами допустимых и неблагоприятных сочетаний. Однако наличие достоверности разницы в этих зонах по напряжению терморегуляции, согласно нашим представлениям, не исключает достоверности разницы между зонами, так как сохранение теплового равновесия сопряжено со значительно большим напряжением физичёской терморегуляции.

Оценки приведенных зон могут быть использованы на предприятиях средней климатической зоны СССР.

Выводы

1. В результате исследования установлены оптимальные и допустимые сочетания температуры и скорости движения воздуха при нормальной относительной влажности и температуре окружающих поверхностей, практически равной температуре воздуха.

2. Обнаружено закономерное снижение работоспособности при повышении температуры воздуха от 16 до 30°.

3. Выявлена высокая степень корреляции между оценкой тепло-ощущения и напряжением терморегуляции, оцениваемой по потере веса.

4. Благоприятное воздействие подвижности воздуха на процессы терморегуляции и оценку теплоощущений при температуре воздуха выше 26° и увеличении скорости его движения от 2 до 3 м/сек не наблюдается.

ЛИТЕРАТУРА

Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Л., 1963. — Давыдов В. Г. Тезисы научной сессии Донецк, научно-исслед. ин-та физиологии труда, посвящ. 300-летию воссоединения Украины с Россией. Донецк, 1954, с. 14. — Тетеревников В. Н. В кн.: Сборник научных работ ин-тов охраны труда ВЦСПС. М., 1963, в. 6, с. 26. — Трумпайц Я. И. В кн.: Охлаждение и осушение воздуха в глубоких угольных шахтах. Киев, 1956. — Шаптала А. А., Старушенко А. С. В кн.: Вопросы гигиены и физиологии труда в угольной промышленности. Донецк, 1957, с. 107. — Шахбазян Г. X. Гигиеническое нормирование условий микроклимата производственных помещений. Киев, 1952. — Шахбазян Г. X., Шлейфман Ф. М. Гиг. и сан., 1954, № 10, с. 22. — В г ü п е г Н„ Int. Z. angew. Phv-siol., 1959, Bd. 18, S. 31,—La dell W. S. S., Brit. Med. Bull., 1947, v. 5, p. 5.

Поступила 13/11 1965 г.

SIGNIFICANCE OF METEOROLOGICAL CONDITIONS IN WORK OF MEDIUM

STRAIN

T. V. Kuksinskaya, V. B. Liberman

In a special meteorological chamber the authors investigated the effect produced on man, performing work of medium strain, by various combinations of meteorological conditions at a range of temperature from 16 to 30° and an air current rate from 0.2 to 3 m/cm

at a relatively normal humidity and at the temperature of the surrounding surfaces practically equal to that of the air. To assess the action of the investigated factors they studied the body temperature, the loss of body weight, the reaction of the cardiovascular system to dosed work, the amount of work performed and the oculo-motor reaction. The findings determined the zone of comfort and the permissible equivalent combinations of meteorological conditions.

УДК 613.646 + 612.55:612.592.1

О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ ПРИ РАБОТЕ В ХОЛОДИЛЬНИКАХ

С. И. Горшков, Н. А. Коханова

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

Технология производственных процессов на ряде предприятий требует поддержания в цехах низких температур. Пребывание человека в таких условиях сопровождается рядом функциональных сдвигов в организме и прежде всего изменениями со стороны терморегуляционной системы. Это выражается в значительном понижении температуры кожи открытых участков тела, дистальных отделов рук и ног, а также слизистых оболочек дыхательных путей, а при более сильном охлаждении в понижении температуры тела (Н. Ф. Стожкова-Гольдфарб; А. Е. Малышева; Н. К- Витте; А. Бартон и О. Эдхолм, и др.).

Определенный интерес представляют при этом данные об изменении в условиях охлаждения функционального состояния температурного анализатора, который является афферентным звеном рефлекторной реакции терморегуляции, осуществляющейся по принципу саморегуляции.

В последнее время многие авторы считают достаточно обоснованным мнение о раздельном существовании двух центров терморегуляции: теплочувствительного центра, куда поступают импульсы от тепловых рецепторов, и холодочувствительного центра, получающего импульсы от холодовых рецепторов (П. Н. Веселкин; А. Бартон и О. Эдхолм; Andersson и соавторы; Landgren, и др.)- Между указанными центрами имеются реципрокные отношения (Loren).

Нами была предпринята попытка изучить в условиях холодово-го режима функциональное состояние той части нервной системы, которая принимает участие в восприятии и передаче теплового раздражения. Тепловое раздражение представляет собой адекватное раздражение для температурного анализатора в такой же мере, в какой звуковое является адекватным для органа слуха, а световое — для органа зрения в любых условиях окружающей среды. Функциональное состояние нервной системы, воспринимающей эти раздражения, зависит как от внешних воздействий, так и от изменений, происходящих в самом организме.

Показателем функционального состояния температурного анализатора в исследовании служило скрытое время сенсомоторной реакции на тепловое раздражение

Динамика скрытого времени изучаемой реакции характеризует изменение функционального состояния теплочувствительной части тем-

1 В дальнейшем работа должна быть продолжена с применением датчика холо-дового раздражения, что может иметь значение для дифференцирования функционального состояния теплочувствительной и холодочувствительной частей температурного анализатора.