Мікроклімат. Небезпечні речовини, вібрації та акустичні коливання
План
1. Мікроклімат і його вплив на людину
2. Небезпечні речовини
3. Небезпечні вібрації та акустичні коливання
4. Література
Мікроклімат і його вплив на людину
Метеорологічні умови визначаються такими параметрами:
1) температурою повітря, t (°С);
2) відносною вологістю, ц (%);
3) швидкістю повітря, v (м/с).
Крім цих параметрів, що є основними, не слід забувати і про атмосферний тиск (Р, Па), який впливає на парціальний тиск основних компонентів повітря (кисень та азот), і на процес дихання.
Життєдіяльність людини проходить в умовах достатньо широкого діапазону тиску 734—1276 гПа. Однак, тут треба ураховувати, що для здоров'я людини небезпечною є швидка зміна тиску, а не сама величина цього тиску. Наприклад, швидке зниження тиску всього на декілька гектопаскалей стосовно нормальної величини 1013 гПа викликає хворобливі відчуття.
Необхідність урахування основних параметрів метеорологічних умов диктується наслідками в змінах стану людини. Особливо добре це може бути пояснено під час розглядання теплового балансу між організмом людини і навколишнім середовищем.
Величина тепловиділення (Q) організмом людини залежить від ступеня фізичної напруги у визначених метеорологічних умовах і становить від 85 (в стані спокою) до 500 Дж/с (тяжка робота).
Людина постійно знаходиться в процесі теплової взаємодії з навколишнім середовищем. Для того, щоб фізіологічні процеси проходили нормально, тепло, яке виділяє організм, має виводитись в навколишнє середовище. Співвідношення між кількістю цього тепла і здатністю середовища до охолодження характеризує умови як комфортні. В умовах комфорту у людини не виникає турбот щодо температурних відчуттів охолодження чи перегріву.
Віддача тепла організмом людини в навколишнє середовище відбувається внаслідок теплопровідності крізь одяг (Qт), конвекції у тіла (Qк), випромінювання на навколишні поверхні (Qв), випаровування вологи з поверхні шкіри (Qвип). Частина тепла витрачається на нагрівання повітря, яким дихає людина (Qг).
Кількість тепла, яке віддається організмом людини будь-якими шляхами, залежить від того чи іншого параметра мікроклімату. Так, тепловіддача конвекцією залежить від температури оточуючого повітря і швидкості його переміщення. Випромінювання тепла відбувається у напрямку оточуючих людину поверхонь, які мають нижчу температуру ніж поверхні одягу (27—31 °С) і відкриті частини тіла людини (близько 33,4 °С). Під час впливу високих температур оточуючої поверхні (30—35 °С) тепловіддача випромінюванням цілковито відсутня, а під час впливу більш високих температур тепло-обіг йде в зворотному напряму — від поверхні до людини. Віддача теплоти за рахунок випаровування залежить від відносної вологості і швидкості переміщення повітря. В стані спокою, коли температура навколишнього середовища 18 °С, частка Qк становить близько 30 % всього тепла, яке виводиться з людського організму, Qвип ? 20% і Qп ? 5%.
Під час зміни температури повітря, швидкості його руху і вологості, наявності біля людини нагрітої поверхні в умовах його фізичної праці і таке інше — це співвідношення змінюється.
Нормальне теплове самопочуття (комфортні умови), відповідно до конкретних видів роботи, забезпечується при дотриманні теплового балансу: Q = Qт + Qк + Qвип + Qп , тому температура внутрішніх органів людини стала (близько 36,6 °С). Ця здатність людського організму до утримання сталої температури під час зміни параметрів мікроклімату та під час виконання роботи будь-якої важкості зветься терморегуляцією.
Висока температура впливає на людину і сприяє розширенню кровоносних судин. Відповідно має місце підвищений приплив крові до поверхні тіла і тепловіддача в навколишнє середовище значно підвищується. Однак, коли температура навколишнього середовища і поверхні досягає 30—35 °С, віддача тепла конвекцією і випромінюванням в основному припиняється. Більш висока температура повітря сприяє тому, що більша частина тепла віддається за рахунок випаровування його з поверхні шкіри. В таких умовах організм губить відповідну кількість вологи, а разом з нею і солі, які відіграють важливу роль в життєдіяльності організму.
В умовах зниження температури оточуючого повітря реакція людського організму на ці зміни інша — кровоносні судини шкіри звужуються, приплив крові до поверхні тіла зменшується, і віддача тепла конвекцією і випромінюванням зменшується. Таким чином, для теплового самопочуття людини важливе визначене сполучення температури, відносної вологості і швидкості руху повітря.
Вологість повітря має великий вплив на терморегулювання організму. Підвищена вологість (ц > 85 %) ускладнює терморегулювання через зниження випару поту, а досить низька вологість (ц< 20 %) викликає сухість слизових оболонок шляхів дихання. Оптимальні величини відносної вологості становлять 40—60 %.
Рух повітря в приміщеннях є важливим фактором, який впливає на теплове самопочуття людини. В умовах спекоти рух повітря сприяє підвищенню віддачі тепла організмом і покращує його стан, але здійснює несприятливий вплив під час холодного періоду року.
Мінімальна швидкість руху повітря, яку відчуває людина, становить 0,2 м/с. Взимку швидкість руху повітря не має перевищувати 0,2—0,5 м/с, а влітку 0,2—1,0 м/с.
Швидкість повітря також впливає на розподіл шкідливих речовин в приміщенні. Повітряні потоки можуть розповсюджувати їх по всьому об'єму приміщення, переводити пил з осілого стану у зважений стан.
Під час впливу високої температури повітря, інтенсивного теплового випромінювання є можливість перегріву організму людини, котрий характеризується підвищенням температури тіла, рясним потовиділенням, прискореним пульсом і диханням, різкою слабкістю, запамороченням, а в тяжких випадках — появою судорог і виникненням теплового удару.
Небезпечні речовини
До небезпечних речовин насамперед відносяться хімічні речовини, яких у виробництві знаходиться більш ніж 50 тисяч з'єднань. Більшість цих речовин синтезовано людиною і не зустрічається в природі.
Вивчення потенційної небезпеки шкідливого впливу хімічних речовин на живі істоти є метою вивчення хіміко-біологічної науки — токсикології. Токсикологія вивчає вплив хімічних речовин, діагностику, профілактику і лікування отруєнь. Небезпечна речовина — хімічний елемент чи з'єднання, яке викликає захворювання організму, є центральним поняттям токсикології. Сфера токсикології, що вивчає дію на людину небезпечних речовин, зустрічається у виробничих умовах і зветься промисловою токсикологією.
У сільському господарстві небезпечні речовини знаходяться в газоподібному, рідинному і твердому станах. Вони здатні потрапляти в організм через органи дихання, травний тракт чи шкіру. Шкідливий вплив хімічних речовин визначається як властивості самої речовини (хімічна структура, фізико-хімічні властивості, кількість — доза чи концентрація — небезпечних речовин) так і особливості організму людини (особиста чутливість до хімічної речовини, загальний стан здоров'я, вік, умови праці).
За токсичним (небезпечним) ефектом впливу на організм людини хімічні речовини поділяють на загальнотоксичні, подразнюючі, сенсибілізуючі, канцерогенні, мутагенні, що впливають на репродуктивну функцію.
Загальнотоксичні хімічні речовини (вуглеводи, спирт, анілін, синильна кислота та її солі, солі ртуті, оксид вуглецю й інше) викликають подразнення нервової системи, м'язові судороги, порушують структуру ферментів, впливають на кровотворні органи, взаємодіють з гемоглобіном.
Подразнюючі речовини (хлор, аміак, діоксид сірки, тумани кислот, оксиди азоту й ін.) впливають на слизову оболонку, верхні і глибокі шляхи дихання.
Сенсибілізуючі речовини (органічні азобарвники, діметиламіноазбенол та інші антибіотики) підвищують чутливість організму до хімічних речовин, а у виробничих умовах призводять до алергійних захворювань.
Канцерогенні речовини (бензпірен, азбест, ароматичні аміни й інше) викликають розвиток всіх видів ракових пухлин. Цей процес може бути віддалений від часу дії речовини на роки і навіть на десятиріччя.
Мутагенні речовини (етиленамін, хлоровані вуглеводи, з'єднання свинцю, ртуті та ін.) здійснюють вплив на нестатеві клітини, що входять до складу всіх органів і тканин людини. Під час дії на статеві клітини, мутагенний вплив виявляється у наступних поколінь, іноді навіть в дуже віддалений термін.
Хімічні речовини, що впливають на репродуктивну функцію людини (борна кислота, аміак, та інші речовини у великих кількостях), викликають виникнення природжених вад розвитку і відхилень від нормальної структури у наступного покоління, впливають на розвиток плоду і післяродовий розвиток та здоров'я нащадків.
Біологічний вплив хімічних речовин на організм людини змінює його гомеостаз (відносну сталість складу і властивостей внутрішнього середовища і стійкість основних фізіологічних функцій організму) тобто здатність організму до авторегуляції під час змін навколишнього середовища. Авторегуляцію біологічної системи слід роздивлятись як регуляцію динамічного стану відкритої системи, що схильна до біологічного ритму. Характеристикою гомеостазу є не тільки динамічна сталість біологічного об'єму, але і стійкість його основних біологічних функцій.
Відповідно до ГОСТ 12.1.007-76 "ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности" за ступенем впливу на організм небезпечні речовини поділені на чотири класи небезпеки:
1) надзвичайно небезпечні;
2) високо небезпечні;
3) помірно небезпечні;
4) мало небезпечні.
Небезпечні вібрації та акустичні коливання
Особливості впливу виробничої вібрації, характер, глибина і спрямованість фізіологічних змін різних систем організму залежать від рівня, частотного складу коливань і фізіологічних властивостей тіла людини. Важливе значення надають функціональному стану присінково-завиткового органа, рухового, шкірного та інших аналізаторів.
Локальна вібрація малої інтенсивності може сприятливо впливати на окремі тканини й організм у цілому, поновлюючи трофічні зміни, поліпшуючи кровообіг у тканинах (вібромасаж) і прискорюючи загоєння ран тощо. При збільшенні інтенсивності коливань і тривалості дії вібрації в організмі можуть виникати стійкі патологічні зміни, які призводять у деяких випадках до розвитку професійного захворювання — вібраційної хвороби.
Вібраційна хвороба є однією з основних форм хронічних професійних захворювань; найбільш розповсюджена серед висококваліфікованих робітників з великим стажем роботи.
Відрізняють вібраційну хворобу від впливу локальної і загальної вібрації. В етіопатогенезі захворювань основну роль відіграють параметри локальної вібрації, яка виникає при використанні ручних машин, що не відповідають вимогам санітарних норм. Велике значення має також розвинута спеціалізація праці, яка веде до збільшення тривалості впливу вібрації на організм, індивідуальна чутливість організму, наявність супровідних несприятливих виробничих факторів — шуму, місцевого або загального охолодження, статичної напруженості. Найбільш потенційно небезпечною відносно патології є вібрація з частотою 16—250 Гц. У суб'єктивному сприйнятті вібрації важливе значення надають біомеханічним властивостям тіла людини. Слід враховувати фізичну дію на шкірні рецептори у місці контакту (мікротравматизація тканин), розповсюдження коливань у тканинах, характер м'язової діяльності, реакція органів і тканин на вібрацію, яка залежить від типу і кількості подразнюваних рецепторів, а також подразнення механорецепторів, що викликають нервово-рефлекторні і суб'єктивні реакції.
За збільшення частоти коливань відбувається ослаблення передачі вібрації тілу людини. Однак при дії резонансних для організму частот (2—9 Гц) спостерігається не ослаблення, а збільшення віброшвидкості.
Патогенез вібраційної хвороби обумовлений рефлекторною дією локальної і загальної вібрації на тканини й органи та закладені в них численні екстеро- і інтерорецептори, змінами функціонального стану різних відділів центральної нервової системи, вищих вегетативних центрів, зокрема таламуса і гіпоталамуса. Поряд з рефлекторними впливами відбувається функціональне блокування структур головного мозку в результаті поширення патологічного процесу на спинномозкові утворення симпатичної частини вегетативної нервової системи на рівні шийного і верхньогрудного відділів. Не виключено, що подібне порушення взаємодії периферії і центрів призводить до стійких клінічних проявів (Є.А. Дрогічина).
Низькочастотна вібрація, яка є адекватним подразником присінково-завиткового органа, призводить до виникнення вестибуло-соматичних реакцій (відхилення тіла, ністагм, промахування тощо). Крім того, вібрація справляє мікротравмуючу дію на периферичну нервову систему, викликає порушення трофіки м'язової і кісткової тканини. Високочастотна вібрація викликає складні реакції в рецепторах майже всіх тканин і периферичних нервів. При рефлекторній дії вібрації порушується вегетосудинна регуляція, яка пов'язана із станом спинномозкових гангліїв і вегетативних центрів, розташованих як у бічних рогах спинного мозку, так і на більш високих рівнях. Ці порушення обумовлені виникненням у гангліях і вегето-судинних утвореннях спинного мозку стану парабіозу.
Вібраційна хвороба довгий час може не виявлятися, повільно прогресувати. Хворі протягом цього періоду зберігають працездатність.
Шум як стрес-фактор є загальнобіологічним подразником, негативно впливає на всі органи і системи організму. У разі тривалого систематичного впливу шуму може виникнути патологія з переважним ураженням слуху, центральної нервової і серцево-судинної систем. В основі змін лежить складний механізм нервово-рефлекторних і нейрогуморальних порушень, які можуть призвести до порушення регуляторних процесів з боку ЦНС.
Вплив шуму на організм умовно поділяють на специфічний, що викликає зміни в органі слуху, і неспецифічний — з боку інших органів і систем. Шум є однією з найбільш частих причин зниження слуху нейросенсорного характеру, приглухуватості. Приглухуватість досить розповсюджений вид патології.
Шум як звуковий подразник впливає не тільки на слуховий аналізатор, а й на інші органи, зокрема присінково-завитковий. Це відбувається внаслідок того, що потік акустичної енергії великої інтенсивності викликає коливання рідини не тільки у завитку, а й у при-сінку та півколових каналах.
Тривалий шум через провідні шляхи слухового аналізатора впливає на різні відділи головного мозку, порушуючи при цьому процеси вищої нервової діяльності людини. Спостерігаються зміни функціонального стану нервової системи у вигляді астенічних реакцій і астеновегетативного синдрому з характерними скаргами на головний біль, швидку стомлюваність, подразливість, порушення сну, загальне нездужання, зниження працездатності тощо.
У працюючих з малим стажем роботи зміни з боку нервової системи у вигляді вегетосудинних порушень з невротичними реакціями відбуваються раніше, ніж у слуховому аналізаторі. З'являється головний біль, апатія, підвищується стомлюваність, подразливість. У робітників із стажем роботи 10 років і більше зміни зростають, виявляються стійкі ознаки астеновегетативного синдрому з вегетосудинною дисфункцією за гіпертонічним, гіпотонічним і кардіальним типом. У деяких випадках змінюється психомоторна працездатність, емоційна сфера і розумова діяльність робітника. Спостерігається уповільнення психічних реакцій, ослаблення пам'яті, відбувається зниження темпу розумової праці, її якості і продуктивності. Порушується концентрація уваги, точність і координація рухів. Спостерігаються зміни секреторної і моторної функцій травного каналу, порушення обміну речовин (основного, білкового, вуглеводного, жирового, електролітного тощо).
Характерна зміна функціонального стану серцево-судинної системи (артеріальна гіпертензія, рідше гіпотензія, підвищення тонусу периферичних судин, іноді зміни ЕКГ тощо). Ступінь вираженості гіпертензивної дії шуму і порушень гемодинаміки залежить від його інтенсивності, тривалості, спектра, а також індивідуальних особливостей людини і деяких супутніх факторів виробничого середовища.
Література
1. 11. Ґрянік ГМ„ ЛехманСД., Вутко ДА. та ін. Охорона праці. — К.: Урожай, 1994. — 272 с.
2. 12. Гряник Г.Н., Скобло Ю.С., Климов ЮА., Ильичев И.П., Новак О.Г. Методология прогнозирования травматизма в сельскохозяйственном производстве: Совершенствование рабочих органов сельскохозяйственных машин // Сб. научн. тр. к* М: МИИСП, 1980. — С. 105—109.
3. 16. Йолоп П.Ф. Теорія // Українська Радянська Енциклопедія. В 12 т. — К.: Голов, ред. УРЕ, 1984. — Т. 11, кн. 1. — С. 197—198.
4. 17. Крикунов ГЛ., Беликов А.С., Залунин В.Ф., Довгань В.Ф. Безопасность жизнедеятельности. — Днепропетровск: УкОИМА-прес, 1995. — Ч. 3. — 196 с.
5. 18. Крикунов ГЛ., Беликов АС., Залунин В.Ф. Безопасность жизнедеятельности. — Днепропетровск: Пороги, 1992. — 4.1. — 412 с.
6. 19. Козачков Л.С. Прикладная логика информатики / АН УССР; Институт кибернетики им. В.М. Глушкова. — К.: Наукова думка, 1990. — 256 с.
7. 20. Кукин ПЛ., Лапин BJI., Подгорных ЕА. и др. — Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда. — М.: Высш. шк., 1999. — 318 с.