Открытая медицинская библиотека. Микроклимат: значение, гигиеническое нормирование, меры предупреждения неблагоприятного воздействия Определение микроклимата и его гигиеническое значение
Гигиеническое значение климата. Климат - среднее состояние метеорологических условий, характерных для данной местности в течение многолетних наблюдений, другими словами, это достаточно статистически устойчивое состояние метеорологических условий в определенной географической зоне.
К метеорологическим условиям, или климатологическим показателям, относятся температура, влажность, барометрическое давление воздуха, направление и сила ветра, солнечная радиация, облачность, осадки, электрическое состояние атмосферы. В зависимости от них, но прежде всего от среднегодовой температуры и географического положения местности, на земном шаре различают 7 основных климатических поясов (табл. 1.2).
Таблица 1.2. Климатические пояса Земли
В строительной практике территория СНГ подразделяется по признаку средних температур января и июля на 3 климатических района: I - холодный, II - умеренный, III - теплый.
В отдельных климатических районах имеются зоны со своеобразными особенностями, получившими названия континентальный, морской, горный, степной, лесной климаты.
Эта классификация климата удобна при решении вопросов градостроительства, в сельском хозяйстве и медицине, так как он существенно влияет на состояние здоровья людей.
В настоящее время в медицинской практике используют деление климата на щадящий и раздражающий.
К щадящему относят теплый климат с малыми колебаниями температур и других метеорологических факторов на протяжении месячных, суточных и годовых промежутков времени. Этот климат предъявляет минимальные требования к адаптационным физиологическим механизмам организма человека. Примерами такого климата являются лесной климат средней полосы России, а также климат Южного берега Крыма.
Для раздражающего климата характерны значительные суточные и сезонные колебания метеорологических факторов, вследствие чего к адаптационным механизмам организма предъявляются повышенные требования.
Примерами раздражающего климата являются холодный климат Севера, высокогорный климат и жаркий климат пустынь и степей.
Холодный климат Севера отличается низкими температурами воздуха, высокой относительной влажностью, вечной мерзлотой, полярными ночами с отсутствием солнечной радиации (видимых, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей), сильными ветрами, однообразием ландшафта, чистотой воздуха (отсутствием микрофлоры, механических и газообразных примесей).
Особенности этого климата способствуют возникновению у человека напряжения терморегуляции и гемодинамики, усилению основного обмена, гиперсекреции желудка, изменениям в нервной системе в виде усиления процессов торможения, понижения условнорефлекторной деятельности, отрицательных психических реакций, снижения работоспособности, расстройств сна (во время полярного дня).
Низкие же температуры воздуха в сочетании с его высокой влажностью и подвижностью приводят к возникновению простудных заболеваний, ревматизма, заболеваний периферической нервной системы в виде радикулитов, невритов, миалгий, миозитов и т.д.
Жаркий климат пустынь и степей отличается жарким летом, резким размахом суточных температур, сухостью воздуха, избытком солнечного излучения,
В этих условиях могут наблюдаться явления перегрева организма в виде теплового и солнечного ударов, нарушения водносолевого обмена, снижение величины основного обмена, расстройства гемодинамики (расширение капилляров, снижение уровней АД, тахикардия), нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта (понижение аппетита, жажда, разбавление водой пищеварительных секретов и как следствие понижение их переваривающей активности), росту возникновения кишечных инфекций (дизентерии, брюшного тифа, паратифов, холеры и др.), пищевых отравлений бактериальной природы в связи с быстрой порчей продуктов питания, а также массовым развитием насекомых - переносчиков инфекций и инвазий.
Кроме этого, отмечается резкое снижение работоспособности, растет риск возникновения раковых поражений кожи из-за избытка ультрафиолетового облучения (особенно при слабопигментированном типе кожи), уролитиаза вследствие нарушений минерального обмена при потреблении больших количеств высокоминерализованной питьевой воды, катаракты из-за избытка инфракрасных лучей.
С высоты 2000 м над уровнем моря начинается высокогорный климат, который характеризуется пониженным атмосферным давлением, чистым воздухом и низкими парциальным давлением кислорода, температурами и влажностью воздуха, его высокой подвижностью. Отмечается интенсивное солнечное излучение и высокое альбедо (степень отражения солнечных лучей от различных поверхностей).
В таких условиях человек может страдать от гипоксии, которая компенсаторно усиливает эритропоэз, меняются глубина и ритм дыхания (реже и глубже), кривая диссоциации оксигемоглобина (ускоряется процесс присоединения и отделения кислорода), создается напряжение терморегуляторных процессов, отмечаются резкая сухость слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, световой дискомфорт.
Местности с морским, горным, лесным и степным климатами часто используют для организации курортов, так как они обладают комплексами метеорологических факторов, ценных с точки зрения оздоровления организма.
Так, морской климат отличается ровной температурой, повышенной влажностью, чистотой воздуха.
Для горного климата местностей на высоте 500-700 м над уровнем моря характерны умеренные температуры, пониженное барометрическое давление, чистый сухой воздух, мощная солнечная радиация, повышенная ионизация воздуха.
Степному климату присущи высокие температуры воздуха в летнее время года, чистый сухой воздух, значительная инсоляция.
Лесной же климат, как уже упоминалось, относится к щадящему типу климата, весьма благоприятному для сохранения здоровья.
Акклиматизация. Систематическое влияние на организм человека климатических факторов и обусловленных ими особенностей устройства жилых и общественных зданий, одежды и обуви, ритма жизни, питания приводит к образованию определенного динамического стереотипа в деятельности отдельных органов и систем.
При резком же изменении привычного климата организм может испытать нарушения в деятельности этих систем, что потребует изменения сложившегося динамического стереотипа. Организм человека имеет различные физиологические механизмы, помогающие ему приспособиться к новым необычным климатическим условиям в течение более или менее длительного промежутка времени. Эта способность организма адаптироваться к новому климату получила название акклиматизации.
В настоящее время акклиматизацию рассматривают как сложный социально-биологический процесс активной адаптации организма к новым климатическим условиям.
В зависимости от приспособления к тому или иному климату организм использует разнообразные физиологические механизмы. Так, при акклиматизации к жаркому климату наблюдаются реакции со стороны следующих систем:
Сердечно-сосудистой (урежается пульс, снижается уровень АД - на 15-25 мм рт.ст.);
Дыхательной (уменьшается частота дыхания);
Выделительной (лучше и равномернее распределяется по поверхности тела кожное сало, более интенсивно и равномерно, без профузного потения, испаряется пот).
В результате происходит снижение величины основного обмена (на 10-15 %) и температуры тела.
При акклиматизации к колодному, суровому и полярному климату, т.е. к низким температурам, происходит усиление обмена веществ, теплопродукции, увеличение объема циркулирующей крови, быстрее восстанавливается температура кожи. Процессы акклиматизации к холоду облегчают рациональные одежда, обувь, жилище, питание.
Процесс акклиматизации протекает в 3 фазы:
· начальная, для которой характерны физиологические сдвиги, описанные для холодного, жаркого и высокогорного климатов;
· перестройка динамического стереотипа, реализующаяся по благоприятному или неблагоприятному вариантам;
· стойкая акклиматизация.
При благоприятном варианте перестройки динамического стереотипа 2-я фаза плавно переходит в 3-ю, чему могут и должны обязательно помогать соответствующие социально-гигиенические мероприятия.
Неблагоприятное развитие 2-й фазы может сопровождаться появлением дезадаптационных метеоневрозов, артралгий, цефалгии, невралгий, мышечных болей, снижением общего тонуса и работоспособности организма, а также обострением хронических заболеваний. И все же при своевременной организации необходимых лечебно-профилактических и гигиенических мероприятий почти всегда можно добиться и в этом случае перехода процесса акклиматизации в 3-ю фазу.
Третья фаза характеризуется устойчивостью обменных процессов, нормальным пищевым статусом, высокой работоспособностью, нормальной рождаемостью, хорошим физическим и умственным развитием новорожденных, средними уровнями заболеваемости.
Известно, что акклиматизация к жаркому климату осуществляется труднее, чем к холодному.
Акклиматизация актуальна для стран, имеющих обширные территории и активные миграционные процессы населения в интересах освоения новых необжитых территорий или же интенсивные международные связи, сопровождающиеся переездами людей в разные климатические районы.
Процессы акклиматизации следует учитывать в случае переезда в местность с другим климатом независимо от его цели (санаторно-курортное лечение, экспедиция, туристическая поездка, служба в армии и т.д.).
Большую роль в процессе акклиматизации играют личная гигиена, закаливание, тренировки.
Наиболее целесообразно организовывать миграции переселенцев в переходные периоды года (весна и осень), когда различия климатопогодных условий не так резко выражены.
Однако для успешной акклиматизации наиболее важны определенные социально-гигиенические мероприятия, специфичные для холодного и жаркого климатов.
Акклиматизации к холодному климату способствуют следующие мероприятия:
Рациональная застройка населенных мест (компактное размещение зданий торцами к господствующим холодным ветрам, устройство крытых переходов между отдельными зданиями, большая полезная площадь помещений, наличие зимних садов);
Рациональная одежда и обувь (плохая теплопроводность тканей, паропроницаемость, ветрозащитность и влагонепроницаемость, чтобы обеспечить снижение теплопотерь);
Рациональное питание (высокая энергетическая ценность суточных рационов, включающих не менее 14 % белков, в том числе 60 % животных, 30 % жиров, повышенное содержание витаминов - аскорбиновой и никотиновой кислот, группы В, D);
Профилактические ультрафиолетовые облучения с помощью эритемных ламп на производстве (в фотариях), плавательных бассейнах, детских учреждениях и т.д.
В условиях жаркого климата целесообразны следующие мероприятия:
Рациональная застройка населенных мест (размещение зданий менее плотное, правильная ориентация окон зданий - исключение западной и юго-западной ориентации), озеленение территорий, максимальное использование водного фактора (фонтанов, бассейнов, водоемов и т.д.);
Рациональная вентиляция жилых помещений, применение кондиционеров, устройство открытых лоджий, балконов, веранд и т.п.;
Рациональное питание (снижение энергетической ценности пищевого рациона за счет животных жиров, увеличение поступления водорастворимых витаминов и минеральных солей, теряемых с потом, изменение режима питания - основные приемы пищи утром и вечером);
Рациональный питьевой режим (пьют горячий зеленый чай для усиления потоотделения);
Рациональная одежда и обувь (малотеплопроводная, светлых тонов снаружи, свободного покроя, чтобы уменьшить приток тепла извне и усилить воздухообмен; головные уборы в виде чалмы, широкополых панам и шляп).
Гигиеническое значение погоды. Погода - среднее состояние метеорологических условий в данной местности в течение короткого периода наблюдений (часы, сутки, недели). В отличие от климата, погода - неустойчивое состояние метеорологических условий, вследствие чего она может меняться несколько раз на протяжении суток.
В потоке теплого воздуха образуется циклон, т.е. область пониженного давления диаметром примерно 2,5-3 тыс. км, при этом понижение атмосферного давления отмечается от периферии к центру. Погода в циклоне отличается неустойчивостью, характерны большие перепады уровней давления, температуры, повышенная влажность воздуха, осадки, высокая электропроводность воздуха.
В потоке же холодного воздуха образуется антициклон - область высокого давления, диаметр которой составляет около 5-7 тыс. км, несущий устойчивую погоду, но не обязательно ясную.
Известно, что погода оказывает непосредственное и косвенное влияние на здоровье и физиологические функции организма человека.
Непосредственное, или прямое, влияние погоды заключается в воздействии на теплообмен. Так, жаркая безветренная погода в сочетании с высокой влажностью воздуха вызывает напряжение терморегуляторных механизмов и может привести к перегреву в виде теплового удара. Погода с пониженной температурой, высокими влажностью и подвижностью воздуха, перенапрягая механизмы терморегуляции, может способствовать переохлаждению организма вплоть до отморожений и гибели от замерзания, снижению иммунитета, росту простудных заболеваний, заболеваний периферической нервной системы воспалительного характера в виде невритов, радикулитов, невралгий, миозитов и т.д.
Погодные условия влияют и на инфекционную заболеваемость. Известно, что жаркая погода способствует развитию кишечных инфекций и, кроме того, способствует росту пищевых отравлений бактериального происхождения.
Косвенное влияние погоды связано с воздействием апериодических изменений погодной обстановки, которые рассогласовывают привычные организму ритмы физиологических функций, В первую очередь речь идет о разбалансировке биологических адаптивных ритмов: суточных (циркадных), месячных (циркадианных), годичных (цирканных) и гелиобиологических, обусловленных 11-летней солнечной активностью.
Органический мир, включая человека, развивался всегда в условиях циклической динамики внешних факторов окружающей среды: ритмичной смены времени суток, времен года, уровней освещенности, в соответствии с которыми синхронно изменяются биоритмы (суточные колебания температуры тела, покоя и активности организма, обменные процессы, секреторная и гормональная активность и т.д.).
Установлено, что биологические ритмы имеют приспособительное значение для организма, отражая с пользой для него циклическую динамику окружающей среды. Согласованность режима суток организма, его жизненных функций с внешними циклами способствует жизнедеятельности и работоспособности человека, и наоборот, неправильная организация труда, меняющая привычный режим жизни, например трехсменная работа на некоторых предприятиях и в учреждениях (больницы, телеграф, типографии и т.д.), их снижает.
Цикличность погодных условий в разные времена года (весна, лето, осень, зима) влияет и на сезонные ритмы физиологических процессов (гормональную и секреторную активность, обменные процессы, реактивность организма), которые скорее всего обусловлены характером питания (витаминная недостаточность, снижение поступления биологически активных веществ) и режимом жизни.
Давно известны заболевания, склонные к сезонным обострениям или более тяжелому течению: язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, некоторые психические заболевания (маниакально-депрессивный психоз), сердечно-сосудистые болезни.
Резкие изменения погоды при смене воздушных масс или гелиогеофизических факторов могут отрицательно сказаться на состоянии здоровья некоторых людей, которых называют метеолабильными, метеочувствительными или метеопатами. Их число различно в зависимости от возраста, вида патологии, типа высшей нервной деятельности. Неблагоприятные изменения погоды у этих людей вызывают появление гелиометеотропных реакций, иногда угрожающих жизни.
Гелиометеотропная реакция не имеет четкого симптомокомплекса и не является нозологической единицей. Ее характер и проявления зависят от вида патологии, исходного состояния организма, типа психической деятельности, особенностей условий труда и быта.
Большинство метеолабильных людей жалуются на ухудшение общего самочувствия, нарушение сна, головокружение, чувство тревоги, снижение работоспособности, быструю утомляемость. Отмечаются резкие колебания артериального давления, боли в области сердца, в этих случаях снижается чувствительность к лекарственным препаратам, что может привести к их передозировке.
Разнообразные гелиометеотропные реакции объединяет одновременность их возникновения у многих больных, находящихся в одинаковой метеорологической обстановке.
Г.М, Данишевский рассматривает гелиометеотропные реакции как клинические синдромы дезадаптации, т.е. метеоневрозы дезадаптационного происхождения.
В настоящее время доказано отрицательное влияние неблагоприятной погоды на течение заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и нервной систем, кожных и глазных болезней, а также рост травматизма, автокатастроф, случаев убийств и суицидов.
Особенно настораживает отрицательное влияние неблагоприятной погоды на многочисленную категорию больных с патологией сердечно-сосудистой системы, у которых увеличивается частота острого инфаркта миокарда, гипертензивных кризов, приступов стенокардии, растет смертность.
Погода может влиять неблагоприятно и в случае извращения динамики рассеивания атмосферных загрязнений при наличии феномена температурной инверсии. По мере удаления от поверхности Земли температура воздуха обычно понижается, но при стойком антициклоне из-за вертикальных потоков холодного воздуха может наблюдаться понижение температуры воздуха в приземном слое и ее более высокие уровни на высоте. В этом случае создается неблагоприятная ситуация с динамикой распространения атмосферных загрязнений, когда интенсивные выбросы автотранспорта и промышленных предприятий в безветренную погоду с температурной инверсией не рассеиваются в атмосфере, а прижимаются к поверхности Земли, образуя ядовитый туман - смог, способствующий возникновению большого числа заболеваний органов дыхания, кровообращения, резкому увеличению летальности (Бельгия, Великобритания, США, Япония и др).
Требования к вентиляции и отоплению, естественному и искусственному освещению.
Основные источники загрязнения воздуха закрытых помещений. Роль полимерных материалов. Химическое и бактериальное загрязнение воздуха помещений, санитарно-показательное значение содержания двуокиси углерода, формальдегида, фенола и др. в воздухе помещений.
4. Требования к отоплению, вентиляции, микроклимату и воздушной среде помещений
Выдержка из Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.2.1002-00
"Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям"
4.1. Системы отопления и вентиляции должны обеспечивать допустимые условия микроклимата и воздушной среды помещений.
Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в помещениях жилых зданий приведены в прилож.1.
4.2. Нагревательные приборы должны быть легко доступны для уборки. При водяном отоплении температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 90°С. Для приборов с температурой нагревательной поверхности более 75°С необходимо предусматривать защитные ограждения.
4.3. Помещения первых этажей жилых зданий, расположенных в 1 климатическом районе, должны иметь системы отопления для равномерного прогрева поверхности полов.
4.4. Устройство автономных котельных для теплоснабжения жилых зданий допускается при наличии положительного заключения органов и учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы.
4.5. Естественная вентиляция жилых помещений должна осуществляться путем притока воздуха через форточки, либо через специальные отверстия в оконных створках и вентиляционные каналы. Вытяжные отверстия каналов должны предусматриваться на кухнях, в ванных комнатах, уборных и сушильных шкафах.
Устройство вентиляционной системы должно исключать поступление воздуха из одной квартиры в другую.
Не допускается объединение вентиляционных каналов кухонь и санитарных узлов с жилыми комнатами.
4.7. Концентрация химических веществ в воздухе жилых помещений при сдаче их в эксплуатацию не должна превышать среднесуточных предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ, установленных для атмосферного воздуха населенных мест, а при отсутствии среднесуточных ПДК не превышать максимальные разовые ПДК.
5. Требования к естественному и искусственному освещению и инсоляции
5.1. Жилые комнаты и кухни должны иметь непосредственное естественное освещение.
5.2. Коэффициент естественной освещенности (КЕО) в жилых комнатах и кухнях должен быть не менее 0,5% в середине помещения.
5.3. Жилые здания должны обеспечиваться инсоляцией согласно действующим санитарным нормам.
Длительность инсоляции в весенне-осенний период года в жилых помещениях (не менее чем в одной комнате 1 - 3-комнатных квартир и не менее чем в двух комнатах 4 - 5-комнатных квартир) должна быть:
В центральной зоне (58-48°с.ш.) - не менее 2,5 часов в день в период с 22 марта по 22 сентября;
В северной зоне (севернее 58°с.ш.) - не менее 3 часов в день в период с 22 апреля по 22 августа;
В южной зоне (южнее 48°с.ш.) - не менее 2 часов в день в период с 22 февраля по 22 октября.
5.4. В случае прерывистого режима инсоляции суммарная длительность инсоляции должна быть увеличена на 0,5 ч. В жилых домах меридионального типа для квартир, где одновременно инсолируются все жилые помещения, а также в реконструируемой жилой застройке или в особо сложных градостроительных условиях (исторически ценная городская среда, зона общегородского или районного центра) допускается сокращение продолжительности инсоляции, но не более чем на 0,5 ч.
Микроклиматические факторы. К числу наиболее важных, определяющих
комфорт в жилище, принадлежит метеорологический фактор. Влияние на человека тех или иных микроклиматических факторов создает различные условия для теплообмена организма со средой и обеспечивает определенное функциональное состояние, которое называется тепловым. Оно определяется
не только в субъективном теплоощущении человека, но и в характере тех терморегуляторных процессов, которые происходят в организме при изменении метеорологических условий. Тепловое состояние, наконец, влияет на все физиологические системы организма и определяет функциональные возможности
человека, его здоровье. Это делает актуальным нормирование оптимальных
параметров микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий.
При оценке теплового состояния организма выделяют зону теплового комфорта.
Под зоной теплового комфорта понимают такой комплекс метеорологических
условий, при которых терморегуляторная система организма находится
в состоянии наименьшего напряжения (или физиологического покоя), а все
другие физиологические функции осуществляются на уровне, наиболее благоприятном
для отдыха и восстановления сил организма после его нагрузки.
Микроклимат - это климат внутренней среды помещения, который определяется температурой, влажностью, скоростью движения воздуха, а также температурой внутренних поверхностей помещения (стен, потолка, пола, технического оборудования) и влияет на теплообмен человека с окружающей средой, ее тепловое состояние, самочувствие, работоспособность и здоровья. Микроклимат определяет климатические условия на ограниченной территории: в пределах одного и того же помещения, населенного пункта, улицы. По степени воздействия на тепловой баланс человека микроклимат делится на комфортный (нейтральный) и дискомфортной (нагревательный или охлаждающий).
Комфортным микроклиматом считается такой микроклимат, который обеспечивает нормальное тепловое самочувствие человека, то есть адекватное соотношение теплопродукции и теплоотдачи.
Комфортные показатели микроклимата для здорового человека, которая отдыхает или выполняет легкую физическую работу обычно находятся в следующих пределах:
Температура воздуха - 16-25 ° С,
Влажность воздуха - 40-60%,
Скорость движения воздуха - 0,2-0,5 м / с,
Радиационная температура (температура окружающих предметов) - ± 2 ° С по сравнению с нормируемой температурой воздуха.
Влияние дискомфортного нагревающего микроклимата на организм человека. Очень чувствительны к дискомфортного микроклимата, прежде всего, сердечно-сосудистая, центральная нервная и дыхательная системы. Пребывание в условиях дискомфортного нагревающего микроклимата, в зависимости от степени этого дискомфорта, возраста человека и ряда других факторов, может привести к возникновению острой или хронической формы тепловой патологии.
Различают такие патологические формы перегрева :
1. Острая гипертермия характеризуется повышением температуры тела выше 38 ° С, потоотделением, тахикардией, учащенным дыханием, головокружением, нарушением зрительного восприятия.
2. гиперпиретический форма (тепловой удар) обычно возникает при сочетании высокой температуры воздуха с очень высокой влажностью. При легкой форме наблюдается адинамия, вялость, головная боль, усиленное потоотделение, субфебрильная температура тела, тахикардия. Для тяжелой формы гипертермии характерно быстрое нарастание неврологической симптоматики (психомоторное возбуждение, коматозное состояние, галлюцинации и др.), Ускоренное аритмичное дыхания, нитевидный пульс, тахикардия, температура тела до 40 ° С.
3. Судорожная форма гипертермии развивается в результате обильного потоотделения, которое приводит к потере большого количества минеральных солей и возникновения электролитического дисбаланса.
4. Хроническая гипертермия может возникать при длительном пребывании, особенно во время работы, в микроклимате с температурой воздуха 26-28 ° С, высокой влажностью (более 80%) и скоростью движения воздуха менее 0,3 м / с. Хроническая гипертермия способствует возникновению хронических гипоксических состояний, усугубляет течение имеющихся хронических заболеваний. Это, в частности, проявляется нарушением водно-солевого обмена, увеличением нагрузки на сердечную мышцу, гипертрофией (дистрофией) миокарда, поражением воспалительного и трофической характера сосудов нижних конечностей (облитерирующий эндартериит, обусловлен ангиоспазмом), увеличением нагрузки на мочевыделительную систему, снижением работоспособности.
Влияние дискомфортного охлаждающего микроклимата на организм человека. В условиях низкой температуры воздуха возникает опасность переохлаждения организма вследствие усиленной теплоотдачи. В результате чего часто возникают обострения заболеваний органов дыхания (ринит, бронхит, плеврит, пневмония), мышечно-суставного аппарата (миозит, артрит) и периферической нервной системы (миалгия, ревматизм, неврит, радикулит и др.).
Различают такие патологические формы переохлаждения:
1. Острая гипотермия возможна при температуре воздуха ниже 0 ° С, но может быть и при более высокой температуре в сочетании с высокой влажностью и движением воздуха. Острая гипотермия может быть локальной и общей.
Локальное охлаждение частей тела может вызвать местные воспалительные процессы (невралгии, миозиты), а также заболевания в результате рефлекторной реакции на воздействие холода (острые респираторные заболевания, ангина, гломерулонефрит и др.).
Общее охлаждение вызывает снижение защитных сил организма в отношении инфекционных агентов, способствует аллергическим заболеванием (при переохлаждении образуются гистаминоподобные вещества), снижается работоспособность. При глубокой общей гипотермии (снижение температуры тела до - 25 ° С) возможен летальный исход.
2. Хроническая гипотермия может наблюдаться при выполнении работ различной тяжести, при температуре воздуха 12-14 ° С и ниже, относительной влажности 60% и более. Хроническое охлаждение организма снижает сопротивляемость к инфекционным болезням.
Особенно вредны резкие колебания (снижения) температуры, к которым организм не всегда успевает приспособиться. Они, прежде всего, опасные для лиц, страдающих пороками сердца, склерозом сосудов, болезнями почек. Следует отметить, что резкое кратковременное охлаждение всего тела (если за ним сразу же следует согревание), менее опасно, чем сравнительно слабое, но длительное охлаждение его отдельных частей. При общем охлаждении ощущение холода немедленно доходит до центральной нервной системы, и в ответ на это вступают в действие все защитные механизмы, тогда как "локальное охлаждение", особенно в разогретых человек может остаться незамеченным и, вследствие бездействия терморегуляторного аппарата, вызвать местные патологические изменения.
Цель занятия:
1. Изучить влияние на организм человека факторов микроклимата (атмосферное давление, температура, относительная влажность, скорость движения воздуха) и освоить методы их определения.
2. Проанализировать полученные результаты и дать гигиеническое заключение о микроклимате учебного помещения.
Место проведения занятия: учебно-профильная лаборатория гигиены атмосферного воздуха.
Современный человек в силу объективных и субъективных причин большую часть времени (до 70%) суток проводит в закрытых помещениях (производственные помещения, жилище, лечебно-профилактические учреждения и т.д.). Внутренняя среда помещений оказывает непосредственное влияние на состояние здоровья людей.
Микроклимат – состояние окружающей среды в ограниченном пространстве (помещение), определяемое комплексом физических факторов (температура, влажность, атмосферное давление, скорость движения воздуха, лучистое тепло) и оказывающее влияние на тепловой обмен человека.
Влияние микроклимата на организм определяется характером отдачи тепла в окружающую среду. Отдача тепла человеком в комфортных условиях происходит за счет теплоизлучения (до 45%), теплопроведения – конвекции, кондукции (30%), испарения пота с поверхности кожи (25%). Наиболее часто неблагоприятное влияние микроклимата обусловлено повышением или понижением температуры, влажности или скорости движения воздуха.
Высокая температура воздуха в сочетании с повышенной влажностью и малой скоростью воздуха резко затрудняет отдачу тепла путем конвекции и испарения, в результате чего возможно перегревание организма. При низкой температуре, высокой влажности и скорости воздуха наблюдается противоположная картина – переохлаждение. При высокой или низкой температуре окружающих предметов, стен снижается или увеличивается отдача тепла путем излучения. Возрастание влажности, т.е. насыщенности воздуха помещения водяными парами, приводит к снижению отдачи тепла испарением.
Характеристика отдельных категорий работ
¨ категория Iа – работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.)
¨ категория Iб – работы с интенсивностью энерготрат 121–150 ккал/ч (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.)
¨ категория IIа – работы с интенсивностью энерготрат 151–200 ккал/ч (175-232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.).
¨ категория IIб – работы с интенсивностью энерготрат 201–250 ккал/ч (233-290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).
¨ категория III – работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).
Врач должен уметь оценивать микроклимат помещения, прогнозировать возможные изменения теплового состояния и самочувствия лиц, подвергающихся воздействию неблагоприятного микроклимата, оценивать риск возникновения простудных заболеваний и обострения хронических воспалительных процессов.
Документы, регламентирующие параметры микроклимата помещений
При оценке параметров микроклимата используются следующие документы:
¨ СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».
¨ СанПиН 2.1.2.1002-00 «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям».
Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных и других помещений с учетом интенсивности энерготрат работающих, времени выполнения работы и периодов года. Факторы микроклимата должны обеспечить сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.
Оптимальные микроклиматические условия обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.
Перепады температуры воздуха по вертикали и горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены не должны превышать 2 о С и выходить за пределы величин, указанных в таблицах 1, 2.
Таблица 1
Параметры микроклимата в помещениях лечебно-профилактических учреждений
Таблица 2
Параметры микроклимата в жилых помещениях
Классификация типов микроклимата
Оптимальный – микроклимат, при котором человек соответствующего возраста и состояния здоровья находится в ощущении теплового комфорта.
Допустимый – микроклимат, который может вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния человека.
Нагревающий – микроклимат, параметры которого превышают допустимые величины и могут быть причиной физиологических сдвигов, а иногда – причиной развития патологических состояний и заболеваний (перегревание, тепловой удар, и др.).
Охлаждающий – микроклимат, параметры которого ниже допустимых величин и могут вызвать переохлаждение, а также связанные с этим патологические состояния и заболевания.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Определение атмосферного давления
Барометрическое давление на поверхности Земли неравномерно и непостоянно. С поднятием на высоту наблюдается уменьшение давления, при опускании на глубину – повышение. Изменение давления в одном и том же месте зависит от различных атмосферных явлений и служит известным предвестником перемены погоды.
В обычных условиях колебания атмосферного давления (10–30 мм рт.ст.) здоровые люди переносят легко и незаметно. Однако некоторые пациенты (люди с незначительными и значительными нарушениями здоровья) оказываются весьма чувствительными даже к небольшим изменениям атмосферного давления – страдающие ревматическими заболеваниями, нервными болезнями, некоторыми инфекционными: обострение течения туберкулеза легких совпадало с резкими колебаниями барометрического давления.
В особых условиях жизни и трудовой деятельности отклонения от нормального атмосферного давления могут служить непосредственной причиной нарушения здоровья людей. Рассмотрим некоторые из них.
В горных районах, расположенных на высоте 2500–3000 м над уровнем моря и выше, наблюдается значительное уменьшение барометрического давления, сопровождающееся соответствующим уменьшением парциального давления кислорода. Это обстоятельство служит основной причиной возникновения горной (высотной) болезни, выражающейся в появлении одышки, сердцебиения, головокружения, тошноты, носового кровотечения, бледности кожных покровов и др. В основе клинических признаков горной болезни лежит гипоксия.
Повышенное атмосферное давление встречается в кессонах (фр. caisson букв . ящик) – специальных устройствах при водолазных работах. При несоблюдении необходимых профилактических мероприятий повышенное давление способно вызвать резкие физиологические сдвиги в организме, которые могут принять патологический характер с развитием кессонной болезни : при быстром переходе из атмосферы с повышенным давлением в атмосферу с обыкновенным давлением избыточное количество азота, растворенное в крови и тканевых жидкостях (главным образом в жировой ткани и в белом веществе мозга) не успевает выделиться через легкие и остается в них в виде пузырьков газа. Последние разносятся кровью по всему организму и могут обусловить газовые эмболии в различных частях тела. Клинические проявления кессонной болезни заключаются в мышечно-суставных и загрудинных болях, кожном зуде, кашле, вегетативно-сосудистых и мозговых нарушениях. Попадание газового эмбола в коронарные сосуды сердца может послужить причиной смерти.
Таким образом, измерения барометрического давления имеют большое практическое значение для предупреждения серьезных последствий этих изменений для здоровья людей.
Атмосферное давление измеряют с помощью ртутного барометра или барометра-анероида . Для непрерывной регистрации колебаний атмосферного давления пользуются барографом (рис.1). Атмосферное давление в среднем колеблется в пределах 760±20 мм рт.ст.
Рис 1. Барограф
Определение температуры воздуха
Температура воздуха оказывает прямое влияние на теплообмен человека. Колебания ее существенным образом отражаются на изменении условий теплоотдачи: высокая температура ограничивает возможность отдачи тепла телом, низкая повышает ее.
Совершенство терморегуляционных механизмов, деятельность которых осуществляется под постоянным и строгим контролем со стороны центральной нервной системы, позволяет человеку приспосабливаться к различным температурным условиям окружающей среды и кратковременно переносить значительные отклонения температуры воздуха от обычных оптимальных величин. Однако пределы терморегуляции отнюдь небезграничны и переход их вызывает нарушение теплового равновесия организма, что может причинить существенный вред здоровью.
Продолжительное пребывание в сильно нагретой атмосфере вызывает повышение температуры тела, ускорение пульса, ослабление компенсаторной способности сердечно-сосудистого аппарата, понижение деятельности желудочно-кишечного тракта вследствие нарушения условий теплоотдачи. В таких условиях внешней среды отмечается быстрая утомляемость и понижение умственной и физической работоспособности: снижается внимание, точность и координация движений, что может послужить причиной травматических повреждений при выполнении работы на производстве и др.
Низкая температура воздуха, увеличивая теплоотдачу, создает опасность переохлаждения организма. В результате создаются предпосылки к простудным заболеваниям, в основе которых лежит нейрорефлекторный механизм, вызывающий те или иные дистрофические изменения в тканях на почве нарушения баланса регуляции обменных процессов.
Умеренные колебания температуры можно рассматривать как фактор, обеспечивающий физиологически необходимую тренировку организма как единого целого и его терморегуляторных механизмов.
Наиболее благоприятной температурой воздуха в жилых помещениях для человека, находящегося в покое, является 20–22 о С в холодное время года и 22–25 о С в теплое время года при нормальной влажности и скорости движения воздуха.
Методика оценки температурного режима
Температуру воздуха измеряют с помощью ртутных и спиртовых термометров .
Для определения температурного режима помещения измеряют температуру воздуха по вертикали и горизонтали в трех точках: у наружной стены (в 10 см от нее), в центре и у внутренней стены (в 10 см от нее). Измерения проводят на уровне 0,1–1,5 м от пола. Отсчет показаний производят спустя 10 минут после того, как термометр установлен. Рассчитывается средняя арифметическая величина из шести полученных значений температур, которые заносят в протокол и анализируют перепады температуры по вертикали и горизонтали.
Среднюю температуру помещения по горизонтали вычисляют по трем значениям измерений в различных точках, проведенным на высоте 1,5 м.
Изменение температуры по горизонтали от наружной стены к внутренней не должно превышать 2 о С, а по вертикали – 2,5 о С на каждый метр высоты. Колебания температуры в течение суток не должны превышать 3 о С.
Определение влажности воздуха
Каждой температуре воздуха соответствует определенная степень насыщения его водяными парами: чем температура выше, тем больше степень насыщения, так как теплый воздух вмещает большее количество водяных паров, чем холодный воздух.
Для характеристики влажности применяют следующие понятия.
Абсолютная влажность – количество водяных паров в г в 1 м 3 воздуха.
Максимальная влажность – количество водяных паров в г, необходимое для полного насыщения 1 м 3 воздуха при той же температуре.
Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.
Дефицит насыщения – разность между максимальной и абсолютной влажностью.
Точка росы – температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары насыщают пространство.
Наибольшее гигиеническое значение имеют относительная влажность и дефицит насыщения, которые дают ясное представление о степени насыщения воздуха водяными парами и скорости испарения влаги с поверхности тела при той или иной температуре.
Абсолютная влажность дает представление об абсолютном содержании водяных паров в воздухе, но не показывает степени его насыщения, поэтому и является менее показательной величиной, чем относительная влажность.
Влажность воздуха определяется приборами, которые называются психрометрами. Они бывают двух видов: психрометр Августа и психрометр Ассмана .
Для определения влажности воздуха психрометром Августа прибор следует установить на уровне 1,5 м от пола и провести наблюдения в течение 10–15 минут.
При использовании психрометра Августа абсолютная влажность вычисляется по формуле Реньо:
К = f – a ( t – t 1) В , где
К – абсолютная влажность в мм. рт. ст.;
f – максимальная влажность при температуре влажного термометра (ее значение берут из таблицы 4);
а – психрометрический коэффициент (для комнатного воздуха 0,0011);
t – температура сухого термометра;
t 1 – температура влажного термометра;
В – атмосферное давление.
Вычисление относительной влажности производится по формуле:
R – относительная влажность в %;
К – абсолютная влажность;
F –максимальная влажность при температуре сухого термометра(берут из таблицы 4).
Пример: при исследовании обнаружилось, что температура сухого термометра составляет 18 о С, а влажного 13 о С; барометрическое давление – 762 мм рт.ст. По таблице 4 «Максимальная упругость водяных паров при разных температурах (мм рт.ст)» находим величину f – максимальное напряжение водяных паров при 13 о С, которое равняется 11,23 мм рт.ст., и подставляем найденные величины в формулу:
К = 11,23–0,0011 (18–13) 762 = 7,04 мм рт.ст.
Перевод абсолютной влажности в относительную произведем по формуле:
R = (K / F ) 100,
В нашем примере F при 18 о С по табл.4 равна 15,48 мм рт.ст., откуда:
R = (7,04 / 15,48) 100 = 45%
Для более точных замеров применяют аспирационный психрометр Ассмана (рис.2). Психрометр Ассмана имеет два ртутных термометра, заключенных в металлический футляр, предохраняющий прибор от воздействия теплового излучения. Один из термометров (нижняя его часть) покрыт материей и требует перед работой прибора увлажнения. Механическое аспирационное устройство – вентилятор, расположенный в верхней части психрометра, обеспечивает постоянную скорость движения воздуха около термометров, что позволяет проводить измерения при постоянных условиях.
Перед определением влажности воздуха материю на резервуаре одного из термометров («влажный») смачивают водой, затем часовой механизм вентилятора заводят на 3–4 мин. Снятие показаний термометров проводят в тот момент, когда температура влажного термометра станет минимальной.
Рис 2. Психрометр Ассмана
Расчет абсолютной влажности производится с помощью формулы Шпрунга:
(обозначения и формулу для определения относительной влажности см. выше).
Пример: Допустим, что после работы прибора в течение 3–4 минут температура сухого термометра равнялась 18 о С, а влажного 13 о С. Барометрическое давление на момент исследования составляло 762 мм рт.ст. По таблице 4 «Максимальная упругость водяных паров при разных температурах (мм рт.ст)» находим величину F – максимальная упругость водяных паров при 13 о С, которая равняется 11,23 мм рт.ст., и, подставляя найденную величину в формулу, получаем:
К = 11,23 – 0,5(18–13)(762/755) = 8,71 мм рт.ст.
Переведем найденную абсолютную влажность в относительную по формуле:
R = (К / F ) 100,
В нашем примере:
R = (8,71 / 15,48) 100 = 56,3%
Кроме расчетного определения относительной влажности по формулам, ее можно находить сразу по психрометрическим таблицам 5 и 6, используя данные, полученные с помощью психрометра Августа и Ассмана.
Относительная влажность воздуха в жилых и производственных помещениях допускается в пределах от 30 до 60%.
Определение скорости движения воздуха
Скорость движения воздуха оказывает определенное влияние на тепловой баланс организма человека. Кроме того, большая подвижность воздуха в больничных помещениях способствует поднятию в воздух осевшей пыли, ее перемещению и вместе с микроорганизмами создает условия для возможного заражения людей.
Для определения больших скоростей воздуха в открытой атмосфере используют анемометры (рис.3). Ими измеряют скорость движения воздуха в пределах от 1 до 50 м/с.
Рис 3. Анемометр
Определение малых скоростей движения воздуха от 0,1 до 1,5 м/с осуществляется с помощью кататермометра (от греч. kata – движение сверху вниз) – особого спиртового термометра (рис.4). Этот прибор позволяет определить величину потери тепла физическим телом в зависимости от температуры и скорости движения окружающего воздуха.
При этом сначала определяют охлаждающую способность воздуха. Для этого погружают прибор в горячую воду, пока спирт не поднимется до половины верхнего расширения капилляра. Затем его вытирают насухо и определяют время в секундах снижения уровня спирта с 38 о С до 35 о С.
Рис 4. Кататермометр
Вычисление величины охлаждающей способности воздуха в милликалориях с 1 см 2 за секунду (Н ) проводится по формуле:
F – факторприбора – постоянная величина, показывающая количество тепла, теряемое с 1 см 2 поверхности кататермометра за время опускания столбика спирта с 38 о С до 35 о С (обозначен на тыльной стороне прибора);
а – число секунд, в течение которых столбик спирта опускается с 38 о С до 35 о С.
Скоростьдвижения воздуха в м/сек. (V ) определяется по формуле:
, где
H – охлаждающая способностьвоздуха.
Q – разность между средней температурой тела 36,5 о С и температурой окружающего воздуха;
0,2 и 0,4 – эмпирические коэффициенты.
Скорость движения воздуха можно определить также по таблице 7.
Нормальной скоростью движения воздуха в жилых и учебных помещениях считают скорость 0,2–0,4 м/с. Скорость движения воздуха в палатах лечебно-профилактических учреждений должна составлять от 0,1 до 0,2 м/с.
Таблица 3
Сводные данные проведенных исследований
Гигиеническое заключение. На основании полученных результатов оценивают соответствие факторов микроклимата оптимальным условиям. В случае отклонения от нормативов вносят рекомендации по их улучшению.
Контрольные вопросы:
1. Микроклимат. Понятие, факторы, его определяющие.
2. Метеозависимые заболевания.
3. Влияние пониженного и повышенного атмосферного давления на организм человека.
4. Влияние низкой и высокой температуры воздуха на организм человека.
5. Влажность воздуха. Гигиеническое значение.
6. Оптимальные значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в лечебно-профилактических учреждениях. Документы, их регламентирующие.
7. Приборы для оценки микроклимата помещений.
8. Преимущества аспирационного психрометра Ассмана перед психрометром Августа.
9. Приборы для непрерывной, длительной регистрации температуры, влажности и атмосферного давления воздуха.
Таблица 4
Максимальная упругость водяных паров при разных температурах (мм рт.ст.)
Таблица 5
Определение относительной влажности по показаниям психрометра Августа при скорости движения воздуха в помещении 0,2 м/сек
Таблица 6
Определение относительной влажности по показаниям психрометра Ассмана
Таблица 7
Скорости движения воздуха менее 1 м/с (с учетом поправок на температуру), H=F/a
УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
Микроклимат помещений характеризуется совокупностью таких факторов, как атмосферное давление, температура, влажность, скорость движения воздуха и тепловое излучение.
Влияние микроклимата на организм человека определяется характером отдачи тепла в окружающую среду. Отдача тепла человеком в комфортных условиях происходит за счет теплоизлучения (до 45%), теплопроведения - конвекции, кондукции (30%), испарения пота с поверхности кожи (25%). Наиболее часто неблагоприятное влияние микроклимата обусловлено повышением или понижением температуры, влажности или скорости движения воздуха.
Высокая температура воздуха в сочетании с повышенной влажностью и малой скоростью воздуха резко затрудняет отдачу тепла путем конвекции и испарения, в результате чего возможно перегревание организма. При низкой температуре, высокой влажности и скорости воздуха наблюдается противоположная картина-переохлаждение. При высокой или низкой температуре окружающих предметов, стен снижается или увеличивается отдача тепла путем излучения. Возрастание влажности, т. е. насыщенности воздуха помещения водяными парами, приводит к снижению отдачи тепла испарением.
Неблагоприятный микроклимат производственного помещения может отрицательно влиять на самочувствие и работоспособность человека, а в определенных случаях может привести к расстройству здоровья. Особенно чувствительны к изменению микроклиматических условий лица с сердечнососудистыми, нервно-психическими и другими заболеваниями.
По состоянию микроклимата можно судить об эффективности воздухообмена в помещении, в частности о работе приточно-вытяжной вентиляции.
Микроклиматические условия в лечебно-профилактических учреждениях имеют важное значение в общем комплексе лечебных мероприятий. Для правильной оценки микроклиматических условий в лечебно-профилактических учреждениях врачу необходимо освоить устройство приборов, методические подходы исследования физических свойств воздушной среды и умение даватьим гигиеническую оценку.
ТЕМА 1: МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Физиолого-гигиеническое значение температуры воздуха.
2. Радиационная температура и ее гигиеническое значение.
3. Особенности неблагоприятного воздействия высоких, низких температур и их профилактика.
4. Теплообмен человека с окружающей средой.
5. Требования к температурному режиму (допустимые его колебания в течение суток при центральном и местном отоплении, колебания по вертикали и горизонтали) в жилых, общественных зданиях и больничных помещениях. Нормы оптимальных температур в больничных помещениях различного назначения.
6. Приборы, используемые для определения температуры воздуха, радиационной температуры, принципы их устройства и правила работы. Методы измерения температуры воздуха.
7. Отличительные особенности устройства и принцип работы максимального и минимального термометров.
8. Устройство термографа и правила регистрирования температуры данным прибором.
Наиболее благоприятной температурой воздуха в жилых помещениях для человека, находящегося в покое и одетого в обычный домашний костюм, является 18-20 0 C, а радиационной - 20 0 С при нормальной влажности (40-60%) и подвижности - (0,2 - 0,3 м/сек) воздуха. Температура воздуха выше 24-25 0 C и ниже 14-15 0 С считается неблагоприятной, способной нарушать тепловое равновесие организма и послужить причиной развития различных заболеваний. Однако при выполнении физической работы или при изменении влажности и подвижности воздуха уровни оптимальных температур будут иными. Так, при физической работе средней тяжести оптимальной температурой воздуха считается 10-15 0 C, а при тяжелой - понижается до 5-10 0 С.
При наличии в помещении источников тепловой радиации, а именно: установок или приборов, с поверхности которых возможно излучение пониженной или высокой температуры, а также при наличии в помещениях большой площади остекления следует учитывать совместное воздействие на организм конвекционного и лучистого тепла. В этих условиях человек не только подвергается влиянию температуры воздуха, но и находится в зоне действия лучистого тепла от имеющихся в обследуемом помещении источников нагретых или охлажденных поверхностей (поверхность окон и др.).
Особое значение имеет определение радиационной температуры при неравномерной тепловой нагрузке на человека в производственных условиях, а также при нерациональном размещении (в непосредственной близости к окнам, дверным проемам и др.) больных в лечебных учреждениях. В этих условиях определяют радиационную температуру, т.е. температуру, показывающую совместное действие всех видов радиационного воздействия,
В лечебных учреждениях нормативы температуры воздуха, приведенные в таблице 3, и рекомендуемых средних величин общей и радиационной температур в таблице 4, обосновываются производственным назначением помещений, контингентом госпитализированных больных и особенностями их заболеваний.
Таблица 3. Расчетная температура воздуха и допустимые ее перепады по горизонтали и вертикали в отапливаемых помещениях
| № | ПОМЕЩЕНИЯ | Температура | Колебания температуры, 0 С | |
| по горизонтали | по вертикали | |||
| 1. | Жилая комната квартиры или общежития | 2,5 | ||
| 2. | Палаты для взрослых терапевтических больных, помещения для матерей детских отделений, помещения гипотерапии | 2,5 | ||
| 3. | Палаты для туберкулезных больных (взрослых, детей) | 2,5 | ||
| 4. | Палаты для больных гипотиреозом | 2,5 | ||
| 5. | Послеоперационные палаты, реанимационные залы, палаты интенсивной терапии, родовые, боксы, операционные, наркозные, палаты для ожоговых больных, барокамеры | 2,5 | ||
| 6. | Послеродовые палаты | 2,5 | ||
| 7. | Палаты для недоношенных, грудных, новорожденных и травмированных детей | 2,5 | ||
| 8. | Боксы, полубоксы, фильтр-боксы, предбоксы | 2,5 | ||
| 9. | Палатные секции инфекционного отделения | 2.5 | ||
| 10. | Предродовые, фильтры, приемно-смотровые боксы, перевязочные, манипуляционные. предоперационные процедурные, комнаты для кормления детей в возрасте до одного гола, помещения для прививок | 2,5 | ||
| 11. | Стерилизационные при операционных | 2.5 |
| № | Вид помещения | Средняя температура воздуха | Радиационная температура |
| 1. | Жилые помещения | 18-20 | |
| 2. | Учебные лаборатории, классы | 17-19 | |
| 3. | Аудитории, залы | 16-18 | 16-17 |
| 4. | Физкультурные залы | 12-16 | |
| Ванные комнаты, бассейн | 20-23 | 20-22 | |
| 6. | Врачебные кабинеты | 22-24 | 22-24 |
| 7. | Операционные | 25-30 | 25-30 |
| 8. | Палаты для соматических больных | 20-23 | 20-22 |
| 9. | Палаты для температурящих больных | 18-20 | 18-20 |
| 10. | Палаты для ожоговых больных | 26-30 | 26-30 |
Измерение температуры воздуха, поверхностей оборудования, предметов в помещениях различного назначения производится термометрическими приборами. Термометры по своему назначению разделяются на измеряющие , рассчитанные на определение температуры в момент наблюдения, и фиксирующие , позволяющие получить максимальное или минимальное значение температуры за определенный период контроля (сутки, неделя, месяц и т. д.).
Кроме того, термометры подразделяются на бытовые, аспирационные, минимальные, максимальные. По своему назначению термометры подразделяются на пристенные, водяные, почвенные, химические, технические, медицинские и др.
Бытовой термометр - комнатный или уличный спиртовой термометр, достаточно точный для наблюдения за температурой воздуха. Ртутные термометры - применяются для измерения температур от -35 0 C до +357 0 C. В пределах высоких температур показания ртутного термометра более точные вследствие постоянства коэффициента расширения ртути.
К измеряющим термометрам относятся спиртовые, ртутные и электрические, к фиксирующим - максимальный и минимальный термометры (рис. 2).
Рис. 2. Термометры: а - максимальный; б - минимальный.
Максимальный (ртутный) термометр предназначен для регистрации самой высокой температуры. Это обеспечивается за счет специальной конструкции ртутного резервуара, в дно которого впаян стеклянный штифт, последний одним концом входит в капиллярную трубку, сужая ее просвет.
При повышении температуры воздуха ртуть, расширяясь, поднимается вверх через суженный просвет капилляра. При понижении температуры воздуха находящаяся в капилляре ртуть из-за его сужения не в состоянии возвратиться в резервуар. Перед началом измерения, чтобы возвратить ртуть в резервуар, термометр несколько раз встряхивают. Измерение температуры воздуха проводят при горизонтальном положении термометра.
Минимальный термометр (спиртовой) используется для определения самой низкой температуры воздуха. Внутри его капиллярной трубки, в спирту, находится стеклянный штифт с утолщениями в виде булавочных головок на концах. При повышении температуры воздуха спирт, расширяясь, свободно обтекает штифт, не изменяя его положения. В свою очередь при понижении температуры спирт, сжимаясь, силами поверхностного натяжения мениска перемещает штифт в сторону резервуара, устанавливая в положение, соответствующее минимальной температуре в данный момент. Перед измерением температуры штифт необходимо привести в соприкосновение с мениском спирта, подняв резервуар вверх, и затем установить термометр в рабочее, строго горизонтальное положение.
Для непрерывной регистрации колебаний температуры воздуха в течение определенного отрезка времени (сутки, неделя) применяют самопишущие приборы - термографы . Элементом, воспринимающим изменения температуры, у этих приборов служит биметаллическая пластинка. С повышением или понижением температуры воздуха кривизна биметаллической пластинки изменяется. Эти колебания через систему рычагов передаются на перо с чернилами, которое регистрирует на ленте, закрепленной на вращающемся с определенной скоростью барабане, температурную кривую.
Существуют три системы термометров, отличающихся друг от друга градуировкой шкалы:
1. Термометры Цельсия - 0 на шкале обозначает точку таяния льда, 100 - точку кипения воды.
2. Термометры Реомюра - 0 точка таяния льда, 80 - точка кипения воды.
3. Термометры Фаренгейта - +32 обозначает точку таяния льда, +212 - точку кипения воды. Для перевода градусов температуры с одной системы термометров на другую пользуются следующей таблицей:
1 0 Цельсия (C) = 4/5 градуса Реомюра = 9/5 градуса Фаренгейта.
1 0 Реомюра (R) = 5/4 градуса Цельсия = 9/4 градуса Фаренгейта.
1 0 Фаренгейта (F) = 5/9 градуса Цельсия = 4/9 град. Реомюра.
При переводе градусов Фаренгейта на градусы С и R следует предварительно вычесть из них 32, а при переводе на Фаренгейта к результатам перечисления следует прибавить 32.
ПРАВИЛА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА.
Измерение температуры воздуха в закрытых помещениях, школах, квартирах, детских, лечебных учреждениях, производственных помещениях и др. проводится с соблюдением следующих правил: при измерении температуры воздуха необходимо защищать термометр от действия лучистой энергии печей, ламп и прочих открытых источников энергии. В жилых помещениях измерение температуры воздуха проводят на высоте дыхания (1,5 м от пола) в центре комнаты. Для более точных измерений одновременно термометры устанавливаются в центре комнаты, наружном и внутреннем углах на расстоянии 0,2 м от стен.
В лечебных учреждениях измерение температуры воздуха дополнительно проводится и на высоте 70 см от пола. Перепады температуры определяются и оцениваются по вертикали и горизонтали. Для определения перепада температуры по вертикали, термометры устанавливаются в центре и по углам помещения на высоте 0,2; 0,7 и 1,5 м от пола. Для определения перепада температуры по горизонтали вычисляется разница между максимальной и минимальной температурой отдельно по каждому уровню (0,2; 0,7 и 1,5 м) во всех измеренных участках помещения. Суточный перепад температуры в палатах измеряется с помощью максимального и минимального термометров, которые устанавливаются в центре помещения на уровне 0,7 и 1,5 м от пола.
ПРОТОКОЛ
исследования и оценки температурного режима
в _________________________________________________________________
(наименование объекта)
Дата и время исследования ___________________________________________
Заключение:
Подпись исследователя
ТЕМА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Физиолого-гигиеническое значение атмосферного давления и единицы его измерения.
2. Влияние на организм пониженного атмосферного давления и меры профилактики.
3. Влияние на организм повышенного атмосферного давления и меры профилактики.
4. Приборы для измерения атмосферного давления, их устройство и правила работы.
Давление атмосферы, способное уравновесить столб ртути высотой 760 мм при температуре 0 0 C на уровне моря и широте 45 0 , принято считать нормальным, равным 1 атмосфере, а в пересчете в гсктопаскали оно будет составлять 1013 гПа.
Для пересчета величины давления, выраженной в мм рт. ст., в гПа, надо данную величину умножить на 4/3, и наоборот, для перевода гПа в мм рт. ст. надо умножить первую величину на 3/4.
Атмосферное давление измеряют с помощью ртутного барометра или барометра-анероида (рис. 3). При необходимости непрерывной регистрации колебаний атмосферного давления используют барограф (рис. 2). Основной частью этого прибора является анероидная коробка, реагирующая на изменения давления воздуха. При повышении давления стенки коробки прогибаются внутрь, а при снижении - выпрямляются. Эти движения передаются с помощью соединительной системы стрелке. Атмосферное давление в среднем колеблется в пределах 1013 ±26,5 гПа (760 ±20 мм рт. ст.).
| A | B |
Рис. 3. A - барометр-анероид; B – барограф
ОФОРМЛЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
Давление атмосферы по барометру-анероиду № ________
Мм рт. ст. или · 4/3 = ____________ мб или гПа
Показания снял (подпись)
ТЕМА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Физиолого-гигиеническое значение влажности воздуха.
2. Какие понятия применяются для характеристики влажности воздуха и в каких единицах они выражаются.
3. Гигиенические нормативы влажности в помещениях и мероприятия, направленные на улучшение температурно-влажностного режима помещений.
4. Приборы, используемые для определения влажности воздуха, их устройство, принцип действия и правила работы.
При гигиенической оценке влажности воздуха используются следующие ее характеристики: абсолютная, максимальная, относительная влажность; физический дефицит влажности и др.
Влажность воздуха зависит от содержания в нем водяных паров. В практике чаще всего для характеристики влажности воздуха пользуются значениями относительной влажности и дефицита насыщения воздуха водяными парами.
Абсолютная влажность - упругость (парциальное давление) водяных паров, находящихся в данное время в воздухе, выраженное в миллиметрах ртутного столба.
Максимальная влажность – упругость водяных паров при полном насыщении воздуха влагой при данной температуре.
Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженной в процентах (т.е. насыщение воздуха водяными парами в % от максимально возможного)
Дефицит насыщения (физический дефицит) – разность между максимальной и абсолютной влажностью.
Приборы, используемые для определения влажности, называются психрометрами . Бывают станционные психрометры (Августа) и аспирационные (Ассмана).
Психрометр Августа состоит из двух спиртовых термометров, укрепленных рядом в открытом футляре. Резервуар одного из термометров обернут тонкой тканью, конец которой опущен в трубку - сосуд с дистиллированной водой. С поверхности влажного термометра испаряется вода - тем сильнее, чем суше воздух, поэтому он показывает более низкую температуру, чем сухой термометр, и разница в показаниях термометров будет тем больше, чем суше воздух.
Психрометр устанавливают на высоте 1,5 м, ограждая от источников лучистой энергии и случайных движений воздуха. Продолжительность наблюдений 10-15 минут.
A = f – a · (t 1 - t 2) · B мм рт. ст. (1)
А - искомая абсолютная влажность,
f - максимальная влажность (по таблице 5) при t 2 ,
а - психрометрический коэффициент (для атмосферного воздуха - 0,00074; для комнатного - 0,0011).
В - барометрическое давление (мм рт. ст.)
Относительная влажность определяется по таблице (табл. 4) или вычисляетсяпо формуле:
P - искомая влажность (относительная), %
А - абсолютная влажность,
М - максимальная влажность по таблице при температуре сухого термометра.
Таблица 3. Максимальная влажность воздуха при различной температуре
| Температура | Напряжение водяных паров в мм рт. ст. | Температура | Напряжение водяных паров в мм рт.ст. | Вес водяных паров, насыщающих воздух, гр/м | |
| -5 | 3,113 | 3,360 | 13,530 | 13,552 | |
| -4 | 3,387 | 3,614 | 14,421 | 14,391 | |
| -3 | 3,662 | 3,902 | 15,357 | 15,329 | |
| -2 | 3,995 | 4,194 | 16,364 | 16,203 | |
| -1 | 4,267 | 4,522 | 17,391 | 17,164 | |
| 4,600 | 4,874 | 18.495 | 18,204 | ||
| 4,940 | 5,210 | 19,659 | 19,284 | ||
| 5,302 | 5,574 | 20,888 | 20,450 | ||
| 5,687 | 5,963 | 22,184 | 21,604 | ||
| 6,097 | 6,370 | 23,550 | 22,867 | ||
| 6,534 | 6,791 | 24.988 | 24,190 | ||
| 6,998 | 7,260 | 26,505 | 25,582 | ||
| 7,492 | 7,734 | 28,101 | 27,004 | ||
| 8.017 | 8,252 | 29,782 | 28,529 | ||
| 8,574 | 8,713 | 31,584 | 30,139 | ||
| 9,165 | 9.372 | 33,406 | 31,890 | ||
| 9,792 | 9,976 | 35,359 | 33,640 | ||
| 10,457 | 10,617 | 37,411 | 35,480 | ||
| 11,162 | 11,284 | 39.565 | 37,400 | ||
| 11,908 | 12,018 | 41,827 | 39,410 | ||
| 12,699 | 12,763 | 44,201 | 41,510 | ||
| 46,691 | 43,710 |
Аспирационный психрометр (Ассмана) (рис. 4) также состоит из двух, но ртутных термометров, закрепленных в специальной оправе, имеющей заводной механизм с вентилятором, с помощью которого обеспечивается равномерное движение воздуха около резервуаров обоих термометров. Резервуары с ртутью окружены двойными металлическими гильзами, предохраняющими термометры от нагревания лучистым теплом и движения наружного воздуха. Эти условия дают возможность для более точного определения влажности воздуха, и поэтому величина "а" в формуле является постоянной.
Перед наблюдением ткань на одном из резервуаров термометра смачивается водой из пипетки. Затем необходимо завести ключом пружину вентилятора, прибор установить в месте наблюдения (на штатив или крюк), через 3-4 мин. температура обоих термометров устанавливается и можно снять показания при работающем вентиляторе.
Рис. 4. Психрометр Ассмана (аспирационный)
Абсолютная влажность вычисляется по формуле:
Мм рт. ст. (3)
K - искомая абсолютная влажность,
f - максимальная влажность при температуре влажного термометра (по
таблице 3).
0,5 - психрометрический коэффициент,
t 1 - температура сухого термометра,
t 2 - температура влажного термометра,
В - барометрическое давление (вмм рт.ст.) в момент наблюдения,
755 - среднее барометрическое давление
Определение относительной влажности производят путем пересчета по формуле (2), или определяют по таблице для аспирационного психрометра (табл. 5)
Для измерения относительной влажности существует прибор, который носит название гигрометра (рис. 5). Он состоит из воспринимающего элемента - обезжиренного волоса, один конец которого укреплен на верхней части рамы, другой (нижний) перекинут через блок и прикреплен к стрелке. В данном устройстве используется свойство волоса изменять свою длину в зависимости от влажности. С увеличением влажности воздуха волос удлиняется, с уменьшением, наоборот, укорачивается, приводя в движение стрелку, которая перемещается по шкале, показывающей относительную влажность в процентах.
Рис. 5. Гигрометр
Для постоянной и систематической записи колебаний влажности воздуха в течение определенного промежутка времени (сутки, неделя), применяют самопишущие приборы – гигрографы (рис. 6), состоящие из:
а) датчика влажности - пучок обезжиренных человеческих волос;
б) передаточного механизма;
в) регистрирующей части - стрелка с пером и барабан с часовым механизмом. Диаграммная бумажная лента разделена горизонтальными параллельными линиями времени.
Рис. 6. Гигрограф
Таблица 4. Определение относительной влажности воздуха по психрометру Августа
| Показания сухого термометра | Показание влажного термометра, 0 С | ||||||||||||||||||
| 5,3 | 5.7 | 6,0 | 6,4 | 6,8 | 7,2 | 7,6 | 8,0 | 8,4 | 8,7 | 9.1 | 9,5 | 9,9 | 10,3 | 10,7 | 11.3 | 11,7 | 12,0 | ||
| 5,9 | 6,4 | 6.8 | 7,2 | 7,6 | 8.0 | 8,4 | 8,8 | 9.2 | 9,6 | 10,0 | 10,4 | 10,8 | 11.1 | 11.5 | 11.8 | 12,2 | 12,6 | 13,0 | |
| 6.6 | 7.1 | 7.5 | 8,0 | 8,4 | 8,6 | 9.2 | 9.7 | 10,1 | 10.5 | 10.9 | 11,3 | 11,7 | 12.1 | 12,5 | 12,8 | 13,2 | 13,6 | 14,0 | |
| 7,3 | 7,8 | 8,7 | 9,2 | 9,6 | 10.0 | 10,9 | 11,4 | 11,8 | 12,2 | 12,6 | 13,0 | 13,4 | 14.2 | 14,6 | 15.0 | ||||
| 8,0 | 8,5 | 9.0 | 9.4 | 9,9 | 10,3 | 10.8 | 11,3 | 11,8 | 12,2 | 12,6 | 13,1 | 13.5 | 14,0 | 14,4 | 14.8 | 15,6 | 15.6 | 16.0 | |
| 8,6 | 9,1 | 9,7 | 10,2 | 10,7 | 11,2 | 11.6 | 12,1 | 12,6 | 13,0 | 13,5 | 13,9 | 14,4 | 14,9 | 15,3 | 15,8 | 16.2 | 16,6 | 17,0 | |
| 9,3 | 9,9 | 10.4 | 10,9 | 11,4 | 11,9 | 12,4 | 12,9 | 13,4 | 13,9 | 14,4 | 14,8 | 15,3 | 15.7 | 16,2 | 16.6 | 17,1 | 17.5 | 18.0 | |
| 10,0 | 10,6 | 11,1 | 11,7 | 12,2 | 12,7 | 13.2 | 13.8 | 14,8 | 14,8 | 15,3 | 15,7 | 16,2 | 16,7 | 17,2 | 17,6 | 18,1 | 18,5 | 19,0 | |
| 10,6 | 11,2 | 11,8 | 12,4 | 12,9 | 13,4 | 14,0 | 14,5 | 15.1 | 15,6 | 16,1 | 16,6 | 17,1 | 17,6 | 18,1 | 18,5 | 19.0 | 19,5 | 20,0 | |
| 11,2 | 11,9 | 12,6 | 13.1 | 13,6 | 14,2 | 14.8 | 15.3 | 15,9 | 16,6 | 17,1 | 17.5 | 18,0 | 18.6 | 19,1 | 19,5 | 20,0 | 20,5 | 21,0 | |
| 11,8 | 12,5 | 13.2 | 13,8 | 14,4 | 15.0 | 15.6 | 16.1 | 16.7 | 17,3 | 17,9 | 18,4 | 18.9 | 19,5 | 20,0 | 20,5 | 21,0 | 21,5 | 22,0 | |
| 12.5 | 13.1 | 13,8 | 14.4 | 15.1 | 15.7 | 16,4 | 17.0 | 17.6 | 18,2 | 18,8 | 19,3 | 19,8 | 20,4 | 20.9 | 21,5 | 22,0 | 22,5 | 23,0 | |
| 13,1 | 13.8 | 14,5 | 15,2 | 15,9 | 16,5 | 17,1 | 17,8 | 18,4 | 19,0 | 19,6 | 20,1 | 20,7 | 21,3 | 21.9 | 22,4 | 23,0 | 23,0 | 24,0 | |
| 13.7 | 14,5 | 15.2 | 15,9 | 16,6 | 17,2 | 17.9 | 18,5 | 19,2 | 19,8 | 20,5 | 21.2 | 21,7 | 22,2 | 22,8 | 23,3 | 23,9 | 24.4 | 25.0 | |
| Относит. влажность % |
Таблица 5. Определение относительной влажности по показаниям аспирационного психрометра
| Показания сухого термометра | Показание влажного термометра, 0 C | |||||||||||||||||||||||||
ПРОТОКОЛ
исследования и оценки относительной влажности воздуха
(наименование объекта)
1. Дата исследованиявремя час
2. Исследование проводилось психрометром_____________________________
3. Показания сухого термометра_________ 0 C
4. Показания влажного термометра________ 0 C
5. Расчет влажности по формуле:
6. Расчет влажности по таблице:
Заключение по влажностному режиму в обследованном помещении:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
ТЕМА 4: МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОДВИЖНОСТИ ВОЗДУХА; ПОСТРОЕНИЕ И ОЦЕНКА РОЗЫ ВЕТРОВ.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Физиолого-гигиеническое значение подвижности воздуха.
2. Что такое "роза ветров", каково ее гигиеническое значение?
3. Гигиенические нормы подвижности воздуха в жилых помещениях и больничной палате.
4. Профилактика неблагоприятного воздействия на человека больших и малых скоростей движения воздуха.
5. Какими способами определяют направление воздушных течений в открытой атмосфере и в помещении?
6. Какими приборами определяют подвижность воздуха в открытой атмосфере и в помещении, их устройство и правила работы?
Движение воздуха принято характеризовать направлением и скоростью . Направление движения воздуха определяется точкой горизонта, откуда дует ветер, а скорость движения - расстоянием, пройденным массой воздуха в единицу времени и выражается в м/сек.
Оба эти показателя имеют большое физиолого-гигиеническое значение, т.к. изменение направления ветра служит показателем перемены погоды, а движение воздуха:
1) обеспечивает проветривание населенных мест, способствует рассеиванию и снижению атмосферных загрязнений;
2) является важнейшим показателем формирования микроклимата в открытой атмосфере и в помещениях;
3) оказывает большое воздействие на состояние теплового ощущения, нервно-психической сферы организма, процессы терморегуляции и функции дыхания.
Наиболее благоприятной скоростью ветра в наружной атмосфере в летнее время при обычной легкой одежде считается 1-4 м/сек. Раздражающее действие ветра проявляется при скорости выше 6-7 м/сек.
В жилых помещениях, классах, групповых комнатах, детских, лечебных учреждениях оптимальной считается подвижность воздуха в пределах 0,2-0,4 м/сек; при меньшей скорости имеет место недостаточный воздухообмен, а при движениях воздуха выше 0,4 м/сек отмечается неприятное ощущение сквозняка. В спортивных залах допускается скорость движения воздуха до 0.5-0,6 м/сек.
Способы определения направления воздушных течений. Направление ветра в открытой атмосфере измеряется с помощью специального прибора - флюгера и обозначается начальными буквами наименований сторон света: С -север, Ю - юг, В - восток, 3 - запад. Кроме четырех главных румбов, используются промежуточные, находящиеся между ними, и в таких условиях направление ветра определяется восемью румбами.
В помещении направление движения воздуха можно определить по отклонению пламени свечи, по отклонению листков папиросной бумаги, подвешенных на нитке; по дыму, исходящему от зажженного кусочка ваты, пропитанного раствором четыреххлористого титана (TiCl 4) и укрепленного на конце проволоки. В гигиенической практике имеет значение не только одномоментное направление, как таковое. Велика роль господствующего направления ветра, которое устанавливается на основании обобщения многолетних метеорологических наблюдений повторяемости ветра по румбам, характерной для данной местности.
СОСТАВЛЕНИЕ "РОЗЫ ВЕТРОВ". "Роза ветров" - это графическое изображение повторяемости ветров по румбам (сторонам света), за определенный период (месяц, сезон, год) или за несколько лет.
Для составления "розы ветров" надо сложить число всех случаев ветра и штиля за известный срок, полученная сумма принимается за 100, а число случаев ветра по каждому румбу (и штиля) вычисляется в процентах по отношению к сумме всех случаев ветра и штиля, принятой за 100.
После этого строят график. Для этого из центра проводят 8 линий, обозначающих 8 румбов (С, В, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, 3, СЗ). Затем откладывают по всем линиям в одинаковом масштабе отрезки вычисленных процентных величин ветра всех 8 румбов и штиля, и соединяют последовательно вершины соседних между собой прямыми линиями. Из центра графика описывают окружность с радиусом, соответствующим процентному числу штиля (рис.7).
Рис. 7. Роза ветров
Учитывая розу ветров, можно правильно разместить жилые, медицинские, аптечные и другие учреждения по отношению к источникам загрязнения воздуха (промышленные предприятия и др.). На рис. 7 роза ветров указывает на преимущественное северо-восточное направление ветров в течение года, поэтому жилые дома, аптеки, больницы и т. д. следует размещать в северо-восточном направлении (наветренная сторона), а промышленные предприятия и другие источники загрязнения - в юго-западном (подветренная сторона)
Приборы для измерения скорости движения воздуха (рис. 8.)
Скорость движения воздуха определяют с помощью анемометров (прямой способ) или кататермометров (косвенный способ). Чашечный анемометр (рис. 8A) предназначен для измерения скорости ветра от 1 до 50 метров в секунду. Воспринимающей частью прибора служит чашечная мельница, полусферы которой обращены в одну сторону. Вращение полусфер передается счетчику оборотов, который являясь регистрирующей частью прибора, ведет отсчет на циферблатах расстояния, пройденного воздушными массами.
Прибор имеет несколько циферблатов, где фиксируются единицы, десятки, сотни и тысячи метров расстояния изучаемого ветра.
| A | B | C |
Рис. 8. Анемометры: A – чашечный, B – крыльчатый, C – кататермометры
Крыльчатый анемометр (рис. 8B) предназначен для измерения скорости движения воздуха в пределах от 0,5 до 10 метров в секунду. Воспринимающей частью прибора является колесико с легкими алюминевыми крыльями, огражденными металлическим кольцом. Регистрирующая часть аналогично чашечному анемометру представлена тремя циферблатами.
Рабочее положение перечисленных анемометров должно быть таким, чтобы лопасти мельницы всегда были перпендикулярными направлению воздушного потока. Измерение скорости движения воздуха чашечным и крыльчатым анемометрами проводят в течение 1-2 мин. после чего счетчик выключают и записывают показания. Разность конечного и начального показаний делят на количество секунд работы анемометра.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА.
Чашечный и крыльчатый анемометры подносят к работающему вентилятору (открытой форточке) в выключенном состоянии, предварительно записав положение стрелок на циферблатах, и после разгона полушарий одновременно включают анемометр и секундомер на 1-2 минуты, после чего выключают прибор и записывают показания циферблатов. Определение производят 3 раза и берут среднее из трех измерений.
ПРОТОКОЛ
исследования и оценки подвижности воздуха
в ___________________________________________________________________
(наименование помещения)
1. Дата исследования ___________________________________________
2. Замеры движения воздуха проводились анемометром _____________
3. Результаты первого замера __________________________ м/сек
4 .Результаты второго замера __________________________ м/сек
5. Результаты третьего замера _________________________ м/сек
6. Среднее из всех замеров ____________________________ м/сек
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Указать, соответствуют ли полученные данные гигиеническим нормативам. Обосновать мероприятия по оптимизации подвижности воздуха в обследованном помещении.
Исследование проводил (подпись)
ТЕМА 5: МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ МЕТЕОФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМ.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Механизмы терморегуляции в организме
2. Физическая терморегуляция. Характеристика путей отдачи тепла и обуславливающих их факторов.
3. Погода, ее определение и определяющие ее факторы. Влияние погоды на организм человека.
4. Метеотропные реакции, заболевания и их профилактика.
5. Клиническая классификация погод, их характеристика и использование в работе врача.
6. Понятие о климате и климатообразующих факторах; классификация климатов и их физиолого-гигиеническая характеристика.
7. Влияние климата на здоровье, формирование, течение заболеваний и их профилактика.
8. Проблема акклиматизации на современном этапе, и пути ее реализации.
9. Основные принципы закаливания организма, способы и методы закаливания организма.
10. Методы изучения комплексного влияния метеофакторов на организм,ихотличительные особенности, преимущества и недостатки.
11. Сущность метода определения охлаждающей способности воздуха; используемые для этого приборы,их устройство и правила работы.
12. Учение об эффективных температурах. Зона, линия комфорта.
Тепловое равновесие в организме человека, как и всех животных, возможно только при условии, если приход тепла равен расходу; в противном случае наблюдается или перегревание или переохлаждение тела. В зависимости от характера питания, выполняемой работы, одежды, возраста, состояния здоровья и физических факторов окружающей среды (температуры, влажности, подвижности воздуха, лучистой энергии) величины теплопродукции и теплоотдачи изменяются в широких пределах. Экспериментально установлено, что для поддержания температуры тела на нормальном уровне необходимо, чтобы одетый человек терял при легкой работе 1,2-1,4 милликалории тепла в секунду с 1 см 2 поверхности тела; при средней и тяжелой работе теплопотери возрастают в 2-3 и более раз. Непосредственное определение величины теплопотерь организмом крайне сложно, поэтому пользуются различными косвенными способами их определения. Одним из данных способов является метод кататермометрии, позволяющий определить величину потери тепла физическим телом в зависимости от температуры и скорости движения воздуха. Хотя он и не может воспроизвести условия потери тепла с поверхности тела человека, которые, как известно, зависят не только от охлаждающей способности воздуха, но и от работы терморегуляторных систем организма. С помощью данного метода установлено, что оптимальное тепловое самочувствие у лиц "сидячих" профессий при обычной одежде в помещениях наблюдается при величине охлаждения кататермометра в пределах 5,5-7,0 милликалории в секунду. При более высоких показаниях кататермометра данные группы людей будут испытывать холод, а при меньших - духоту; при показаниях кататермометра 3,2 милликалории в секунду повышается потоотделение.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ. Кататермометры бывают двух типов: кататермометр Хилла, имеющий цилиндрический резервуар и шаровой кататермометр. У кататермометраХиллашкала термометра разделена на градусы от 35 0 до 38 0 , у шарового – от 33 0 до 40 0 (рис. 8С)
ПРИНЦИП РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ
Если нагреть кататермометр до температуры выше температуры окружающего воздуха, то при охлаждении он потеряет, главным образом, под влиянием наружной температуры и движения воздуха, некоторое количество тепла. Вследствие постоянства теплоемкости спирта и стекла, из которых сделан прибор, он теряет при охлаждении с 38 0 до 35 0 строго определенное количество тепла, которое устанавливается лабораторным путем отдельно для каждого кататермометра. Эта потеря тепла с 1 см 2 поверхности резервуара кататермометра выражается в милликалориях и обозначается на каждом кататермометре в виде его постоянного фактора - F.
ПОРЯДОК РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ
A. Прибор нагревают в горячей воде (65-70°) до тех пор, пока спирт не заполнит половины верхнего резервуара; вынув из воды, кататермометр вытирают насухо и помещают на штативе в исследуемое место, защищая при этом от действия лучистой энергии; фиксируют время опускания спирта с 38 0 до 35 0 . Производят расчет по следующей формуле:
H - величина охлаждения прибора, характеризующая охлаждающую способность воздуха при данных условиях мкал/см /сек;
F - фактор прибора;
a - количество секунд, в течение которых спирт опустился 38 0 до 35 0 .
B. Определение скорости движения слабых потоков воздуха производится по эмпирическим формулам:
2 = (менее 1 м/сек)
2 = (более 1 м/сек),
V - скорость движения воздуха в м/сек;
H - величина охлаждения кататермометра;
Q - разность между средней температурой тела 36,5° и температурой воздуха в комнате в момент исследования;
0,20 и 0,40, а также 0,1,3 и 0,47 - коэффициенты.
Однако производить все вычисления по данным формулам нет необходимости. Нужно предварительно определить, чему равно выражение H/Q, а затем по таблицам 6 и 7 найти соответствующую этой величине скорость движения воздуха в обследуемом помещении.
Таблица 6. Скорость движения воздуха меньше 1 метра в секунду с учетом поправок на температуру
| Н Q | Температура воздуха в градусах | |||||||
| 10,0 | 12,5 | 15,0 | 17,5 | 20.0 | 22,5 | 25,0 | 26,0 | |
| 0,27 | - | - | - | - | 0,047 | 0,051 | 0,059 | |
| 0,28 | - | - | - | 0,049 | 0,051 | 0,061 | 0,070 | 0,070 |
| 0,29 | 0,041 | 0,050 | 0,051 | 0,060 | 0,067 | 0,076 | 0,085 | 0,089 |
| 0,30 | 0,051 | 0,060 | 0,065 | 0,073 | 0,082 | 0,091 | 0,101 | 0,104 |
| 0,31 | 0,061 | 0,070 | 0,079 | 0,088 | 0,096 | 0,107 | 0,116 | 0,119 |
| 0,32 | 0,076 | 0,085 | 0,094 | 0,104 | 0,113 | 0,124 | 0,136 | 0,140 |
| 0,33 | 0,091 | 0,101 | 0,110 | 0,119 | 0,128 | 0,140 | 0,153 | 0,159 |
| 0,34 | 0,107 | 0,115 | 0,129 | 0,139 | 0,148 | 0,160 | 0,174 | 0,179 |
| 0,35 | 0,127 | 0.136 | 0,145 | 0,154 | 0,167 | 0,180 | 0,196 | 0,203 |
| 0,36 | 0,142 | 0,151 | 0,165 | 0,179 | 0.192 | 0,206 | 0,220 | 0,225 |
| 0,37 | 0,163 | 0,172 | 0,185 | 0.198 | 0,212 | 0,226 | 0,240 | 0.245 |
| 0,38 | 0,183 | 0,197 | 0,210 | 0,222 | 0,239 | 0,249 | 0,266 | 0,273 |
| 0,39 | 0,208 | 0,222 | 0,232 | 0,244 | 0,257 | 0,274 | 0,293 | 0,300 |
| 0,40 | 0,229 | 0,242 | 0,256 | 0,269 | 0,287 | 0,305 | 0,323 | 0,330 |
| 0,41 | 0,254 | 0,267 | 0,282 | 0,299 | 0,314 | 0.330 | 0.349 | 0,364 |
| 0,42 | 0,280 | 0,293 | 0,311 | 0,325 | 0,343 | 0,361 | 0,379 | 0,386 |
| 0,43 | 0,310 | 0,324 | 0,342 | 0,356 | 0,373 | 0,392 | 0,410 | 0,417 |
| 0,44 | 0,340 | 0,354 | 0,368 | 0,385 | 0,401 | 0.417 | 0,445 | 0,449 |
| 0,45 | 0,366 | 0,351 | 0,398 | 0,412 | 0,429 | 0,449 | 0,471 | 0.478 |
| 0,46 | 0,396 | 0,415 | 0,429 | 0,446 | 0,465 | 0,483 | 0,501 | 0,508 |
| 0,47 | 0,427 | 0,445 | 0,464 | 0,482 | 0,500 | 0,518 | 0,537 | 0,544 |
| 0,48 | 0,468 | 0,481 | 0,499 | 0,513 | 0,531 | 0,551 | 0,572 | 0.579 |
| 0,49 | 0,503 | 0,516 | 0,535 | 0,566 | 0,571 | 0,590 | 0,608 | 0.615 |
| 0,50 | 0,539 | 0,557 | 0,571 | 0.589 | 0,604 | 0,622 | 0,640 | 0,651 |
| 0,51 | 0,574 | 0,593 | 0.607 | 0,628 | 0,648 | 0.666 | 0,684 | 0,691 |
| 0,52 | 0,615 | 0.633 | 0,644 | 0,665 | 0,683 | 0,701 | 0,720 | 0,727 |
| 0,53 | 0,656 | 0,674 | 0,688 | 0,705 | 0,724 | 0,742 | 0,760 | 0,768 |
| 0,54 | 0,696 | 0,715 | 0,729 | 0,746 | 0,783 | 0,801 | 0,808 | |
| 0,55 | 0,737 | 0,755 | 0,770 | 0,790 | 0,807 | 0,807 | 0,844 | 0,851 |
| 0,56 | 0,788 | 0,801 | 0,815 | 0,833 | 0.851 | 0,867 | 0,884 | 0.894 |
| 0,57 | 0,834 | 0,852 | 0,867 | 0,882 | 0,898 | 0,915 | 0,940 | |
| 0,58 | 0,879 | 0,898 | 0,912 | 0,929 | 0,911 | 0,959 | 0,972 | 0,977 |
| 0,59 | 0,930 | 0,943 | 0,957 | 0,971 | 0,985 | 1,001 | 1,018 | 1,023 |
| 0,60 | 0,981 | 0,994 | 1,008 | 1,022 | 1,033 | 1,014 | 1,056 | 1,060 |
Таблица 7. Скорость движения воздуха больше 1 метра в секунду.
| Н Q | Скорость м/сек | Н Q | Скорость м/сек | Н Q | Скорость м/сек |
| 0,60 | 1,00 | 0,83 | 2,22 | 1,15 | 4,71 |
| 0,61 | 1,04 | 0,84 | 2,28 | 1,18 | 4,99 |
| 0,62 | 1,09 | 0,85 | 2,34 | 1,20 | 5,30 |
| 0,63 | 1,13 | 0,86 | 2,41 | 1,23 | 5,43 |
| 0,64 | 1,18 | 0,87 | 2,48 | 1,25 | 5,69 |
| 0.65 | 1,22 | 0,88 | 2,54 | 1,28 | 5,95 |
| 0,66 | 1,27 | 0.89 | 2,61 | 1,30 | 6,24 |
| 0,67 | 1,32 | 0,90 | 2,68 | 1,35 | 6,73 |
| 0,68 | 1,37 | 0,91 | 2,75 | 1,40 | 7,30 |
| 0,69 | 1,42 | 0,92 | 2,82 | 1,45 | 7,88 |
| 0,70 | 1,47 | 0.93 | 2,90 | 1,50 | 8,49 |
| 0,71 | 1.7 |
