Прогнозирование степени охлаждения и его последствий

Расчет интегрального показателя уровня охлаждения (ИПУО) в баллах, учитывающего влияние комплекса факторов, проводят по формуле:

 

, (16)

 

где: t _в – температура воздуха, °С;

V – скорость ветра, м/с;

I к – теплоизоляция комплекта СИЗ, кло;

qm – уровень энерготрат, Вт/м².

 

Теплоизолирующие свойства СИЗ в общем случае могут быть приняты стандартными (нормативными) согласно табл. 1.5.1.1. Подробный расчет требуемого значения теплоизоляции комплекта СИЗ представлен в [9] Приложение 4. Фактическое значение теплоизолирующих свойств СИЗ определяется согласно информации производителя СИЗ.

 

 

Таблица 1.5.1.1

Требование к теплоизоляции комплекта СИЗ (выдержка из [9])

Климатический пояс (Р 2.2.2006-05 Приложение 13)	Теплоизоляция комплекта СИЗ, кло
IA (особый)	3,31
IБ (IV)	4,5
II (III)	2,85
III (II)	2,32

 

Уровень энерготрат определяется методом непрямой калориметрии. Ориентировочно энерготраты могут быть определены по величине объема легочной вентиляции с учетом калориметрического коэффициента воздуха [8]:

 [Вт/м²],                                          (17)

где: V ₂₀ – объем легочной вентиляции, приведенный к стандартным условиям при температуре воздуха 20⁰ С и атмосферном давлении 760 мм рт. ст., л/ч;

S – площадь поверхности тела человека, м² (может быть принята стандартной по Д’Буа равной 1,8 м² [9]).

Объем легочной вентиляции (V) может быть определен в зависимости от категории тяжести работ согласно СанПиН 2.2.4.548–96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»:

для работ категории Iа –Iб объем легочной вентиляции за смену 4 м³;

для работ категории IIа –IIб – 7 м³;

для работ категории III – 10 м³.

Приведение объема легочной вентиляции к стандартным условиям осуществляется по следующей формуле:

 [м³],                                (18)

где: V_f – объем легочной вентиляции, м³;

t – температура окружающей среды на рабочем месте (зоне), ⁰С;

В – барометрическое давление, мм рт. ст.

В общем случае можно использовать усредненное значение уровня энерготрат в зависимости от категории тяжести работ:

для работ категории Iа уровень энерготрат 69 Вт/м²;

для работ категории Iб уровень энерготрат 87 Вт/м²;

для работ категории IIа уровень энерготрат 113 Вт/м²;

для работ категории IIб уровень энерготрат 145 Вт/м²;

для работ категории III уровень энерготрат 177 Вт/м².

Уравнение (16) позволяет определить степень охлаждения (после пребывания на холоде в течение 2 ч., а приведенные значения в табл. 1.5.1.2 – вероятность его реализации.

Характеристика степени охлаждения и последствия их воздействия приведена в табл. 1.5.1.4 и 1.5.1.5. В табл. 1.5.1.5 представлена характеристика степени охлаждения в зависимости от температуры воздуха и скорости ветра [1].

 

Таблица 1.5.1.2

Риск переохлаждения

Уровень риска переохлаждения	Балл
игнорируемый	≤ 32
умеренный	32 < ИПУО ≤ 46
критический	46 < ИПУО ≤ 57
катастрофический	> 57

 

Интегральный показатель, отражающий вероятность обморожения открытых участков тела (ИПВО) может быть определен по следующему уравнению:

 

,                 (19)

 

где: t _в – температура воздуха, °С;

V – скорость ветра, м/с.

 

На основании значения ИПВО определяется вероятность обморожения по табл. 1.5.1.3

Таблица 1.5.1.3

Риск обморожения открытых участков тела

Уровень риска обморожения	Балл
игнорируемый (отсутствие обморожения)	≤ 34
умеренный (обморожение в течение 1 часа)	34 < ИПУО ≤ 47
критический (обморожение в течение 1 минуты)	47 < ИПУО ≤ 57
катастрофический (обморожение в течение 30 сек)	> 57

 

 

Таблица 1.5.1.4

Степень охлаждения и его последствия при работе на открытой территории в зимний период года

Класс условий труда	Интегральный показатель степени охлаждения, баллы**	Показатели теплового состояния
		Дефицит тепла в организме (ДТ), кДж/кг	Напряжение реакций терморегуляции	Снижение* средневзвешенной температуры кожи, °С	Теплоощущения
1-2	20-32	≤ 2,72	слабое	до 1,1	слегка прохладно
3.1 – 3.2	32-46	2,72<ДТ≤ 4,82	умеренное	до 2,7	прохладно
3.3 – 3.4	46-57	4,82<ДТ≤ 6,2	сильное	до 4,3	холодно
4	> 57	> 6,2	очень сильное	> 4,3	очень холодно

* от оптимального уровня

** с вероятностью ≥ 0,5

Таблица 1.5.1.5

Характеристика степени охлаждения при пониженной температуре в рабочей зоне

Класс условий труда	Характеристика функционального состояния и состояния здоровья
	Снижение работоспособности,			Рекомендуе-мая продол-жительность пребывания на холоде, ч	Некоторые клинические проявления
					При остром воздействии (ИПУО, балл)	При хроническом воздействии (заболевание)
	Общей физиче-ской	Мануальной
		Кистью	Пальцами
1-2	до 3	до 6	до 10	8	< 34	-
3.1-3.2	до 6,4	до 10	до 18	4	34<ИПУО<47	-
3.3-3.4	до 12,8	до 15	до 27	2	47<ИПУО<57	Жалобы на онемение (20%) и ноющие боли в руках. Вегето-сосудистые нарушения (у 38% обследованных). Сокращение срока развития вибрационной болезни (на 4-5 лет) при сочетанном воздействии холода и локальной вибрации.
4	> 12,8	> 15	> 27	< 1	> 57

 

Литература

1. Афанасьева Р.Ф., Бурмистрова О.В. Охлаждающая среда и ее влияние на организм. В кн.: Профессиональный риск для здоровья работников (Руководство) / Под ред. Н.Ф.Измерова и Э.И.Денисова. – М.: Тровант, 2003. – С.132-139.

2. Кощеев B.C. Физиология и гигиена индивидуальной защиты человека от холода. - М.: Медицина, 1981. - 270 с.

3. Майстрах Е.В. Патологическая физиология охлаждения человека. - Л.: Медицина, 1975. - 215 с.

4. Орлов Г.А. Клиника острого и хронического поражения холодом // Острые и хронические поражения холодом. Тромбоэмболия легочной артерии. - М.: Медицина, 1982. - С. 3-6.

5. Сидоренков O.K., Лусь А.А., Медведев Г.М. Клинические проявления хронической холодовой травмы // Вопросы медицинской географии Севера. - Мурманск, 1986. - С. 36-40.

6. Суворов Г.А., Афанасьева Р. Ф., Губернский Ю.Д. Микроклимат промышленных и гражданских зданий.- М., 1999. - 107 с.

7. Тарасова Л.А., Комлева Л.М., Думкин В.Н., Лосик Т.К. Особенности формирования периферических нейрососудистых нарушений у проходчиков в условиях охлаждающего микроклимата // Медицина труда и пром. экология. - 1994. - № 12. - С. 14-17.

8. МУК 4.3.1895-04 «Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегрева» [Текст]. — М. 2004. — 22 с.

9. МР 2.2.8.2127-06 «Гигиенические требования к теплоизоляции комплекта средств индивидуальной защиты от холода в различных климатических регионах и методы её оценки» [Текст]. — М. 2006. — 25 с.

10. МР 2.2.7.2129-06 «Режимы труда и отдыха работающих в холодное время на открытой территории или в не отапливаемых помещениях» [Текст]. — М. 2006. — 14 с.

11. Collins K.J. Cold stress and cardiovascular reactions // Problems with Cold Work/ Ed. I. Holmer, K. Kuklane. - Arbetslivsinstitutet, 1998. - No. 18. - P. 166-171.

12. Hassi J. Cold related diseases and cryopathies // Work in Cold Environments / Ed. 1. Holmer// Invest, rep. - 1994. - P. 33-40.

13. Holmer I. Evaluation of thermal stress in cold regions - a strain assessment strategy // Problems with Cold Work / Ed. I. Holmer, K. Kuklane. - Arbetslivsinstitutet, 1998. - No. 18. - P. 31-38.

 

Нагревающий микроклимат

Нагревающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата, при воздействии которых имеет место изменение теплообмена человека с окружающей средой, проявляющееся в накоплении тепла в организме и/или в увеличении доли потерь тепла испарением влаги (> 30%).

 

Эффекты перегревания

Нагревающий микроклимат обусловливает напряжение различных функциональных систем человека и приводит к нарушению состояния здоровья, снижению работоспособности и производительности труда (табл.1.5.23 и 1.5.2.4). При остром воздействии может иметь место заболевание общего характера – тепловой коллапс. Ему предшествует головная боль, чувство слабости, головокружение, увеличивается частота сердечных сокращений. Самое опасное для здоровья – тепловой удар, каждый пятый случай которого является смертельным. Смертность тем выше, чем выше температура тела [2].

 

Таблица 1.5.2.1

Вероятность смерти в зависимости от температуры тела

при остром перегревании

Температура тела, °С	Вероятность смерти, %
39	-
40	5
41	25
42	45
43	65

 

Клинические проявления

Нагревающий микроклимат является причиной ряда болезней. Возникающее в этих условиях интенсивное потоотделение сопровождается потерей солей и воды в организме (возникает гиповолемия). Увеличивается количество тромбоцитов в крови и ее вязкость, уровень холестерина в плазме крови, что повышает вероятность тромбоза в кровеносных сосудах (и, в частности, мозговых артериях) 2].

Заболеваемость среди рабочих горячих цехов в 1,2 – 2,1 раза выше, чем среди рабочих, не подвергающихся постоянному действию нагревающего микроклимата. Термическая нагрузка в основных цехах металлургического производства обусловливает 37% всех болезней органов дыхания и 39% заболеваний органов пищеварения. Наблюдаются заболевания сердечнососудистой системы, связанные со значительным напряжением гемодинамики, проявляющиеся в виде стойких миокардиопатий, нейроциркуляторных дистоний по гипертоническому типу [2].

Напряжение в функциональном состоянии эндокринной системы наблюдается у рабочих и после окончания воздействия неблагоприятных условий. Изменения регистрируются уже при стаже работы в горячих цехах до 5 лет. Среди рабочих старше 30 лет эти изменения более выражены, чем среди молодых рабочих [2].

Уровень заболеваемости ишемической болезнью сердца рабочих основных профессий горячих цехов, подвергающихся гипертермическому воздействию, в 3 раза выше, чем у рабочих вспомогательных профессий. При ишемической болезни сердца в 5 раз чаще встречается стенокардия напряжения. Безболевая форма этой болезни наиболее часто наблюдается в возрасте 20 – 29 лет. Пограничная гипертензия у лиц со стажем до 5 лет и артериальная - со стажем до 10 лет встречается соответственно в 12,5 и 7,6 раза чаще, чем у работающих в более благоприятных условиях.

Среди болезней системы кровообращения, ставших причиной инвалидности, основное место занимает ишемическая болезнь сердца (50 %), гипертоническая болезнь (14,3 %), хронические ревматические болезни сердца (12,7 %). Продолжительная гипертермия организма теплокровных животных сопровождается нарушением обмена электролитов в кардиомиоцитах с потерей К⁺ и существенными изменениями ультраструктуры миокарда, что позволяет оценивать нагревающий микроклимат как фактор, инициирующий развитие миокардиодистрофии. Увеличение соотношения Na⁺/К⁺ в слюне обнаружено у женщин, подвергающихся термической нагрузке при работе в хлебопекарном производстве.

Среди заболеваний органов пищеварения ведущее место занимает гастродуоденит, который имеет язвенноподобное течение. Это заболевание рассматривается как предъязвенное состояние.

Болезни органов дыхания простудного характера в структуре заболеваемости с временной нетрудоспособностью составляют до 78 %, что существенно выше (в 1,8 – 2,4 раза), чем у не работающих в нагревающей среде. Это обусловлено, в частности, снижением иммунной реактивности организма, степень которого нарастает с увеличением стажа работы. Согласно имеющимся данным, у рабочих практически не развивается адекватная адаптация к нагревающей среде.

У рабочих, труд которых связан со значительной тепловой и физической нагрузкой, наблюдается интенсивное биологическое старение, особенно в возрастной группе до 50 лет. Наблюдаются головные боли, повышенная потливость и утомляемость. Эпидемиологическими исследованиями выявлено достоверное повышение стандартизованных показателей смертности от заболеваний сердечнососудистой системы (табл. 1.5.2.3) [2].