Как осуществляется теплообмен организма человека с окружающей средой?

Как осуществляется теплообмен организма человека с окружающей средой?

Количественно теплообмен между организмом человека и окружающей средой можно выразить через уравнение теплового баланса:

Q=M±R±C-E,

где Q количество тепла, отдаваемое организмом в окружающую среду или полученное из него; М – количество тепла, вырабатываемое организмом; R – количество тепла, отдаваемое (или получаемое) путем излучения; С – количество тепла, отдаваемое (или получаемое) путем конвекции; Е – количество тепла, отдаваемое при испарении пота.

Если теплообмен имеет положительный баланс, то производственная деятельность будет сопровождаться перегревом, если отрицательный – охлаждением. В производственных условиях необходимо стремиться к нулевому балансу, когда количество тепла, вырабатываемое в организме человека, равно теплу, отдаваемому в окружающую среду. В этом случае микроклиматические условия считаются оптимальными.

 

 

Терморегуляция организма человека.

Важной функции кожи является ее участие в терморегуляции (поддержание нормальной температуры тела): 80% всей теплоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре внешней среды кожные сосуды расширяются, и теплоотдача конвекций усиливается. При низкой температуре сосуды суживаются, кожа бледнеет, теплоотдача уменьшается.

Коже присущи два вида рецепторов. Одни реагируют только на холод, другие только на тепло.

 

Гигиеническое нормирование параметров микроклиматом.

Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005-88 “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны ”. Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями.

В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТ могут быть установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия.

Оптимальные микроклиматические условия – это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает ощущение теплового комфорта и создает предпосылки для высокой работоспособности.

Допустимые микроклиматические условия - это такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжение реакций терморегуляции и которые не выходят за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений в состоянии здоровья, не наблюдаются дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие и понижение работоспособности.

Оптимальные параметры микроклимата в производственных помещениях обеспечиваются системами кондиционирования воздуха, а допустимые параметры – обычными системами вентиляции и отопления.

 

Методы измерения параметров микроклимата и используемые приборы.

Для проведения лабораторной работы используется термометры, психрометры, гигрограф, анемометр, барограф, барометр, вентилятор и секундомер.

Измерение температуры воздуха.

Температура воздуха на рабочих местах измеряется ртутным или спиртовым термометрами.

Ртутные термометры, как правило, используются при измерении температуры выше 0⁰С, так как ртуть расширяется более равномерно, чем спирт.

Температура воздуха в производственных помещениях зависит от количества тепла, поступающего в помещение от источников тепловыделения конвекционным путём, количества тепла, уходящего из помещения, и разбавления его приточным воздухом.

Нормирование шума

Нормативным докум. является ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ.

1 метод. Нормирование по уровню звукового давления.

2 метод. Нормирование по уровню звука.

По 1 методу дополнительный уровень звукового давления на раб. местах (смена 8 ч) устанавливается для октавных полос со средними геом. частотами, т.е. нормируется с учетом спектра.

По 2 методу дополнит. уровень звука на раб. местах устанавливается по общему уровню звука, определенного по шкале А шумометра, т.е. на частоте 1000 Гц.

 

19. Методика измерения постоянного шума. 3.1. Измерения могут проводиться при наличии или отсутствии (последнее предпочтительнее) оператора (работающего) на рабочем месте или в рабочей зоне. Измерения проводят в фиксированных точках или с помощью микрофона, закрепляемого на операторе и перемещающегося вместе с ним, что обеспечивает более высокую точность определения уровня шума и является предпочтительным.
3.1.1. Измерения в фиксированной точке проводят, если положение головы оператора известно точно. При отсутствии оператора микрофон устанавливают в заданную точку измерения, находящуюся на уровне его головы. Если положение головы оператора точно не известно и измерения проводят в отсутствии оператора, то микрофон устанавливают для сидячего рабочего места на высоте (0,91±0,05) м над центром поверхности сидения при его среднем регулировочном положении по росту оператора, а для стоячего рабочего места - на высоте (1,550±0,075) м над опорой на вертикали, проходящей через центр головы прямостоящего человека.
3.1.2. Если присутствие оператора необходимо, то микрофон устанавливают на расстоянии приблизительно 0,1 м от уха, воспринимающего больший (эквивалентный) уровень звука, и ориентируют в направлении взгляда оператора, если это возможно, или в соответствии с инструкцией изготовителя.
3.1.3. Если микрофон закрепляют на операторе, то его устанавливают на шлеме или плече с помощью рамки, а также на ошейнике на расстоянии 0,1-0,3 м от уха, но так, чтобы не препятствовать работе оператора и не создавать ему опасности.
3.1.4. Если оператор располагается очень близко к источнику шума, положение и ориентировка микрофона должны быть точно указаны в протоколе испытаний.
3.1.5. Микрофон должен быть удален не менее чем на 0,5 м от оператора, проводящего измерения

3.2. Для оценки шума на постоянных рабочих местах измерения следует проводить в точках, соответствующих установленным постоянным местам.

3.3. Для оценки шума при непостоянных рабочих местах оператора измерения проводят на каждом его рабочем месте и определяют эквивалентный уровень звука шума, воздействующего на оператора за рабочую смену.
Для оценки шума в рабочих зонах, где имеется несколько работающих, для сокращения объема измерений выделяют зоны с приблизительно равным шумом. К таковым могут быть отнесены зоны, где на рабочих местах выполняется однотипная или одинаковая работа (например, токарный участок), или зоны, где шум в основном определяется далеко расположенными источниками шума (на расстоянии более 5-20 м). Если эквивалентный уровень звука в пределах рабочей зоны не отличается более чем на 5 дБ А, то проводят измерения на выборочных типовых рабочих местах, результат измерения усредняют и относят его ко всем рабочим местам данной рабочей зоны. Дополнительно в случае сомнения измеряют шум на конкретном рабочем месте. При отличиях эквивалентного уровня звука в рабочей зоне более чем на 5 дБ А измерение шума проводят на каждом рабочем месте.
3.4. При проведении измерений октавных уровней звукового давления переключатель частотной характеристики прибора устанавливают в положение "фильтр". Октавные уровни звукового давления измеряют в полосах со среднегеометрическими частотами 63-8000 Гц.

3.5. При проведении измерений уровней звука и октавных уровней звукового давления постоянного шума переключатель временной характеристики прибора устанавливают в положение "медленно". Значения уровней принимают по показанию прибора в момент отсчета.

3.6. Значения уровней звука и октавных уровней звукового давления считывают со шкалы прибора с точностью до 1 дБ А, дБ.
3.7. Измерения уровней звука и октавных уровней звукового давления постоянного шума должны быть проведены в каждой точке не менее трех раз.
3.8. Для измерений эквивалентного уровня звука предпочтительно применять интегрирующий шумомер. Но если показания шумомера (не интегрирующего) при включенной временной характеристике "медленно" (S) изменяются не более чем на 5 дБ А, то эквивалентный уровень звука принимают равным среднему арифметическому значению отсчетов на установленной продолжительности измерений. Показания шумомера снимают в момент отсчета.
3.9. При проведении измерений максимальных уровней звука колеблющегося во времени шума переключатель временной характеристики прибора устанавливают в положение "медленно". Значения уровней звука снимают в момент максимального показания прибора.

3.10. При проведении измерений максимальных уровней звука импульсного шума переключатель временной характеристики прибора устанавливают в положение "импульс". Значения уровней принимают по максимальному показанию прибора.
3.11. Интервалы между отсчетами при измерении шумомером (не интегрирующим) составляют 5-6 с.
3.12. При проведении измерений эквивалентных уровней звука непостоянного шума переключатель временной характеристики прибора устанавливают в положение "медленно", измеряют уровни звука и продолжительность каждой ступени.

 

20. РАСЧЕТ ЭКВИВАЛЕНТНОГО УРОВНЯ ЗВУКА КОЛЕБЛЮЩЕГОСЯ ВО ВРЕМЕНИ ШУМА. Колеблющийся шум - непостоянный шум, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени. Импульсный шум - непостоянный шум, состоящий из одного или нескольких звуковых импульсов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, дБА, измеренные при включении временных характеристик "медленно" и "импульс" шумомера по ГОСТ 17187-71, отличаются не менее чем на 7 дБА. Расчет производится в следующей последовательности.
1. Диапазон подлежащих измерению уровней звука разбивают на следующие интервалы: от 38 до 42; от 43 до 47; от 48 до 52; от 53 до 57; от 58 до 62; от 63 до 67; от 68 до 72; от 73 до 77; от 78 до 82; от 83 до 87; от 88 до 92; от 93 до 97; от 98 до 102; от 103 до 107; от 108 до 112; от 113 до 117; от 118 до 122 дБ А.
2. Измеряемые уровни звука распределяют по интервалам, подсчитывают число отсчетов уровней звука в каждом интервале.
Результаты отсчетов заносятся в табл.
3. По табл. 2 определяют частные индексы в зависимости от интервала и числа отсчетов в данном интервале уровней звука. Полученные значения записывают в графу 4 табл.1.
4. Записанные в графе 4 частные индексы суммируют и результат записывают в графу табл.1.
5. Эквивалентный уровень звука , дБ А, определяют по формуле где - поправка, дБ А, определяемая по табл. 3 в зависимости от величины суммарного индекса.

 

Характеристики:

По источнику возникновения:

Локальная – передается через руки от пневмо- и электроинструментов. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, которые начиная с пальцев распространяются на кисти, предплечья, что ведет к снижению чувствительности кожи, болям в суставах (отложение солей) и как следствие к деформации и снижению подвижности сустава.

Общая – передается через опорные поверхности на все тело сидящего или стоящего человека:

1 кат: транспортная

2 кат: транспортно-технологич-я (на раб местах технол-х машин)

3 кат: технологическая:

3.а - на постоянном рабочем месте, в производственном помещении, на постах управления (виброплощадки)

3.б - на рабочих местах (на складах, в бытовых помещениях)

3.в - на рабочих местах специалистов умственного труда (лаборатории, научные центры)

По времени воздействия:

1)постоянная (измен-ся не > чем в 2 раза - на 6 дБ)

2)непостоянная (измен-ся > чем в 2 раза): колеблющаяся (непрерывна во времени), прерывистая (контакт >1 сек), импульсная (контакт < 1сек)

По характеру спектра: широкополосные (измен-ся в пределах 1 и более октавы), узкополосные (пар-ры в 1/3 октавной полосе > чем на 15 дБ превышают значение в соседних 1/3 окт. полосах)

По направлениюдействия: перпендик-я к опоре, вертикальная

По частоте спектра: низкочастотная (общая 1-4Гц, лок 8-16 Гц); среднечастотная (общая 8-16 Гц, лок 31,5-63 Гц); Высокочастотная (общая 31,5-63 Гц, лок 125-1000 Гц)

Характеристики вибрации.

- частота колебания (Гц) 1-10.000Гц:

- виброскорость V (м/с): оценка уровня вибрации L=20*lg(V/V₀)², V₀=5*10^-8м/с – пороговая скорость вибрации,

- виброускорение (м/с²): оценка уровня вибрации

L=20*lg(а/а₀)², а₀=1*10^-6м/с²

- среднегеометрические частоты fср.=

23. Воздействие вибрации на человека. Частоты ниже 35 Гц вызывают изменения в нервно-мышечной системе и суставах. Наиболее опасны производственные вибрации равные или близкие к частоте колебания человеческого организма или отдельных органов и равные 6-10 Гц (собственная частота колебаний рук и ног 2-8 Гц, живота 2-3 Гц, груди 1-12 Гц). Колебания с такой частотой влияют на психологическое состояние человека. Одной из причин гибели людей в Бермудском треугольнике может являться колебание водной среды в спокойную погоду, когда частота колебаний равна 6-10 Гц. Частота колебания небольших судов совпадает с частотой колебания среды и у людей появляется чувство опасности, страха. Моряки стремятся покинуть корабль. Длительная вибрация может привести к гибели людей. Вибрация оказывает опасное действие на отдельные органы тела и организм человека в целом, нарушая нормальное функционирование нервной системы и органов, связанных с обменом веществ. Вибрация может вызывать нарушения деятельности сердечно-сосудистых и дыхательных органов, заболевания рук и суставов. Особенно опасны вибрации с большой амплитудой, которые оказывают в основном неблагоприятное действие на костно-суставный аппарат. При малой интенсивности и кратковременном воздействии вибрация оказывает даже благоприятное влияние. При высокой интенсивности и продолжительном действии вибрация может привести к развитию профессиональной вибрационной болезни, которая при известных условиях может перейти в «церебральную» форму (поражение центральной нервной системы), практически неизлечимую.

Защита от вибрации.

Коллективные средства защиты:

- виброизоляция – исп-ся спец-е виброамортизаторы, иск-е жесткую связь (для ослабления передачи вибрации от источника к рабочему месту).

Коэффициент амортизации = 1/[(f₁/ f₀)²-1]; f₁ – возмущающая среда; f₀– собственные колебания амортизатора (часто f₀ = f₁/4)

- замена виброопасных технологий безвибрационными

- вибропоглощение – обкладывание слоем защ-го материала (пластмасса)

- виброгашение – введение доп-й массы или повышение жесткости си-мы

- вибродемпфирование – нанесение спец покрытий с большим внутр трением на вибропров-е пов-ти (резина, пробка, войлок, асбест)

Организационные:

- орг-ция труда рабочих виброопасных профессий по ГОСТу

- сокращенный рабочий день

- периодические медицинские осмотры (для выявления на ранней стадии профессиональных заболеваний).

Индивидуальные:

- средства защиты рук – рукавицы, перчатки со специальными вкладышами

- средства для защиты ног – специальная обувь, наколенники

- для защиты тела – нагрудники, пояса, спец костюмы.

Все средства индивидуальной защиты выполнены из упруго деформирующих материалов.

24. Нормирование вибрации. Вибрация_, воздействующая на человека, нормируется для каждого направления в каждой октавной полосе. Важное гигиеническое значение имеет частота вибраций. Частоты порядка 35-250 Гц наиболее характерные при работе с ручным инструментом, могут вызвать вибрационную болезнь со спазмой сосудов. Общая вибрация нормируется по следующим октавным полосам частот: 1, 2, 3, 8, 16, 31, 50, 63; локальная: 8, 16, 31, 50, 63…1000 Гц.Общая вибрация, воздействующая на человека, нормируется отдельно в каждой октавной полосе по вертикальному направлению (оси Z) или горизонтальному направлению (оси Х, У). Выбор нормирования определяется в зависимости от интенсивности: по более интенсивному направлению. Гигиенические нормы технологической вибрации, воздействующей на операторов стационарных машин в течение 480мин(8 часов), приведены в ГОСТ 12.1.012-90, ДСН 3.3.6.-039-99

 

Классификация

 

1.1. По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:

1-й - вещества чрезвычайно опасные;

2-й - вещества высокоопасные;

3-й - вещества умеренно опасные;

4-й - вещества малоопасные.

1.2. Класс опасности вредных веществ устанавливают в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице.

 

Как осуществляется теплообмен организма человека с окружающей средой?

Количественно теплообмен между организмом человека и окружающей средой можно выразить через уравнение теплового баланса:

Q=M±R±C-E,

где Q количество тепла, отдаваемое организмом в окружающую среду или полученное из него; М – количество тепла, вырабатываемое организмом; R – количество тепла, отдаваемое (или получаемое) путем излучения; С – количество тепла, отдаваемое (или получаемое) путем конвекции; Е – количество тепла, отдаваемое при испарении пота.

Если теплообмен имеет положительный баланс, то производственная деятельность будет сопровождаться перегревом, если отрицательный – охлаждением. В производственных условиях необходимо стремиться к нулевому балансу, когда количество тепла, вырабатываемое в организме человека, равно теплу, отдаваемому в окружающую среду. В этом случае микроклиматические условия считаются оптимальными.