Как влияют основные параметры воздушной среды на процесс терморегуляции кратко

Обновлено: 05.07.2024

Поговорим о патогенезе воздействия на организм высоких и низких температур: разберем клинику теплового истощения, диагностику острых заболеваний от воздействия нагревающего микроклимата, а также повторим стадии отморожения.

Сельское хозяйство
Строительство
Горное дело и работа в шахтах
Нефтяные разработки
Лесозаготовка
Рыбное хозяйство

Теплообразование, которое связано с интенсивностью обменных процессов
Теплоотдача (излучение, проведение тепла, испарение)

Расширением сосудов кожи
Ускорением кровотока
Усилением потоотделения и потерей с потом больших количеств воды, солей, некоторых органических веществ, что ведет к:
дегидратации с нарушением водно-солевого обмена
нарушениям ССС и ЖКТ

Усиливается кровоток через кожу за счет расширения кожных сосудов, увеличения частоты сердечных сокращений и минутного объема крови
Нарастает давление в сосудах, повышается проницаемость сосудистой стенки, появляются кровоизлияния и отек
Интенсивное потоотделение приводит к обезвоживанию и потери солей натрия, кальция, калия, фосфора, микроэлементов (медь, цинк, йод и др.), водорастворимых витаминов и др.
Наблюдается сгущение крови, что приводит к развитию острой сердечно-сосудистой недостаточности

Тепловой удар (острое тепловое поражение)

Повышенная усталость
Вялость, сонливость
Головная боль
Тошнота

Повышение температуры тела до субфебрильной
Умеренное потоотделение
повышение ЧСС

Общая разбитость
нарастание сонливости и головной боли
Рвота

Гипертермия, Т повышается до 40-41 градусов
Учащение ЧД и ЧСС
Повышение АД

Потеря сознания или психомоторное возбуждение
Тошнота и рвота
Угасание рефлексов
Появление судорог, парезы и параличи
Возможны кома, остановка дыхания

Гипертермия , Т до 42 градусов
ЧД до 30-4- в 1 мин, пульс 120-140 в минуту
Дегидратация и гипохлоргидрия (изменения на ЭКГ)
Тепловая потница

снижение толерантности к теплу,
ВДС,
нарушение терморегуляции,
астенический синдром

Клиника теплового истощения
Неспецифические проявления: усталость, вялость, сонливость, головная боль, тошнота
Симптомы нарушенной терморегуляции: Т тела – субфебрильная, повышено потоотделение,
учащение ЧД и ЧСС
Тепловой обморок (тепловой коллапс) – острое нарушение сердечно-сосудистой системы вследствие интенсивной мышечной работы при высокой температуре окружающей среды.
Чаще встречается у молодых при сниженной адаптации.
Клиника:
- Потеря сознания
- Бледность кожных покровов
- Падения АД и нитевидный пульс
- Предшествуют: слабость, шум в ушах, головокружение, нарастание ЧСС и ЧД, усиленное потоотделение

Тепловые судороги - мышечные спазмы вследствие прогрессирующего обезвоживания и острого нарушения водно-солевого обмена: развивается внеклеточная дегидратация с внутриклеточной гипергидратацией (водная интоксикация клетки – алкалоз)

Клиника:
Мышечные спазмы тетанического характера в группах мышц (икроножных, бедер, плеч, предплечий), резкая их болезненность во время движения
Больные адинамичны, кожа сухая, холодная, ЧСС до 110-120 в 2 мин, АД низкое, тоны глухие, падение диуреза, признаки сгущения крови: повышение ЭР и гемоглобина

Тепловой отек – нарушение водносолевого обмена и накопление жидкости в организме
Клиника: отеки нижних конечностей, затем отеки верхних конечностей

Диагностика острых заболеваний от воздействия нагревающего микроклимата
Данные анамнеза: работа в условиях интенсивного воздействия нагревающего микроклимата, превышающего допустимые параметры, подтвержденными сведениями о:
- трудовой деятельности и
- санитарно-гигиенической характеристикой условий труда

Осмотр: окраска и влажность кожных покровов, ЧСС и ЧД, АД, наличие потницы
Данные обследования:
- Общ. Ан. Крови – увеличение ЭР и гемоглобина
- Биохимия: белки, калий, натрий, хлориды
- ЭКГ
- Кожная термометрия
Для дифференциальной диагностики: консультации кардиолога, невролога, дерматолога и инфекциониста

теплый душ с Т воды=26-27 градусов на 5-6 минут с последующим сухим обтиранием и покой

Теплые ванны с Т воды 29 градусов на 7-8 мин, затем душ и покой
Обтирание влажными простынями, намоченными водой Т 25-26 градусов (10-15 мин), затем обтирание и покой

Орошение больного прохладной водой
Влажные компрессы на область груди и живота

Сердечно-сосудистые средства (камфора, кофеин)
Физ р-р в/в
Кровопускание
Седативные

Прогноз:
при легкой и средней степени – полное выздоровление
При тепловом ударе тяжелой степени возможен летальный исход
Летальность 20-25%

Профилактика:
- Специальные технические и санитарно-гигиенические мероприятия (вентилляция, теплоизолирующие материалы и др., регламентируемые перерывы в работе с перемещением работника в помещения с оптимальными параметрами климата)
- Индивидуальные средства защиты
- Разработка специального питьевого и пищевого режима
- Предварительные и периодические профосмотры.

Противопоказания к работе:
- ГБ тяжелого течения,
- Хронические болезни сердца и перикарда, ИБС,
- Выраженные расстройства автономной нервной системы,
- Хронические заболевания органов дыхания и кожи
- Катаракта

Факторы, предрасполагающие к тепловому удару:
- Острые и хронические заболевания с поражением кожных покровов и дегидратацией
- Употребление алкоголя
- Бессонница

Хроническая тепловая болезнь (хронический перегрев) – хроническое тепловое поражение организма человека при длительном воздействии на рабочем месте нагревающего микроклимата, превышающего допустимые параметры, определяемыми санитарно-гигиеническими нормами.
Клиника: ВСД перманентного и пароксизмального течения с нарушениями терморегуляции, снижением резистентности эритроцитов и нарушениями электролитного обмена.
Жалобы:
Головная боль, раздражительность, вялость, потливость, нарушение сна, головокружение
Боли в области сердца, тахикардия
Судороги мышц, неустойчивость походки
Объективно: положительные вегетативные пробы, неустойчивость ритма и АД, настроения

Диагностика:
- Клиника
- Лабораторные исследования:
- Анализ крови: снижение эритроцитов и гемоглобина\определение терморезистентности эритроцитов (менее 120 с)
- Биохимия: хронический дефицит хлорида натрия, калия, кальция, магния
- Инструментальные исследования:
- ЭКГ (дистрофические изменения)
- ЭЭГ: изменение функции и увеличение числа стволовых дисфункций
- РЭГ
- УЗДГ магистральных сосудов головы и шеи
- Вегетативные пробы

Лечение:
Средства для нормализации вегетативного и сосудистого тонуса
Коррекция макроэлементных нарушений: восполнение ионов натрия, хлора, калия, кальция и магния
Восполнение недостатка витаминов
Сроки нетрудоспособности – до нормализации клиники и всех измененных показателей

Тепловое излучение в производственных условиях может сочетаться с инфракрасным (в горячих цехах) или ультрафиолетовым (при газо- и электросварке) излучением.

Инфракрасное излучение вызывает развитие катаракты, хронические блефариты и блефароконъюнктивиты.
Ультрафиолетовое излучение вызывает острые кератоконъюнктивиты (электроофтальмии)

Тепловая (огненная) катаракта - обусловленная систематическим воздействием инфракрасного излучения возникает у работников при повышении его интенсивности при стаже работы 15-20 лет
при выполнении кузнечно-прессовых, электросварочных и термических работ, при производстве изделий из стекла в металлургическом производстве.
Клиника: медленное постепенное снижение остроты зрения вплоть до светоощущения. В начале возникают помутнения в заднем кортикальном слое хрусталика, в дальнейшем помутнение продвигается по оси хрусталика кпереди.

Диагностика:
Определение остроты зрения
Офтальмоскопия

Биомикроскопия

Лечение с целью – уменьшить или стабилизировать клинические проявления:
Амбулаторное лечение с применением витаминов местно и внутрь (рибофлавин, аскорбиновая кислота), антиоксидантов (токоферол, ретинол), рассасывающая терапия (препараты йода).
При созревании катаракты – хирургическое лечение.

использование СИЗ и защитных устройств для глаз и лица
регламентированные перерывы в работе
проведение предварительных и периодических мед. осмотров
Конъюнктивит – это воспалительная реакция конъюнктивы (соединительной оболочки глаза) на вредные воздействия, характеризующаяся:
гиперемией и отеком слизистой,
отеком и зудом век,
отделяемым с конъюнктивы,
образованием фолликулов или сосочков на конъюнктиве;
нередко сопровождается поражением роговицы с нарушением зрения.
Лечение у офтальмолога

Для гипотермии характерны:
Нарушения углеводного и белкового обменов
Замедление окислительных процессов
Повышение проницаемости сосудистых стенок
Клиника общего переохлаждения:
Температура и АД снижены
Слабость, сонливость, сознание может быть спутанным
Синюшная окраска кожных покровов
Пульс и дыхание – редкие
Клиника общего переохлаждения при тяжелой форме гипотермии:
Тетанические судороги
Непроизвольное мочеиспускание
Возможен летальный исход
У лиц, перенесших тяжелые формы гипотермии, нередко остаются:
Гемиплегии
Эпилептиморфные припадки
Изменения психической сферы

Местное (отморожение)
Общее (замерзание).

1 – поражение поверхностного слоя эпидермиса (побледнение кожи, затем покраснение, отек, парастезии и боли)
2 – поражение базального слоя эпидермиса с образованием пузырей (жгучие, распирающие боли)
3 – некроз кожи и подкожной клетчатки
4 – поражение мягких тканей и кости

При 2 степени в течение первых 2-3 суток после холодовой травмы появляются пузыри, наполненные прозрачным экссудатом. Дно пузырей покрыто фибрином и чувствительно к болевым раздражителям. Эпителизация происходит в течение второй недели после травмы, наблюдается полное восстановление нормального строения кожи, ногти отрастают.
При отморожении 3 степени граница омертвления проходит в нижних слоях дермы или на уровне подкожно-жировой клетчатки. Возникшие пузыри содержат геморрагический экссудат, дно их сине-багрового цвета и нечувствительно к болевым раздражителям. После заживления образуются грануляции и рубцы, сошедшие ногти вновь не отрастают.
При обморожениях 4 степени значительно удлиняется скрытый период и выражено падение тканевых структур. Омертвевают все слои мягких тканей, иногда включая костно-суставной аппарат. В дальнейшем развивается сухая или влажная гангрена.

Контактные отморожения – у рабочих, выполняющих работу на открытом воздухе при соприкосновении пальцев рук с резко охлажденными металлическими предметами.
Характерен очень короткий скрытый период, степень отморожения обычно 3 и 4.

Госпитализация в стационар показана при 3-4 степени отморожения
Прекращение действия холода и согревание пострадавшего
Сухое тепло, горячая пища и обильное тепло

физиотерапевтические процедуры (УВЧ-терапию в больших дозах до 40 биодоз на сеанс) и гипербарическая оксигенация

Коррегирующая инфузионная и детоксицирующая терапия
Антибактериальные и аналгезирущие средства
препараты, улучшающие кровоток:
пентоксифиллин (трентал и др.), реополиглюкин.
никотиновая кислота и препараты ее содержащие, витамины
Антикоагулянты и дезагрегационые средства
рекомендуемая схема лечения алпростадилом (вазопростаном): в/в капельно по 3 ампулы (общая доза 60 мкг) со скоростью 60 минут на 1 ампулу (180 минут) в течение 20-30 дней; внутриартериально: 0,5-1 ампула в сутки (10-20 мкг) в течение 60-120 минут 10-20 дней.
гемотрансфузии

Сроки нетрудоспособности:
При 1 степени –амбулаторное лечение 3-10 дней
При 2 степени 5-30 дней при отсутствии осложнений
При 3 степени 90-150 дней. При осложнениях до 240 дней.
При 4 степени – до 240 дней с последующим направлением на МСЭ
В случае отморожения 1-2 ст при малой площади поражения и отсутствии осложнений продолжение работы на прежнем месте
При 3-4 степени показано рациональное трудоустройство вне воздействия охлаждающего климате на рабочем месте

Периферический ангиодистонический синдром конечностей (нейроваскулит, холодовой ангионевроз), в основе нарушения микроциркуляции под воздействием холода (спазм артериол, замедление кровотока, повышение вязкости крови, ишемия тканей).
Через 5-7 лет работы в условиях хронического воздействия охлаждающего микроклимата появляется:
- Потливость и зябкость рук и ног во время работы
- Отечность рук и ног к концу смены
- Тугоподвижность пальцев рук по утрам
- Боли ноющего характера, парастезии
- Кисти рук приобретают мраморно-цианотичную окраску в случаях локального охлаждения рук клиника ограничивается верхними конечностями.

Диагностика:
- Стаж и условия работы (наличие эпизодов отморожения)
- Клиника
- Данные обследования (термометрия- гипотермия; РВГ, УЗДГ периферических сосудов)
- Диф. диагноз: СКВ, синдром Рейно заболевания периферических сосудов

Физиотерапия
Бальнеотерапия
Рефлексотерапия

Реологические препараты:
пентоксифиллин (трентал и др.),реополиглюкин.
никотиновая кислота и препараты ее содержащие, витамины
антикоагулянты и дезагрегационые средства
Спазмолитики
ЛС, улучшающие трофику тканей
витаминотерапия

Реологические препараты:
Спазмолитики
ЛС, улучшающие трофику тканей
Витаминотерапия (витамины гр. В)
Нейропротекторы

нужно использовать рациональную спецодежду, теплую обувь
Следить за своевременным приемом горячей пищи
Предоставлять работающим в условиях воздействия низких температур перерывы для обогрева и просушки в специальных помещениях

Противопоказаниями к работе являются:
- ИБС
- Болезнь Рейно
- Заболевания сосудов
- Хронические заболевания периферической нервной системы
- Выраженные расстройства ВНС
- Хронические заболевания органов дыхания
- Воспалительные заболеваня матки и придатков
- Хронические рецидивирующие заболевания кожи

На состояние организма человека, его работоспособность влияет микроклимат в производственных помещениях, который определяется температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и теплового излучения нагретых поверхностей.

Микроклимат производственных помещений, в основном, влияет на тепловое состояние организма человека и его теплообмен с окружающей средой.

Параметры микроклимата производственных помещений могут колебаться, температура тела человека остается постоянной. Свойство человеческого организма поддерживать тепловой баланс называется терморегуляцией. Количество тепла, выделяемое человеком, зависит от степени тяжести выполняемой работы и температурного режима

Отдача теплоты организмом во внешнюю среду происходит тремя способами: конвекцией, излучением и испарением.

Теплоотдача конвекцией зависит от температуры окружающего воздуха и скорости его движения на рабочем месте.

Теплоизлучения человеком (21-31˚С).

При высоких температурах окружающих поверхностей (30-35˚С) теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет от поверхностей к человеку.

Снижение температуры при всех других одинаковых условиях приводит к росту теплоотдачи путем конвекции и излучения и может привести к переохлаждению организма. При высокой температуре практически все тепло, которое выделяется, отдается в окружающую среду испарением пота.

Недостаточная влажность приводит к интенсивному испарению влаги со слизистых оболочек, их пересыханию и эрозии, загрязнению болезнетворными микробами. Вода и соли, выделяемые из организма потом, должны возмещаться.

Повышение скорости движения воздуха способствует усилению процесса теплоотдачи конвекцией и испарением пота.

При низкой температуре, значительной скорости и влажности воздуха возникает гипотермия. При длительном воздействии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха растут. Вследствие воздействия низких температур могут возникнуть холодовые травмы.

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальные величины относительной влажности составляют 40-60%.

Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи тепла организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодное время года.

Барометрическое давление влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха – кислорода и азота, а, следовательно, и на процесс дыхания

Нормализация параметров микроклимата.

Нормирование параметров микроклимата регламентируется оптимальными и допустимыми метеорологическими условиями в рабочей зоне в зависимости от категорий работ по степени тяжести и периода года. Период года определяется по среднесуточной температуре внешней среды. При t 0 С, а при тяжелой снижается до 18 0 С, допустимая примерно на 2-3 0 С выше.

Для того чтобы определить соответствует ли воздушная среда данного помещения установленным нормам, необходимо количественно оценить каждый из ее параметров.

Характер воздействия на организм человека химических веществ.

К химическим факторамотносятся органические и неорганические химические соединения в виде газа, пара, пыли, дыма, тумана, жидкости. Химические факторы по характеру воздействия на организм человека делятся на общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию человека.

Химические вещества (вредные и опасные) по характеру воздействия на организм человека подразделяются:

· общетоксические вещества, вызывающие отравление всего организма (оксид углерода, толуол, анилин, ароматические углеводороды, сероводород и др.);

· раздражающие вещества, вызывающие раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек (хлор, аммиак, сернистый газ, фтористый водород, окислы азоты, пары кислот или щелочей, ацетон, озон и др.);

· сенсибилизирующие вещества, действующие как аллергены (альдегиды, растворители и лаки на основе нитросоединений, аминосоединений и др.);

· канцерогенные вещества, вызывающие раковые заболевания (ароматические углеводороды, аминосоединения, асбест, сажа, деготь, нафтахинон и др.);

· мутагенные вещества, приводящие к изменению наследственной функции человека и отражающиеся на его потомстве (свинец, радиоактивные вещества, формальдегид, оксид этилена и др.);

· вещества, влияющие на репродуктивную (воссоздание потомства) функцию человека (бензол, свинец, ртуть, марганец, никотин, циклопентадион, стирол, радиоактивные вещества и др.).

Воздействия пыли на организм человека.

Производственная пыль является распространенным опасным и вредным производственным фактором. Высокие концентрации характерны для горнодобывающей промышленности, машиностроения, металлургии, текстильной промышленности, сельского хозяйства. Пыль может оказывать на человека фиброгенное воздействие, при котором в легких происходит разрастание соединительных тканей, которое нарушает нормальное строение и функцию органа. Вред производственной пыли обусловлен ее способностью вызывать профессиональные заболевания легких.

Заболевания, связанные с засорением легких пылью, называют пневмокониозами.

Поражающее воздействие пыли, определяется дисперсностью (размером) частичек пыли, их формой и твердостью, волокнистостью, удельной поверхностью.

Необходимо учитывать, что в производственных условиях работники, как правило, подвергаются одновременному воздействи нескольких вредных веществ, в том числе и пыли. При этом их общее воздействие может быть взаимоусиленным, что в производственных условиях работники, как правило, подвергаются одновременному воздействию нескольких вредных веществ, в том числе и пыли. При этом их общее воздействие может быть взаимоусиленным, взаимоослабленным или независимым.

Наиболее опасна пыль, имеющая размер частиц 10-3 мкм. Она практически не осаждается из воздуха и вместе с тем задерживается в дыхательных путях. Пыль размером менее 3 мкм в легких практических не задерживается и удаляется с выдыхаемым воздухом. Частицы размером более 10 мкм оседают в носоглотке, вызывая кашель и чиханье (они удаляются из нее с носовой слизью при кашле и чиханье).

Влияние влажности и движения воздуха на терморегуляцию. Отрицательное влияние высокой температуры на организм

Влажность воздуха также оказывает большое влияние на теплорегуляцию организма. Повышение относительной влажности воздуха влияет на теплоотдачу организма тем неблагоприятнее, чем выше температура окружающего воздуха. При этих температурах вырабатываемое организмом тепло отдается преимущественно или исключительно путем испарения, а так как высокая относительная влажность воздуха уменьшает процесс испарения, то отдача тепла путем испарения пота с поверхности тела будет крайне затруднена.

Движение воздуха имеет для теплорегуляции очень большое значение. Движение воздуха способствует отдаче тепла путем конвекции, так как при этом постоянно смещается образующийся вокруг тела слой теплого воздуха, что сказывается в снижении температуры кожи. Так, температура кожи человека под действием движения воздуха при различных его температурах снижалась в условиях эксперимента следующим образом.

Снижение температуры кожи под влиянием движения воздуха с повышением температуры последнего уменьшается и при 34° оказывается весьма незначительным. При температуре выше 36° движение воздуха может способствовать теплоотдаче только благодаря более эффективному испарению пота.
Движение воздуха при низкой температуре является весьма неблагоприятным фактором, так как при этом резко усиливается отдача путем конвекции.

Несмотря на значительные колебания температуры, относительной влажности и движения воздуха, наблюдаемые в условиях производства, организм человека справляется с ними благодаря большой приспособляемости теплорегуляционного аппарата и тем самым сохраняет тепловое равновесие. Эти границы резко снижаются при выполнении физической работы.

Отрицательное влияние высокой температуры на организм

Высокая температура воздуха, особенно при одновременном воздействии инфракрасного излучения и физической работе. Лучистое тепло от раскаленного или расплавленного металла и других тел вызывает усиление реакций со стороны сердечно-сосудистой системы и изменение водно-солевого баланса даже при температуре воздуха ниже 28—30° тем раньше, чем напряженнее выполняемая работа.

Так, например, при ручной чистке или шуровке котлов при кратковременном облучении интенсивностью 4—10 кал/см2 мин пульс и дыхание учащались в 2 раза и более, артериальное давление падало на 25—30%, температура тела после 4,5 часов работы поднималась до 38—39° и выше. Подобные изменения со стороны сердечно-сосудистой системы вызываются в основном значительными потерями организмом воды вследствие обильного потоотделения. Потери воды могут достигать 5—8 л за смену, или 7—10% веса тела. Такое обезвоживание, или дегидратация, организма резче всего сказывается на уменьшении объема крови (плазмы крови), которая теряет приблизительно вдвое большее количество воды, чем другие ткани, и становится более вязкой; кровяные тельца также теряют много воды, хотя и меньше, чем плазма крови.

Сгущение крови является дополнительной тяжелой нагрузкой для сердца, нарушает кровообращение и питание тканей и органов. Поэтому потеря организмом воды является весьма неблагоприятным фактором, тем более что с потом теряется значительное количество солей, главным образом поваренной соли. Так как в поту содержится в среднем 0,5—0,6% хлоридов, эти потери могут составить за смену 20—50 г поваренной соли.

Потеря кровяной плазмой значительных количеств поваренной соли лишает кровь способности удерживать воду и приводит к быстрому выведению из организма выпитой жидкости. При этом обильное питье пресной воды утоляет жажду лишь на короткое время и не может возместить воду, теряемую при выделении пота. Для возмещения этих потерь необходимо пить подсоленную воду. Потеря при потоотделении больших количеств воды приводит к уменьшению веса тела, достигающему 1,5—2 кг и более за смену; к утру следующего дня вес обычно восстанавливается.

Наряду с усиленным выведением жидкости кожно-легочным путем резко сокращается выведение ее с мочой. Однако до тех пор, пока обезвоживание организма не достигло крайних степеней (свыше 11% веса тела), выделение мочи не прекращается и при незначительном обезвоживании удерживается на уровне 500—1000 см3/сутки. Нарушение солевого обмена отражается и на секреции желудочного сока.

Е.П. Гора
Экология человека
Учебное пособие для вузов. – М.: Дрофа, 2007. – 540 с.

2.1. Природные факторы и их воздействие на организм

2.1.2. Метеорологические факторы и их влияние на организм

Человек, находясь в условиях естественной внешней среды, подвергается влиянию различных метеорологических факторов: температура, влажность и движение воздуха, атмосферное давление, осадки, солнечное и космическое излучения и т. д. Перечисленные метеорологические факторы в совокупности определяют погоду.

Погода – это физическое состояние атмосферы в данном месте в определенный период времени. Многолетний режим погоды, обусловленный солнечной радиацией, характером местности (рельеф, почва, растительность и т. д.), и связанная с ним циркуляция атмосферы создают климат.

Существуют различные классификации погод в зависимости от того, какие факторы положены в основу. С гигиенической точки зрения различают три типа погоды: оптимальный, раздражающий и острый.

• Оптимальный тип погоды благоприятно действует на организм человека. Это умеренно влажные или сухие, тихие и преимущественно ясные, солнечные погоды.

• К раздражающему типу относят погоды с некоторым нарушением оптимального воздействия метеорологических факторов. Это солнечные и пасмурные, сухие и влажные, тихие и ветреные погоды.

• Острые типы погод характеризуются резкими изменениями метеорологических элементов. Это сырые, дождливые, пасмурные, очень ветреные погоды с резкими суточными колебаниями температуры воздуха и барометрического давления.

Хотя на человека влияет климат в целом, в определенных условиях ведущую роль могут играть отдельные метеорологические элементы. Следует отметить, что влияние климата на состояние организма определяется не столько абсолютными величинами метеорологических элементов, свойственных тому или другому типу погоды, сколько непериодичностью колебаний климатических воздействий, являющихся в связи с этим неожиданными для организма.

Метеорологические элементы, как правило, вызывают у человека нормальные физиологические реакции, приводя к адаптации организма. На этом основано использование различных климатических факторов для активного воздействия на организм с целью профилактики и лечения различных заболеваний. Однако под влиянием неблагоприятных климатических условий в организме человека могут происходить патологические сдвиги, приводящие к развитию болезней. Всеми этими проблемами занимается медицинская климатология.

Медицинская климатология – отрасль медицинской науки, которая изучает влияние климата, сезонов и погоды на здоровье человека, разрабатывает методику использования климатических факторов в лечебных и профилактических целях.

Температура воздуха. Этот фактор зависит от степени прогревания солнечным светом различных поясов земного шара. Перепады температур в природе достаточно велики и составляют более 100 °C.

Зона температурного комфорта для здорового человека в спокойном состоянии при умеренной влажности и неподвижности воздуха находится в пределах 17–27 °C. Следует заметить, что этот диапазон индивидуально обусловлен. В зависимости от климатических условий, местожительства, выносливости организма и состояния здоровья границы зоны термического комфорта для разных лиц могут перемещаться.

Независимо от окружающей среды температура у человека сохраняется постоянно на уровне около 36,6 °C и является одной из физиологических констант гомеостаза. Пределы температуры тела, при которых организм сохраняет жизнеспособность, сравнительно невелики. Смерть человека наступает при повышении до 43 °C и при падении ниже 27–25 °C.

Относительное термическое постоянство внутренней среды организма, поддерживаемое посредством физической и химической терморегуляции, позволяет человеку существовать не только в комфортных, но и в субкомфортных и даже в экстремальных условиях. При этом адаптация осуществляется как за счет срочной физической и химической терморегуляции, так и за счет более стойких биохимических, морфологических и наследственных изменений.

Между организмом человека и окружающей его средой происходит непрерывный процесс теплового обмена, состоящий в передаче вырабатываемого организмом тепла в окружающую среду. При комфортных метеорологических условиях основная часть тепла, вырабатываемого организмом, переходит в окружающую среду путем излучения с его поверхности (около 56 %). Второе место в процессе теплопотери организма занимает отдача тепла путем испарения (примерно 29 %). Третье место занимает перенос тепла движущейся средой (конвекция) и составляет примерно 15 %.

Температура окружающей среды, влияя на организм через рецепторы поверхности тела, приводит в действие систему физиологических механизмов, которая в зависимости от характера температурного раздражителя (холод или жара) соответственно уменьшает или увеличивает процессы теплопродукции и теплоотдачи. Это, в свою очередь, обеспечивает сохранение температуры тела на нормальном физиологическом уровне.

Местная и общая гипотермия способны вызвать ознобление кожи и слизистых оболочек, воспаление стенок сосудов и нервных стволов, а также отморожение тканей, а при значительном охлаждении крови – замерзание всего организма. Охлаждение при потении, резкие перепады температур, глубокое охлаждение внутренних органов нередко ведут к простудным заболеваниям.

При адаптации к холоду терморегуляция изменяется. В физической терморегуляции начинает преобладать расширение сосудов. Несколько снижается артериальное давление. Выравнивается частота дыхания и сердечных сокращений, а также скорость кровотока. В химической терморегуляции усиливается несократительное теплообразование без дрожи. Перестраиваются различные виды обмена веществ. Сохраняются гипертрофированными надпочечники. Уплотняется и утолщается поверхностный слой кожи открытых участков. Увеличивается жировая прослойка, а в наиболее охлаждаемых местах откладывается высококалорийный бурый жир.

В реакции приспособления к холодовому воздействию вовлекаются почти все физиологические системы организма. При этом используются как срочные меры защиты обычных реакций терморегуляции, так и способы повышения выносливости к продолжительному воздействию.

• При срочной адаптации происходят реакции термической изоляции (сужение сосудов), понижения теплоотдачи и усиления теплообразования.

• При длительной адаптации те же реакции приобретают новое качество. Реактивность понижается, но резистентность повышается. Организм начинает отвечать значительными изменениями терморегуляции на более низкие температуры внешней среды, поддерживая оптимальную температуру не только внутренних органов, но и поверхностных тканей.

Таким образом, в ходе адаптации к низким температурам в организме происходят стойкие приспособительные изменения от клеточно-молекулярного уровня до поведенческих психофизиологических реакций. В тканях идет физико-химическая перестройка, обеспечивающая усиленное теплообразование и способность переносить значительные охлаждения без повреждающего действия. Взаимодействие местных тканевых процессов с саморегулирующимися общеорганизменными происходит за счет нервной и гуморальной регуляции, сократительного и несократительного термогенеза мышц, усиливающего теплообразование в несколько раз. Повышается общий обмен веществ, усиливается функция щитовидной железы, увеличивается количество катехоламинов, усиливается кровообращение мозга, сердечной мышцы, печени. Повышение метаболических реакций в тканях создает дополнительный резерв возможности существования при низких температурах.

Умеренное закаливание значительно повышает устойчивость человека к повреждающему действию холода, к простудным и инфекционным заболеваниям, а также общую сопротивляемость организма к неблагоприятным факторам внешней и внутренней среды, повышает работоспособность.

При повышении температуры основной обмен, а соответственно и выработка тепла у человека снижаются. Физическая терморегуляция характеризуется рефлекторным расширением периферических сосудов, что увеличивает кровоснабжение кожи, при этом отдача тепла организмом увеличивается в результате усиления излучения. Одновременно увеличивается потоотделение – мощный фактор теплопотери при испарении пота с поверхности кожи.

Химическая терморегуляция направлена на понижение теплообразования путем снижения обмена веществ.

При адаптации организма к повышенной температуре вступают в действие механизмы регуляции, направленные на поддержание термического постоянства внутренней среды. Первыми реагируют дыхательная и сердечно-сосудистая системы, обеспечивающие усиленную радиационно-конвекционную теплоотдачу. Далее включается наиболее мощная потоиспарительная система охлаждения.

Значительное повышение температуры вызывает резкое расширение периферических кровеносных сосудов, учащение дыхания и пульса, увеличение минутного объема крови с некоторым снижением артериального давления. Кровоток во внутренних органах и в мышцах уменьшается. Возбудимость нервной системы падает.

Когда температура внешней среды достигает температуры крови (37–38 °C), возникают критические условия терморегуляции. При этом теплоотдача осуществляется главным образом за счет потения. Если потение затруднено, например при сильной влажности окружающей среды, происходит перегревание организма (гипертермия).

Гипертермия сопровождается повышением температуры тела, нарушением водно-солевого обмена и витаминного равновесия с образованием недоокисленных продуктов обмена веществ. В случаях недостатка влаги начинается сгущение крови. При перегревании возможны нарушения кровообращения и дыхания, повышение, а затем падение артериального давления.

Длительное или систематически повторяющееся действие умеренно высоких температур приводит к повышению толерантности к тепловым факторам. Происходит закаливание организма. Человек сохраняет работоспособность при значительном повышении температуры внешней среды.

Таким образом, изменение температуры окружающей среды в ту или иную сторону от зоны температурного комфорта приводит в действие комплекс физиологических механизмов, способствующих сохранению температуры тела на нормальном уровне. В экстремальных температурных условиях при срыве адаптации возможны нарушения процессов саморегуляции и возникновение патологических реакций.

Влажность воздуха. Зависит от присутствия в воздухе водяных паров, которые появляются в результате конденсации при встрече теплого и холодного воздуха. Абсолютной влажностью называют плотность водяного пара или его массу в единице объема.

Переносимость человеком температуры окружающей среды зависит от относительной влажности.

Относительная влажность воздуха – это процентное отношение количества содержащихся в определенном объеме воздуха водяных паров к тому их количеству, которое полностью насыщает этот объем при данной температуре.

При падении температуры воздуха относительная влажность растет, а при повышении – падает. В сухой и жаркой местности днем относительная влажность составляет от 5 до 20 %, в сырой – от 80 до 90 %. Во время выпадения осадков она может достигать 100 %.

Относительную влажность воздуха 40–60 % при температуре 18–21 °C считают оптимальной для человека. Воздух, относительная влажность которого ниже 20 %, оценивается как сухой, от 71 до 85 % – как умеренно влажный, более 86 % – как сильно влажный.

Умеренная влажность воздуха обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма. У человека она способствует увлажнению кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. От влажности вдыхаемого воздуха в определенной мере зависит поддержание постоянства влажности внутренней среды организма. Сочетаясь с температурными факторами, влажность воздуха создает условия для термического комфорта или нарушает его, способствуя переохлаждению или перегреванию организма, а также гидратации или дегидратации тканей.

Одновременное повышение температуры и влажности воздуха резко ухудшает самочувствие человека и сокращает возможные сроки пребывания его в этих условиях. При этом происходит повышение температуры тела, учащение пульса, дыхания. Появляется головная боль, слабость, понижается двигательная активность. Плохая переносимость жары в сочетании с повышенной относительной влажностью обусловлена тем, что одновременно с усилением потоотделения при высокой влажности окружающей среды пот плохо испаряется с поверхности кожи. Теплоотдача затруднена. Организм все больше перегревается, и может возникнуть тепловой удар.

Повышенная влажность является неблагоприятным фактором и при пониженной температуре воздуха. При этом происходит резкое увеличение теплоотдачи, что опасно для здоровья. Даже температура 0 °C может привести к отморожению лица и конечностей, особенно при наличии ветра.

Низкая влажность воздуха (менее 20 %) сопровождается значительными испарениями влаги со слизистых оболочек дыхательных путей. Это приводит к уменьшению их фильтрующей способности и к неприятным ощущениям в горле и сухости во рту.

Границами, в пределах которых тепловой баланс человека в покое поддерживается уже со значительным напряжением, считают температуру воздуха 40 °C и влажность 30 % или температуру воздуха 30 °C и влажность 85 %.

Движение воздуха. Неравномерное прогревание различных участков земной поверхности приводит к перемещению воздушных масс. Холодные и тяжелые массы воздуха непрерывно вытесняют более теплые и легкие, создавая ветер. Скорость или сила ветра измеряется узлами, баллами и метрами в секунду. В соответствии с этим была предложена следующая шкала ветров (табл. 2.3).

Таблица 2.3. Сила ветра по Бофорту 1

Ветер, являясь составной частью погоды, может оказывать значительное влияние на организм. Нормальными для человека считают условия, когда в области термического комфорта дует тихий и легкий ветер со скоростью 1–4 м/с.

Умеренный ветер оказывает тонизирующее действие на организм. Усиливая испарение с поверхности кожи и конвекционно снимая тепло, он способствует лучшей теплоотдаче и охлаждению тела. Это облегчает переносимость жары. Однако когда температура воздуха начинает превышать температуру кожи человека, то ветер уже не охлаждает, а конвекционно нагревает организм. Сухой и горячий ветер раздражает слизистые оболочки дыхательных путей, высушивает кожу.

Умеренный ветер при холодной погоде стимулирует увеличение теплообразования. Он бодрит здорового человека, способствует закаливанию организма.

Интенсивный ветер передвигает границы температурного комфорта, что стимулирует теплорегуляцию, усиливает деятельность нервной и эндокринной систем организма, вызывает изменение просвета кровеносных сосудов кожи. Сильный ветер также оказывает давление на механорецепторы кожи. Он затрудняет дыхание, угнетающе влияет на психическую сферу человека. В сочетании с высокой температурой сильный ветер способствует перегреванию организма, дегидратации кожи. В холодную погоду, особенно при больших морозах, он не только оказывает высушивающее действие, но и приводит к охлаждению, озноблению и отморожению.

Таким образом, различные скорости движения воздуха вызывают неоднозначные изменения жизненных функций организма.

Атмосферное давление. На уровне моря в среднем атмосферное давление составляет 101,3 кПа (760 мм рт. ст.). Общее барометрическое давление распределяется между составляющими воздух газами в соответствии с их процентным содержанием. Каждый газ имеет свое парциальное давление, т. е. суммарное давление всех молекул данного газа в объеме.

Давление играет важную роль в функционировании организма. Вследствие разности парциальных давлений в теле человека совершается газообмен. Вся система кровообращения работает по принципу разности гидростатических давлений, которые находятся в коррелятивных связях с внешним давлением. Меняющееся давление в придаточных полостях черепа способствует кровообращению в мозге. Изменения разности давлений между внешней средой и замкнутыми полостями тела сказываются на состоянии человека.

Перепады атмосферного давления вызывают ряд функциональных изменений в организме. Прежде всего они касаются сердечно-сосудистой системы. Так, в нормальных условиях при повышении барометрического давления снижается артериальное давление, возрастает частота сердечных сокращений. При понижении барометрического давления отмечаются противоположные сдвиги. Могут возникнуть признаки кислородного голодания.

Значительные перепады атмосферного давления, гипер– и гипобария приводят к разнообразным патологическим проявлениям.

Читайте также: