Терморегуляція організму людини в процесі праці

Посилення енергозатрат і обміну речовин при виконанні роботи, зокрема м'язової, викликає в організмі працівника збільшення теп­лоутворення, що відображається на його терморегуляції. Основні зміни терморегуляції при роботі виражаються в підвищенні темпе­ратури тіла і шкіри, а також у зміні тепловіддачі.

У людини температура підтримується на постійному рівні (36,5...37,0°С). Постійність ця забезпечується двома процесами — теплоутворенням і тепловіддачею.

Джерелом утворення тепла в організмі є окислювальні процеси. Особливо багато тепла утворюється в м'язах під час роботи. Так, під час ходьби теплоутворення збільшується в 1,5—2 рази, а при інтен­сивній м'язовій роботі — в 10 і більше разів.

При охолодженні організму теплоутворення збільшується за ра­хунок посилення окислювально-відновлювальних процесів. Це так звана хімічна регуляція. Крім того, посилення теплоутворення забез­печується мимовільним м'язовим тремором, що становить механічну регуляцію. За низьких температур навколишнього середовища спо­живання кисню і теплопродукція можуть збільшуватися в 3—5 раз.

Утворюване в організмі тепло не може бути подальшим джере­лом енергії і виводиться з нього через шкіру і легені. Тепловіддача здійснюється шляхом конвекції, проведення, випромінювання та випаровування.

Конвекція — це віддача тепла у навколишнє повітряне сере­довище.

Проведення — це віддача тепла предметам, які безпосередньо прилягають до людини (одяг, взуття, інструменти).

Випромінювання — це нагрівання навколишніх предметів, які мають нижчу температуру, шляхом поширення теплової енергії че­рез повітряне середовище.

Випаровування — це віддача тепла шляхом потовиділення. Ви­паровування 1 мл поту з поверхні тіла призводить до втрати 0,585 ккал тепла.

В стані спокою при температурі 18...20 °С тепловіддача організ­му забезпечується за рахунок конвекції і проведення на 30%, за рахунок випромінювання — на 45% і за рахунок випаровування — на 25%. При підвищенні температури зовнішнього середовища до 34—35% тепловіддача здійснюється виключно шляхом випарову­вання поту. В умовах підвищеної температури, особливо при інтен­сивній м'язовій роботі, коли в організмі працівника збільшується теплоутворення, потовиділення може збільшуватися до 1 л за годи­ну проти 0,5...0,7 л за добу.

При високій температурі виробничого середовища у працівників відмічаються збільшення частоти пульсу до 140... 180 ударів за хви­лину, підвищення артеріального кров'яного тиску та підвищення температури шкіри. В деяких випадках можливий тепловий удар, тобто гіпертермія (перегрів організму) третього ступеня, що при­зводить до втрати свідомості, погіршення кровообігу. Зауважимо, проте, що невелике підвищення температури тіла працівника на по­чатку роботи позитивно впливає на організм: підвищуються збудли­вість нервових центрів, лабільність і працездатність. Роботами До­нецького ЩЦ гігієни праці і профзахворювань встановлено, що температура повітря +22 °С є тією межею, вище якої знижується працездатність. Так, при температурі виробничих приміщень в ме­жах 26... З О °С працездатність знижується наполовину порівняно з її рівнем при температурі +18 °С.

Утворення великої кількості тепла в організмі працівника під час роботи навіть при температурі 18...20 °С супроводжується інтенсив­ним потовиділенням. Так, при 20°С під час порівняно легкої фізич­ної роботи потовиділення становить 90 г/год, а при важкій — 400 г/год; при 25°С — відповідно 130 і 470 г/год.

Ефективність терморегуляції організму працівника великою мірою залежить від особливостей поєднання температури, волого­сті і руху повітря. Чим вища вологість повітря і менша швидкість його переміщення, тим повільніше випаровується піт. Висока во­логість повітря утруднює випаровування поту з поверхні тіла пра­цівника, який виконує інтенсивну м'язову роботу, уже при темпе­ратурі +21 °С. При відносній вологості, яка перевищує 85%, і температурі повітря понад ЗО °С порушується терморегуляція ор­ганізму і може статися його перегрів. Оптимальні значення відно­сної вологості повітря 40—60%, максимально допустимі — не більш як 75%.

Рух повітря може бути як фактором охолодження організму (при температурі 15... 18 °С), так і фактором перегріву (при температу­рі 40 °С).

Показники оптимальних температур у приміщеннях для деяких видів робіт при відносній вологості повітря 50% і обмеженому пе­реміщенні повітря наведені нижче.

Розумова робота.................................................20...23 °С

Легка фізична робота сидячи............................19...20 °С

Легка фізична робота стоячи...............................17... 18 °С

Важка робота стоячи............................................16... 17 °С

Дуже важка робота..............................................15...16 °С

Завдяки складній системі терморегуляції в організмі працюю­чої людини підтримується тепловий баланс. При цьому, якщо нагромадження тепла в організмі під час важкої роботи в умовах нагріваючого мікроклімату супроводжується терморегуляцією за рахунок тепловіддачі, то при роботі в умовах охолодження викли­кане нею теплоутворення використовується для захисту організму від переохолодження. Це означає, що енергозатрати на виконання самої роботи в умовах охолодження зменшуються. Легка робота в холодних умовах виконується при підвищених енергозатратах по­рівняно з такою ж роботою, що виконується за нормальних умов. Важка робота виконується при однакових енергозатратах за умов охолодження, і перегріву при різній спрямованості процесів тер­морегуляції.

Щодо розумової праці, то значне тепловиділення характерне для тих її видів, які супроводжуються емоціями. Особливо сильно воно виявляється при розумових навантаженнях, вирішенні складних, відповідальних завдань.

Показники віддачі води через шкіру і легені працівника викорис­товуються для оцінки важкості праці. Так, якщо цей показник ста­новить 0,15 кг/год, то роботи відносяться до легких; 0,20 кг/год — важких і більш 0,5 кг/год — дуже важких робіт.

Значна втрата поту під час роботи призводить до порушень в організмі працівника, зокрема обезводнення і в зв'язку з цим згущення крові, а також втрат великої кількості солей і вітамінів. Тому одним з важливих заходів запобігання порушенням водно-сольового та вітамінного балансу в організмі працюючих в умовах нагріваючого мікроклімату є раціональний питний режим (вода з домішкою 0,5—0,75% хлориду натрію, білково-вітамінні суміші тощо).

З усього сказаного випливає, що оптимізація умов праці та фізіо­логічна регламентація трудового процесу, зокрема нормування на­вантажень залежно від температурного режиму, мають важливе економічне і соціальне значення.