Реакции организма человека на воздействие инфракрасного излучения

ВведениеИнфракрасное излучение как параметр микроклимата
1.1. Спектральные характеристики инфракрасного излучения
1.2. Закономерности инфракрасной радиации
1.3. Интенсивность инфракрасного излучения
2. Физиологическое действие инфракрасного излучения на человека
2.1. Теплообмен между организмом и окружающей
производственной средой
2.2. Общие терморегуляторные изменения в организме в производственных условиях
2.3. Изменение физиологических функций при воздействии инфракрасного излучения
2.4. Явления адаптации к инфракрасному облучению
2.5. Патологические состояния в связи с воздействием инфракрасного излучения
3. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата производственных помещений
4. Профилактика неблагоприятного воздействия
микроклимата Заключение
Список литературы

Отсюда вытекает ряд гигиенических требований к метеорологическим условиям окружающей среды с обязательным учетом характера и тяжести работы – этого дополнительного источника теплообразования.
Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005—88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и Санитарными нормами микроклимата производственных помещений (СН 4088-86). Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями.
В этих нормах отдельно нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне производственного помещения: температура, относительная влажность, скорость воздуха в зависимости от способности организма человека к акклиматизации в разное время года, характера одежды, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении.
Для оценки характера одежды (теплоизоляции) и акклиматизации организма в разное время года введено понятие периода года. Различают теплый и холодный период года. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10 °С и выше, холодный — ниже +10 °С.
При учете интенсивности труда все виды работ, исходя из общих энергозатрат организма, делятся на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые.
Характеристику производственных помещений по категории выполняемых в них работ устанавливают по категории работ, выполняемых 50 % и более работающих в соответствующем помещении. К легким работам (категории I) с затратой энергии до 174 Вт относятся работы, выполняемые сидя или стоя, не требующие систематического физического напряжения (работа контролеров, в процессах точного приборостроения, конторские работы и др.). Легкие работы подразделяют на категорию Iа (затраты энергии до 139 Вт) и категорию Iб (затраты энергии 140 - 174 Вт). К работам средней тяжести (категория II) относят работы с затратой энергии 175 - 232 Вт (категория IIа) и 233 - 290 Вт (категория IIб). В категорию IIа входят работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей, в категорию IIб — работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей (в механосборочных цехах, текстильном производстве, при обработке древесины и др.). К тяжелым работам (категория III) с затратой энергии более 290 Вт относят работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности с постоянным передвижением, с переноской значительных (более 10 кг) тяжестей (в кузнечных, литейных цехах с ручными процессами и др.).
По интенсивности тепловыделений производственные помещения делят на группы в зависимости от удельных избытков явной теплоты. Явной называется теплота, воздействующая на изменение температуры воздуха помещения, а избытком явной теплоты — разность между суммарными поступлениями явной теплоты и суммарными теплопотерями в помещении. Явная теплота, которая образовалась в пределах помещения, но была удалена из него без передачи теплоты воздуху помещения (например, с газами от дымоходов или с воздухом местных отсосов от оборудования), при расчете избытков теплоты не учитывается. Незначительные избытки явной теплоты — это избытки теплоты, не превышающие или равные 23 Вт на 1 м3 внутреннего объема помещения. Помещения со значительными избытками явной теплоты характеризуются избытками теплоты более 23 Вт/м3.
Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м2 при облучении 50 % поверхности человека и более, 70 Вт/м2 —при облучении 25-50 % поверхности и 100 Вт/м2 —при облучении не более 25 % поверхности тела.
Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретого металла, стекла, открытого пламени и др.) не должна превышать 140 Вт/м2, при этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхности тела и обязательно использование средств индивидуальной защиты.
В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТ 12.1.005—88 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.
 Для контроля метеоусловий используются приборы: термометры, термограф и парный термометр; актинометр при замерах напряженности излучений; психрометр или гидрограф при измерении относительной влажности; анемометр или кататермометр для замеров скорости движения воздуха.
4. Профилактика неблагоприятного воздействия микроклимата
Методы снижения неблагоприятного влияния производственного микроклимата регламентируются «Санитарными правилами по организации технологических процессов и гигиеническими требованиями к производственному оборудованию» и осуществляются комплексом технологических, санитарно-технических, организационных и медико-профилактических мероприятий.
Ведущая роль в профилактике вредного влияния высоких температур, инфракрасного излучения принадлежит технологическим мероприятиям: замена старых и внедрение новых технологических процессов и оборудования, способствующих оздоровлению неблагоприятных условий труда (например, замена кольцевых печей для сушки форм и стержней в литейном производстве туннельными; применение штамповки вместо поковочных работ; применение индукционного нагрева металлов токами высокой частоты и т.д.) Внедрение автоматизации и механизации дает возможность пребывания рабочих вдали от источника радиационной и конвекционной теплоты. Необходимо рациональное размещение технологического оборудования. Основные источники тепла желательно размещать непосредственно под аэрационным фонарем, около внешних стен здания и в один ряд на таком расстоянии друг от друга, чтобы тепловые потоки от них не перекрещивались на рабочих местах.
К группе санитарно-технических мероприятий относится применение коллективных средств защиты: локализация тепловыделений, теплоизоляция горячих поверхностей, экранирование источников либо рабочих мест; воздушное душирование, радиационное охлаждение, мелкодисперсное распыление воды; общеобменная вентиляция или кондиционирование воздуха. Общеобменной вентиляции при этом отводится ограниченная роль — доведение условий труда до допустимых с минимальными эксплуатационными затратами.
Уменьшению поступления теплоты в цех способствуют мероприятия, обеспечивающие герметичность оборудования. Плотно подогнанные дверцы, заслонки, блокировка закрытия технологических отверстий с работой оборудования — все это значительно снижает выделение теплоты от открытых источников. Выбор теплозащитных средств в каждом случае должен осуществляться по максимальным значениям эффективности с учетом требований эргономики, технической эстетики, безопасности для данного процесса или вида работ и технико-экономического обоснования.
Теплоизоляция поверхностей источников излучения (печей, сосудов и трубопроводов с горячими газами и жидкостями) снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает как общее тепловыделение, так и радиационное.
Теплозащитные экраны применяют для локализации источников лучистой теплоты, уменьшения облученности на рабочих местах и снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление теплового потока за экраном обусловлено его поглотительной и отражательной способностью. В зависимости от того, какая способность экрана более выражена, различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие экраны.
При воздействии на работающего теплового облучения интенсивностью 0,35 кВт/м2 и более, а также 0,175-0,35 кВт/м2 при площади излучающих поверхностей в пределах рабочего места более 0,2 м2 применяют воздушное душирование (подачу воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место). Охлаждающий эффект воздушного душирования зависит от разности температур тела работающего и потока воздуха, а также от скорости обтекания воздухом охлаждаемого тела.
Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция. Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего. По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции.
Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях применяют наиболее совершенный вид промышленной вентиляции — кондиционирование воздуха. Кондиционированием воздуха называется его автоматическая обработка с целью поддержания в производственных помещениях заранее заданных метеорологических условий независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, наружных метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении. Такие строго определенные параметры воздуха создаются в специальных установках, называемых кондиционерами.
Важное значение для профилактики перегрева организма имеют индивидуальные средства защиты.
Важным фактором, способствующим повышению работоспособности рабочих в горячих цехах, является рациональный режим труда и отдыха. Он разрабатывается применительно к конкретным условиям работы. Частые короткие перерывы более эффективны для поддержания работоспособности, чем редкие, но продолжительные. При физических работах средней тяжести на открытом воздухе с температурой до 25°С внутренний режим предусматривает 10-минутные перерывы после 50-60 мин работы; при температуре наружного воздуха 25-33 °С рекомендуется 15-минутный перерыв после 45 мин работы и разрыв рабочей смены на 4-5 ч на период наиболее жаркого времени. Таким образом, рационализация режимов труда и отдыха достигается сокращением длительности рабочего времени за счет дополнительных перерывов, созданием условий для эффективного отдыха в помещениях с нормальными метеорологическими условиями. С этой целью для работающих при высокой температуре воздуха и значительном инфракрасном излучении в цехе или примыкающем к нему помещении устраиваются специальные так называемые радиационные кабины или комнаты отдыха.
Немалая роль в профилактике перегреваний и действия инфракрасной радиации отводится спецодежде, средствам индивидуальной защиты рабочих, рациональному пищевому и тепловому режиму.
Заключение
Итак, завершая исследование воздействия инфракрасного излучения как параметра микроклимата производственной среды на организм человека можно сделать следующие выводы, вытекающие из данной работы.
Метеорологические условия производственной среды (температура воздуха, влажность, скорость движения воздуха, тепловое (инфракрасное) излучение) определяют теплообмен и тепловое состояние организма и могут оказывать существенное влияние на функциональное состояние различных систем, самочувствие, работоспособность и здоровье работающих (раздел 2.1., 2.2.).
Физиологические реакции организма и клиническая картина состояний при воздействии инфракрасного излучения и сопутствующих ему (как правило) высоких температур разнообразны и обусловлены степенью напряжения механизмов терморегуляции. Было отмечено, что к воздействию теплового облучения особенно чувствительны сердечно-сосудистая, дыхательная, нервная системы (раздел 2.3.,2.5.).
Кроме того, литературные данные свидетельствуют о том, что на фоне функциональных изменений, обусловленных нарушением теплообмена, усугубляется действие на организм промышленных ядов, вибрации. Это в значительной степени определяет необходимость нормирования микроклимата и разработку гигиенических требований к мероприятиям, направленных на профилактику перегревания (и переохлаждения) организма.
Как было указано выше, производственный микроклимат формируется под влиянием многих факторов и отличается большим разнообразием.
В основу принципов нормирования параметров микроклимата положена дифференциальная оценка оптимальных и допустимых метеорологических условий в рабочей зоне в зависимости от тепловой характеристики производственного помещения, категории работ по степени тяжести и периода года (раздел 3.).
Комфортным и (или) допустимым состоянием в системе « человек- среда обитания» должно быть и тепловое самочувствие человека, или тепловой баланс.
В качестве объективных показателей оптимального и допустимого теплового состояния человека определены те, которые наиболее тесно коррелируют с теплоощущениями организма и реакциями ряда физиологических систем.
По мере накопления данных в области физиологии теплообмена, развития различных отраслей промышленности, появления прогрессивных технических и технологических решений будут возникать новые задачи в области нормирования и оценки микроклимата.
Список литературы:
С. В. Белов. «Безопасность жизнедеятельности».
М.: «Высшая школа», 1999 г.
2. Л. В. Бондаренко, В. В. Персиянов, В. А. Кудрявцев, В.Г. Ткачев.
«Безопасность жизнедеятельности». Москва, 2001г.
3. «Руководство по профессиональным болезням»,
под ред. Н. Ф. Измерова. М.: «Медицина», 1983 г.
4. А. А. Каспаров. «Гигиена труда и промышленная санитария».
М.: «Медицина», 1977 г.
5. «Гигиеническое нормирование факторов производственной среды и
трудового процесса», под ред. Н. Ф. Измерова, А. А. Каспарова.
М.: «Медицина», 1986 г.
6. С. В. Алексеев, В. Р. Усенко. «Гигиена труда». М: Медицина, 1998 г.
7. ГОСТ 12.1.005-88. ССТБ. Общие санитарно-гигиенические
требования к воздуху рабочей зоны.
4