Тема 5: методы изучения и гигиеническая оценка комплексного действия метеофакторов на организм.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Механизмы терморегуляции в организме

2. Физическая терморегуляция. Характеристика путей отдачи тепла и обуслав­ливающих их факторов.

3. Погода, ее определение и определяющие ее факторы. Влияние погоды на орга­низм человека.

4. Метеотропные реакции, заболевания и их профилактика.

5. Клиническая классификация погод, их характеристика и использование в работе врача.

6. Понятие о климате и климатообразующих факторах; классификация климатов и их физиолого-гигиеническая характеристика.

7. Влияние климата на здоровье, формирование, течение заболеваний и их про­филактика.

8. Проблема акклиматизации на современном этапе, и пути ее реализации.

9. Основные принципы закаливания организма, способы и методы закаливания организма.

10. Методы изучения комплексного влияния метеофакторов на организм, их отличительные особенности, преимущества и недостатки.

11. Сущность метода определения охлаждающей способности воздуха; использу­емые для этого приборы, их устройство и правила работы.

12. Учение об эффективных температурах. Зона, линия комфорта.

Тепловое равновесие в организме человека, как и всех животных, возможно только при условии, если приход тепла равен расходу; в противном случае наблю­дается или перегревание или переохлаждение тела. В зависимости от характера питания, выполняемой работы, одежды, возраста, состояния здоровья и физиче­ских факторов окружающей среды (температуры, влажности, подвижности воз­духа, лучистой энергии) величины теплопродукции и теплоотдачи изменяются в широких пределах. Экспериментально установлено, что для поддержания тем­пературы тела на нормальном уровне необходимо, чтобы одетый человек терял при легкой работе 1,2-1,4 милликалории тепла в секунду с 1 см² поверхности тела; при средней и тяжелой работе теплопотери возрастают в 2-3 и более раз. Непос­редственное определение величины теплопотерь организмом крайне сложно, поэтому пользуются различными косвенными способами их определения. Одним из данных способов является метод кататермометрии, позволяющий определить величину потери тепла физическим телом в зависимости от температуры и ско­рости движения воздуха. Хотя он и не может воспроизвести условия потери тепла с поверхности тела человека, которые, как известно, зависят не только от охлаж­дающей способности воздуха, но и от работы терморегуляторных систем организ­ма. С помощью данного метода установлено, что оптимальное тепловое самочув­ствие у лиц "сидячих" профессий при обычной одежде в помещениях наблюдается при величине охлаждения кататермометра в пределах 5,5-7,0 милликалории в секунду. При более высоких показаниях кататермометра данные группы людей будут испытывать холод, а при меньших - духоту; при показаниях кататермомет­ра 3,2 милликалории в секунду повышается потоотделение.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ. Кататермометры бывают двух типов: кататермометр Хилла, имеющий ци­линдрический резервуар и шаровой кататермометр. У кататермометра Хилла шкала термометра разделена на градусы от 35⁰ до 38⁰, у шарового – от 33⁰ до 40⁰ (рис. 8С)

ПРИНЦИП РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ

Если нагреть кататермометр до температуры выше температуры окружающего воздуха, то при охлаждении он потеряет, главным образом, под влиянием наруж­ной температуры и движения воздуха, некоторое количество тепла. Вследствие постоянства теплоемкости спирта и стекла, из которых сделан прибор, он теряет при охлаждении с 38⁰ до 35⁰ строго определенное количество тепла, которое устанавливается лабораторным путем отдельно для каждого кататермометра. Эта потеря тепла с 1 см² поверхности резервуара кататермометра выражается в милликалориях и обозначается на каждом кататермометре в виде его постоянного фактора - F.

ПОРЯДОК РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ

A. Прибор нагревают в горячей воде (65-70°) до тех пор, пока спирт не заполнит половины верхнего резервуара; вынув из воды, кататермометр вытирают насухо и помещают на штативе в исследуемое место, защищая при этом от действия лучистой энергии; фиксируют время опускания спирта с 38⁰ до 35⁰. Производят расчет по следующей формуле:

, где

H - величина охлаждения прибора, характеризующая охлаждающую спо­собность воздуха при данных условиях мкал/см /сек;

F - фактор прибора;

a - количество секунд, в течение которых спирт опустился 38⁰ до 35⁰.

B. Определение скорости движения слабых потоков воздуха производится по эмпирическим формулам:

² = (менее 1 м/сек)

² = (более 1 м/сек),

где:

V - скорость движения воздуха в м/сек;

H - величина охлаждения кататермометра;

Q - разность между средней температурой тела 36,5° и температурой воздуха в комнате в момент исследования;

0,20 и 0,40, а также 0,1,3 и 0,47 - коэффициенты.

Однако производить все вычисления по данным формулам нет необходимости. Нужно предварительно определить, чему равно выражение H/Q, а затем по таб­лицам 6 и 7 найти соответствующую этой величине скорость движения воздуха в обследуемом помещении.

Таблица 6. Скорость движения воздуха меньше 1 метра в секунду с учетом поправок на температуру

Н Q	Температура воздуха в градусах
	10,0	12,5	15,0	17,5	20.0	22,5	25,0	26,0
0,27	-	-	-	-	0041	0,047	0,051	0,059
0,28	-	-	-	0,049	0,051	0,061	0,070	0,070
0,29	0,041	0,050	0,051	0,060	0,067	0,076	0,085	0,089
0,30	0,051	0,060	0,065	0,073	0,082	0,091	0,101	0,104
0,31	0,061	0,070	0,079	0,088	0,096	0,107	0,116	0,119
0,32	0,076	0,085	0,094	0,104	0,113	0,124	0,136	0,140
0,33	0,091	0,101	0,110	0,119	0,128	0,140	0,153	0,159
0,34	0,107	0,115	0,129	0,139	0,148	0,160	0,174	0,179
0,35	0,127	0.136	0,145	0,154	0,167	0,180	0,196	0,203
0,36	0,142	0,151	0,165	0,179	0.192	0,206	0,220	0,225
0,37	0,163	0,172	0,185	0.198	0,212	0,226	0,240	0.245
0,38	0,183	0,197	0,210	0,222	0,239	0,249	0,266	0,273
0,39	0,208	0,222	0,232	0,244	0,257	0,274	0,293	0,300
0,40	0,229	0,242	0,256	0,269	0,287	0,305	0,323	0,330
0,41	0,254	0,267	0,282	0,299	0,314	0.330	0.349	0,364
0,42	0,280	0,293	0,311	0,325	0,343	0,361	0,379	0,386
0,43	0,310	0,324	0,342	0,356	0,373	0,392	0,410	0,417
0,44	0,340	0,354	0,368	0,385	0,401	0.417	0,445	0,449
0,45	0,366	0,351	0,398	0,412	0,429	0,449	0,471	0.478
0,46	0,396	0,415	0,429	0,446	0,465	0,483	0,501	0,508
0,47	0,427	0,445	0,464	0,482	0,500	0,518	0,537	0,544
0,48	0,468	0,481	0,499	0,513	0,531	0,551	0,572	0.579
0,49	0,503	0,516	0,535	0,566	0,571	0,590	0,608	0.615
0,50	0,539	0,557	0,571	0.589	0,604	0,622	0,640	0,651
0,51	0,574	0,593	0.607	0,628	0,648	0.666	0,684	0,691
0,52	0,615	0.633	0,644	0,665	0,683	0,701	0,720	0,727
0,53	0,656	0,674	0,688	0,705	0,724	0,742	0,760	0,768
0,54	0,696	0,715	0,729	0,746	0764	0,783	0,801	0,808
0,55	0,737	0,755	0,770	0,790	0,807	0,807	0,844	0,851
0,56	0,788	0,801	0,815	0,833	0.851	0,867	0,884	0.894
0,57	0,834	0,852	0,867	0,882	0,898	0,915	0933	0,940
0,58	0,879	0,898	0,912	0,929	0,911	0,959	0,972	0,977
0,59	0,930	0,943	0,957	0,971	0,985	1,001	1,018	1,023
0,60	0,981	0,994	1,008	1,022	1,033	1,014	1,056	1,060

Таблица 7. Скорость движения воздуха больше 1 метра в секунду.

Н Q	Скорость м/сек	Н Q	Скорость м/сек	Н Q	Скорость м/сек
0,60	1,00	0,83	2,22	1,15	4,71
0,61	1,04	0,84	2,28	1,18	4,99
0,62	1,09	0,85	2,34	1,20	5,30
0,63	1,13	0,86	2,41	1,23	5,43
0,64	1,18	0,87	2,48	1,25	5,69
0.65	1,22	0,88	2,54	1,28	5,95
0,66	1,27	0.89	2,61	1,30	6,24
0,67	1,32	0,90	2,68	1,35	6,73
0,68	1,37	0,91	2,75	1,40	7,30
0,69	1,42	0,92	2,82	1,45	7,88
0,70	1,47	0.93	2,90	1,50	8,49
0,71	1.72	0,94	2,97	1,55	9,13
0,72	1,58	0,95	3,04	1,60	9,78
0,73	1,63	0.96	3,12	1,65	10,05
0,74	1,68	0,97	3.19	1,70	11,2
0,75	1,74	0,98	3,26	1,75	11,8
0,76	1,80	0,99	3.35	1,80	12,6
0,77	1,85	1,00	3,43	1,85	13,4
0,78	1,91	1,03	3.66	1,90	14,2
0,79	1,97	1,05	3,84	1,95	15,0
0,80	2,03	1,08	4,08	2,00	15,8
0,81	2,09	1,10	4,26
0,82	2,16	1,13	4,52

Пример: допустим, что величина охлаждения кататермометра Н равна 7,4 милликалории в секунду. Температура 20⁰ C.

Q = (36,5 - 20) = 16,5°,

По таблице 6 находим, что величине 0,45 соответствует при 20° скорость движения воздуха 0,429 м/сек.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕМПЕРАТУР

Определение эффективных температур, как и термометрия, яв­ляется методом оценки комплексного воздействия атмосферных условий, т.е. позволяет косвенным путем определить суммарное воздействие на организм трех метеорологических факторов: температуры, влажности и движения воздуха. Раз­ница в методах заключается в том, что при кататерометрии используется прибор, который реагирует на воздействие холода или тепла и дает показания, по которым можно судить о тепловом ощущении человека. При методе эффективных темпе­ратур никакого специального прибора не требуется. Оценка метеорологических условий производится на основании сопоставления определенных комбинаций температуры, влажности и движения воздуха с субъективными тепловыми ощу­щениями человека. Эффективная температура показывает эффект теплоощущения от одновременного воздействия на организм температуры, влажности и дви­жения воздуха. Она выражается в градусах эффективных температур.

Например, человек испытывает теплоощущение при температуре 17,7°С, 100% относительной влажности и скорости движения воздуха 0 м/сек, такое же, как и при 22,4⁰ С, при 70% относительной влажности и скорости движения возду­ха 0,5 м/сек.

В приведенном выше примере эффективная температура равна 17,7°ЭТ. Таким образом, эффективная температура есть характеристика метеорологических ус­ловий, производящих тот же тепловой эффект, что и неподвижный воздух при 100% влажности и определенной температуре. Метод эффективных температур получил широкое применение в гигиенической практике, хотя следует отметить, что он содержит ряд принципиальных недостатков. Самым существенным недо­статком является то, что он ориентирован на изучение условий теплоотдачи в зависимости от физических свойств внешней среды и не учитывает тех физиоло­гических реакций, которые компенсируют теплопотери и обеспечивают поддер­жание теплового баланса. В основу построения графиков эффективной темпера­туры положены совершенно нефизиологические условия - неподвижный воздух при 100% влажности.

НОРМЫ ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕМПЕРАТУР. На основании многочисленных наблюдений был установлен ряд эффективных температур для разнообразных комбинаций температуры, влажности, скорости движения воздуха, в основу которых был положен принцип учета субъективных ощущений человека. Все эффективные температуры, при которых 50% испытуемых лиц чувствовали себя хорошо, были отнесены к так называемой "зоне комфорта". В пределах ее была установлена линия комфорта, при которой 90% лиц чувствовали себя комфортабельно. Большое число прове­денных опытов показывает, что "зона комфорта" обычно одетых людей, находя­щихся в покое, лежит в пределах 17,2⁰ - 21,7⁰ эффективной температуры; линия комфорта - в пределах 18,1⁰ - 18,9⁰ ЭТ.

Определение эффективной температуры по таблицам.

Для определения эффективной температуры по таблицам необходимо знать тем­пературу, относительную влажность и скорость движения воздуха. Существует нормальная шкала для обычно одетых людей в условиях выполнения легкой работы.

Нормальная шкала эффективной температуры представлена в таблице 8, по которой можно определить эффективную температуру для различных сочетаний величины температуры воздуха от 15 до 25⁰ С, относительной влажности 100, 50, 20% и скорости движения воздуха 0,15, 30, 60, 90 м/мин.

Таблица 8. Нормальная шкала Э.Э.Т.

Показания сухого термометра ^0С	Скорость движения воздуха в м/мин
	0			15			30			60			90
	Относительная влажность воздуха в %
	100	50	20	100	50	20	100	50	20	100	50	20	100	50	20
15	15	13,9	13,3	14,1	13,2	12,8	13,1	12,4	12,0	11,5	11,0	10,6	10,0	9,8	9,5
16	16	14,7	14,1	15,2	14,1	13,5	14,3	13,4	12,8	12,7	12,0	11,6	11,3	10,5	10,5
17	17	15,5	14,8	16,2	15,2	14,2	15,3	14,3	13,6	13,9	13.0	12,5	12,5	11,4	11,4
18	18	16,3	15,5	17,3	16,2	15,0	16,4	15,2	14,4	15,1	14,0	13,3	13,7	12,7	12,4
19	19	17,2	16.3	18,4	17.3	15,7	17,5	16,1	15,3	16,2	14,9	14,2	15,0	13,8	13,4
20	20	18,0	17,0	19,4	18,4	16,6	18,7	17,0	16,0	17,4	15,9	15,1	16,2	14,8	14,4
21	21	18,8	17,7	20,4	19,4	17,4	19,8	17,8	16,7	18,5	16,7	15,8	17,4	15,9	15,1
22	22	19,5	18,3	21,4	20,4	18,3	20,9	18,6	17,5	19,6	17,6	16,7	18,6	18,9	16,0
23	23	20,3	19,0	22,5	21,4	19,1	21,9	19,4	18,3	20,9	18,6	17,5	19,9	17,9	16,7
24	24	21,1	19,7	23,5	22,5	19,9	23,0	20,3	19,0	22,0	19,5	18,3	21,1	18,8	17,6
25	25	22,0	20,4	24,5	23,5	20,6	24,0	21,2	19,6	23,1	20,5	19,0	22,3	19,6	18,5

Пример: допустим, что температура воздуха в комнате 18⁰ C, влажность 50% и скорость движения воздуха 30 м/мин.

Для определения эффективной температуры, соответствующей данным метеорологическим условиям, находим в первом вертикальном столбце температуру, равную 18⁰ C и отмечаем горизонтальную графу, в которой она находится. Затем отыскиваем вверху таблицы скорость движения воздуха, равную 30 м/мин и отмечаем под ней в одном из вертикальных столбцов влажность, соответствующую 50%. В месте пересечения этого вертикального столбца с горизонтальной графой, в которой указана температура 18⁰ C, находим величину 15,2, которая и будет искомой эффективной температурой.

Определение эффективной температуры по номограмме.

Рис. 9. Номограмма для определения эффективной температуры

ПРОТОКОЛ

исследования микроклимата методами комплексной его оценки

в__________________________________________________________________

(наименование помещения, участка)