Глава 5

ВЗАИМОСВЯЗЬ ЧЕЛОВЕКА И СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

5.1. Человек и среда его обитания

Среда обитания — это окружающая человека среда, характеризующаяся совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Окружающая среда — сложная система, которая включает ряд сред: природную (литосфера, атмосфера, гидросфера); социальную (бытовую, производственную); космическую (астероиды, метеориты, солнечные излучения, солнечные и магнитные бури); земную (ландшафт, погода, высокогорье, море, пустыни, неинфекционные эндемичные заболевания, природно-очаговые болезни). На рис. 5.1 представлены факторы среды, действующие на организм человека.

Основная мотивация человека в его взаимодействии со средой обитания направлена на решение следующих задач:

1)обеспечение своих биологических потребностей в пище, воде, воздухе;

2)создание и использование защиты от негативных воздействий среды обитания. В системе «человек – среда обитания» происходит непрерывный обмен пото-

ками вещества, энергии и информации; это происходит в соответствии с законом сохранения жизни: «Жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потоков вещества, энергии и информации».

Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки вещества, энергии и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимающихся человеком и природной средой. Любое

Факторы среды

Биотические

Абиотические

Природные

Антропогенные

Растительные

Человек

Животные

Физические

Ксенобиотики

Химические

Физические

Психические

Социальные

Макроэлементы

Загрязнители

Температура

Влажность

Давление

Радиация

Вода

воды, почвы, воздуха

Гипоксия

Невесомость

Электромагнитные

излучения

Рис. 5.1. Факторы среды, действующие на организм человека

102

5.1. Человек и среда его обитания

превышение потоков сопровождается негативными воздействиями на человека или окружающую среду.

Выделяют 4 состояния взаимодействия «человек – среда обитания»:

1)комфортное — когда потоки создают оптимальные условия деятельности и отдыха, гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонентов среды обитания;

2)допустимое — когда потоки не способствуют развитию необратимых негативных процессов в среде обитания, а также не оказывают негативного влияния на здоровье человека, но снижают эффективность жизнедеятельности;

3)опасное — когда потоки, превышая допустимые уровни, оказывают негативное воздействие на здоровье человека и/или приводят к деградации природной среды;

4)чрезвычайно опасное — когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести к летальному исходу, вызвать экологическую катастрофу.

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

Человек как элемент системы «человек – среда»

Одна из целей, стоящих перед системой «человек – среда», — безопасность, т.е. ненанесение ущерба здоровью человека и среде. Достижение безопасности этой системы возможно только в том случае, если будут учтены особенности каждого элемента, входящего в эту систему.

Для того чтобы исключить отрицательные последствия взаимодействия внешней среды и организма, необходимо обеспечить определенные условия функционирования системы «человек – среда». Характеристики человека относительно постоянны. Элементы внешней среды поддаются регулированию в более широких пределах. Следовательно, решая вопросы безопасности системы «человек – среда», необходимо учитывать, прежде всего, особенности человека.

Человек в системах безопасности выполняет троякую роль:

–является объектом защиты;

–выступает средством обеспечения безопасности;

–сам может быть источником опасностей.

Таким образом, звенья системы «человек – среда» органически взаимосвязаны. В обеспечении безопасности тех или иных систем участвуют многие группы специалистов: научные работники, конструкторы, проектировщики, эксплуатационные работники и др. Формируя безопасность, эти группы в то же время могут порождать опасности своими возможными ошибками, допускаемыми при принятии решений. Чтобы система «человек – среда» функционировала эффективно и не приносила ущерба здоровью человека, необходимо обеспечить совместимость характеристик

среды и человека.

Совместимость элементов системы «человек – среда»

Антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) человека в про-

103

Глава 5. Взаимосвязь человека и среды обитания

16
	102	91	114
188		132	122	150
		81
200	225
50
87,5	52,6	125

67,5

122,5

Рис. 5.2. Минимальное пространство, необходимое для выполнения работы при различных положениях тела

цессе работы. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние от оператора до приборного пульта и др. Сложность обеспечения этой совместимости заключается в том, что антропометрические показатели у людей разные. Сиденье, удовлетворяющее человека среднего роста, может оказаться крайне неудобным для человека низкого или очень высокого. На рис. 5.2 приведены минимальные зоны (в сантиметрах) для выполнения рабочих операций. В общеобразовательных учреждениях этот фактор следует учитывать при подборе школьной мебели, что закреплено в СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях» (раздел «Требования к помещениям и оборудованию общеобразовательных учреждений»).

Для более правильного использования антропометрических данных человека при проектировании машин применяют метод соматографии или метод моделирования. Соматография — это рабочий метод, заключающийся в конструировании схематических изображений человеческого тела в разных положениях во взаимосвязи с теми операциями, которые он должен выполнять. Моделирование — это метод, в основе которого лежит использование объемных или плоских моделей человеческой фигуры.

Обстоятельно вопросы антропометрии рассматриваются в эргономике, изучающей законы оптимизации рабочих условий.

Биофизическая совместимость подразумевает создание такой окружающей среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное фи-

104

5.1. Человек и среда его обитания

зиологическое состояние человека. Эта задача стыкуется с требованиями безопасности. Биофизическая совместимость учитывает требования организма к виброакустическим характеристикам среды, освещенности и другим физическим параметрам.

Особое значение имеет терморегулирование организма человека, которое зависит от параметров микроклимата. В табл. 5.1 приведены данные, которые необходимо учитывать при проектировании условий деятельности.

В СанПиН 2.4.2.2821-10 в разделе «Требования к воздушно-тепловому режиму, естественному и искусственному освещению» определены параметры микроклимата для кабинетов и лабораторий ОУ.

Энергетическая совместимость предусматривает согласование органов управления машиной с оптимальными возможностями человека в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений.

Силовые и энергетические параметры человека имеют определенные границы. Для приведения в действие сенсомоторных устройств (рычагов, кнопок, переключателей и т.п.) могут потребоваться очень большие или чрезвычайно малые усилия. И то, и другое плохо. В первом случае человек будет уставать, что может привести к нежелательным последствиям в управляемой системе. Во втором случае возможно снижение точности работы системы, так как человек не почувствует сопротивления рычагов.

Таблица 5.1. Оптимальные ощущения

в зависимости от микроклиматических параметров

	Температура,	Относительная влажность	Состояние
	Cº	воздуха, %
	21	40	Наиболее приятное состояние
		75	Отсутствие неприятных ощущений
		85	Хорошее спокойное состояние
		91	Усталость, подавленное состояние
	24	20	Отсутствие неприятных ощущений
		65	Неприятные ощущения
		80	Потребность в покое
		100	Невозможность выполнения тяжелой
			работы
	30	25	Неприятное ощущение отсутствует
		50	Нормальная работоспособность
		65	Невозможность выполнения тяжелой
			работы
		81	Повышение температуры тела
		90	Опасность для здоровья

105

Глава 5. Взаимосвязь человека и среды обитания

Возможности двигательного аппарата представляют определенный интерес при конструировании защитных устройств и органов управления.

Информационная совместимость имеет особое значение в обеспечении безопасности.

В сложных системах человек обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален от места их выполнения на значительные расстояния. Объекты управления могут быть невидимы, неосязаемы, неслышимы. Человек видит показания приборов, экранов, мнемосхем, слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называют средствами отображения информации (СОИ).

При необходимости работающий пользуется рычагами, ручками, кнопками, выключателями и другими органами управления, в совокупности образующими сенсомоторное поле. СОИ и сенсомоторные устройства — так называемая модель машины (комплекса). Через нее человек и осуществляет управление самыми сложными системами.

Чтобы обеспечить информационную совместимость, необходимо знать характеристики сенсорных систем организма человека. Благодаря сенсорным системам человек также познает окружающий мир, что особенно важно в процессе развития и обучения.

Подробно эти вопросы изложены в учебных пособиях «Охрана труда на производстве и в учебном процессе», «Возрастная анатомия, физиология и гигиена» и др. серии «Безопасность жизнедеятельности» под ред. Р. И. Айзмана и С. В. Петрова.

Социальная совместимость предопределена тем, что человек — существо биосоциальное. Решая вопросы социальной совместимости, учитывают отношения человека к конкретной социальной группе и социальной группы к конкретному человеку.

Социальная совместимость органически связана с психологическими особенностями человека. Поэтому часто говорят о социально-психологической совместимости, которая особенно ярко проявляется в экстремальных ситуациях в изолированных группах. Но знание этих социально-психологических особенностей позволяет лучше понять аналогичные феномены, которые могут возникнуть в обычных ситуациях в производственных коллективах, в сфере обслуживания и т.д. Академик И. П. Павлов сказал: «Конечно, самые сильные развращения — это идущие от людей. Вся жизнь наша состоит из труднейших отношений с другими, и это особенно болезненно чувствуется».

Психологическая совместимость связана с учетом психических особенностей человека. В настоящее время уже сформировалась особая область знаний, именуемая психологией безопасности. Это один из разделов безопасности жизнедеятельности. Психологией безопасности рассматриваются психические процессы, психические свойства и особенно подробно анализируются различные формы психических состояний, наблюдаемых в процессе жизни и трудовой деятельности.

Вопросы социальной и психологической безопасности и совместимости представлены в учебных пособиях «Социальные опасности и защита от них» и «Психологические основы безопасности» серии «Безопасность жизнедеятельности» под ред. Р. И. Айзмана и С. В. Петрова.

106