10. Методы физиолого-гигиенической оценки теплового состояния организма человека

Тепловое самочувствие. Кожно-температурный анализатор является составной частью функциональной системы терморегуляции. Сигнализируя в центральную нервную систему об изменении теплового состояния внешней среды, кожно-температурный анализатор участвует в восприятии и анализе тепловых раздражений.

В гигиенической практике для оценки субъективных тепловых ощущений чаще используют 7-бальную шкалу (существуют и используются 6,9–бальные шкалы). При этом субъективным ощущениям соответствует следующая оценка в баллах:

очень холодно	1 балл.
холодно	2 балла.
прохладно	3 балла.
хорошо, комфортно	4 балла.
тепло	5 баллов.
жарко	6 баллов.
очень жарко	7 баллов.

Данный метод применяется главным образом для оценки теплового самочувствия (ТС) каких-то групп людей, осуществляющих жизнедеятельность в каких-либо конкретных метео- или микроклиматических условиях. При этом рассчитывают среднюю величину теплового самочувствия в баллах.

Пример. Сотрудники кафедры гигиены в 1985 году, проводя исследования теплового самочувствия воинских контингентов в зимнее время на Чукотке. В одном из наблюдений с количеством военнослужащих 84 получили следующие данные при использовании специальных опросных карт по 7-бальной шкале (таблица 19).

Таблица 19

Тепловое самочувствие военнослужащих до и после проведения коррекции рационов питания с целью повышения резистентности организма к холодовому воздействию

Субъективное теплоощущение	Балл, соответствующий субъективному теплоощущению	Количество военнослужащих с различным тепловым самочувствием до коррекции рациона питания	Количество военнослужащих с различным тепловым самочувствием после коррекции рациона питания
очень холодно	1	2	0
холодно	2	38	27
прохладно	3	43	47
хорошо, комфортно	4	1	6
тепло	5	0	4
жарко	6	0	0
очень жарко	7	0	0
Средние показатели в группах наблюдений		2,51	2,85

Примечания:

1. Сравнительные исследования проводились при идентичных метео- и микроклиматических условиях.

2. Результаты исследований проводятся без статистической обработки, однако при ее проведении было установлено, что различия показателей теплового самочувствия до и после коррекции рациона были статистически достоверными.

То есть в данном случае с помощью изучения теплового самочувствия удалось научно обосновать целесообразность соответствующей коррекции рациона питания для повышения выносливости организма военнослужащих к холодовому воздействию. При изучении исходных показателей, как видно из таблицы, тепловое самочувствие находилось между значениями «холодно» и «прохладно», а после коррекции рациона приближалось к «прохладно».

Сопоставлением теплового самочувствия с температурой воздуха в помещении (при относительной стабильности влажности и подвижности воздуха) можно выработать зону комфорта, то есть пределы температуры, в которых 50% людей чувствуют себя хорошо, и линию комфорта – пределы, в которых 100% людей чувствуют себя комфортно.

Температура тела является объективным показателем теплового состояния организма. Повышение или понижение температуры тела свидетельствуют о сдвигах в теплообмене организма и являются нежелательными. В условиях прохладной и умеренной погоды температура внешней среды почти не влияет на температуру внутренних органов.

Колебания температуры тела составляют до 1,6С в сутки и обусловлены в основном суточным ритмом и физической нагрузкой. Но даже незначительное повышение температуры внешней среды вызывает заметное возрастание температуры внутренних органов. В экстремальных условиях показатели температуры тела выходит далеко за пределы ее физиологических величин. Предел выживаемости при низких температурах имеет гораздо больший диапазон, чем при высоких температурах. Ректальная температура 21, то есть на 16ниже нормальной, часто не сопровождается нарушением здоровья, но повышение ее до 41, то есть всего на 4выше нормальной, может привести к смерти.

Наиболее точно тепловое состояние внутренней среды организма, стабильно поддерживающей постоянную температуру, отражает ректальная температура. Однако тепловое состояние организма с большой степенью точности можно оценивать и по температуре под языком, которая в экстремальных условиях на 0,25–0,67ниже ректальной в одних и тех же метео- и микроклиматических условиях. Нормальная температура в ротовой полости у человека близка к 37. Колебания ее в пределах 36,1–8,9не приводит к нарушению нормального функционирования организма.

Температура тела в подмышечной впадине не отражает температуры тела, особенно при высокой температуре окружающей среды и потении человека.

Измерение температуры тела. Температуру тела измеряют с помощью малогабаритных ртутных максимальных медицинских термометров, помещенных в ротовую полость на минуту, либо с помощью электротермометров.

Температура кожных покровов.Колебания метеорологических условий вызывают изменения температуры кожи, что в свою очередь отражается на тепловом самочувствии человека.

В условиях умеренных и низких температур окружающей среды температура кожи достаточно хорошо коррелирует с теплоощущением. При температурах воздуха, равных температуре кожи или превышающих ее, когда начинается видимое потоотделение, температура кожи не отражает степени теплового напряжения за счет охлаждения кожной поверхности влагой.

Температурная чувствительность кожи к холоду закрытых участков тела более высокая, чем открытых. При низких температурах разница между температурой закрытых и открытых участков тела может быть весьма значительной. Например, в зимнее время температура на груди под одеждой может составлять 33,а на обнаженной поверхности тыла кисти 15^. В гигиенической практике для оценки теплового состояния и комфортности микроклимата и метеоусловий чаще всего используют температуру кожи на груди и на лбу.

В условиях легкой работы и при оптимальных метеоусловиях комфортное тепловое самочувствие наблюдается при температуре кожи на груди в пределах 31,5-34,0и при температуре кожи лба 31,0-34,0.^.

Для определения температуры кожи применяют электротермометры .

Для измерения температуры кожи используют поверхностный датчик, который прикладывают к коже с помощью специальной ручки.

Для более точной оценки теплового состояния определяют так называемую средневзвешенную температуру кожи (СВТК). При этом определяют температуру кожных покровов в различном количестве точек: от 5 до 18. В последние годы СВТК определяется по результатам измерения температуры в 5 точках. Эта модификация способа оценки температуры кожи, а значит и теплового состояния организма, по существу признан как унифицированный.

Для определения СВТК измеряют температуру кожи в следующих 5 точках: лоб (область лобной пазухи), грудь (область грудины), тыл кисти (анатомическое образование «табакерка»), бедро (середина передней поверхности), голень (середина икроножной мышцы). СВТК определяют по формуле с учетом приблизительного удельного веса поверхности изучаемых участков тел в общей поверхности тела:

где (31)

СВТК– средневзвешенная температура кожи,С;

t_л– температура кожи лба,С;

t_гр– температура кожи груди,С;

t_к– температура кожи тыла кисти,С;

t_б– температура кожи бедра,С;

t_гл– температура кожи голени,С;

Пример. В результате измерения температуры в 5 точках получены следующие результаты:t_л= 33,5,t_гр= 33,4,t_к= 31,0,t_б= 32,5,t_гл= 32,2. Подставляем указанные значения температур кожи в формулу Х и рассчитываем СВТК:



При оценке СВТК следует иметь в виду, что при температуре окружающего воздуха от 17,2 до 25,8СВТК для одетого человека колеблется от 29,9 до 33,5.

Рис. 34. Тепломер 1 – датчики, 2 – потенциометр.

Определение теплоотдачи конвекцией и радиацией. Для определения суммарной теплоотдачи конвекцией и радиацией применяют тепломеры (рисунок 34). В основу тепломера положен промышленный потенциометр ПП-63. Датчики прибора представляют собой коробочки из органического стекла, внутрь которых помещены термопара (для измерения температуры) и термобатарея (для измерения теплового потока). Порядок работы с прибором изложен в прилагаемой к нему инструкции. Датчики тепломера накладывают на различные точки тела (лицо, грудь, кисть, бедро, голень), после чего снимают показания в ккал/(м^2ч). Для расчета общей теплоотдачи с поверхности тела (конвекцией и радиацией) можно использовать формулу:

где

Q — общая отдача тепла с поверхности тела (конвекцией и радиацией), ккал/(м²ч);

q — отдача тепла с различных участков поверхности тела, ккал/(м²ч).

Исследование потоотделения.Способность человека поддерживать тепловое равновесие при выполнении работы в среде, характеризующейся температурой воздуха, равной или выше температуры кожи, обеспечивается функцией хорошо развитого механизма потоотделения.

Если при благоприятных метео- и микроклиматических условиях невидимая перспирация (неощутимая потеря массы тела) за счет выделения влаги через кожу и дыхательные пути составляет 23 г/ч, то при работе в жаркой атмосфере человек в состоянии выделить 1 л пота в час и 12 л за 24 ч. С каждым 1 г испарившегося пота организм отдает во внешнюю среду примерно 0,6 ккал. При этом в благоприятных условиях, когда весь выделившийся пот испаряется, теплоотдача может достигать 600 ккал/ч.

Интенсивность потоотделения в значительной степени зависит как от температуры, так и от влажности воздуха (таблица 20).

Таблица 20