Основи охорони праці: Навчальний посібник для студентів вищих закладів освіти. Я. О. Сєріков. – Харків, ХНАМГ, 2007. 227с.

Параметри, що визначають метеорологічні умови на кожному робочому місці, як окремо, так і в різних сполученнях, впливають на функціональну діяльність людини, її самопочуття, здоров'я і є одними з найважливіших показників санітарно-гігієнічних умов праці. Так, збільшення швидкості руху повітря зменшує несприятливий вплив високих але збільшує вплив низьких температур. Збільшення відносної вологості повітря вище нормативних значень збільшує негативну дію як зниженої, так і підвищеної температури. 

Таким чином, сполучення різних значень параметрів мікроклімату робочої зони створює ряд метеорологічних умов, що по-різному позначаються на фізіологічних процесах протікання життєвих функцій організму людини.

Терморегуляція організму людини

Визначення допустимого рівня тих або інших параметрів мікроклімату робочої зони здійснюють виходячи з терморегуляції організму людини, яка знаходиться у взаємозв'язку з його енергетичними витратами при виконанні тієї чи іншої роботи, що відрізняється ступенем важкості.

Терморегуляцією називається здатність організму людини регулювати теплообмін з навколишнім середовищем і зберігати температуру тіла на постійному рівні t0 = 36,6 (± 0,5 0С) незалежно від зовнішніх метеорологічних умов і важкості виконуваної роботи.

Таким чином, терморегуляція організму людини здійснює баланс між виробництвом тепла в організмі й витратою теплової енергії на роботу й життєдіяльність, тим самим забезпечуючи підтримку постійної температури тіла               людини.

Контроль за терморегуляцією виконує центральна нервова система, яка забезпечує рівновагу між кількістю тепла, що безупинно утворюється в організмі в результаті хімічного обміну речовин внаслідок окислювально-відновних реакцій, і його надлишками, що віддаються безупинно в навколишнє                  середовище.

Існує два види терморегуляції: хімічна й фізична. Хімічна є терморегуляцією теплотворення, а фізична – теплообміну організму людини з навколишнім середовищем.

Хімічна терморегуляція реалізується зміною активності обміну речовин (ослабленням при загрозі перегрівання і посиленням – при охолодженні).

Фізична терморегуляція є терморегуляцією теплообміну організму людини з навколишнім середовищем. Вона здійснюється шляхом теплообміну тіла людини з навколишнім середовищем (передачею або сприйняттям тепла) наступними шляхами:

а) випромінюванням в інфрачервоному (ІЧ) діапазоні частот, що відбувається в напрямку предметів з більш низькою температурою;

б) конвекцією – нагріванням шару повітря, який безпосередньо знахо-диться біля поверхні тіла людини. Ця частина фізичної терморегуляції складається з конвекції біля відкритих і закритих частин тіла. В останньому разі конвекція протікає завдяки теплопровідності одягу;

в) тепломасопередачею (випаром вологи з поверхні тіла);

г) підігрівом видихуваного повітря.

У стані спокою при температурі повітря 200 С випромінювання в інфрачервоному діапазоні частот складає 50...65 %, випарювання вологи – 20...22 %, конвекція повітря – 12...15 %,  підігрів вдихуваного повітря – 5...7 % від загальної передачі тепла організмом людини в навколишнє середовище. Причому, при температурі повітря навколишнього середовища вище температури тіла людини процес тепловіддачі конвекцією і випромінюванням заміняється процесом теплосприйняття. Таким чином, у цих умовах основним шляхом віддачі тепла організмом в навколишнє середовище є випар вологи.

Розглянемо суть кожної складової процесу терморегуляції.

Хімічна терморегуляція. Найбільший внесок в енергетичний обмін речовин вносить скорочувальна м'язова активність організму людини, а також теплопродукція печінки, що складає 12...24 % від загальної теплопродукції. Так, якщо в стані спокою організму теплоутворення знаходиться на рівні                    111...125 Вт, то при інтенсивній фізичній роботі воно збільшується до                       300...400 Вт. При цьому значне посилення теплоутворення в результаті інтенсифікації енергетичного обміну спостерігається при зниженні температури навколишнього середовища нижче оптимальної (18...20 0 С).

При низьких температурах специфічними реакціями хімічної терморегуляції є: 

•холодове м'язове тремтіння (при цьому виконання фізичної роботи може і не відбуватися, а вся енергія «скорочення – розслаблення» м'язів переходить у тепло); 

•зниження терморегуляторного м'язового тонусу (зменшення скорочувальної активності м'язів при виконанні зовнішньої роботи).

Фізична терморегуляція.

Тепловіддача випромінюванням в ІЧ- діапазоні у виробничих умовах є одним з основних шляхів теплообміну людини з навколишнім середовищем. Спектр випромінювання тепла з поверхні тіла людини знаходиться в ІЧ-частині спектра з довжиною хвилі  λ  = 2,54...25 мкм. Тепло віддається тілом людини тоді, коли температура навколишніх предметів, стін, полу, стелі, устаткування нижче температури тіла. Якщо температура навколишніх поверхонь складає 32...33 0С, то відбувається не віддача, а сприйняття тепла в ІЧ-частині спектра організмом. 

При цьому, інтенсивність теплопередачі шляхом випромінювання знаходиться в безпосередній залежності від ступеня чорноти предметів, тіл, устаткування, до яких передається теплова енергія. 

Особливістю розглянутої складової механізму терморегуляції є те, що ІЧ-промені, проходячи через повітря, не нагрівають його. Однак, поглинаючись твердими тілами, промениста енергія переходить у теплову, викликаючи їхнє нагрівання.

Наступною особливістю теплопередачі випромінюванням є те, що з під-вищенням температури випромінюючого тіла потужність випромінювання збільшується пропорційно 4-му ступеню його абсолютної температури:

 

Е = σ · Т4,                                                      (2.1)

 

де Е – потужність випромінювання, Вт; σ = 5,67 · 10-8 Вт·м-2·К-4 (постійна Сте-фана-Больцмана; Т – абсолютна температура тіла, К).

До характерних рис розглянутого процесу