Тема 2: Физиология труда и комфортные условия жизнедеятельности Оглавление
реклама
Тема 2: Физиология труда и комфортные условия жизнедеятельности Оглавление Введение 2.1 Основы физиологии труда. 2.2 Комфортные условия жизнедеятельности. Выводы Контрольные вопросы Версия для печати Хрестоматия Практикумы Презентации Тьюторы Тесты Библиография Введение В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно удовлетворять свои потребности в пище, материальных ценностях, защите от климатических и погодных воздействий, непрерывно преобразовывал естественную среду обитания и прежде всего биосферу. Для достижения этих целей он преобразовал часть биосферы в территории, занятые техносферой. Техносфера — регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям. Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и предприятиями. К техносферным относятся условия пребывания людей на объектах экономики, на транспорте, в быту, на территориях городов и поселков. Человек находится в теснейшей связи с техносферой. Эта связь проявляется в процессах жизнеобеспечения человека в быту, общественной и культурной жизни, учебе, спорте и, конечно, в труде. Труд, Как целенаправленный процесс взаимодействия человека с техносферой является объектом исследования многих естественных и общественных наук: политэкономии, философии, гигиены труда, эргономики, социологии, инженерной психологии и др. И прежде всего труд является объектом исследования физиологии — науки, изучающей процессы, протекающие в живом организме. В состав этой науки входит дисциплина физиология труда, изучающая закономерности протекания физиологических процессов и особенности их регуляции при трудовой деятельности человека. В задачи физиологии труда входит изучение физиологических процессов, т. е. состояния и изменения жизненных функций организма человека в процессе его трудовой деятельности, и на основании этого разработка мероприятий, направленных на повышение работоспособности и общего жизненного тонуса, а также укрепления здоровья работающих. 2.1 Основы физиологии труда В физиологии труда изучается ряд проблем: обучения, рациональных режимов труда и отдыха, утомления, рационализации трудовых движений и др. Начало изучения вопросов физиологии труда положено в нашей стране работами И.М. Сеченова (1901 г.) по анализу роли чувств в труде. В 1914—1918 гг. физиология труда определилась как самостоятельная дисциплина и появились институты, занимающиеся физиологией труда (Москва, Берлин). Большой вклад в развитие физиологии внесли отечественные ученые: Н.П. Павлов, Н.Е. Введенский, А.А. Ухтомский. В настоящее время в нашей стране физиологией труда занимаются многие институты по охране и гигиене труда. Физиология - это наука, изучающая процессы, протекающие в живом организме. Физиология связана с другими науками (физикой, химией, биологией и др.). Физиология разделяется на ряд связанных дисциплин, одной из которых является физиология труда. Физиология труда - это раздел физиологии, посвященный изучению изменений состояния организма человека в процессе труда и обоснованию средств организации труда, способствующих поддержанию работоспособности человека. В физиологии труда изучается ряд проблем: обучения, рациональных режимов труда и отдыха, утомления, рационализации трудовых движений и др. Формы труда. Классификация труда. Жизнь урбанизированного человека неразрывно связана со следующими видами деятельности: труд в различных отраслях экономики, пребывание в городской среде, использование средств транспорта, деятельность в быту, активный и пассивный отдых. Многообразие форм трудовой физический и умственный труд. деятельности человека подразделяют на Физический труд характеризуется нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма человека (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность. Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения внимания, памяти, а также активизации процессов мышления. В современной трудовой деятельности человека объем чисто физического труда незначителен. В соответствии с существующей физиологической классификацией трудовой деятельности различают: формы труда, требующие значительной мышечной активности. Этот вид трудовой деятельности имеет место при отсутствии механизированных средств для выполнения работ и поэтому характеризуется повышенными энергетическими затратами; механизированные формы труда. Особенностью механизированных форм труда являются изменение характера мышечных нагрузок и усложнение программы действий. В условиях механизированного производства наблюдается уменьшение объема мышечной деятельности, в работу вовлекаются мелкие мышцы конечностей, которые должны обеспечивать большую скорость и точность движений, необходимых для управления механизмами. Однообразие простых действий и малый объем воспринимаемой информации приводит к монотонности труда и быстрому наступлению утомления; формы труда, связанные с полуавтоматическим и автоматическим производством. При таком производстве человек выключается из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняет механизм. Задача человека ограничивается выполнением простых операций по обслуживанию механизма: подача материала для обработки, пуск в ход механизма, извлечение готовой продукции. Характерные черты этого вида работ — монотонность, повышенный темп и ритм работы, утрата творческого начала; групповые формы труда — конвейер. Эти формы труда характеризуются дроблением технологического процесса на отдельные операции, заданным ритмом и строгой последовательностью выполнения операций, автоматической подачей деталей к каждому рабочему месту с помощью конвейера. С сокращением времени выполнения операций возрастает монотонность труда и упрощается его содержание, что приводит к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению; формы труда, связанные с дистанционным управлением. При этих формах труда человек включен в системы управления как необходимое оперативное звено, нагрузка на которое уменьшается с возрастанием степени автоматизации процесса управления. Различают формы управления производственным процессом, требующие частых активных действий человека, и формы управления, в которых действия оператора носят эпизодический характер, и основная его задача сводится к контролю показаний приборов и поддержанию постоянной готовности к вмешательству при необходимости в процесс управления объектом; формы интеллектуального (умственного) труда. Этот труд представлен как профессиями, относящимися к сфере материального производства (конструкторы, инженеры, техники, диспетчеры, операторы), так и вне его (врачи, преподаватели, писатели и др.). Интеллектуальный труд характеризуется, как правило, необходимостью переработки большого объема разнородной информации с мобилизацией памяти, внимания, отличается высокой частотой стрессовых ситуаций. Энергетические затраты человека зависят от интенсивности мышечной работы, информационной насыщенности труда, степени эмоционального напряжения и условий окружающей среды (температуры, влажности, скорости движения воздуха и др.). Уровень энергозатрат может служить критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, что имеет большое значение для оптимизации условий труда и рационализации его организации. Гигиеническая классификация труда (Р.2.2.013-94) подразделяет условия труда на 4 класса: 1 - оптимальные; 2 - допустимые; 3 - вредные; 4 - опасные (экстремальные). Оптимальные и допустимые классы соответствуют безопасным условиям труда. Оптимальные условия труда обуславливаются оптимальными нормативами для параметров микроклимата и обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма. Допустимые условия труда характеризуются факторами среды и трудового процесса, не превышающими гигиенические нормативы для рабочих мест. Вредные условия труда характеризуются уровнями вредных производственных факторов, которые превышают гигиенические нормативы и оказывают неблагоприятное воздействие на организм работающего и его потомство. Опасные (экстремальные) условия труда характеризуются уровнями производственных факторов, которые в течение рабочей смены создают угрозу для жизни, риск профессиональных заболеваний. Проявление мышечной деятельности при физической работе Труд - это целесообразная деятельность человека и, как писал К. Маркс, есть "вечное естественное условие человеческой жизни". Трудовой процесс - это согласованное поднятие активности, функциональной дееспособности тканей, органов и организма в целом, регулируемое центральной нервной системой и корой головного мозга. Внешним проявлением трудового процесса является мышечная деятельность человека при физической работе. При физической работе наблюдаются два проявления мышечной деятельности: постоянное усилие без изменения длины мышцы - статическая работа; переменное мышечное усилие с изменением длины мышцы и перемещением тела - динамическая работа. Динамическая работа менее утомительна - происходит чередование сокращений и расслабления мышц. При статической работе мышцы находятся длительное время в неизменном состоянии – усталость наступает раньше. При выполнении физической работы работа мышц является смешанной. При возбуждении мышц во время работы происходит превращение потенциальной энергии питательных веществ в работу с выделением тепла. Изменения в организме при трудовом процессе В процессе труда мышцам требуются в повышенном количестве кислород и питательные вещества (белки, углеводы и жиры), и в организме происходят изменения, обеспечивающие поддержание этих повышенных потребностей: в крови, в сердечно-сосудистой системе и системе дыхания. Изменение в крови при трудовом процессе Во время работы в результате сложных превращений в мышцах образуются продукты обмена веществ - углекислота, вода и некоторые соли. Доставка к мышцам и тканям кислорода, питательных веществ и перенос от них продуктов обмена веществ осуществляется кровью. Во время работы происходят количественные и качественные изменения в крови. Количественные изменения выражаются увеличением числа эритроцитов и лейкоцитов. Эритроциты - клетки крови, участвующие в переносе кислорода кровью, а лейкоциты - клетки, выполняющие защитную роль (захватывают и переваривают бактерии, вырабатывают антитела, уничтожающие микробы). Качественные изменения в крови - это усиление регенерации эритроцитов, т. е. увеличение молодых их форм, которые интенсивнее отдают кислород тканям. Перенесенный кровью из легких к тканям кислород участвует в сложных химических превращениях, называемых тканевым дыханием. При этом дыхании, наряду с другими продуктами обмена, образуется углекислый газ, который, попадая в кровь, превращается в угольную кислоту. При поступлении крови в легкие углекислый газ освобождается и выдыхается с воздухом. Углеводы в крови находятся главным образом в виде глюкозы, которая непрерывно расходуется тканями организма, особенно мышцами при физической работе. При окислении глюкозы в тканях освобождается необходимая им энергия. Продуктом обмена углеводов является молочная кислота. Изменения в сердечно-сосудистой и дыхательной системах При работе одного изменения состава крови недостаточно, возникает необходимость увеличения подачи количества крови к мышцам - увеличения скорости ее движения, что обеспечивается усилением деятельности сердечнососудистой системы (усиление притока крови к сердцу, зависящего от интенсивности работы; большим наполнением и опорожнением сердца; учащением сокращений сердца; увеличением объема крови, выбрасываемого сердцем в минуту). Увеличение притока крови к работающим мышцам также связано с перераспределением ее в организме. Большая часть крови подается к работающим органам, что достигается за счет сосудистой реакции (расширения одних и сужения других сосудов). Кроме того, для увеличения циркулирующей крови используется возможность сосудистой системы (легких, кожи, печени) обеспечивать хранение запаса крови в «кровяных депо» - местных расширениях сосудов. При тяжелой физической работе сосуды, в которых депонируется кровь, сжимаются и подают кровь в общий поток. Основной путь поступления кислорода в организм - это система дыхания. Если в покое человек потребляет 150 -300 см 3 кислорода в минуту, то при тяжелой работе эта потребность возрастает в 10 -15 раз, что обеспечивается усилением легочной вентиляции, т. е. количества воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого за одну минуту. Теории утомления При трудовом процессе может наступить такое состояние организма, когда его работоспособность снижается - наступает утомление. Утомление - это состояние организма, вызванное физической или умственной работой, при котором понижается его работоспособность. Ощущение усталости является одним из признаков утомления. Имеется ряд теорий утомления, считающих одной из причин утомления: 1. накопление молочной кислоты и других продуктов обмена в мышцах; 2. снижение работоспособности периферических нервных аппаратов; 3. утомление центрального (коркового) звена нервной системы. Наиболее верной является центрально-корковая теория утомления при мышечной работе. Согласно этой теории утомление представляет корковую защитную реакцию и означает снижение работоспособности, в первую очередь, корковых клеток. Признаки утомления при физической работе При физической работе утомление проявляется тремя признаками: нарушением автоматичности движения: если в начале работы человек может выполнять и побочную работу (разговор и т.д.), то по мере утомления эта возможность теряется, и побочные действия наносят ущерб основной работе. нарушением двигательной координации: при утомлении работа организма становится менее экономной, нарушается координация движений, что ведет к снижению производительности труда, росту брака, несчастных случаев. нарушением вегетативных реакций и вегетативного компонента движений: обильное потоотделение, учащение пульса и т.п. Под вегетативными компонентами понимаются процессы во внутренних органах, регулируемые центральной нервной системой. Признаки утомления при умственной работе При умственной работе утомление появляется в виде сдвигов в вегетативной системе. Различают три фазы нервной деятельности: Уравнительная гипнотическая фаза - человек одинаково существенные и малозначительные события (“все равно”). реагирует на При развитии утомления наступает парадоксальная фаза, когда человек на важные для него явления почти не реагирует, а малозначительные явления могут вызвать повышенные реакции (раздражение). Если после первой фазы достаточно небольшого отдыха для восстановления работоспособности, то после второй фазы требуется более продолжительное время отдыха. При нарушении режима труда и отдыха может возникнуть состояние переутомления, выражающееся в снижении работоспособности в начале работы. Переутомление и хроническое утомление может возникнуть с появлением ультра - парадоксальной фазы в нервной деятельности: когда человек реагирует отрицательно на то, что вызывало у него в обычном состоянии положительную реакцию, и наоборот. Пути повышения работоспособности Работоспособность – степень функциональных возможностей организма человека, которая характеризуется количеством и качеством работы, выполняемой за определенное время. Работоспособность организма с течением времени снижается. Меры борьбы с утомлением должны быть направлены на повышение работоспособности, отдаления наступления утомления и обеспечения активного отдыха. Для снижения утомления принимаются во внимание следующие факторы: улучшение общей рабочей обстановки, санитарно-гигиенических условий труда и окружающей среды. рационализация трудовых процессов (рабочая зона, рациональные движения, механизация труда; рациональная конструкция и расположение рукояток, приборов). Здесь важное значение имеет тренировка и усвоение эффективных навыков в работе. правильная организация труда: постепенность входа в работу, ритмичность и равномерность распределения работы во времени, чередование труда и отдыха, смена форм труда. Здесь важное значение имеет эмоциональное возбуждение: заинтересованность в работе, постановка определенных целей; кроме того, полезна временная перемена рабочих операций, производственная гимнастика. благоприятное отношение общества к труду. Принципы организации отдыха Для повышения работоспособности важное значение играет форма отдыха. Отдых должен быть активным, при этом соблюдаются следующие принципы: применять среднюю степень нагрузки и раздражителей; при интенсивной работе во время отдыха использовать меньшие нагрузки, а при длительной малоинтересной работе - наоборот; при отдыхе стремиться к возбуждению мышц-антагонистов (мышц левой руки при работе правой и наоборот); шире использовать эмоции при отдыхе. Для борьбы с утомлением используются также различные стимулирующие вещества: ХИМИЧЕСКИЕ - фенамин, первитин и др. РАСТИТЕЛЬНЫЕ - препараты левзеи, золотого корня и др. Но нужно помнить, что химические вещества вызывают ряд побочных и вредных явлений: бессонницу, потерю аппетита и др. Таким образом, условия, в которых трудится человек, влияют на результаты производства – производительность труда, качество и себестоимость выпускаемой продукции. Производительность труда повышается за счет сохранения здоровья человека, повышения уровня использования рабочего времени, продления периода активной трудовой деятельности человека. Улучшение условий труда и его безопасности приводит к снижению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье трудящихся. 2.2 Комфортные условия жизнедеятельности Созданная руками и разумом человека техносфера, призванная максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, во многом не оправдала надежд людей. Биосфера во многих регионах планеты стала активно замещаться техносферой, на планете осталось мало территорий с ненарушенными экосистемами. Появившиеся производственная и городская среды оказались далеки по уровню безопасности и экологичности от необходимых требований. В наибольшей степени экосистемы разрушены в развитых странах: Европе, Северной Америке, Японии. Здесь естественные экосистемы сохранились в основном на ограниченных площадях, они представляют собой небольшие пятна биосферы, окруженные со всех сторон нарушенными деятельностью человека территориями. В условиях техносферы негативные взаимодействия в системе «человек-среда обитания» характеризуются как: комфортные (оптимальные), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия (создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности и продуктивной деятельности); гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонентов среды обитания; допустимые, когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека; соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания; опасные, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и (или) приводят к деградации природной среды; чрезвычайно опасные, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде. 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. Одним из наиболее важных элементов обеспечения эффективности трудовой деятельности человека является оптимизация параметров производственной среды (микроклимат, освещение и др.). Условия, в которых трудится человек, влияют на результаты производства — производительность труда, качество и себестоимость выпускаемой продукции. Производительность труда повышается за счет сохранения здоровья человека, повышения уровня использования рабочего времени, продления периода активной трудовой деятельности человека. Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение оптимального микроклимата. Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005—88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». 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. Производственные помещения — это замкнутые пространства производственной среды, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей, связанная с участием в различных видах производства, в организации, контроле и управлении производством. Внутри производственных помещений находятся рабочая зона и рабочие места. Рабочей зоной называется пространство (до 2 м) над уровнем пола или площадки, на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих. Часть рабочей зоны, представляющая собой место постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности, называется рабочим местом. Микроклимат производственных помещений — это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей. Таблица 2.1: Комфортными (оптимальными) условиями считаются: № п/п 1. Показатели Температура воздуха на рабочем месте, ?С:* Значение • В помещении в теплый период 18-22 • В помещении в холодный период 20-22 • На открытом воздухе в теплый период 18-22 • На открытом воздухе в холодный период 7-10 2. Относительная влажность воздуха, % 40-54 3. Скорость движения воздуха, м/с: менее 0,2 4. Токсичные вещества (кратность превышения ПДК) менее 0,8 5. Промышленная пыль (кратность превышения ПКД) менее 0,8 6. Освещенность, кратность превышения или уменьшения нормы по СниП 7. Вибрация, уровень превышает ПДУ колебательной 8. Шум, уровень звука дБ 9. Величина физической нагрузки: скорости не • Общая, выполняемая мышцами корпуса и ног, кгс/м за смену • Региональная, выполняемая мышцами плечевого пояса, кгс/м за смену 1,3-1,5 кратность ниже ПДУ менее 68 до 42000 до 21000 • Рабочая поза свободная (смена позы «Сидя – стоя»), корпус и конечности в удобном положении при по перемещении груза массой до 5 кг. усмотрению работника 10. Величина нервно-психической нагрузок: • Длительность сосредоточенного наблюдения в % от рабочего времени за смену • Число важных объектов наблюдения • Число движений в час 11. 12. до 25 до 5 до 250 Напряженность зрения: • Размер объекта различения, мм. > 0,5 • Точность зрительных работ грубая • Разряд зрительных работ по СниП VI-IX Монотонность: • Число приемов (элементов в операции) > 10 • Длительность повторяющихся операций > 100 Главным фактором в создании оптимального микроклимата является температура воздуха (степень его нагретости, выраженная в градусах), которая в наибольшей степени определяет влияние окружающей среды на человека. В естественных условиях поверхности Земли температура атмосферного воздуха изменяется от – 88 до +60°С, в то время как температура внутренних органов человека за счет терморегуляции его организма сохраняется комфортной, близкой к 37°С. При выполнении тяжелых работ и при высокой температуре окружающего воздуха температура тела человека может повышаться на несколько градусов. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, - +43°С, минимальная - +25°С. Влажность микроклимат. воздуха также оказывает значительное влияние на Влажность воздуха характеризуется следующими понятиями: абсолютная влажность (А), которая выражается парциальным давлением водяных паров (Па), или в весовых единицах в определенном объеме воздуха (г/м 3); максимальная влажность (Р) – количество влаги при полном насыщении воздуха при данной температуре (г/м 3); относительная влажность (Р) выражается в %, Р=А/Р·100%. Высокая относительная влажность (отношение содержания водяных паров в 1 м 3 воздуха к их максимально возможному содержанию в этом объеме) при высокой температуре воздуха способствует перегреванию организма, при низкой же температуре она усиливает теплоотдачу с поверхности кожи, что ведет к переохлаждению организма. Низкая влажность приводит к интенсивному испарению влаги со слизистых оболочек их пересыхания и растрескиваиия, а затем и к загрязнению болезнетворными микробами. Температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха измеряют на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки при работах, выполняемых сидя, и на высоте 1,5 м – при работах, выполняемых стоя, и не ближе 1 м от нагревательных приборов и наружных стен. Для определения параметров микроклимата используются различные измерительные приборы: термометры, термографы, анемометры, психрометры и др. Оптимальный микроклимат для конкретного человека определяется только на основе его субъективных оценок. Хорошо известно, что субъективное ощущение тепла или холода зависит не только от климатических условий, но и таких факторов, как конституция тела, возраст, пол, степень тяжести работы, одежда и т.д. Поэтому на практике речь идет, как правило, о диапазонах оптимальных температур и влажности воздуха. Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека полностью воспринимается окружающей средой. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде, происходит рост температуры внутренних органов, и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием жарко. В противном случае – холодно. Таким образом, тепловое самочувствие человека, или тепловой баланс в системе человек – среда обитания зависит от температуры среды, подвижности и относительной влажности воздуха, атмосферного давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки. Например, понижение температуры и повышение скорости движения воздуха способствуют усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма. Повышение скорости движения воздуха ухудшает самочувствие, так как способствует усилению конвективного теплообмена и процессу теплоотдачи при испарении пота. При повышении температуры воздуха возникают обратные явления. Параметры микроклимата воздушной среды, которые обуславливают оптимальный обмен веществ в организме и при которых нет неприятных ощущений и напряженности системы терморегуляции, называются комфортными или оптимальными. Зона, в которой окружающая среда полностью отводит теплоту, выделяемую организмом, и нет напряжения системы терморегуляции, называется зоной комфорта. Условия, при которых нормальное тепловое состояние человека нарушается, называются дискомфортными. При незначительной напряженности системы терморегуляции и небольшой дискомфортности устанавливаются допустимые метеорологические условия. Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономическим принципам не обеспечиваются оптимальные нормы. Взаимодействие организма человека с окружающей средой. При производственных процессах практически всегда выделяется тепло. Источниками тепла являются печи, котлы, паропроводы, газоходы и пар. В теплое время года добавляется тепло солнечного излучения. Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для нормального течения физиологических процессов в организме человека необходимо, чтобы выделяемое организмом тепло отводилось в окружающую среду. Когда это условие соблюдается, наступают условия комфорта и у человека не ощущается беспокоящих его тепловых ощущений холода или перегрева. Отдача тепла организмом человека Q происходит посредством теплопроводности через одежду Q о, конвекции в результате омывания воздухом тела человека Q к, излучения Q и, нагрева выдыхаемого воздуха Q в и за счет потоотделения - испарения влаги с поверхности кожи Q исп.. Количество тепла, отдаваемого организмом каждым из этих путей, зависит от параметров микроклимата на рабочем месте. Комфортные условия для соблюдении теплового баланса организма человека обеспечиваются при Нарушение теплового баланса приводит к перегреву или переохлаждению организма, что, в свою очередь, приводит к потери трудоспособности, быстрой утомляемости. потери сознания и смерти. Излучение тепла происходит в окружающую среду, если в ней температура ниже температуры поверхности одежды (+27?30 о С) и открытых частей тела (+33.5 о С). При высоких температурах (+30 ? 35 о С) окружающей среды теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет в обратном направлении - от окружающей поверхности к человеку. Отдача тепла испарением пота зависит от относительной влажности и скорости движения воздуха. Зависимость теплоотдачи и потоотделения от температуры воздуха приведена на рис. 5, а, б. Величина тепловыделения организмом человека зависит от степени физического напряжения и составляет от 75 ккал/ч в состоянии покоя до 430 ккал/ч при тяжелой работе. Для комфортных условий работы необходимо, чтобы тепловыделение организма равнялось его теплоотдаче, при этом температура внутренних органов человека остается постоянной (около 36.6 градусов С). Рис. 5. График терморегуляции организма человека в зависимости от температуры воздуха: а - при теплоизлучении, б – при потоотделении: 1-очень тяжелая работа; 2 – тяжелая работа; 3 – работа средней тяжести; 4 – легкая работа; 5 – покой. Способность организма поддерживать постоянной температуру при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией. Терморегуляция обеспечивает равновесие между количеством тепла, непрерывно образующегося в организме в процессе обмена веществ, и излишками тепла, также непрерывно отдаваемого в окружающую среду, т. е. тепловой баланс организма человека. Различают физическую и химическую терморегуляции. При физической – отдача тепла организмом в окружающую среду осуществляется тремя путями: в виде инфракрасных лучей (при низкой температуре окружающей среды) радиация; в этом случае теряется около 45% тепловой энергии, вырабатываемой организмом; нагревом воздуха, омывающим поверхность тела (конвекция) – теряется около 30% тепла; испарением пота – теряется около 13%. Около 5% тепла расходуется на нагревание принимаемой пищи, воды и выдыхаемого воздуха; остальное тепло расходуется при химической терморегуляции. При высокой температуре воздуха кровеносные сосуды поверхности тела расширяются, повышается приток крови и теплоотдача увеличивается. При снижении температуры воздуха сосуды поверхности тела сужаются, при этом уменьшается приток крови и отдача тепла. Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Нормальной температурой окружающей среды можно считать 15- 25 градусов С. Повышенная влажность (больше 85%) затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая (меньше 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальной считается влажность 40 - 60 %. Относительная влажность - это отношение содержания водяных паров в 1 воздуха к их максимально возможному содержанию при данной температуре, выраженное в процентах. Движение воздуха в помещении способствует теплоотдаче организма, но при низкой температуре является неблагоприятным фактором. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,3 - 0,5 м/с, а летом 0,5 - 1 м/с. Снижение теплоотдачи организма может привести к перегреву тела. Большая влажность воздуха, его неподвижность и наличие непроницаемой для воздуха и пота одежды способствует перегреву - нарушению терморегуляции организма. Терморегуляция организма резко нарушается при температуре воздуха выше 30 о С и влажности 85 % и более, при этом наблюдается нарастающая слабость, головная боль и может наступить тепловой удар, который сопровождается повышением температуры тела (до 40-41 о С) и потерей сознания. Рабочая зона помещений, виды метеоусловий для нее. Санитарно-гигиенические требования (ГОСТ 12.1.005) устанавливают оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений. Рабочая зона - это пространство высотой 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих. Оптимальные условия обеспечивают поддержание теплового равновесия между организмом и окружающей средой, ощущение теплового комфорта. Периоды года и категории работ по ГОСТ 12.1.005 Санитарно-гигиенические требования (ГОСТ 12.1.005) необходимые параметры микроклимата в производственных учетом: устанавливают помещениях с периодов года: o холодный период с температурой наружного воздуха, равной +10 о С и ниже, o теплый период - выше +10 о С; категорий работы - все работы по тяжести подразделяются на три категории: o легкие работы – категория I (затраты энергии до 150 ккал/ч приборостроение); o работы средней тяжести - категория II (затраты энергии от 150 до 250 ккал/ч - механосборочные, прокатные цеха); o тяжелые работы – категория III (более 250 ккал/ч - физическое напряжение, переноска тяжестей - более 10 кг - кузнечные цеха с ручной ковкой и др.). ГОСТ также устанавливает требования к проведению контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Меры защиты от теплового излучения и холода. Вредное действие на человека оказывают лучистая энергия (тепловая и солнечная радиация). Лучистая энергия испускается нагретыми поверхностями парогенераторов, турбин, паропроводов и др. Лучистая энергия вызывает ожоги кожного покрова, а также воздействие на весь организм, особенно на нервную систему. Меры защиты от воздействия на человека ненормальных метеорологических условий сводятся к поддержанию на данном уровне параметров микроклимата за счет кондиционирования воздуха, вентиляции; от теплового излучения применяются следующие меры: устраняющие источник тепловыделения, защищающие от тепловой радиации, облегчающие теплоотдачу тела человека, меры индивидуальной защиты. Устранение источников тепловыделения возможно при изменении технологии (замена пламенных печей электрическими), при автоматизации и механизации ручного труда, сокращением длины паропроводов и т.п. Защита от прямого действия лучистой энергии осуществляется в основном экранированием. Экраны делятся на поглощающие и отражающие лучистое тепло. Они могут быть стационарными и подвижными. Поглощающие экраны выполняются в виде завес, щитов. Завесы устанавливаются против излучающих проемов и выполняются либо из мелких металлических цепей, снижающих лучистый поток на 60 – 70 %, либо из водяной пленки, поглощающей до 90 % излучений и пропускающей видимые излучения. Отражающие экраны выполняются из кирпича, алюминия, жести, асбеста, алюминиевой фольги на асбесте или металлической сетке и др. материалов. Экраны могут быть одно- и многослойными, причем свободное перемещение воздуха между слоями увеличивает эффективность экранирования. Индивидуальная защита в горячих цехах достигается спецодеждой, выполненной из не воспламеняющегося, стойкого против воздействия лучистого тепла, прочного, мягкого материала: из сукна, брезента или синтетического полотна, химически обработанных с металлическим покрытием тканей. Костюм в виде комбинезона часто выполняется пневматическим с подачей под него воздуха по шлангу. Применяются шляпы из войлока, фетра или грубошерстного сукна, в также теплостойкие обувь и рукавицы. Глаза от воздействия лучистой энергии защищают очками со светофильтрами: при температуре 1800 о С - синие стекла СС-11, при более высоких - темные ТС 2, ТС 3. Очки крепятся к козырьку или полям головного убора. Применение очков обязательно, т. к. длительное воздействие инфракрасных лучей (определенной длины - лучи Фохта) опасно для глаз - вызывают катаракту глаз (помутнение хрусталика). Для восполнения потерь влаги и солей, теряемых при потоотделении, а также для профилактики теплового удара необходимо выполнение определенного питьевого режима, особенно в горячих цехах. Все предприятия должны быть обеспечены доброкачественной питьевой водой, раздача которой должна производиться посредством фонтанчиков, бачков с насадками, установленными на высоте 1 м от пола и др. БЖД и эргономика БЖД - комплексная дисциплина, опирающаяся на данные смежных наук, в том числе на эргономику. Этот термин предложен польским ученым Ястребовским в работе "Черты эргономики, то есть науки о труде" (1875 г.). Эргономика изучает функциональные возможности человека в деятельности с целью создания комфортных условий его деятельности. процессе Эргономика стремится приспособить технику к человеку, а БЖД, кроме того, изучает и проблемы приспособления человека к технике, т.е. их совместимости. Виды совместимости человека и техники Различают следующие виды совместимостей: психологическая, социальная, биофизическая, антропометрическая и технико-эстетическая. информационная, энергетическая, Информационная, психологическая и социальная совместимости Информационная совместимость , это психофизиологическим возможностям человека. совместимость техники Оператор управляет сложными системами с помощью органов управления (кнопки, рычаги, выключатели), совокупность которых образует сенсорное поле; при этом оператор наблюдает показания приборов, экранов, схем, вслушивается в сигналы, т.е. пользуется средствами отображения информации (СОИ). Психологическая совместимость учитывает психические возможности человека. Аварийность, травматизм в большой степени зависят от организационнопсихологических причин: низкий профессионализм, пренебрежение требованиям безопасности, допуск к опасным работам необученных лиц или в состоянии утомления. Необходимо учитывать особенности психики некоторых лиц: боязнь замкнутых пространств (клаустробия), открытых пространств (агорафобия). Социальная совместимость учитывает отношение человека к конкретной социальной группе и наоборот – социальной группы к конкретному человеку. Социальная совместимость связана с человека, с поведением его в коллективе. психологическими особенностями Биофизическая и энергетическая совместимости Биофизическая совместимость - создание такой окружающей среды, которая обеспечивает высокую работоспособность и нормальное физиологическое состояние оператора. Эта задача стыкуется с требованиями охраны труда. При этой совместимости учитывается терморегулирование организма человека, зависимое от параметров микроклимата, а также виброакустические характеристики среды и освещенность. Энергетическая совместимость - это согласование органов управления с оптимальными возможностями оператора в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений. Антропометрическая совместимость Антропометрическая совместимость - это учет размеров тела человека, возможности обзора пространства, учет положения (позы) оператора в процессе работы с целью минимальной затраты физических сил. При этом учитывается объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние от оператора до приборного пульта и т. п. Приорганизациирабочего места учитываютсятребования ГОСТов 12.3.002 "Процессы производственные", 12.0.003 "Вредные и опасные производственные факторы", 12.2.049 "Эргонометрические требования"; 12.2.032- рабочее место стоя; 12.2.033 - рабочее место сидя. Рациональное устройство рабочего места учитывает его оптимальную планировку, степень механизации, автоматизации, выбор рабочей позы оператора и расположение органов управления инструментов, материалов. Итак, в условиях техносферы негативные взаимодействия в системе «человексреда обитания» характеризуются как: комфортные (оптимальные), допустимые, опасные и чрезвычайно опасные . 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. Одним из наиболее важных элементов обеспечения эффективности трудовой деятельности человека является оптимизация параметров производственной среды (микроклимат, освещение и др.). Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005—88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». 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. Выводы Для поддержания здоровья сотрудников учреждений, работников объектов экономики необходимо правильно учитывать закономерности суточного ритма физиологических процессов человека, т.е. обеспечить такие параметры, которые способствуют лучшему использованию производственных фондов и обеспечивают наибольшую эффективность трудовой деятельности человека. Следовательно, необходимо устанавливать оптимальный режим труда и отдыха, а для этого нужен комплексный социально-экономический подход. Целью подобного подхода является полная и всесторонняя оценка его оптимизации с точки зрения учета личных и общественных интересов, интересов производства (организации, учреждения) и физиологических возможностей человека. Контрольные вопросы 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Раскрыть понятия: «Физиология» и «Физиология труда». Как подразделяется трудовая деятельность человека. Формы труда. Гигиеническая классификация труда. Теории утомления. Пути повышения работоспособности. Принципы организации отдыха. Характеристика взаимодействия в системе «человек-среда обитания». Комфортные условия жизнедеятельности. Взаимодействие организма человека с окружающей средой. Виды совместимости человека и техники. Библиография 1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для студентов средних спец. учеб. Заведений / С. В. Белов, В.А. Девисилов, А.Ф. Козьяков и др.; Под 2. 3. 4. 5. общ. ред. С.В. Белова.— 3-е изд., испр. и доп.— М.: Высш. шк., 2003.— стр. 5-65. Микрюков В.Ю. Безопасность жизнедеятельности: Учебник / В. Ю. Микрюков. — Ростов н/Д: Феникс, 2006.— стр. 217-246. Ревская Н.Е. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие СПб.: Издво Михайлова В.А., 2004 г. — стр. 7-13. Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности. Серия Учебники и учебные пособия». Ростов н/Д; «Феникс», 2003. – стр. 44-145. Феоктистова О.Г. Безопасность жизнедеятельности (медико-биологические основы): Учебное пособие / О.Г . Феоктистова, Т. Г. Феоктистова, Е.В. Экзерцева. — Ростов н/Д: Феникс, 2006. — стр. 173-177.
