Влияние высоких и низких температур на организм ребенка. Общее и местное действие низкой температуры на организм человека. Повреждения от действия низкой температуры

Микроклимат производственных помещений определяется сочетанием температуры, влажности, подвижности воздуха, температуры окружающих поверхностей и их тепловым излучением. Параметры микроклимата определяют теплообмен организма человека и оказывает существенное влияние на функциональное состояние различных систем организма, самочувствие, работоспособность и здоровье.

Температура в производственных помещениях является одним из ведущих факторов, определяющих метеорологические условия производственной среды.

Влияние высокой температуры на организм человека

Высокие температуры оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека. Работа в условиях высокой температуры сопровождается интенсивным потооделением, что приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов, вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы, увеличивает частоту дыхания, а также оказывает влияние на функционирование других органов и систем - ослабляется внимание, ухудшается координация движений, замедляются реакции и т.д.

При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды кожи расширяются, при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела, и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается. Однако при температурах окружающего воздуха и поверхностей оборудования и помещений 30 - 35°С отдача теплоты конвекцией и излучением в основном прекращается. При более высокой температуре воздуха большая часть теплоты отдается путем испарения с поверхности кожи. В этих условиях организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и соли, играющие важную роль в жизнедеятельности организма. Поэтому в горячих цехах рабочим дают подсоленную воду.

Термические ожоги чаще всего возникают в результате контакта с горячими поверхностями производственного оборудования, соприкосновения с горячими или раскаленными предметами или продуктами производства, нагретыми жидкостями, воздействия открытого огня, горячих газов (например, перегретого водяного пара), искр и брызг расплавленного металла, расплавов различных материалов.

Так температура наружной поверхности оборудования, обрабатываемых материалов и веществ регламентируется отраслевыми нормативными актами по охране труда и должна быть не выше 45 градусов С.

Некоторые факторы производственной среды могут способствовать наступлению несчастного случая от воздействия высокой температуры, например: нарушение размеров рабочих проходов, зон обслуживания, отсутствие СИЗ, приспособлений и др.

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью, может привести к значительному накоплению тепла в организме (гипертермии).

Гипертермия - состояние, возникающее под влиянием высокой температуры окружающей среды; характеризуется нарушением регуляции теплового баланса и проявляющееся повышение температуры тела выше нормы. Повышение температуры тела при перегревании организма (П.о.) отличается от повышения температуры тела при лихорадке тем, что в последнем случае оно развивается независимо от колебаний температуры и окружающей среды, и степень этого повышения регулируется организмом.

Гипертермия может возникнуть у работающих в условиях высокой температуры окружающей среды или в затрудняющих теплоотдачу с поверхности тела, а также в районах с очень жарким климатом. При высокой температуре окружающей среды П.о. способствуют рост теплопродукции, возникающей при мышечной работе, особенно в недостаточно проницаемой для водяных паров одежде; высокая влажность и неподвижность воздуха; тепловое излучение солнца или нагретых предметов и поверхностей.

При П.о. увеличивается потоотделение с выведением из организма солей и витаминов, снижаются мышечный тонус, масса тела и диурез, угнетается секретная и эвакуаторная функция пищеварительной системы, учащается пульс, увеличивается минутный объем сердца, повышается вязкость крови, снижается иммунобиологическая резистентность организма.

Перегревание организма может привести к так называемым тепловым поражением, которые характеризуются неврастеническим, анемическим, сердечно-сосудистым и желудочно-кишечным синдромами. Неврастенический синдром клинически проявляется нарушением функционального состояния центральной нервной системы. Отмечаются общая слабость, повышенная утомляемость, нарушение сна, раздражительность, головные боли, головокружение. Для анемического синдрома характерно преобладание изменений в количественном составе форменных элементов крови (уменьшение количества эритроцитов, лейкоцитов и гемоглобина до субнормальных цифр с одновременным увеличением количества ретикулоцитов). Сердечно-сосудистый синдром проявляется тахикардией, лабильностью пульса, иногда отеками конечностей, снижением артериального давления и изменением ЭКГ по типу изменений, свойственных дистрофии миокарда. Для желудочно-кишечного синдрома характерны пониженный аппетит, частые отрыжки, изжога, тяжесть, тупые боли в подложечной области после еды. Нередко наблюдаются признаки гастрита, энтерита, колита, энтероколита.

Легче подвергаются П.о. лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями (гипертонической болезнью, пороками сердца), обменными нарушениями (ожирением), эндокринными расстройствами (гипертиреозом), вегетативно-сосудистой дистонией. В пожилом возрасте нередко отмечаются боли в области сердца, головокружение, обмороки. У грудных детей П.о. проявляется вялостью, резкой адинамией, нарушением сна, срыгиванием и другими расстройствами желудочно-кишечного тракта. При возникновении П.о. следует принять меры, способствующие охлаждению организма (смачиванию водой лица и груди, влажное обертывание, холодный компресс на голову и др.) В случае возникновения теплового удара или значительного обезвоживания организма необходима медицинская помощь.

Действие теплового излучения на организм имеет ряд особенностей, одной из которых является способность инфракрасных лучей различной длины проникать на различную глубину и поглощаться соответствующими тканями, оказывая тепловое действие, что приводит к повышению температуры кожи, увеличению частоты пульса, изменению обмена веществ и артериального давления, заболеванию глаз.

Тепловое излучение (инфракрасное излучение) представляет собой невидимое электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 до 540 нм, обладающее волновыми, квантовыми свойствами. Интенсивность теплоизлучения измеряется в Вт/м2. Инфракрасные лучи, проходя через воздух, его не нагревают, но, поглотившись твердыми телами, лучистая энергия переходит в тепловую, вызывая их нагревание. Источником инфракрасного излучения является любое нагретое тело.

Выживание человека и животных возможно при значительных колебаниях внешней температуры. Однако выраженные изменения температуры внешней среды и, следовательно, тела выше или ниже критических пределов нарушают температурный гомеостаз клеток, тканей, органов и организма в целом, что может вести не только к нарушению их функции, но и к гибели.

Степень повреждения при этом определяется интенсивностью, продолжительностью, локализацией температурного воздействия, а также реактивностью организма.

Действие низкой температуры

Основными проявлениями повреждающего действия низкой температуры являются: отморожение, гипотермия и ее крайний вариант - замерзание, холодовой шок, переохлаждение. Причем отморожение является местным процессом, а все остальные системными, т.к. проявляются на уровне целостного организма.

Отморожение. Ему предшествует местная гипотермия, т.е. снижение температуры кожи или слизистых, при котором первоначально возникают такие сосудистые расстройства микроциркуляции, как спазм сосудов, замедление кровотока, агрегация форменных элементов, стаз. В связи с уменьшением доставки кислорода и питательных веществ к поврежденному участку и расстройством его температурного гомеостаза нарушается обмен веществ в клетках, накапливаются кислые продукты, биологически активные вещества. При длительном действии низкой температуры возможно замерзание воды в клетках с последующим их разрывом.

Клинически отморожение первоначально проявляется побледнением пораженного участка кожи или слизистых, а после прекращения действия низкой температуры появляются симптомы развивающегося воспаления.

В зависимости от интенсивности и глубины повреждения кожи выделяют три степени отморожения. Первая степень характеризуется повреждением только верхнего слоя дермы и клинически проявляется покраснением. Вторая степень характеризуется повреждением всего участка дермы, резким повышением эксудации из сосудов, накоплением эксудата с образованием пузырьков. Третья степень характеризуется не только некрозом клеток дермы, но и поражением клеточных элементов мышц, соединительной ткани, костей.

Отморожение обычно развивается в выступающих частях тела - пальцах рук и ног, кончиках ушей, носа, щеках, лбу и пр., т.е. там, где расстройства кровообращения, а вместе с этим и обменные нарушения в клетках, проявляются быстрее.

Способствуют отморожению не только низкая температура, но и такие факторы, как высокая влажность, сильный ветер, ограничение движений, истощение организма.

Общая гипотермия. Развивается при снижении температуры тела ниже 36°С. В клинических условиях она возможна у обездвиженных больных в состоянии наркоза, при шоке, кровопотере, часто наблюдается у детей, особенно недоношенных, температурный гомеостаз которых несовершенен, а также при длительном действии низкой внешней температуры в сочетании с высокой влажностью, ветром, ограничением движений, сниженной реактивностью организма.

Формированию гипотермии предшествует мобилизация компенсаторных реакций. В связи с раздражением холодовых рецепторов кожи и слизистых, поток информации, поступающий в ЦНС, изменяет активность различных зон коры мозга и подкорковых образований. Это ведет к активации адаптационных систем организма - симпато- адреналовой, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой, щитовидной железы. Первоначально изменяются поведенческие реакции (человек уменьшает поверхность отдачи тепла - застегивает одежду, съеживается, уходит в помещение и т.д.). Одновременно с этим включаются физиологические механизмы компенсации: уменьшается частота дыхания, в связи с активацией симпато-адреналовой системы возникает спазм сосудов кожи, уменьшается кровоток, что ограничивает отдачу тепла в окружающую среду. В крови увеличивается количество глюкозы - основного энергетического субстрата. Это связано со стимуляцией процессов гликогенолиза и глюконеогенеза в печени и почках, под действием усиленного выброса в кровь контринсулярных гормонов - катехоламинов и глюкокортикоидов.

Если ограничения теплоотдачи недостаточно для поддержания температурного гомеостаза, включаются механизмы усиления теплопродукции. Появляется гусиная кожа, а затем и мышечная дрожь. Известно, что при мышечном сокращении выделяется большое количество тепла. Кроме того, за счет избытка тироксина, с одной стороны, усиливаются окислительно-восстановительные процессы, с образованием первичной теплоты, а с другой, под действием избытка катехоламинов и тироксина наблюдается набухание митохондрий с формированием разообщения сопряжения дыхания и окислительного фосфорилирования и также увеличение продукции первичной теплоты. Сочетается это обычно с потреблением большого количества кислорода. Если и эти процессы остаются недостаточными для обеспечения температурного гомеостаза, возможен распад АТФ до АДФ с выделением так называемой «вторичной теплоты».

Одновременно с этими изменениями за счет активации симпато- адреналовой системы отмечается увеличение системного артериального давления.

Если вышеописанные поведенческие, физиологические, биохимические компенсаторные реакции недостаточны для поддержания температурного гомеостаза, температура тела начинает снижаться и только в этом случае начинает формироваться гипотермия.

Уменьшается биоэлектрическая активность мозга, частота сердечных сокращений и МОК, нарушается проводимость, артериальное давление начинает снижаться. При температуре тела, равной 28°С и ниже, возможно развитие фибрилляции сердца. Дыхание урежается, появляются периодические типы и остановка дыхания. В крови регистрируется гипогликемия. В зависимости от интенсивности снижения температуры тела выделяют следующие степени гипотермии:

1. Умеренную (температура тела снижается до 30 °С).

2. Среднюю (температура тела снижается до 25 °С).

3. Глубокую (температура тела меньше 24 °С).

При умеренной гипотермии снижается болевая чувствительность, что дало основание назвать это состояние холодовым наркозом.

В связи с угнетением биохимических процессов в клетке понижается и потребление кислорода и выделение углекислого газа (на 56 % при снижении температуры тела на 1 °С). Это явление наблюдается при глубокой гипотермии, на фоне выключения терморегуляторных реакций. Именно этот феномен лежит в основе использования гипотермии в медицине при хирургических операциях и в качестве важнейшего консерванта (в холодильных установках).

Важное значение придается расстройствам микроциркуляции и нарушениям обмена веществ в клетках и тканях, а также усилению аутоиммунных процессов.

Опасной для жизни человека является снижение температуры его тела до 24-25 °С. Это так называемый биологический нуль, т.е. та предельно допустимая низкая температура, при которой прекращается деятельность органов и организма в целом, но еще возможно восстановление нарушенных функций.

Крайним выражением гипотермии является замерзание, когда в клетках, тканях и органах образуются кристаллы льда. Основной причиной смерти при замерзании являются прекращение биологических процессов в клетках и необратимые изменения, прежде всего, в нервной системе.

Переохлаждение. Временное охлаждение отдельных участков тела (особенно дыхательных путей, ног, спины) или всего организма, вероятно, ведет к угнетению защитных механизмов организма (фагоцитоза, лизоцима, комплемента, иммунитета). Это создает благоприятные условия в организме для размножения микробов и вирусов, что лежит в основе появления так называемых простудных заболеваний. Известна их большая распространенность в холодное время года. Переохлаждение может наблюдаться и в жаркую погоду при приеме холодной воды, интенсивном ветре, при нахождении в холодном месте, особенно когда у человека наблюдается интенсивное потоотделение.

Переохлаждение способствует возникновению пневмонии, бронхита, нефрита, часто проявляется острыми респираторными заболеваниями, как правило, вирусной этиологии.

Действие высокой температуры

Патогенное действие высокой температуры проявляется при непосредственном контакте с тканями предметов, температура которых выше 45-46 °С или же при повышении температуры окружающего воздуха выше температуры тела, т.е. 33-34 °С.

Основными проявлениями патогенного действия высокой температуры являются: ожог, ожоговая болезнь, гипертермия. Ожог - это местный процесс, а гипертермия и ожоговая болезнь - это процессы организменного уровня.

Термический ожог - это повреждение ткани или органа в результате местного действия высокой температуры. Показано, что при температуре, равной 50°С, повреждение эпидермиса кожи возникает через 10 минут, а при 70 °С - в течение 90 с. Гемолиз эритроцитов in vitro отмечен при 50 °С, а в организме - при повышении температуры крови до 42,5 °С.

Различают четыре степени ожога. Первая степень характеризуется покраснением и небольшой припухлостью обожженного участка. Вторая степень - повреждение дермы с образованием пузырей, заполненных серозным экссудатом. Третья степень - это некроз обожженного участка, а при четвертой наблюдается обугливание тканей.

При этом, если поверхность ожога будет больше 10-12 % площади тела, кроме местного процесса, развивается общий процесс, получивший название ожоговой болезни. Она включает несколько стадий: ожоговый шок, токсемия, ожоговая инфекция, ожоговое истощение и реконвалесценция.

Формирование ожогового шока связано с чрезмерной афферен- тацией за счет раздражения многочисленных рецепторов в месте обширного термического повреждения. За счет возбуждения симпато- адреналовой системы и образования других прессорных факторов первоначально повышается системное артериальное давление. Однако в связи с образованием большого количества биологически активных веществ типа гистамина, кининов, простагландинов, депонирования крови, нарушения функции сердца и регуляции сосудистого тонуса артериальное давление снижается. Возникают метаболические нарушения. (Более детально патогенез шока см. в разделе «Шок»),

Период токсемии связан с накоплением и токсическим действием, с одной стороны, биологически активных веществ, с другой, продуктов распада белков вследствие усиления процессов протеолиза. Об этом свидетельствует следующее наблюдение: введение сыворотки обожженных собак интактным мышам вызывает их гибель. Если первоначально источником токсинов является обожженная ткань, то позже присоединяются токсины микроорганизмов, и болезнь переходит в следующую стадию.

Период инфекции. В связи с развитием вторичного иммунодефицита и слабости неспецифических факторов защиты (фагоцитоза, лизоцима, комплемента) в этот период наблюдается развитие инфекционных процессов типа воспаления и сепсиса.

Период истощения. Обусловлен, с одной стороны, усиленной мобилизацией эндогенных резервов: углеводов, жиров и белков, а с другой, - подавлением аппетита и нарушением процесса расщепления и всасывания пищевых веществ в ЖКТ.

Период реконвалесценции характеризуется постепенным восстановлением нарушенных функций.

Гипертермия или перегревание - это патологический процесс, основу которого составляет нарушение терморегуляции организма, сопровождающееся повышением температуры тела. По происхождению выделяют:

1. Эндогенное перегревание.

2. Экзогенное перегревание.

При эндогенном перегревании первичным звеном патогенеза является превалирование процесса теплопродукции за счет разобщения дыхания и окислительного фосфорилирования. В этом случае энергия пищевых веществ не аккумулируется в виде макроэргов, а усиливается процесс образования «первичной» теплоты, механизмы теплоотдачи не справляются с выделением ее из организма, и температура тела повышается. Это наблюдается при избыточной продукции в организме тироксина, катехоламинов, а в экспериментальных условиях при введении 2-, 4-динитрофенола.

Экзогенное перегревание связано с ограничением теплоотдачи (например, очень теплая одежда, нередко в сочетании с физической работой) и наличием внешнего источника, температура которого выше температуры тела. В первом случае нарушается выделение «первичной» теплоты из организма, а во втором - тело человека становится акцептором тепла. Но в обоих случаях имеет место несостоятельность механизмов теплоотдачи даже при максимальном уровне их функционирования. В клинических условиях гипертермия возникает при повреждении гипоталамических центров в результате наркоза, кровоизлияния, опухоли, травмы, приеме избытка аспирина и др.

Способствуют перегреванию нарушения сердечно-сосудистой системы, высокая влажность, прием алкоголя, т.е. условия, при которых возникает изначальное перенапряжение компенсаторных реакций. В этих условиях срыв компенсаторных реакций произойдет раньше.

При опасности перегревания рефлекторно мобилизуются компенсаторные реакции организма. В первую очередь изменяются поведенческие реакции. Человек постарается увеличить теплоотдачу за счет усиления движения воздуха, снимет верхнюю одежду, расстегнет пуговицу на рубашке, уйдет в тень или прохладное место. Если поведенческих реакций недостаточно, включаются физиологические рефлекторные реакции типа расширения сосудов кожи, ускорения кровотока, повышения кровяного давления, учащения ритма сердца и дыхания, усиления потоотделения.

Только при недостаточности физиологических механизмов, когда, несмотря на значительное усиление теплоотдачи, они неспособны поддерживать температурный гомеостаз организма, температура тела начинает повышаться. Именно с этого момента формируется процесс гипертермии.

При повышении температуры тела, вследствие перенапряжения компенсаторных механизмов, регистрируется повышение системного артериального давления, ударного и минутного объема сердца, наблюдается тахипное и тахикардия, гипергликемия, лейкоцитоз, увеличено потоотделение, которое постепенно приведет к выраженной гемоконцентрации. Одновременно нарастает возбуждение нервной и эндокринной систем. Важным патогенетическим фактором этой стадии перегревания является присоединение повышения теплопродукции вследствие функционирования органов и систем, а также активации обменных процессов под влиянием роста температуры тела.

При подъеме температуры до 39 °С, вследствие дефицита хлористого натрия и воды, потоотделение может спонтанно прекращаться, что способствует дальнейшему повышению температуры тела, ибо практически блокируется отдача тепла путем испарения пота. При достижении температуры тела у взрослых 41 °С, а у детей и ослабленных больных и при меньшей температуре, возникает тепловой удар. Основными клиническими проявлениями его являются потеря сознания, звон в ушах, галлюцинации, судороги, кома. Считают, что это связано с прямым повреждающим действием высокой температуры на клетки мозга, расстройствами кислотно-основного и водноэлектролитного баланса.

В тяжелых случаях возможна гибель человека. Летальный исход является следствием очень быстрого, практически катастрофического нарушения сердечно-сосудистой системы и падения артериального давления. При вскрытии людей, погибших от гипертермии, обнаруживается полнокровие сосудов мозга и кровоизлияния различного размера и локализации.

Учитывая, что в основе перегревания лежит неспособность физиологических механизмов теплоотдачи поддержать нормальную температуру тела, назначают наружное охлаждение или гипотермические средства. Последние, снижая обмен веществ, понижают образование «первичной» теплоты.

Многие производственные процессы, выполняемые при пониженной температуре, большой подвижности и влажности воздуха могут быть причинами охлаждения и даже переохлаждения организма (гипотермия), если спецодежда и режимы труда не соответствуют гигиеническим требованиям.

При гипотермии вначале наблюдается возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы, вследствие чего рефлекторно уменьшается теплоотдача и усиливается теплопродукция.

Снижение теплоотдачи организмом происходит за счет понижения температуры поверхности тела в результате спазма периферических сосудов (особенно в области кистей и стоп) и перераспределения крови во внутренние органы, способствующего поддержанию постоянной температуры внутренних органов, увеличению термического сопротивления тканей организма.

Сужение сосудов пальцев рук и ног, кожи лица чередуется с неактивным расширением их. Этот физиологический процесс, именуемый флюктуацией, является компенсаторными, обеспечивающим защиту от переохлаждения.

При очень резком охлаждении организма при длительном воздействии субнормальных температур наблюдается стойкий сосудистый спазм, который приводит к анемизации тканей, нарушению их питания. Спазм сосудов охлаждаемой поверхности тела вызывает ощущение боли.

При значительном охлаждении организма включается химическая терморегуляция – усиливаются окислительные обменные процессы в организме, возрастает потребление кислорода.

У человека прирост обменных процессов при понижении температуры на 1°С составляет около 10 %, a при интенсивном охлаждении он может возрасти в 3 раза по сравнению с уровнем основного обмена. В процесс теплообразования вовлекается скелетная мускулатура, сначала повышается мышечный тонус, а затем появляются сокращения отдельных мышц - мышечная дрожь, при которой внешней работы не совершается и имеет место превращение всей энергии в тепло. Появление мышечной дрожи в течение некоторого времени может задерживать снижение температуры внутренних органов даже при интенсивном охлаждении поверхности тела.

При воздействии низких температур со стороны сердечно-сосудистой системы отмечается холодовая гипертензия, обусловленная сужением просвета капиллярной сети. Увеличивается систолическое и диастолическое артериальное давление.

В начальном периоде воздействия умеренного холода наблюдается уменьшение частоты дыхания, увеличение объема вдоха. Интенсивное действие холода вызывает рефлекторное учащение дыхания и рост легочной вентиляции. При продолжительном действии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха увеличиваются, одновременно увеличивается легочная вентиляция.

При охлаждении организма изменяется углеводный обмен. Отмечается некоторая гипергликемия, увеличивается содержание пировиноградной, молочной кислоты, гликогенолиз повышен. При охлаждении повышается секреция норадреналина, который стимулирует клеточный обмен и уменьшает теплоотдачу, ограничивая кровоснабжение кожи. При воздействии низких температур наблюдается гипоальбуминемия, которая может служить выражением напряжения иммуноструктурного гомеостаза Подтверждением тому является снижение иммунологической реактивности и фагоцитарной активности лейкоцитов при многодневном действии охлаждения.

В действии низких температур на ЦНС отмечается двухфазность.

При небольшой степени охлаждения (на нижней границе допустимого теплового состояния) в связи с раздражением периферических терморецепторов в ЦНС превалирует процесс возбуждения сопровождающийся повышением деятельности почти всех жизненных органов и систем организма. При большем охлаждении, сопровождающемся снижением температуры тела, отмечается резкое угнетение их функций. Причиной функциональных нарушений в ЦНС, по мнению одних исследователей, является гипоксия, возникающая в результате плохой диссоциации гемоглобина при пониженной температуре, по мнению других – угнетение биологических свойств тканей в результате действия окислительных ферментов.

Результатом действия низких температур, часто сочетающихся с повышенной влажностью и ветром, являются холодовые травмы.

Особое значение в условиях производства приобретает охлаждение, вызываемое излучением тепла телом человека в направлении поверхностей с более низкой температурой (радиационное охлаждение). Радиационное охлаждение сопровождается значительным понижением температуры кожи открытых участков тела, особенно дистальных отделов рук и ног, а также слизистых оболочек дыхательных путей, а при сильном - и охлаждением тела. Радиационное охлаждение вызывает вялую, замедленную реакцию терморегуляционного аппарата. Сосудосуживающая реакция на охлаждение наблюдается не только на поверхности, подвергающейся радиационному охлаждению, но и на других участках тела, подвергающихся конвекционному охлаждению. Изменения, происшедшие в организме под влиянием радиационного охлаждения, носят более стойкий характер, чем при конвекционном охлаждении (что зависит от степени охлаждения).

Восстановление физиологических реакций в условиях радиационного охлаждения носит более длительный характер. В связи с охлаждением и понижением общей сопротивляемости организма у работающих могут возникнуть различные последствия. Результатом острого местного (контактного) переохлаждения может быть отморожение.

Длительное местное воздействие низких температур, особенно в сочетании с увлажнением, вызывает развитие вегетативного полиневрита верхних конечностей у рабочих мясокомбинатов, колбасных, рыбоконсервных заводов, заверточниц мороженого, сельскохозяйственных рабочих. Воздействие местного и общего охлаждения, особенно в сочетании с увлажнением (моряки, рыбаки, сплавщики леса, рисоводы), может привести к развитию холодовых нейроваскулитов. Заболевание вначале характеризуется развитием функциональных нервно-сосудистых расстройств (синдром Рейно). Наблюдаются зябкость, повышенная потливость, отечность и боли конечностей, мышечные подергивания, судороги, которые исчезают с прекращением холодового воздействия. В выраженных случаях заболевание протекает по типу облитерирующего эндартериита.

Адаптация и акклиматизация при работе в условиях нагревающего и охлаждающего климата

Организм работающих в условиях постоянного воздействия высоких или низких температур находится в состоянии динамического равновесия с внешней средой (динамическая стереотипия) - это равновесие, установившееся благодаря приспособлению организма человека к определенным метеорологическим условиям.

Тепловая адаптация. В основе адаптации к охлаждающему или нагревающему микроклимату лежат процессы, направленные на поддержание определенного уровня и взаимосвязи физиологических систем, органов, механизмов управления, обеспечивающих высокую жизнедеятельность организма.

На начальных этапах адаптация осуществляется за счет активации компенсаторных механизмов - первичных рефлекторных реакций, направленных на устранение или ослабление функциональных сдвигов в организме, вызванных термическими раздражителями.

В процессе приспособления (адаптации) вся деятельность организма путем нейрогуморальных механизмов приводится во все более точное и тонкое уравновешивание с окружающей средой.

В результате адаптационного процесса устанавливается стабильное состояние жизненных систем организма в измененных микроклиматических условиях среды - акклиматизация.

Акклиматизация приспособление к новым климатическим условиям является частным случаем адаптации, развивается в результате длительного пребывания в условиях высоких и низких температур.

Характерными особенностями адаптации и акклиматизации являются улучшение общего состояния, более легкая переносимость высоких и низких температур, сокращение периода восстановления физиологических функций и работоспособности.

Акклиматизация зависит от индивидуальных свойств человека, состояния его физиологических функций до адаптации. Через 4 - 6 недель в условиях высокой температуры уже имеются признаки довольно выраженной адаптации, характеризующиеся меньшим напряжением систем регуляции и сердечно-сосудистой системы, некоторым повышением работоспособности, однако для акклиматизации к высоким температурам необходимы годы.

Адаптация к высоким температурам выражается в повышении работы мышц, значительном снижении основного обмена, уменьшении артериального давления, урежении частоты пульса и дыхания, некотором снижении температуры тела, усилении потоотделения, повышении содержания жировых веществ в поту за счет более активной деятельности сальных желез. В процессе адаптации при выраженном потоотделении наблюдается уменьшение концентрации хлоридов в поту, что способствует уменьшению нарушений водно-солевого обмена.

В процессе адаптации к инфракрасному облучению понижается возбудимость рецепторов, отмечается незначительное учащение пульса и повышение температуры тела, повышение интенсивности потоотделения, увеличение количества жировых веществ и уменьшение концентрации хлоридов в поту.

Адаптация к воздействию холода. Частое и длительное влияние холода приводит к повышению обмена веществ и усилению теплопродукции, быстрее восстанавливается температура кожи, отмечается менее выраженное сужение сосудов кожи, большее ее кровоснабжение, увеличивается объем циркулирующей крови

Активизируется функция щитовидной железы, потенцируя термическое действие норадреналина.

Адаптация наблюдается при условии, если колебания параметров производственного микроклимата не выходят за пределы компенсаторных возможностей организма. Резко выраженные колебания метеорологических условий затрудняют адаптацию организма к ним. Чрезмерные по интенсивности и продолжительности тепловые раздражители могут привести к срыву адаптации.

Срывы адаптации связаны со снижением иммунологической реактивности организма и влекут за собой разнообразные неблагоприятные последствия, в частности, повышенную заболеваемость.

Производственный микроклимат и иммунологическая реактивность организма. Отмечено тормозящее влияние высокой, низкой температур и инфракрасной радиации на иммунологическую реактивность организма. У рабочих горячих цехов, подвергающихся воздействию высокой температуры, инфракрасного облучения и резких температурных колебаний, наблюдается более низкий уровень иммунологической резистентности организма.

Влияние производственного микроклимата на состояние здоровья рабочих. Чрезмерные по интенсивности и продолжительности тепловые раздражители, предъявляющие организму требования, превышающие его компенсаторные возможности, могут приводить к срыву адаптации. Этим, отчасти, объясняется повышенный уровень заболеваемости рабочих горячих цехов, подвергающихся иногда значительной тепловой нагрузке.

Выявлена также четкая зависимость между состоянием иммунологической реактивности и уровнем заболеваемости рабочих горячих цехов. Высокий уровень заболеваемости в зимнее время в не отапливаемых цехах бывает обусловлен перегреванием организма с последующим его охлаждением. Значительный перепад температур приводит к переохлаждению организма и возникновению простудных респираторных заболеваний (ангина, пневмония). Кроме того, возрастает число заболеваний периферической нервной системы (радикулит и др.); функциональные сдвиги сердечно-сосудистой системы, повторяющиеся изо дня в день, фиксируются в виде стойких патологических нарушений (миокардиопатий, кардиодистоний, нарушений сосудистого тонуса, атеросклероза, гипертонической болезни, ИБС). Наблюдается большая частота заболеваний желудочно-кишечного тракта, (хронический гастрит, колит, язвенная болезнь), ЛОР-органов (фарингиты, хронический тонзиллит, риниты и др.).

Холод может вызывать также аллергические заболевания (бронхиальная астма).

Влияние на организм комбинированного действия химических, физических факторов среды на фоне неблагоприятного микроклимата. Высокая температура усиливает токсическое действие многих ядов: ртути, свинца, бензина, окиси углерода, бензола. Повышенная температура, как правило, ускоряет развитие токсического процесса. Реакции организма, возникающие при перегревании (учащение пульса, дыхания, увеличение минутного объема крови), могут привести к значительному ускорению абсорбции газо- и парообразных вредных веществ через дыхательные пути и большему поступлению яда в кровь. Расширение кровеносных сосудов кожи при действии высокой температуры может способствовать большему поступлению в организм химических соединений при попадании их на кожу. Действие ядов в свою очередь снижает устойчивость организма к перегреванию. Так, хлорид кобальта и аналин нарушают терморегуляцию даже в комфортных микроклиматических условиях.

Шум в сочетании с высокой температурой и физическим трудом, вибрация в сочетании с низкой температурой приводят к более выраженным сдвигам, чем действие одного из этих вредных факторов.

Гигиеническое нормирование параметров микроклимата производственных помещений.

Нормы производственного микроклимата установлены ГОСТом «Гигиенические нормы микроклимата промышленных предприятий» и являются едиными для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями. Принципиальное значение в нормах имеет раздельное нормирование каждого компонента микроклимата: температуры, влажности, скорости движения воздуха. В рабочей зоне должны обеспечиваться параметры микроклимата, соответствующие оптимальным и допустимым микроклиматическим условиям.

Под оптимальными микроклиматическими условиям понимают такие сочетания параметров микроклимата, которые обеспечивают при систематическом воздействии нормальное функционирование организма без напряжения механизмов терморегуляции. Оптимальные параметры микроклимата создаются при кондиционировании воздуха в таких отраслях промышленности, как радиоэлектроника, точное машиностроение и др.

Допустимые микроклиматические условия не должны нарушать здоровье человека. Однако при них возможно некоторое напряжение реакции терморегуляции, носящее кратковременный характер.

В производственных цехах металлургической, машиностроительной промышленности и др., где имеет место большое тепловыделение или значительны размеры отапливаемых помещений, можно ориентироваться на допустимые нормы, но с соблюдением требований в отношении организации режимов труда и отдыха, использованием средств профилактики как перегревания, так и охлаждения организма.

Параметры температуры, влажности и скорости движения воздуха регламентируются с учетом тяжести физического труда (легкая, средней тяжести, тяжелая работа), исходя из величин теплопродукции. При легкой работе разрешается несколько более высокая температура и меньшая скорость движения воздуха, чем при работах средней тяжести и тяжелой. Категория работ устанавливается на основе общих энерготрат организма, а при характеристике помещений по категории выполняемых в них работ ориентируются на работы, в выполнении которых принимают участие 50% и более работающих в них лиц.

Зачитывается также сезон года. При этом выделяют следующие периоды: теплый, холодный и переходный.

В настоящее время утверждены санитарные нормы производственного микроклимата, особенности которых заключаются в следующем: в теплый период года верхние границы допустимой температуры воздуха даны не только для постоянных, но и для непостоянных рабочих мест, где рабочие могут находиться, до 50% рабочего времени или 2 ч непрерывно.

Оптимальные и допустимые скорости движения воздуха несколько снижены по сравнению с ГОСТом 12.1.005 - 76.

Оптимальным условиям микроклимата в оба сезона года удовлетворяет относительная влажность воздуха 40 – 60 %

Допустимая влажность воздуха зимой не должна превышать 75%, а летом она дается в зависимости от температуры воздуха.

Колебания оптимальных значений температуры воздуха по высоте и горизонтали рабочей зоны в течение смены не должны превышать 1 – 2 °С. Впервые определены оптимальные и допустимые параметры микроклимата для лиц, выполняющих очень легкую работу, при которой энерготраты не превышают 104 – 139 Вт.

Колебания допустимой температуры воздуха по высоте и горизонтали рабочей зоны и в течение смены не должны превышать 2 – 3 °С. Температура ограждений и поверхностей оборудования не может быть выше 5°С температуры воздуха.

Тепловое облучение работающих не должно быть более 35 Вт/м 2 . Тепловое облучение лица и груди работающих на постоянных и непостоянных рабочих местах может достигать 140 Вт/м 2 при обязательном использовании средств индивидуальной защиты, в том числе защиты глаз.

Обеспечение санитарных норм направлено на предупреждение перегревания или переохлаждения работающих в условиях конвекционного, радиационного тепла или низких температур.

В ходе эволюционного развития человек не выработал устойчивого приспособления к холоду. Его биологические возможности в сохранении температурного гомеостаза весьма ограничены. Наиболее очевидным последствием воздействия холода при работах на открытой территории является охлаждение поверхностных и глубоких тканей тела человека и связанные с ним реакции в диапазоне от общих и/или локальных дискомфортных теплоощущений до поражений различной степени: гипотермия, локальное холодовое повреждение (отморожение, онемение, боль), функциональные изменения (острый кардиореспираторный эффект, ухудшение работоспособности и др.). Основная роль в защите человека от холода принадлежит поведенческой терморегуляции, которая заключается в активном, целенаправленном регулировании термической нагрузки на организм.

В условиях воздействия низких температур переохлаждение организма происходит за счет увеличения теплоотдачи. При низкой температуре окружающего воздуха резко увеличиваются потери тепла путем конвекции, излучения. Особенно опасно сочетание низкой температуры с высокой влажностью и высокой скоростью движения воздуха, так как при этом значительно возрастают потери тепла конвекцией и испарением. Даже при довольно кратковременном пребывании в условиях резкого охлаждения могут возникать обморожения (особенно открытых частей тела при низкой температуре и сильном ветре).

Длительное и сильное воздействие низких температур может вызвать неблагоприятные изменения в организме человека. Местное и общее охлаждение организма причина многих заболеваний, в том числе и простудных. Любая степень охлаждения характеризуется снижением частоты сердечных сокращений и развитием процессов торможения в коре головного мозга, что ведет к снижению работоспособности .

При выраженном охлаждении растет число тромбоцитов и эритроцитов в крови, увеличивается содержание холестерина, вязкость крови, что повышает возможность тромбообразования. Охлаждение человека приводит к изменению его двигательной реакции, нарушает координацию и способность выполнять точные операции, вызывает тормозные процессы в коре головного мозга, что может быть причиной возникновения различных форм травматизма. При локальном охлаждении кистей снижается точность выполнения рабочих операций. Работоспособность уменьшается на 1,5% при снижении температуры пальцев на каждый градус. Даже при кратковременном воздействии холода изменяется иммунный статус организма. При низкой температуре, значительной скорости и влажности воздуха возникает переохлаждение организма (гипотермия).

При холодовом воздействии (влияние пониженных температур на организм) изменения возникают не только непосредственно в области воздействия, но и на отдаленных участках тела. Это обусловлено местными и общими рефлекторными реакциями на охлаждение. Например, при охлаждении ног, наблюдается снижение температуры слизистой оболочки носа, глотки, что приводит к снижению местного иммунитета и возникновению насморка, кашля. Другим примером рефлекторной реакции является спазм сосудов почек при охлаждении организма. Длительное охлаждение ведет к расстройствам кровообращения, снижению иммунитета.

Так как жизненные процессы в организме могут протекать в довольно узких пределах температур внутренней среды, то при колебаниях температуры внешней среды физиологические механизмы терморегуляции выравнивают температуру тела, приспосабливая организм к этим колебаниям. Если же температура кожных покровов понижается до +25°С или повышается до +45°С, то защитная реакция организма нарушается и наступают болезненные изменения вплоть до смерти.

При сильном холодовом воздействии может происходить общее переохлаждение организма. Оно протекает в несколько стадий :

компенсаторная фаза (температура увеличивается до 37°С за счет увеличения теплопродукции);

фаза относительной недостаточности терморегуляции (температура уменьшается до 35 градусов, появляется озноб, дрожь, частое дыхание, частое мочеиспускание);

уменьшение температуры до 34-28°С (пульс 40-50, аритмия, мышцы скованы, тяга ко сну);

температура опускается ниже 28°С (кома, гипоксия мозга, потеря чувствительности, трепетание желудочков и предсердий; 80 % - смертельный исход;

терминальная фаза (при снижении температуры ниже 26°С, в основе лежит кислородное голодание из-за тромбоза артериол).

Связанные с холодом заболевания включают:

болезни циркуляции (заболевания сосудов сердца, расстройства периферической циркуляции, гипертензия, цереброваскулярные заболевания);

возникновение или обострение заболеваний органов дыхания (астма, бронхиты, риниты, плевриты, пневмонии);

поражения мышечно-суставного аппарата (миозиты, миалгии, ревматические поражения)

патологические изменения со стороны периферической нервной системы (радикулиты, невриты и др.);

феномен Рейно (феномен Рейно - заболевание, при котором нарушен тонус кровеносных сосудов, вследствие чего возникает тенденция к спазму сосудов, что приводит изменению цвета кожных покровов пальцев рук, ног и реже всей конечности, а также к нарушению кровоснабжения тканей конечности);

заболевания почек (нефриты);

обморожения и их последствия.

Влияние хронического охлаждения усугубляется воздействием локальной вибрации. При этом сокращаются сроки развития вибрационного поражения.

К производствам, связанным с воздействием нагревающего микроклимата на организм работающих и соответствующим перегревом, относятся: горячие цеха предприятий цветной и черной металлургии, машиностроительной, химической и текстильной промышленности, стекольных и сахарных заводов, а также в глубоких шахтах на добыче угля и руды.

Температура воздуха в горячих цехах может достигать 33-40 °С, а в ряде случаев, особенно в летнее время, и более высоких значений. В некоторых горячих цехах и глубоких шахтах высокая температура воздуха сочетается с высокой относительной влажностью (80-98%). При этом микроклиматические условия горячих цехов вследствие значительных тепловыделений могут существенно влиять на теплообмен работающего человека. Длительное поступление большого количества тепла в организм, превышающее возможности его теплоотдачи, вызывает нарушение терморегуляции - перегрев организма или тепловое поражение.

Патогенез тепловых поражений

Доказано, что ведущая роль в патогенезе тепловых поражений принадлежит функциональным нарушениям нервной системы. Сложные вегетативно-эндокринные нарушения, нарушения обмена веществ с образованием токсических продуктов, нарушения водносолевого обмена - обезвоживание и гипохлоремию следует рассматривать как последовательные патогенетические звенья.

Патогенез основных признаков тепловых поражений можно представить следующим образом. Действие на организм эндогенного тепла осуществляется тремя путями: раздражением терморецепторов, нагреванием тканей и нагреванием крови. В результате раздражения терморецепторов рефлекторно понижается интенсивность обмена веществ, усиливается потоотделение, расширяются периферические сосуды, перераспределяется кровь (гиперемия поверхностных частей тела, анемия внутренних органов), усиливается кровоток вследствие учащения сердечной деятельности, появляются одышка и ряд других изменений, направленных на повышение теплоотдачи и уменьшение теплообразования.

Одним из важных повреждающих факторов при перегревании является появление в крови продуктов тепловой денатурации белков крови и тканей, а также недоокисленных продуктов нарушенного тканевого обмена. Гипохлоремия усиливает патологические процессы, вызванные дегидратацией, в том числе сгущение крови. Последнее создает значительную нагрузку на сердце. В результате перегрузки сердца и изменений в сердечной мышце и сосудах, вызываемых высокой температурой, возникает острая сердечно-сосудистая недостаточность.

Острые тепловые поражения. При острых тепловых поражениях наблюдаются три клинические формы: легкая, средней тяжести и тяжелая. Тяжесть поражения определяется в основном степенью нарушения теплорегуляции. Основными в патогенезе этой формы тепловых поражений являются кислородное голодание и аутоинтоксикация, развивающиеся при тепловом повреждении тканей в результате денатурационных изменений белка.

При легкой форме отмечаются жалобы на утомление, общую слабость, вялость, сонливость, головную боль, тошноту. Дыхание и пульс - несколько учащенные. Температура тела - субфебрильная, реже - нормальная. Кожа - влажная, прохладная на ощупь. Отдыха и устранения теплового воздействия бывает достаточно для ликвидации этих симптомов в течение 2-3 ч. Тепловое поражение средней тяжести характеризуется значительными нарушениями различных функций организма и сопровождается следующими симптомами: резко выраженной общей слабостью, головной болью, тошнотой, рвотой. Может наблюдаться кратковременная потеря сознания. Кожа гиперемирована, влажная, потоотделение усилено. Пульс и дыхание учащены. Артериальное давление в пределах нормы или незначительно повышено. Температура тела повышена до фебрильных цифр (40-41 °С). Длительность периода выздоровления при своевременной медицинской помощи 2-3 суток.

Тяжелая форма острого теплового поражения может развиваться из состояния легкой и средней тяжести. Может возникнуть внезапно, без заметных предвестников, и также внезапно, в течение нескольких минут, закончиться смертью пострадавшего. В большинстве случаев при тяжелой форме острого теплового поражения причиной летального исхода являются резко выраженные функциональные расстройства и структурные нарушения в тканях. Эта форма поражения характеризуется быстрым нарастанием тяжести состояния и поэтому бывает кратковременной.

Первыми появляются признаки поражения центральной нервной системы: потеря сознания или психомоторное возбуждение, тошнота, рвота, ослабляются и угасают рефлексы, появляются клонические, тонические, реже - тетанические судороги, непроизвольные дефекация и мочеиспускание, парезы и параличи и, наконец, развивается глубокое коматозное состояние. Иногда может наблюдаться остановка дыхания (асфиксическая форма). Кожа гиперемирована, влажная, реже синюшная, покрыта липким потом, горячая. Может наблюдаться прекращение потоотделения. Температура тела достигает 42 °С и выше. Дыхание учащено до 30-40 в мин., пульс J 20-140 ударов в мин., мягкий или нитевидный, аритмичный. Артериальное давление в большинстве случаев понижено до весьма низких цифр.

Выздоровление после перенесенной тяжелой формы теплового поражения наступает через 10-15 дней, иногда - через месяц и более; наблюдаются остаточные явления в виде нарушений функции нервной системы (неустойчивость сосудистого тонуса и температуры, парезы, параличи, интеллектуальные расстройства).

Подострые тепловые поражения возникают при длительном пребывании в условиях высокой внешней температуры без нарушений процессов теплорегуляции в организме. Основным в патогенезе подострых тепловых поражений является нарушение водно-солевого баланса как следствие усиленного потовыделения. Для дегидратацион- ной формы характерны следующие симптомы: неустойчивость температуры от субфебрильных до субнормальных величин, общая слабость, разбитость, повышенная утомляемость, головокружение, головные боли, повышенная потливость, олигурия, одышка, тахикардия, вазомоторные реакции, возможны обморочные состояния, рвота. В случаях, когда тепловое воздействие сопровождается большой потерей хлоридов, возникает судорожная форма (судорожная болезнь) теплового поражения. Пострадавшие жалуются на периодически возникающие болезненные судороги различных групп мышц, чаще - ног, лица, иногда переходящие в общие судороги. В крови повышено количество эритроцитов и гемоглобина, умеренный лейкоцитоз, содержание хлоридов понижено, повышена вязкость крови. Олигурия с низким содержанием хлоридов.

Хронические тепловые поражения в результате воздействия высокой внешней температуры у различных лиц проявляются по-разному. Это обусловлено, прежде всего, индивидуальными особенностями организма, его способностью адаптироваться к действию микроклимата горячих цехов. Состояние терморегуляции при хроническом тепловом поражении характеризуется незначительным повышением температуры тела в пределах 37,2-37,5 °С и более высоким подъемом температуры кожи (34,5-35,5 °С). При этом отмечается выравнивание термотопографии. Разница между уровнем температуры тела и кожи уменьшается, что является показателем ухудшения теплоотдачи и кумуляции тепла в организме. Увеличение влагопотери приводит к уменьшению веса тела в течение рабочего дня на 1,0-1,5%. Хроническое тепловое поражение нередко сопровождается постоянной жаждой. В зависимости от преобладания симптомов поражения органов и систем при хроническом воздействии на организм высокой температуры условно выделены четыре синдрома (или их сочетания) хронического теплового поражения: 1) неврастенический; 2) анемический; 3) сердечно-сосудистый; 4) желудочно-кишечный.

Лечение тепловых поражений должно способствовать нормализации процессов терморегуляции и других нарушенных функций. Начинать лечение следует с гидропроцедур. В легких случаях рекомендуется теплый душ 26-27 °С в течение 5-8 мин, при выраженных формах - ванны 29 °С в течении 7-8 мин с последующим душем при 26 °С. При отсутствии душа и ванн применяют влажное обертывание в течение 10-15 мин. На голову накладывают холод. Дают обильное питье до полного утоления жажды. Полный покой, отдых в лежачем положении.

При наличии показаний назначают успокаивающие (препараты брома, валерианы) и сердечно-сосудистые средства (камфора, кофеин, кордиамин). Показана кислородная терапия. При наличии судорог внутримышечно или внутривенно вводят седуксен - 2 мл (20 мг). Для устранения явлений интоксикации, дегидратации и гипохлоремии показано внутривенное введение изотонического раствора хлорида натрия, глюкозы, плазмы. При судорожной форме дополнительно рекомендуется вводить внутривенно 10% раствор хлорида натрия. При ослаблении или остановке дыхания рекомендуется вдыхание кислорода в смеси с углекислотой (карбоген), искусственное дыхание, внутривенно - лобелин, цититон.

Профилактика тепловых поражений

Профилактика предусматривает мероприятия санитарно-технического характера, направленные на улучшение микроклимата в горячих цехах и нормализацию физиологических функций организма. Для ограничения отдачи тепла от производственного оборудования в горячих цехах необходимо широко использовать средства локализации тепловыделений и теплоизоляции: теплопоглотительные, теплоотводящие, теплоотражательные экраны. Удаление избытка тепла из горячих цехов осуществляется вентиляцией и аэрацией (организованной естественной вентиляцией). Большая роль в профилактике перегрева отводится спецодежде, средствам индивидуальной защиты рабочих, рациональному питьевому и пищевому режиму.

Организация питьевого режима должна преследовать цель обеспечения рабочих достаточным количеством питьевых средств. В горячих цехах рабочим рекомендуют употреблять жидкость, содержащую витамины, полноценные белки, минеральные соли. Большое значение в профилактике тепловых поражений имеют первичный отбор поступающих на работу в горячий цех, периодические медицинские осмотры, диспансерное наблюдение, позволяющие оценить степень приспособления организма к воздействию высокой температуры, выявить ранние признаки хронических перегревов. При проведении предварительных медицинских осмотров противопоказаниями для приема на работу в условиях высоких температур и интенсивного теплового излучения являются хронические заболевания сердечно-сосудистой системы с нарушениями компенсации, хронические заболевания кожи, хронический гастрит с частыми обострениями, нарушение остроты зрения (без коррекции ниже 0,7 на одном глазу и ниже 0,2 на другом), нарушения цветоощущения, отсутствие бинокулярного зрения, ограничение поля зрения на 20°, катаракта.