Действие низких температур на организм человека. Влияние высоких и низких температур производственной среды на организм человека Влияние высоких и низких температур на человека

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия, или микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции. Воздействие высоких и низких температур внешней среды вызывает нарушение теплообмена и приводит соответственно к перегреву и переохлаждению организма. Основными видами терморегуляции, как известно, являются теплообразование и теплоотдача. Теплообразование в организме осуществляется химическим путем. Теплоотдача происходит физическим путем: излучением, проведением тепла и испарением. Оптимальными метеорологическими условиями для человека являются температура воздуха 18-30 °С при относительной влажности 40-60 и скорости движения воздуха 0,5-1,0 м/с. Переносимость человеком температуры, как и его теплоощущение, в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха. При повышенной влажности и высокой температуре воздуха, когда испарение затруднено, чаще всего возникает острое перегревание организма. Такие условия нередко возникают при работе в плотной невентилируемой одежде. Перегреванию организма способствует и целый ряд других факторов: большая физическая нагрузка, недостаточное употребление воды для питья, переедание (особенно белковой пищи), употребление алкоголя, перенесенные заболевания, ожирение и др. Высокие температуры оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека. Работа в условиях высокой температуры сопровождается интенсивным потоотделением, 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 гипертермии и как следствие тепловом ударе наблюдаются головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение. Пульс и дыхание учащены, в крови увеличивается содержание азота и молочной кислоты. При этом наблюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, временами возникают судороги, потеря сознания. Солнечный удар является своеобразной формой перегрева, обусловленной непосредственным локальным действием солнечных лучей на незащищенную голову. При этом может не наблюдаться общего перегревания организма. Появляются общая слабость, чувство недомогания, головная боль, головокружение, мелькание "мушек" перед глазами, стеснение в грудной клетке, шум в ушах, иногда носовые кровотечения, тошнота, рвота, расстройство стула. Кожа лица становится красной, усиливается потоотделение. В тяжелых случаях возникают выраженные нарушения со стороны центральной нервной системы: затемненное сознание, резкое возбуждение, судороги, непроизвольные движения, галлюцинации, бред. Исследователями установлено, что при температуре воздуха более 30 °С работоспособность человека начинает падать. Так, повышение температуры с 25 до 30 °С в прядильном цехе приводит к снижению производительности труда на 7 %, производительность труда работников машинострои­тельного предприятия при температуре 29,4 °С снижается на 13 %, а при температуре 33,6°С на 35 % по сравнению с производительностью при 26°С. Вопреки установившемуся мнению величина потовыделения мало зависит от недостатка воды в организме или от ее чрезмерного потребления. Считается допустимым для человека снижение его массы на 2...3 % путем испарения влаги - обезвоживание организма. Обезвоживание на 6 % влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения; испарение влаги на 15...20 % приводит к смертельному исходу. Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей. Потеря соли лишает кровь способности удерживать воду и приводит к нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. Для восстановления водного баланса работающих в горячих цехах устанавливают пункты подпитки подсоленной (около 0,5 % NaCI) газированной питьевой водой из расчета 4...5 л на человека в смену. На ряде заводов для этих целей применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную питьевую воду или чай. В горячих цехах промышленных предприятий большинство техно­логических процессов протекает при температурах, значительно пре­вышающих температуру воздуха окружающей среды. Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистой энергии, кото­рые могут привести к отрицательным последствиям. При температуре до 500°С с нагретой поверхности излучаются тепловые (инфракрасные) лучи с длиной волны 740...0,76 мкм, а при более высокой температуре наряду с возрастанием инфракрасного излучения появляются видимые световые и ультрафиолетовые лучи. Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в основном тепловое действие. Под влиянием теплового облучения в организме понижается венозное давление, замедляется кровоток и как следствие наступает нарушение деятельности сердечно-сосуди­стой и нервной систем. По характеру воздействия на организм человека инфракрасные лучи подразделяются на коротковолновые лучи с длиной волны 0,76...1,5 мкм и длинноволновые с длиной более 1,5 мкм. Тепловые излучения коротковолнового диапазона глубоко проникают в ткани и разогревают их, вызывая быструю утомляемость, понижение внимания, усиленное потовыделение, а при длительном облучении -тепловой удар. Длинноволновые лучи глубоко в ткани не проникают и погло­щаются в основном в эпидермисе кожи. Они могут вызвать ожог кожи и глаз. Наиболее частым и тяжелым поражением глаз вследствие воздействия инфракрасных лучей является катаракта глаза. Кроме непосредственного воздействия на человека лучистая теп­лота нагревает окружающие конструкции. Эти вторичные источники отдают теплоту окружающей среде излучением и конвекцией, в резуль­тате чего температура воздуха внутри помещения повышается. В предупреждении развития перегревов большое значение имеют технические и санитарно-гигиенические мероприятия. Параметры микроклимата зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции. Принципиальное значение имеет раздельное нормирование каждого компонента микроклимата: температуры, влажности, скорости движения воздуха. В рабочей зоне должны обеспечиваться параметры микроклимата, соответствующие оптимальным и допустимым значениям. К медико-профилактическим мероприятиям относятся организация рационального режима труда и отдыха, обеспечение питьевого режима, повышение устойчивости к высоким температурам путем использования фармакологических средств (прием дибазола, аскорбиновой кислоты, глюкозы), вдыхания кислорода.

При воздействии низкой температуры в организме человека развиваются сложные защитные и адаптационные реакции, позволяющие в течение некоторого периода времени сохранять нормальную температуру тела. Начальная реакция на действие холода выражается в усилении функции центральной и вегетативной нервной системы и росте активности функций эндокринных желез (гипофиза, надпочечников, щитовидной железы), благодаря чему и повышается обмен веществ и связанное с ним теплообразование. Одновременно ограничивается теплоотдача (сужение сосудов поверхности тела, понижение потоотделения), что приводит к поддерживанию нормальной температуры тела.

Когда эта общая реакция становится недостаточной и температура тела снижается, выявляется следующая стадия - истощение и патологическое доминирование системы, ответственной за адаптацию. Последовательно развивается торможение корковых и подкорковых отделов головного мозга и понижается обмен веществ.

В зависимости от интенсивности воздействия низкой температуры могут наблюдаться острые или хронические повреждения органов и тканей организма. По особенностям возникновения обычно различают следующие виды отморожений: 1) при температуре окружающей среды ниже О °С. Наиболее часто страдают дистальные отделы конечностей, в первую очередь пальцы, реже - уши, нос, щеки, подбородок, еще реже -остальные части поверхности тела; 2) при температуре среды выше О °С отморожения возникают в результате длительного (от нескольких суток до нескольких лет) воздействия. Поражаются преимущественно стопы и кисти; 3) контактные - возникают от непосредственного соприкосновения кожи или слизистых оболочек с сильно охлажденным предметом или веществом.

По глубине поражения различают следующие степени отморожения: I - поражается поверхностный слой эпидермиса; II -поражается базальный слой эпидермиса с образованием пузырей; III -некроз кожи и подкожной клетчатки; IV - наряду с поражениями мягких тканей некротизируется кость.

По развитию патологии во времени различают два периода: 1) дореактивный, т.е. период экспозиции холода, когда патологические реакции, морфологические изменения в тканях и клинические проявления минимальны; 2) реактивный - наступает после отогревания отмороженной части тела, в течение которого все изменения проявляются полностью.

Анализ литературных источников свидетельствует о том, что холодовая травма конечностей наблюдается почти у 100 % всех пострадавших от обморожения, в том числе ног - у 70 % и рук - 26 %. Это связано с высокой теплоотдачей именно этих частей тела из-за сравнительно большой площади при относительно малой массе тканей. Существенную роль в патогенезе Холодовых травм конечностей играет и региональная гемодинамика. В частности, мягкие ткани лица обильно васкуряризированы, а конечности же, особенно нижние, имеют сравнительно меньшую сеть сосудов и лимитированный кровоток. Гравитационный фактор, вертикальное положение тела обуславливают более высокий тонус сосудов нижних конечностей, из-за чего сосудорасширяющие реакции в них реализуются с большим трудом; В конечностях имеются критические зоны артериального кровообращения, в которых кровоснабжение значительной массы ткани обеспечивается одиночным артериальным стволом (в руке - система локтевой артерии, в ноге - подколенной). В экстремальных ситуациях эти факторы препятствуют быстрому притоку достаточного количества крови к охлаждаемой конечности и способствуют развитию холодовой травмы.

Важная роль в патогенезе холодовой травмы отводится нарушениям нервной регуляции циркуляторных процессов в охлаждаемых тканях. Холод повышает тонус гладких мышц стенок кровеносных сосудов, что приводит к сужению их просвета и снижению кровотока вначале в капиллярах, затем в венулах и артериолах. Дальнейшее снижение температуры вызывает сгущение крови в сосудах охлажденной ткани, потом стаз с агрегацией форменных элементов и образованием пристеночных тромбов.

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.

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.

Так же, как и высокая, низкая температура имеет общее и местное действия. Но большее значение в судебно-медицинской практике имеет общее действие - переохлаждение . Человек без одежды комфортно себя чувствует при температуре воздуха +25°С, но при падении температуры даже на 10°С начинается расстрой­ство здоровья , что иногда приводит даже к смерти . Адаптаци­онные возможности организма велики, но до определенных пре­делов. Начинающееся переохлаждение характеризуется рядом симптомов (дрожь, «гусиная кожа», общая слабость, апатия и др.). Эта клиническая картина впервые описана личным вра­чом Наполеона академиком Ларреем при отступлении француз­ской армии из России зимой 1812 г. Часть этих симптомов пред­назначена, чтобы легче перенести неблагоприятные условия. Например, расслабление и сокращение мускулатуры при дро­жании утраивает тепло. Этому способствует и годами выраба­тываемая у северных народов внутренняя защита к холоду - ускорение обмена веществ и выработка тепла.

Пагубное воздействие на организм, помимо низкой темпера­туры окружающей среды, оказывает комплекс факторов. Из внешних - это повышенная влажность, ветер, нерациональная одежды, пониженная упитанность ; из внутренних - ослаблен­ ный болезнью или ранением организм, детский или старческий возраст, алкогольное опьянение . Вопреки распространенному мнению алкоголь способствует понижению температуры тела, так как, расширяя кровеносные сосуды, увеличивает более чем на 20% теплоотдачу. По сравнению с выработкой тепла он по­нижает чувствительность к низкой температуре, вызывая чув­ство страха, безразличие, апатию, сонливость. Поэтому смерть может наступить при различной температуре, в том числе и плюсовой. Более того, треть всех погибших от переохлаждения находилась при температуре воздуха от 0 до +5°С. Этим объяс­няется то, что в северных регионах, в Сибири и на Дальнем Востоке этот вид смерти незначительно превышает статисти­ческие показатели Северного Кавказа.

Снижение компенсаторных возможностей организма приво­дит к снижению температуры тела до + 27...+ 30°С, падают все жизненные функции организма, интенсивность обмена веществ, наступает угнетение ЦНС, кислородное , истощение организма и смерть при температуре тела +25°С и ниже.

Общее охлаждение - состояние организма, возникшее в результате воздействия холода и снижения температуры тела до 34° и ниже.

Легкая (адинамическая) степень охлажде­ния характеризуется понижением температуры тела до 32-30°, с сохраненным или затуманен­ным сознанием, бледностью или цианотичностью кожных покровов, брадикардией до 60 уд/мин. Больные жалуются на слабость, головокружение, головную боль, говорят тихо и медленно.

При охлаждении средней тяжести (сниже­ние температуры до 29°) отмечается угнетение сознания; если пострадавший отвечает на вопро­сы, то с большим трудом, лицо маскообразное, взгляд тусклый, брадикардия, АД снижено.

При тяжелой степени общего охлаждения (снижение температуры тела до 26°) пострадав­ший находится без сознания, дыхание у него поверхностное и нерегулярное, кожа бледная и холодная (на открытых частях тела - синюш­ная), мышцы напряжены, челюсти сжаты, зрач­ки сужены и не реагируют на свет; пульс слабо­го наполнения, редкий и неритмичный, АД сни­жено. При снижении температуры тела ниже 26° может наступить смерть из-за фибрилляции же­лудочков.

На месте обнаружения трупа обращают внимание на харак­терную позу зябнущего человека с приведенной к туловищу головой и согнутыми в суставах конечностями. Однако она от­сутствует у людей в алкогольном опьянении и при усилении мышечной нагрузки незадолго до наступления смерти. Наблю­дается «гусиная кожа . Трупные пятна приобретают розовый цвет от перенасыщения крови кислородом, проникающим через разрых­ленную кожу. Важным, но редким признаком являются отмо­ рожения . О прижизненном действии низкой температуры сви­детельствуют также иней на ресницах; льдинки в отверстиях рта и носа, углах глаз; одежда, примерзшая к ложу, покрыто­му коркой льда. Отсутствие этих признаков может указывать на то, что труп сюда перенесен.

Смерть от переохлаждения, как правило, является следствием несчастного случая, более половины из погибших перед смер­тью находились в алкогольном опьянении. Однако описаны слу­чаи убийства, особенно новорожденных детей, оставленных без одежды или брошенных в холодную воду. В виде исключения встречаются самоубийства. Один из них исследован судмедэкс­пертом под Ростовом, когда был обнаружен в лесополосе труп человека в одних трусах, лежащий на снегу. Рядом с ним была аккуратно сложенная одежда, пустая бутылка из-под водки, а в кармане пиджака письмо с объяснением причин самоубийства.

Длительное нахождение трупа в условиях низкой темпера­туры приводит к его замерзанию или оледенению . Такие тру­ды технически вскрыть невозможно без предварительного мед­ленного оттаивания. Замерзание приводит к различным по­ вреждениям, которые следует выделять от прижизненных. Сюда можно отнести отделение эпидермиса, разрывы внутренних органов от льдинок, содержащих жидкость. Но особенно важ­но посмертное растрескивание или расхождение по швам кос­тей черепа вследствие расширения жидкостей в полости чере­да. При оттаивании мягкие ткани пропитываются кровью, и все это создает картину черепно-мозговой травмы . В отличие от прижизненных такие переломы всегда безоскольчатые, плос­кость перелома отвесная, нет повреждений компактного слоя кости.

Местное действие низкой температуры (отморожения) наблюдается в местах с резкой разницей в температуре по срав­нению с организмом в целом. При этом также важным являет­ся не только снижение температуры, но целый комплекс фак­торов. Отморожению подвергается чаще всего выступающие и периферические части тела (нос, уши, пальцы рук, стопа), осо­бенно при нарушении кровообращения в этих местах, напри­мер, от тесной обуви.

Отморожение и уточнение его глубины, то есть степени, раз­личают после отогревания тела. Выделяют четыре степени от­морожения, характеристика которых напоминает определение степени термических ожогов .

Первая степень приводит к отеку и багровой окраске кожи, которые исчезают в течение недели у живого человека, полнос­тью заживая в среднем через неделю.

Вторая степень характеризуется кровянистыми пузырями с отеками, наполненными желтоватой жидкостью, синюшной окраски. Заживление достигается через 2-3 недели и чрезвы­чайно болезненно. Обе степени после полного заживления сле­дов не оставляют.

Третья степень определяется по некрозу (омертвению) мяг­ких тканей. Поверхность кожи темно-синюшная, иногда с пу­зырями, резким отеком кожи. Омертвевшие ткани нагнаивают­ся, постепенно отторгаются и в течение 1-2 месяцев излечива­ются с образованием рубца.

Четвертая степень характеризуется некрозом всей толщи тканей, вплоть до костей. Отторжение омертвевших тканей про­ходит месяцами и очень болезненно, иногда с отпадением части тканей.

Отморожения редко являются объектом судебно-медицинской экспертизы, ибо обычно это результат несчастного случая. Поводом для экспертизы является установление процента стойкой утраты трудоспособности и в очень редких случаях в связи с подозрением получения отморожения с целью членовредительства.

К другим видам физического воздействия , помимо редко встречающихся изменений барометрического давления и лучис­ той энергии , относится действие электрического тока .