Основные гигиенические требования к обуви в различных климатических условиях

Материал нашел и подготовил к публикации Григорий Лучанский

Источник: Вадковская Ю.В., профессор. Основные гигиенические требования к обуви в различных климатических условиях. Институт общей коммунальной гигиены AMН СССР им. А. Н. Сысина. (Стопа и вопросы построения рациональной обуви). Москва, 1960 г.

 

Разработка гигиенических требований к обуви в различных климатических условиях позволит установить ассортимент обуви, необходимой для данного района. Снабжение населения такой обувью будет иметь большое гигиеническое значение. Нижние конечности играют большую роль в процессе терморегуляции и тепловом ощущении человека. Как известно, сосудистая сеть развита на конечностях значительно более, чем в других участках нашего тела. Работы Бартона, использовавшего плетизмографическпй метод, показали, что количество крови, протекающей к единице массы конечностей при максимальном сужении сосудов и дилятации резко различается: при сужении сосудов на единицу массы поступает 0,5 – 1,0 г. а при расширении сосудов 80,0 г.

Изменение кровотока нижних конечностей имеет большое значение для теплообмена. Наши работы по определению кожной температуры различных участков тела показали, что температура конечностей в ряде случаев понижается на 15 – 20° по сравнению с другими участками тела. При сравнении температуры конечностей в различных климатических условиях наблюдается разница в 30 – 35°. Большая амплитуда колебаний температуры кожи конечностей, чем туловища, указывает на большую чувствительность кожи конечности к температурным изменениям внешней среды.

Витте в книге «Теплообмен человека и его гигиеническое значение» пишет, что «конечности являются большим резервуаром тепла и участвуют в теплообмене». Далее «На основании изменения температуры тела в одной точке нельзя судить о тепловом балансе человека и задержке тепла организмом. Изменение температуры конечностей играет роль буфера для организма в целом и до известных пределов обеспечивает постоянство температуры висцеральных органов и их нормальную работу». При охлаждении в первую очередь страдают конечности и, главным образом, нижние. Это легко объясняется их наибольшей удаленностью от сердца и возможностью сдавливания периферических кровеносных сосудов. Это сдавливание вызывается: 1) давлением массы тела на нижние конечности при стоянии; 2) обувью, часто ограничивающей движения суставов стопы и пальцев, что нарушает механизм оттока и притока крови к стопе. Нередки случаи прижатия в отдельных местах кровеносных сосудов стопы обувью. Кроме того, необходимо учитывать постоянный контакт стоп с почвой, благодаря чему создается постоянная потеря кондукцией, в то время, как прочие части тела, не соприкасающиеся с почвой, находятся в более благоприятных условиях в этом отношении, так как теряют тепло конвекцией.

Приведенные данные свидетельствуют о необходимости обеспечения теплозащитности обуви в соответствии с климатическими условиями.

На обширной территории Советского Союза имеются самые разнообразные климатические районы. По признаку отдачи тепла нижними конечностями территорию СССР можно разделить на 2 основных климатических зоны: первая зона – с повышенной отдачей тепла и вторая – с поступлением тепла извне. Внутри первой зоны необходимо выделить 3 климатических района, определяющих необходимость различной конструкции обуви: а) зима Крайнего Севера, б) северо-восточная Сибирь и в) районы сырых и болотистых мест и высокогорные районы. Внутри второй зоны следует различать сухие и влажные субтропики.

К первому району первой зоны следует отнести арктические острова и зону тундры, где температура, воздуха в отдельных случаях доходит до – 40°. Мороз сопровождается сильными ветрами со скоростью, доходящей до 40 м/сек. Это обуславливает в сочетании с низкой температурой воздуха очень большую величину охлаждения, большую, чем в районе низких температур, таких как –50 – 60°, но при скорости ветра не выше 1 – 2 м/сек.

При таких условиях человек сильно охлаждается и во время пребывания на открытом воздухе температура стоп падает до 5–10°.

К этому же району относится и северо-восточная тайга, включающая полюс холода северного полушария, где температура зимой доходит почти до – 70°. Средняя месячная температура в январе и феврале составляет для Верхоянска – 50° и – 44,5°. В таких условиях при длительном пребывании на открытом воздухе необходимо заботиться о поддержании максимального кровообращения стопы. Для этой цели обувь не должна ограничивать движений суставов стопы и пальцев.

Наилучшей защитой не только от холода в этих климатических условиях, но и от замерзания при вынужденном ночлеге на снегу, является двухслойная одежда и обувь по типу чукотской из оленьего меха ворсом меха внутрь и наружу. Обувь, дополняющая такую одежду, состоит из чулок, изготовленных из меха молодого оленя, пыжика и из сапог из меха ног взрослого оленя (торбаза, камусы). Волос оленьего меха представляет собою цилиндр, наполненный неподвижным воздухом и, потому так высока теплозащитная способность оленьего меха как в тихую погоду, так и при ветре. Удельный вес оленьего волоса очень низок – 0,13 (по определению Кузнецова), в то время как удельный вес хлопка 1,3. Тонкая и плотная мездра оленьего меха сохраняет гибкость при сильных морозах.

Бараний мех при этих условиях становится жестким, хрупким и ломким. При ходьбе в обуви из оленьего меха создается впечатление, что ходишь босиком, чувствуются все неровности, стопа ничем не стеснена и в то же время совершенно не ощущает холода.

При носке меховой обуви из меха оленя не следует даже надевать текстильных чулок или носков. Мех пыжика очень мягкий, не раздражает кожи и в то же время свободные меховые чулки не стесняют периферических кровеносных и лимфатических сосудов.

Температура большого пальца ноги, измеренная на подушечке снизу специальной термопарой во время экспедиции в бухте Тикси, доходила зимой при температуре воздуха окаю – 30° в среднем до +20 – +30° (в оленьих торбазах и пыжиковых чулках).

В меховых сапогах из собачьего меха с толстой войлочной подошвой (унты) и чулками из цигейки, когда движение суставов стоп и пальцев было затруднено, температура большого пальца уменьшилась до +17 + 20°. Замена меховых чулок суконными портянками вела к уменьшению температуры большого пальца до +9° и ниже.

Однако же в крупных населенных пунктах, где имеются теплые благоустроенные жилища и где пребывание на открытом воздухе может ограничиваться очень непродолжительным временем, для служащих (переход от дома до учреждения) можно ограничиваться валенками с шерстяными носками. Валенки являются наиболее широко распространенной обувью, оправдавшей себя на многолетием народном опыте. Валенки хорошо согревают ногу, высушивая поверхность кожи благодаря высокой гигроскопичности шерсти, они вентилируются и легко высушиваются при намокании. Основной недостаток их – ограничение подвижности суставов стоп и пальцев – может быть до некоторой степени снижен при изготовлении более мягких голенищ. Самый материал валенок – шерсть является достаточно устойчивым при ходьбе по снегу, но быстро изнашивается в малоснежных районах на каменистом грунте, что делает их непригодными при пользовании ими в горах и ряде пунктов побережья. Подшивание валенок увеличивает жесткость подошвы. При носке валенок с галошами следует сушить валенки без галош. Частое намокание и высушивание, в особенности связанное с загрязнением подошвы, понижает термозащитные свойства валенок.

В Сибири в районах, примыкающих к только что описанному, ранней весной (в марте и апреле) часто наблюдаются солнечные дни с положительной температурой воздуха и оттепелью. В этих условиях необходима защита от меняющихся условий: низкой температуры ночью и потеплением днем.

Осуществить защиту стопы в данных условиях возможно с помощью съемных специальных приспособлений для утепления водоупорной обуви.

Во время Великой Отечественной войны нами были изготовлены в дополнение к армейским сапогам комплект из серошинельного сукна (старых шинелей), включающий простроченную стельку из 2-х слоев сукна, суконных носок и накладку на сапог, по типу покрышки стопы (couvre – pied) французских альпийцев. На прилагаемом рис. 1 изображена стелька-носок, его покрой и накладка на сапог. Покрой носка был предложен протезным отделом Центрального института травматологии и ортопедии. Для того, чтобы избежать потертостей и раздражений кожи, основные швы носка были перенесены на подошвенную часть, пятка соединялась с носком по средней линии носка.

Все швы зашиваются встык вручную суровыми нитками, шелковыми или катушечными № 10.

Суконный носок пригонялся на голую ногу или на нитяной носок. Слабое раздражение, которого можно было ожидать от контакта сукна с поверхностью кожи стопы, могло лишь быть полезным, усиливая приток крови к коже стопы. При испытании такого носка жалоб на раздражение кожи не отмечалось ни разу.

Для уменьшения теплоотдачи с поверхности сапога, была изготовлена специальная покрышка на сапог наподобие суконного ботинка, но без пятки для лучшей сохранности конструкции при пользовании. Подошва выкраивалась из двухслойного сукна и одного слоя плащ-палатки. Верхняя часть напоминала собою союзку. Накладка удерживалась на сапоге двумя тесемками: одной, проходящей рядом с каблуком и прижимающей накладку к подошве и защищающей сапог от проникновения снега, и другой, проходящей сзади в области Ахиллова сухожилия, удерживающей накладку от соскальзывания (рис. 2). Накладка предназначалась для носки при температуре ниже нуля. При повышении температуры ее можно было снимать и хранить в кармане. Перечисленные здесь утеплители можно было употреблять в виде комплекта все сразу, а также и по отдельности. Эти утеплители позволяют приспосабливать армейские сапоги к изменяющимся условиям внешней среды, утепляя сапоги в тон или иной степени. Накладки, испытываемые на Памире, в районе Байкала и в Томске, добавленные к обуви, влекли за собой повышение температуры на 4 – 5°. Добавление в обувь одной стельки повышало температуру стопы на 1 – 3°. Испытание всего комплекта утеплителей производилось в Томске в марте и апреле как при специальных опытах, так и во время выходов в поле курсантов артиллерийского училища. Комплект утеплителей сравнивался с валенками.

 

 

Средние цифры измерения температуры кожи стопы при двухчасовой экспозиции  при температуре наружного воздуха – 25° и – 27° были близки между собой (табл. 1).

Измерение температуры производились каждые 20 мин. Анализируя цифры, приведенные на таблице, можно видеть, что вначале температура кожи стопы в сапогах с утеплителями несколько отстает от температуры кожи стопы в валенках, но во время экспозиции, по мере включения терморегуляторных механизмов, температурный перепад уменьшается и в конце экспозиции температура кожи стопы в сапоге уже не только сравнивалась с температурой кожи стопы в валенке, но даже превосходила ее на 0,6°. Курсанты артиллерийского училища, сотрудники научно-исследовательских институтов и ряд участников Великой Отечественной воины дали положительные отзывы об утепляющих накладках. Утеплители могут быть изготовлены из шинелей, бывших в употреблении и негодных для носки, а также из суконного лоскута. Стельки и суконные носки пригодны также и в условиях влажного холода как дополнительные утепляющие приспособления для армейских сапог. Шерстяное сукно даже при увлажнении обладает более высокими теплозащитными свойствами, чем теплые портянки из хлопчатобумажной саржи с начесом.

Для третьего района 1 зоны характерно увлажнение ног, охлаждение их и охлаждение всего организма. К таким районам относятся Белоруссия, Карелия, Кольский полуостров и Арктика зимой.

В этих районах зимой часты переходы температуры через 0°, т. е. морозы чередуются с оттепелями. Постоянное промачивание обуви и тесный контакт ее с вязкой холодной почвой вызывают интенсивное охлаждение стопы. Увлажнение стопы в промокшей обуви вызывает постоянное обескровливание кожи из-за стойкого спазма сосудов, нарушается питание кожи, появляются всякого рода кожные и другие заболевания.

Основной причиной охлаждения ног в Белоруссии следует считать вязкую, хорошо проводящую почву. При ходьбе и стоянии почва тесно соприкасается не только с подошвой, но и частью союзки. Воздух в порах подошвы и частично в союзке постепенно заменяется влагой, отчего теплопроводность обуви возрастает даже при отсутствии промачивания. Во время ходьбы, когда ноги попеременно вытаскиваются из грязи, происходит испарение влаги с сырой обуви, процесс, протекающий с отнятием тепла от обуви. Кроме того, при погружении обуви в почву обутая нога лишается пограничного слоя воздуха, имеющего большое значение в тепловой экономии организма. Значение воздушного слоя, окружающего одетого человека, подробно разработано Мархасевым и Бютнером. По данным этих авторов, толщина пограничного слоя одежды достигает 10 см. Пограничный слой обуви уменьшается до нескольких миллиметров. Зимой во время морозов тонкий пограничный слой сохраняется со стороны подошвы при соприкосновении подошвы с твердым неровным грунтом. При погружении ноги в почву пограничный слой вытесняется влажной почвой не только со стороны подошвы, но частично и с боков, в зависимости от степени погружения. Борьба с охлаждением тела в данных условиях должна проводиться по линии тепловой изоляции стопы и предохранения ее от увлажнения, охлаждения и загрязнения.

В данном случае целесообразно применение таких материалов для внутренней обуви, которые согревают даже при увлажнении. Единственным таким материалом является шерсть, которую можно использовать в виде носков, портянок и специальных утеплителей, о которых сказано выше.

Употребление такой непромокаемой обуви, как резиновые сапоги, ведет к излишней потливости и поэтому не является эффективным. Для защиты от потливости резиновые сапоги следует носить с войлочными стельками и шерстяными носками. Перед обувной промышленностью следует поставить вопрос об изготовлении теплой непромокаемой обуви.

Последним климатическим районом, где отмечается повышенное охлаждение ног, являются высокие горы, выше 2000 м.

Понижение парциального давления кислорода и понижение температуры воздуха вызывают кислородное голодание в повышение чувствительности к холоду. В этих условиях температура кожи стопы понижается с увеличением высоты местности над уровнем моря.

Температура кожи стопы в условиях комфорта на равнине колеблется от 32 до 30°, а на высоте в 3000 м уменьшается до 27—28°.

Ходьба на высоте, где всегда наблюдается кислородное голодание, требует максимального облегчения веса одежды и обуви, поэтому в горах следует предпочитать ботинки и избегать сапог. Для защиты от охлаждения можно рекомендовать шерстяные носки и вышеописанный комплект из шерстяного сукна, включающий стельку, носок и накладку на ботинок. Такой комплект будет особенно полезен при холодных ночах и солнечных днях, когда тает снег. В зависимости от высоты такие дни бывают и летом и зимой.

Гигиенические принципы устройства обуви во 2-й климатической зоне совершенно иные, чем в 1-й. Полное исключение возможности теплоотдачи наиболее выражено в сухих субтропиках Средней Азии.

Для этой зоны характерно продолжительное жаркое и сухое лето. Температура воздуха, измерявшаяся в тени, доходила до +50°, температура почвы до +80°. Подстилающая поверхность представляет собою пески, глинистые растрескавшееся такыры (высохшие болота) и каменистую почву. Таким образом для обуви создаются неблагоприятные условия. Кожа верха пересыхает, трескается, а подошва становится хрупкой, крошится, ломается и на каменистой почве быстро истирается. Срок носки кожаной обуви при этих условиях сокращается до одного месяца. Резиновая подошва кажется более устойчивой, но и она через некоторое время начинает крошиться и кусочками отламываться.

Тапочки на кожаной подошве плохо изолируют стопу от раскаленной почвы. Температура стопы в тапочках доходит до +40° и выше. При ходьбе по участку, облучаемому солнцем, отчетливо ощущается горячая почва. Ходьба босиком по такой почве невозможна ни для детей, ни для взрослых.

Температура кожи стопы в обычной обуви на резиновой подошве доходила до +39 – 40°, а в обуви на кожаной подошве, до +38°.

ЦНИКП'ом была изготовлена для данных условий по нашему заданию следующая обувь: полуботинки с верхом из башмачной ткани, подошвы из кожи кроликового дубления и вкладной стелькой из войлока. Температура кожи стопы в такой обуви доходила всего до +37°. Ходить в таких полуботинках было очень удобно. Колодка была широкая, верх обуви вентилировался, толстая войлочная стелька поглощала выделяющийся пот и играла роль супинатора. Толстая рыхлая пористая и гибкая подошва в соединении со стелькой была хорошим теплоизолятором и защищала от нагретой почвы.

При опытной носке 30 пар в течение трех месяцев подошва и верх сохранялись целыми, протиралась лишь подкладка в области пятки. В качестве внутренней обуви употреблялись вискозные носки.

При изучении обуви не следует забывать о значении внутренней обуви, в значительной мере изменяющей температурно-влажностный режим в обуви.

Кроме того, для работников, изучающих обувь со стороны колодки, крайне желательно учитывать гигиенические свойства верха обуви.

Назад в раздел