Адаптация человека в холоде

Источник: Сборник информационных и нормативных материалов "Условия труда на геологосъемочных работах"

Редактор и составитель Лучанский Григорий

Москва, ФГУНПП «Аэрогеология», 2004 г.

Эффективная температура в условиях охлаждающей среды, ºС

(по Стедману, 1971)

Скорость ветра, м/с

Температура воздуха, ºС

–7

–12

–18

–23

–29

–34

–40

–45

–51

–7

–12

–18

–23

–29

–34

–40

–45

–51

–3

–9

–14

–21

–26

–32

–37

–44

–48

–55

–2

–9

–16

–23

–31

–36

–43

–50

–56

–65

–70

–6

–13

–21

–28

–35

–43

–50

–58

–65

–75

–80

–8

–16

–23

–32

–40

–47

–55

–64

–68

–80

–86

–1

–9

–18

–26

–34

–42

–50

–60

–66

–75

–85

–91

–2

–11

–19

–28

–36

–45

–52

–62

–70

–76

–86

–95

–3

–12

–20

–29

–37

–46

–55

–65

–74

–80

–90

–99

–3

–12

–20

–29

–38

–46

–56

–66

–75

–81

–91

–100

Полуденная высота солнца как функция географической широты,

рассчитанная на 16-е число каждого месяца

(по Хентшелу, 1988)

Широта, º	Месяц
Широта, º	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
90	–21	–13	–3	10	19	23	22	14	3	–9	–18	–23
80	–11	–3	7	20	29	33	32	24	13	1	–8	–13
70	–1	7	17	30	39	43	42	34	23	11	2	–3
60	9	17	27	40	49	53	52	44	33	21	12	7
50	19	27	37	50	59	63	62	54	43	31	22	17
40	29	37	47	60	69	73	72	64	53	41	32	27
30	39	47	57	70	79	83	82	74	63	51	42	37
20	49	57	67	80	89	87	88	84	73	61	52	47
10	59	67	77	90	81	77	78	86	83	71	62	57
0	69	77	87	80	71	67	68	76	87	81	72	67
–10	79	87	83	70	61	57	58	66	77	89	82	77
–20	–89	83	73	60	51	47	48	56	67	79	88	87
–30	81	73	63	50	41	37	38	46	57	69	78	83
–40	71	63	53	40	31	27	28	36	47	59	68	73
–50	61	53	43	30	21	17	18	26	37	49	58	63
–60	51	43	33	20	11	7	8	16	27	39	48	53
–70	41	33	23	10	1	–3	–2	6	17	29	38	43
–80	31	23	13	0	–9	–13	–12	–4	7	19	28	33
–90	21	13	3	–10	–19	–23	–22	–14	–3	9	18	23

Оптимальная микроклиматическая зона соответствует диапазону температур 15...21 °С; она обеспечивает хорошее самочувствие человека и не вызывает сдвигов со стороны систем терморегуляции;

-допустимая микроклиматическая зона соответствует диапазону температур от минус 5,0 до плюс 14,9°С и 21,7...27,0°С; обеспечивает сохранение здоровья человека в течение длительного времени воздействия, но вызывает неприятные ощущения, а также функциональные сдвиги, не выходящие за пределы его физиологических приспособительных возможностей. При нахождении в этой зоне организм человека способен сохранять температурный баланс за счет изменения кожного кровотока и потоотделения длительное время без ухудшения состояния здоровья;

-предельно допустимая микроклиматическая зона, эффективные температуры от 4.0 до минус 4,9 °С и от 27,1 до 32,0°С. Поддержание относительно нормального функционального состояния в течение 1—2 ч достигается за счет напряжения сердечно-сосудистой системы и системы терморегуляции. Нормализация функционального состояния происходит через 1,0—1,5 ч пребывания в условиях оптимальной среды. Частые повторные воздействия приводят к нарушению объемных процессов, истощению защитных сил организма, снижению его неспецифической сопротивляемости;

-предельно переносимая микроклиматическая зона, эффективные температуры от минус 4,9 до минус 15,0 ºС и от 32,1 до 38,0°С.

Выполнение задания при температурах в указанных диапазонах приводит через 30—60 мин. к выраженному изменению функционального состояния: при низких температурах в меховой одежде прохладно, руки в меховых перчатках мерзнут: при высоких температурах теплоощущение «жарко», «очень жарко», появляется вялость, нежелание работать, головная боль, тошнота, повышенная раздражительность; пот, обильно стекаемый со лба, попадает в глаза, мешает; при нарастании симптомов перегревания нарушается зрение.

Опасная микроклиматическая зона ниже минус 15 и выше 38°С, характеризуется такими условиями, которые уже через 10—30 мин. могут привести к ухудшению состояния здоровья.

Время сохранения работоспособности

при выполнении задания в неблагоприятных микроклиматических условиях

Микроклиматическая зона	Ниже оптимальных температур		Выше оптимальных температур
Микроклиматическая зона	Эффективная температура, °С	Время, мин.	Эффективная температура, °С	Время, мин.
Допустимая	5,0…14,9	60 – 120	21,7…27,0	30 – 60
Предельно допустимая	От 4,9 до минус 4.9	30 – 60	27,1…32,0	20 – 30
Предельно переносимая	Минус 4,9…15,0	10 – 30	32,1…38,0	10 – 20
Опасная	Ниже минус 15,1	5 – 10	Выше 38,1	5 – 10

Адаптация к высоким температурам

Непосредственные реакции организма на воздействие повышенных температур (более 25°С) проявляются в виде нарастания температуры внутренней среды организма, увеличения частоты сердечных сокращений и потоотделения. Обычным при этом являются ощущения дискомфорта и недомогания (слабость, заторможенность, снижение аппетита, нарушение сна, головная боль и т.п.).

По мере адаптации потовые железы становятся более чувствительными к тепловому раздражению, нарастает потоотделение, снижается концентрация хлоридов и натрия в поте. Недомогание и ощущение дискомфорта исчезают по мере того, как нормализуются внутренняя температура организма и частота сердечных сокращений. Большие потери жидкости организмом должны возмещаться потреблением воды.

Степень адаптации к действию повышенных температур может быть различной в зависимости от влажности воздуха. При низкой влажности акклиматизация более эффективна, поскольку более интенсивно испарение. Нарушения, проявляющиеся в ходе адаптации, более характерны для жаркой и влажной окружающей среды.

Физическая тренированность усиливает степень адаптации к теплу, так как под влиянием физических нагрузок совершенствуется работа циркуляторной системы, снижается частота сердечных сокращений, повышается ударный объем крови. У тренированных людей сердечный выброс поддерживается на уровне, достаточном, чтобы удовлетворять запросы организма в теплоотдаче в течение длительного времени на фоне возросшего метаболизма. Физическая тренировка улучшает реакцию потоотделения.

Адаптировавшиеся люди избегают действия прямых солнечных лучей и лишних движений, умеют правильно и экономно расходовать мышечную силу, соблюдают питьевой режим и т.д.

Адаптация к холодному климату

С практической, точки зрения для профессиональной работы холодный климат не играет столь важной роли как жаркий. Однако его воздействие, может приводить к напряжению механизмов терморегуляции для компенсации теплопотерь преимущественно с открытых участков тела (кистей рук, лица).

Непосредственной реакцией организма на воздействие холода является спазм периферических кровеносных сосудов, увеличение частоты дыхания, озноб, способствующий усилению теплопродукции.

В процессе адаптации к холоду отмечается увеличение основного обмена, предотвращающее снижение температуры тела.

Важное значение имеет реакция рук на действие холода. Сначала происходит интенсивное сужение сосудов, затем, примерно через 5 мин, следует их расширение; в дальнейшем эти вазомоторные реакции периодически повторяются. Такое местное расширение сосудов препятствует понижению температуры ткани и обморожению и является признаком локальной адаптации к холоду.

В обычных случаях одежда и отапливаемые помещения обеспечивают адекватную защиту организма от действия холода. Патологические процессы (обморожения, простудные заболевания), обусловленные воздействием холода, имеют место преимущественно при несчастных случаях.

Адаптация к горному климату

К факторам горного климата, оказывающим прямое или косвенное воздействие на деятельность человека, относят: снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, понижение общего атмосферного давления, уменьшение температуры и абсолютной влажности воздуха, увеличение интенсивности солнечного излучения, особенно его ультрафиолетового спектра, усиление ветров, аномалия магнитного и гравитационных полей, повышение концентрации аэроионов, аномалии распределения химических элементов в воде.

Основным фактором, определяющим реакцию организма в условиях горного климата, является высота местности над уровнем моря.

Считают, что до высоты 500 м над уровнем моря, падение напряжения кислорода во вдыхаемом воздухе не оказывает существенного влияния на организм здорового человека, в связи с чем этот диапазон высот относят к индифферентной зоне. В этих условиях насыщение артериальной крови кислородом остается в границах нормы.

Диапазон высот 500 – 1500 м не оказывает выраженного действия на неадаптированного к гипоксии человека в условиях покоя. Однако способность к выполнению напряженной физической работы нетренированных людей оказывается уже несколько сниженной. Ее выполнение приводит к более существенному снижению напряжения кислорода в крови и тканях, более выраженным сдвигам со стороны дыхания и кровообращения, чем на уровне моря.

На высотах 1500—3000 м отмечается возникновение нарушений в деятельности зрительного анализатора, что проявляется в снижении темновой адаптации, ухудшении цветовосприятия. Наблюдается повышенная утомляемость при выполнении операторской деятельности, у отдельных лиц появляется неадекватность эмоциональных реакций на внешние стимулы. У лиц с пониженной устойчивостью к кислородному голоданию появляются отдельные, слабо выраженные симптомы горной болезни. Через 10 – 12 дней пребывания на указанной высоте отмечается эффект адаптации, что выражается в восстановлении нормального самочувствия и работоспособности. Однако способность к выполнению физических упражнений с большими нагрузками остается сниженной.

Диапазон высот от 3000 до 4000 м может быть охарактеризован как зона проявления выраженных физиологических реакций систем, обеспечивающих транспорт кислорода тканям, а у ряда лиц — и признаков их функциональной недостаточности. Насыщение артериальной крови кислородом снижено. В зависимости от индивидуальной чувствительности у большинства здоровых лиц в первый период пребывания на высотах более 3000 м проявляется острая форма горной болезни.

На высотах более 4000 м человек ощущает нехватку воздуха в сидячем положении, работоспособность существенно снижена. Подниматься на такие высоты следует на непродолжительное время и после достаточной акклиматизации (ступенчатый режим). Высота 5000—5300 м является границей постоянного обитания человека. На таких высотах живут небольшие популяции людей, прошедшие в течение многих поколений естественный отбор.

Общий индекс температурной нагрузки

(вероятные последствия воздействия высоких и низких температур)

(по Беттену, 1983; Стедману, 1971)

Категория опасности	Эффективная температура, ºC	Температурный синдром
Чрезвычайная опасность	Выше 54	Непосредственная угроза теплового или солнечного удара
Опасность	40…54	Вероятность солнечного удара, тепловых судорог или теплового истощения. Возможность теплового удара при длительном воздействии и физической деятельности
Чрезвычайная осторожность	32…40	То же
Осторожность	24…32	Возможность повышенной утомляемости при длительном воздействии и физической деятельности
Отсутствует	12…24	Диапазон комфортных температур при нахождении вне помещений
Осторожность	От 12 до минус 24	Возможность охлаждения для тепло одетых людей практически отсутствует
Опасность	Минус 24…плюс 5	Возможность обморожения значительна
Чрезвычайная опасность	Ниже минус 58	Непосредственная угроза обморожения

Примечание. Характер воздействия температурной нагрузки может меняться в зависимости от возраста, состояния здоровья, переносимости температур, степени адаптированности организма специалиста.