Влияние холода на декомпрессию организма. Влияние холода на работоспособность

Обновлено: 19.04.2024

Низкая температура вызывает два основных эффекта: замерзание и обморожение. Замерзание - охлаждение организма под влиянием низкой температуры окружающей среды. Обморожения - местное ограниченное поражение кожи.
Замерзание, первая помощь при замерзании
Замерзание - общее воздействие холода на организм, которое может привести к общей гипотермии. Замерзание возникает в результате истощения адаптационных механизмов терморегуляции, когда температура тела под влиянием внешнего охлаждения падает, и угнетаются все жизненные функции вплоть до их полного угасания. Люди замерзают в горах в результате несчастных случаев, например, при сходе лавины. Однако низкая температура не является обязательным условием для замерзания. Например, если пострадавший или больной находится без движения длительное время, он может замерзнуть даже при температуре воздуха выше нуля. Нормальная температура тела человека до 37°С, при замерзании она опускается ниже 36°С.
Защитная реакция организма
Если температура тела падает до 36,5-34°С, то в организме начинаются защитные процессы. Происходит централизация кровообращения, при котором жизненно важные органы имеют преимущество в кровообращении за счет других органов и тканей, сужаются кровеносные сосуды, появляется озноб, повышается двигательная активность, учащаются дыхание и пульс, появляются «гусиная» кожа, бледность, мышечная дрожь, нарушается ориентация, ощущаются боли в конечностях.
Истощение организма
При снижении температуры тела до 34-28°С проявляется истощение. Замедляется частота дыхания и пульса, ослабевает сила сердечных сокращений, нарастают гипоксия и гипоксимия, появляется вялость, сонливость, снижаются болевые ощущения, затуманивается сознание. Затем начинается стадия паралича. При падении температуры тела до 30°С происходит потеря сознания, наступает окоченение мышц, скованность суставов, сужаются зрачки.
Оказание первой помощи при замерзании
Необходимо привести температуру тела в норму, например, внести пострадавшего в теплое помещение, накрыть одеялами. Если человек в сознании, то дать горячий, сладкий чай, немного алкоголя. При сильном замерзании пострадавшего раздевают и кладут в ванну с прохладной водой, температура которой не должна быть ниже температуры тела, затем температуру воды постепенно повышают до 38°С. Необходимо постоянно контролировать жизненно важные функции пострадавшего. Нельзя согревать его с помощью массажа.

Обморожения
Обморожения - повреждение тканей организма, вызванное действием низкой температуры. От холода сужаются кровеносные сосуды, пораженный участок не снабжается кислородом. Обморожению наиболее подвержены пальцы рук и ног, нос, ушные раковины и лицо, не имеющие защитного жирового слоя. Тяжесть отморожения зависит от продолжительности действия холода и от состояния организма:
1 степень - поверхностное отморожение - пораженная кожа краснеет, а затем белеет, отсутствуют болевые ощущения. После согревания ощущается «беганье мурашек», кожа синеет, отекает, болит, чувствительна к холоду.
2 степень - пораженный участок тела опухает, кожа беловато-серая или синюшная, появляются пузыри с серозной жидкостью.
3 степень - пузыри наполняются кровянистой жидкостью, происходит гибель всех слоев кожи, возникают раны.
4 степень - характеризуется некрозом всех мягких тканей, иногда и костей, начинается гангрена.
Оказание первой помощи при обморожении
Пострадавшего необходимо согреть, дать горячий чай. Если обморожения поверхностные и поражена часть тела, то следует ее согреть, например, кисть руки можно поместить под мышку. Такие меры, как массаж или растирание снегом не применяются. При второй и третьей степени отморожения следует расстегнуть стесняющую одежду, телу пострадавшего придать позу «складного ножа» и на отмороженный участок тела наложить стерильную повязку. Человек, оказывающий первую помощь, не должен дотрагиваться до пораженных участков. Пострадавшего согревают одеялами, если человек в сознании, то дают горячий чай.
При обморожении третьей и четвертой степени для избегания остановки сердца из-за перепада температур при поступлении холодной крови из пораженных периферических участков тела в сердце, необходимо, чтобы пострадавший находился в состоянии покоя.
Обморожения конечностей происходят при температуре ниже 15°С. Действие низких температур усиливает ветер и вода, например, даже при незначительных морозах в мокрой обуви можно отморозить пальцы.

Влияние холода на декомпрессию организма. Влияние холода на работоспособность

Пределы переносимости охлаждения. Переносимость теплопотерь организмом

Было бы желательно, если бы появилась возможность выразить физиологическую переносимость через величину теплопотерь организма. Такую совокупность экспериментальных данных в 1975 г. получили Craig, Dvorak, подвергая 10 почти обнаженных испытуемых действию воды температуры 24 °С в водяном калориметре. Продолжительность экспериментов составляла 60 мин, при этом испытуемые ощущали настоящий дискомфорт и большую часть времени у них отмечалась дрожь.

Среднее снижение температуры в слуховом канале составила 0,37 °С, а температуры кожи 7,9 °С. Это воздействие холода не было предельно переносимым, но испытуемые не смогли усилием воли заставить себя выдержать более длительное воздействие. Средняя величина теплопотерь у 10 испытуемых была равна 183 ккал/ч. У одного испытуемого теплопотери составили 226 ккал/ч. В другом эксперименте, в котором этот же испытуемый был одет в костюм «мокрого» типа из вспененного неопрена, продолжительность пребывания в воде (при 24 °С) составила 2 ч, а тепловые потери достигли 276 ккал.

Несмотря на повышенную потерю тепла, испытуемый чувствовал себя в костюме более комфортабельно, но все время сильно дрожал. Изменение температуры в слуховом канале за 1 ч экспозиции у него было таким же (0,2 °С), как и в предыдущем эксперименте без защитного костюма.

Совсем недавно аналогичный водяной калориметр был использован в другом исследовании. Показано, что обнаженный человек может легко переносить действие воды температуры 24 °С в течение 1 ч. При этом отмечено, что у 2 худощавых испытуемых дрожь была умеренной, а у 2 других, имеющих 25% жира в массе тела, — слабой. Теплопотери составили в среднем 180 ккал. Затем тех же испытуемых поместили на 1 ч в более холодную воду (18 °С).

Установлено, что более худощавые участники эксперимента дрожали сильно и были на пределе произвольной переносимости холода, в то время как 2 других испытуемых, имеющих избыточную массу тела, смогли находитьсяг в воде дольше, и дрожь у них появилась намного позже. Средняя потеря тепла в более холодной воде составляла 320 ккал [Annis et al, 1979].

При охлаждении испытуемых до предела произвольной переносимости с использованием калориметра, выполненного в виде костюма, было выявлено, что скорость теплопотери играет такую же значительную роль в определении количества тепла, которое человек может добровольно утратить, как и масса тела, и содержание в ней жира. Очень медленная потеря тепла со скоростью 0,5—1 ккал/мин не представляет опасности. Потеря тепла должна будет составить более 200 ккал, прежде чем появятся реальные изменения в ректальной температуре или какие-нибудь признаки дрожи.

Во время медленного охлаждения человек может потерять 250—300 ккал и при этом еще не достичь предела переносимости холода. Наоборот, потеря тепла со скоростью 5—6 ккал/мин вызывает у человека чувство холодового дискомфорта, снижение ректальной температуры к моменту потери 100 ккал тепла и сильную дрожь. При теплопотере, составляющей 200—240 ккал, предел переносимости наступает через 1 ч. Охлаждение с переменной скоростью может быть выдержано человеком на протяжении 2 ч. Главным фактором, ограничивающим добровольно переносимое охлаждение, является развитие усталости из-за долго продолжающейся дрожи. В этом случае теплопотери достигают в среднем 250 ккал.

Эти лабораторные эксперименты были начаты для выяснения физиологических особенностей организма в отношении теплопотери, снижения температуры внутренних органов и кожи. Однако существуют другие физиологические аспекты, определить которые трудно. Так, когда руки холодеют и «немеют» и сила их ослабевает, начинает нарушаться работоспособность. Такие холодовые эффекты не зависят от общей потери тепла и понижения внутренней температуры тела.

Лица, знакомые с подводными погружениями, привычны к охлаждению и прекращают работу, когда начинают испытывать значительную слабость. Усталость вероятно связана с охлаждением. Водолаз прекращает работу, когда начинает чувствовать, что не в состоянии выполнить поставленную перед ним задачу. Опытные водолазы, вероятно, знают на основании опыта, как и корейские нырялыдицы, в какой момент надо прекратить работу. Возможно, они испытали на себе коварные эффекты развивающейся гипотермии и бывали на грани рискованных ситуаций. По-видимому, верно и обратное утверждение тот, кто игнорирует такие симптомы охлаждения, никогда не станет ветераном водолазного дела.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Подробное обсуждение болезни декомпрессии приведено в последующих главах, однако холод как один из причинных факторов следует рассмотреть предварительно. Есть все основания предполагать, что поскольку элиминации нейтрального газа из организма способствует высокая перфузия тканей, то вызванное холодом снижение кровообращения в коже, подкожной жировой клетчатке и более глубоких тканях конечностей будет задерживать выведение растворенного нейтрального газа.

Известно увеличение числа случаев образования газовых пузырьков у крыс, подвергнутых вначале холоду, а затем обычным стандартным методам компрессии и декомпрессии. Имеются сведения, что элиминация растворенного азота у испытуемых при дыхании кислородом происходит намного быстрее, если они погружены в теплую воду (37 °С). Далее показано, что у испытуемых при дыхании кислородом в течение 25 мин при нормальном атмосферном давлении, когда они находились в теплой воде, а затем подверглись действию условий; высоты в барокамере (абсолютное давление 0,2 кгс/см2), случаи возникновения декомпрессионных болей в суставах отмечались реже, чем у испытуемых, которые дышали кислородом, находясь в воздухе при нейтральной температуре (28°С).

Dunford, Hayward (1981) обследовали испытуемых, погруженных на глубину 24 м (дыхание воздухом) в воду температуры 10°С и при этом либо хорошо защищенных изолирующим. костюмом «сухого» типа, либо недостаточно хорошо защищенных тонким костюмом «мокрого» типа. Эти авторы установили, что по возвращении на поверхность значительное число случаев появления венозных газовых пузырьков отмечалось у тех лиц, организм которых не был переохлажден; у водолазов, которые испытывали холод с самого начала погружения, встречались лишь отдельные пузырьки.

Вполне возможно, что у водолаза, начинающего погружение при достаточной температуре тела, нейтральный газ дыхательной смеси поглощается и распределяется в тканях в тот период, когда кровообращение достаточно интенсивно. Но если водолаз затем подвергается действию холода, то его периферическое кровообращение ослабевает, что при декомпрессии служит препятствием для элиминации газа. Решение проблемы состоит в том, чтобы поддерживать у водолаза тепло на протяжении всей продолжительности погружения или по крайнею мере во время периода декомпрессии.

Влияние холода на работоспособность

Необходимость использования для работы защитной одежды, грузов, а также высокая плотность окружающей воды значительно затруднили движения водолаза. В результате малой; подвижности воздействие на него холода еще более снижает работоспособность водолаза. При этом наиболее часто нарушается координационная способность рук, так как их труднее всего сохранять в тепле. Каждый, кто жил в холодном климате, вероятно, испытывал окоченение кистей и утрату способности двигать пальцами. В литературе приводятся данные о снижении тактильной чувствительности на холоде. Известно, что в охлажденных кистях также ослаблено кинестетическое ощущение. Кроме того, при этом ослабляются мышцы, что ведет к нарушению тонкой координации движений кистей, как это было показано Vaughan, Andersen в 1973 г. на примере ухудшения способности работать с инструментами и мелкими деталями.

Из наиболее известных эффектов холодового воздействия следует упомянуть вызывающие ухудшение сноровки при слежении за движущимся объектом и увеличение времени реакции человека. Известно также, что сборка группой водолазов подводной конструкции занимает больше времени, если вода холодная. Предполагают, что замедление выполнения задачи могло быть следствием нарушения восприятия времени в холодной воде. Описаны наблюдения о немедленном ухудшении устного счета, снижении логического мышления, способности к запоминанию и распознаванию слов, а также тонкой координации движений пальцев рук у аквалангистов, которые, находясь в воде при температуре 5°С, очень быстро начинали ощущать холод, и через 10—15 мин после погружения у них появлялась дрожь.

Несмотря на краткость обзора о влиянии холода на работоспособность водолаза, он все же дает представление о важности этой проблемы. К сожалению, слишком мало исследований проведено в направлении ее решения, а легкая степень гипотермии нередко встречается и у хорошо защищенных водолазов [Keatinge et a.l, 1980]. Поэтому вполне логично предположить, что это может привести к неправильным решениям, небрежному отношению к обычным правилам погружений и даже к фатальным ошибкам.

- Вернуться в оглавление раздела "Физиология человека."

Вдыхание холодной сжатой газовой смеси. Эффекты вдыхания холодной газовой смеси

Испытуемые через загубник дышали холодным газом. Было удивительно наблюдать, как они, находясь в теплых условиях (30 °С) и дыша при работе на велоэргометре газом тепературы 5°С, спустя 15 или 20 мин начинали сильно дрожать. Некоторые из них охлаждались до такой степени, что не смогли закончить заданной работы.

Внутренняя температура тела падала без какого-либо снижения поверхностной температуры. Аналогичные исследования при нахождении испытуемых в камере в состоянии покоя под абсолютным давлением, достигающим 55 кгс/см2, проведены Piantadosi и соавт. (1981). Испытуемые, находясь в тепле, дышали гелиево-кислородными смесями при 14 °С. Авторы обнаружили, что прямое охлаждение «ядра» понижает ректальную температуру по мере увеличения давления и респираторных теплопотерь.
Повышение потребления кислорода не компенсирует падение внутренней температуры в достаточной степени.

Действительно, поскольку потребление кислорода растет, а вместе с ним и повышается легочная вентиляция, увеличивающая респираторные теплопотери, охлаждение тела продолжается.

Более реальное условие, связанное с комбинированным охлаждением кожи и легких, было получено Piantadosi, Thalmann (1980) при абсолютном давлении 21 кгс/см2 и температуре вдыхаемого газа 15 и 20 °С. Потеря тепла с поверхности тела усиливала потребление кислорода, а респираторные теплопотери, по-видимому, физиологически не ощущались и каждый раз вызывали падение ректальной температуры.

Причиняющее беспокойство действие холодной вдыхаемой газовой смеси связано со стимуляцией обильной секреции жидкости и слизи в дыхательном тракте, достаточной, чтобы нарушить работу загубника и в некоторых случаях вызвать удушье и прекращение подачи дыхательной смеси. Hoke и соавт. (1975) отмечали серьезность этой проблемы и утверждали, что водолазы, работающие в холодной воде на большой глубине, могут подвергаться риску из-за одного только этого эффекта. Секреторный объем, по-видимому, превышает таковой, который можно было бы объяснить конденсацией воды, содержащейся в выдыхаемом воздухе.

Считают, что существует и третий эффект вдыхания холодной сжатой газовой смеси. Высокая теплоемкость сжатых газов, возможно, способствует их проникновению в глубь респираторного тракта в значительно большей степени, чем в условиях на уровне моря. Во время дыхания такими смесями при нормальном атмосферном давлении их проникновение в глубь респираторного тракта не превышает 10—15 см. При дыхании в гипербарических условиях холодная сжатая газовая смесь проникает, помимо трахеи, в отведения бронхов. Такое охлаждение способно вызвать необычные физиологические реакции, например спазм бронхов.

Температура таких смесей влияет на интенсивность потока и затрачиваемую на дыхание работу, а также на диффузию газов в легких. Поэтому знать лишь общий обмен тепла недостаточно. Необходимо найти прямое экспериментальное доказательство того, на какую глубину в дыхательном тракте проникает холодная сжатая газовая смесь.

1.3.Оценка профессионального риска при воздействии неблагоприятных параметров микроклимата

В климатических условиях России человек, работающий на открытой территории, большую часть года подвергается воздействию холода. Это относится к работающим в строительстве, лесной промышленности, в рудниках, на транспорте, в сельском хозяйстве, лицам, занятым торговлей на открытой территории; обслуживающим холодильные установки и др.

Холод, под которым подразумевается комплекс метеофакторов (температура, влажность воздуха, скорость ветра, излучение), является одним из вредных факторов среды, воздействующим на человека. Реакции на холодовое воздействие могут носить как функциональный, так и патологический характер: заболевание, поражение, смерть.

Лица, имеющие заболевания, в большей степени подвержены неблагоприятному влиянию холода, чем здоровые: Если в группе ослабленных лиц сердечные заболевания под влиянием холода увеличиваются на 61 %, лёгочные — на 62 %, скелетно-мышечные расстройства — на 62 %, то в группе здоровых эта патология возрастает на 45 %. Воздействие холода провоцирует возникновение болей и нервно-психических расстройств у 19 % мужчин и 45 % женщин.

Для оценки профессионального риска при воздействии холода используются следующие нормативно-методические документы:

· Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания. Методические указания МУК 4.3.1896-04.

· Физиолого-гигиеническая оценка одежды для защиты работающих от холода МУК 4.3.1894-04.

· ГОСТ Р 12.4.236-2011. ССБТ. Одежда специальная для защиты от пониженных температур. Технические требования.

· Режимы труда и отдыха работающих в холодное время на открытой территории или в неотапливаемых помещениях. Методические рекомендации МР2.2.7.2129-06.

Воздействию холодового стресса может подвергаться организм в целом или его часть, чаще всего лицо и органы дыхания, кисти, стопы. При этом разные типы холодового стресса формируются за счёт сочетания климатических факторов, физической активности, одежды и др. (табл. 1.13).

Таблица 1.13 Типы холодового стресса и комбинации климатического фактора

Типы холодового стресса

Охлаждение всего тела

Температура воздуха, средняя радиационная температура, подвижность воздуха, относительная влажность воздуха, физическая активность, одежда

Охлаждение кожи (конвективное)

Температура воздуха, подвижность воздуха

Охлаждение кожи (кондуктивное)

Температура поверхности одежды

Температура воздуха, физическая активность

Влияние холода на организм человека

Наиболее очевидным эффектом воздействия холода на организм человека при работах на открытой территории является охлаждение тканей тела (поверхностных и глубоких) и связанные с ним эффекты в диапазоне от общих и/или локальных дискомфортных теплоощущений до поражений различной степени (табл. 1.14).

Таблица 1.14 Влияние холодового стресса на человека

Интенсивность холодового стресса

Результаты охлаждения тела человека

Локальное холодовое повреждение-отморожение

Холодовое повреждение без замораживания

Острый кардиореспираторный эффект

Последствия холодового стресса зависят от соответствия одежды и уровня метаболизма человека метеорологическим параметрам среды, в которой осуществляется трудовая деятельность, её продолжительности, состояния здоровья, чувствительности организма, области тела, подвергающейся охлаждению. Влияние холодового стресса на функциональное состояние человека показано в табл. 1.15.

Таблица 1.15 Влияние холодового стресса на функциональное состояние человека

Читайте также: