Терморегуляторные изменение в организме человека в процессе трудовой деятельности при различных метеорологических условиях.

Терморегуляция является одним из наиболее важных физиологических механизмов, с помощью которых поддерживается относительное дина­мическое постоянство функций организма при различных метеорологи­ческих условиях и разной тяжести выполняемой работы. Оно обеспечи­вается установлением определенного соотношения между теплообра­зованием (химическая терморегуляция) и теплоотдачей (физическая терморегуляция).

Анализируя тепловое состояние организма в зависимости от метео­рологических условий окружающей среды, можно отметить несколько наиболее характерных зон термического воздействия на организм и в связи с этим соотношение теплообразования и теплоотдачи.

Схематически изменения теплообразования (судя по потреблению кислорода) могут быть представлены в следующем виде (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Обмен веществ в организме при различной температуре воздуха (по М.Е. Маршаку)

Наиболее высокий уровень потребления кислорода соответствует зоне низких температур окружающей среды от —15 до —20°. При температуре окружающей сре­ды от 0 до 15°С и при постоянной (или близкой к ней) температуре тела потребление кислорода снижается. При температуре окружающей среды от 15 до 25°С наблюдается постоянный уровень потребления кислорода (зона безразличия). При таких температурных услови­ях устойчивое тепловое состояние организма (обеспечивается главным образом, физической терморегуляцией. Интервалу между 25° и 35° соответствует зона пони­женного потребления кисло­рода. И, наконец, при еще более высокой температуре окружающей среды (35° -45°) снова наблюдается повышенное теплообразование и наряду с ним повышение температуры тела. Мышечная деятельность изменяет реактивность организма, в ча­стности, к термическим раздражителям. Отсюда и различные терморегуляторные реакции на метеорологические условия при работе и в покое (рис.3.2.).

Рис. 3.2. Теплообразование у человека при различной температуре среды

в покое и при мышечной работе:

по оси обсцисс – температура воздуха (° С);

по оси ординат – теплообразование (ккал/час).

Сложный процесс теплообмена регулируется центром терморегуляции расположенном в коре головного мозга.

При высокой температуре окружающей среды механизм теплоотда­чи связан с расширением периферических сосудов, понижением тепло­продукции, усилением потоотделения. При низкой температуре участие гипоталамической области в терморегуляции проявляется в сужении сосудов, повышении обмена веществ, использовании углеводных ресурсов и др.

Корковый центр терморегуляции играет существенно важную роль в обеспечении тонкого приспособления организма к метеорологическим условиям окружающей среды.

Многими исследованиями установлен условно-рефлекторный механизм терморегуляции у человека в производственных условиях.

Среди физиологических механизмов, с помощью которых устанав­ливается соответствующее соотношение химической и физической тер­морегуляции, большую роль играет симпатическая нервная система. По симпатическим нервным волокнам импульсы от центральной нервной системы передаются мускулатуре и печени, участвующим в процессе химической регуляции. С деятельностью симпатической нервной системы связаны также характер и интенсивность теплоотдачи с поверхности кожи, и в этом особенно велика роль сосудистой реакции на тепловое и холодовое раздражение. В зависимости от действия тепла или холода значительно меняется просвет периферических сосудов и тем самым кровоснабжение отдельных сосудистых областей, а следовательно, и условия для теплоотдачи организмом, для теплообмена с окружаю­щей средой. Например, кровоснабжение, кисти и предплечья при низкой температуре окружающей среды может уменьшиться в 4 раза, а при высокой температуре -увеличить­ся в 5 раз.

3.1.1. Изменения физиологических функций при тепловом воздействии

Сложный процесс физической и химической терморегуляции в производ­ственных условиях характеризуется многообразными изменениями и взаимодействием физиологических функций работающего организма.

Температура открытых участков кожи при высокой температуре окружающей среды повышается от 35, 5° до 37-38°. Но в условиях той же температуры при физической работе, сопровождающей­ся значительным потоотделением, температура кожи значительно ниже, чем в условиях покоя, без выраженного потоотделения.

Температура тела, играющая важную роль в ряду безуслов­ных раздражителей терморегуляционных механизмов, при работе в условиях высокой температуры окружающей среды может повышаться на несколько десятых градуса, а при нарушениях терморегуляции - на 1-2° и больше.

У работающих при высокой температуре окружающей среды проис­ходят изменения важнейших видов обмена веществ. Так, возникаю­щее в этих условиях значительное потоотделение приводит к резкому нарушению водного обмена. Вместе с потом организм выделяет большое количество солей, главным образом хлористого натрия (до 20—50 г за сутки). Выведение большого количества хлористого натрия снижает способность крови удерживать воду, поэтому из организма выводится больше воды, чем ее введено (до 5—8 л за смену), и вместе с ней уда­ляются хлористые натрий, калий, кальций. Таким образом, нарушается водно-солевой обмен, создается отрицательный водный баланс.

Нарушение водного обмена приводит также к значительным изме­нениям белкового обмена. Возрастает распад белка тканей и вы­деление общего азота. Содержание общего белка в крови увеличивается главным образом за счет альбуминовых фракций, содержание глобули­нов и фибриногена в крови падает. Повышается содержание в крови молочной кислоты, остаточного азота, мочевины, являющихся эндогенными токсинами.

Усиленное выведение хлоридов и связанное с этим уменьшение со­держания ионов хлора в крови приводят к понижению кислотности же­лудочного сока. Вместе с потом из организма удаляются витамины, нарушается витаминный обмен. В связи с чрезмерной потерей воды и соли наблюдается разжижение крови в начальной фазе пото­отделения, затем сгущение ее, повышается вязкость крови, увеличивает­ся содержание гемоглобина и число эритроцитов.

При высокой температуре окружающей среды происходит интенсив­ное перераспределение крови от внутренних органов к коже. Значитель­ное потоотделение, расширение сосудов кожи сопряжены с изменением деятельности сердечно-сосудистой системы.

В условиях высокой температуры не только при работе, но и в состоянии покоя происходит значительное рефлекторное учащение пульса - до 100 ударов в минуту и больше, увеличение минутного объема сердца, уменьшение окислительной способности клеток.

Мышечная деятельность при высокой температуре окружающей среды вызывает значительное учащение пульса, как во время рабо­ты, так и после нее (до 100 –140 -180 ударов в минуту). Резко замед­ляется восстановление исходной частоты пульса.

У работающих при высокой температуре окружающей среды арте­риальное давление падает, но при наступающем перегревании наблю­дается повышение максимального и понижение минимального кровя­ного давления. Последнее очевидно, связано с расширением сосу­дов и падением сопротивления на периферии.

Дыхание в этих условиях учащается, соответственно возрастает и минутный объем дыхания.

Многообразны изменения функций внутренних органов в связи с тепловым воздействием на организм. Печень отвечает усилением таких чрезвычайно важных функций, как мочевинообразовательная и анти­токсическая, и снижением гликогенообразовательной. Уменьшается секреция желудочного и поджелудочного сока, желчи, угнетается моторика желудка. Понижается содержание углекислоты в крови. В связи с интенсивным тепловым воздействием наблюдается снижение силы условных рефлексов, усиление тормозных процессов, понижение пищевой возбудимости.