Переохлажденных в экстремальных ситуациях 5 страница

Проблема проектирования и создания профессиональной одежды является многогранной, решающей следующие задачи:

■ определение дизайна в соответствии с современным стилем и модой;

■ подбор цветовой гаммы с учетом безопасности труда;

■ применение материалов, увеличивающих срок носки;

■ в ряде случаев использование светоотражающих элементов оптического распознавания;

■ использование материалов, напрямую влияющих на эффективность выполнения работы персоналом в любых климатических условиях.

На практике, при осуществлении различных видов профессиональной деятельности, обычно действуют одновременно несколько неблагоприятных факторов. Это затрудняет разработку универсальных защитных материалов. Поэтому для изготовления профессиональной одежды создаются специальные материалы различного назначения, соответствующие общим и специальным требованиям.

В настоящее время для ее изготовления используются в основном ткани со специальными пропитками, а также многослойные материалы на текстильной основе, нетканые или пленочные материалы и др.

Целенаправленное применение профессиональной одежды следующее.

► Защита от воды - профессии, связанные с работой под открытым небом в любую погоду, при длительном контакте с водой, также нуждаются в новом поколении такой одежды (дорожно-патрульная служба и милиция, работники рыбодобывающей промышленности, подразделения МЧС и пожарная служба, строители дорог и жилья, работники почты и связи);

► Защита от ветра. Известно, что с возрастающей силой ветра температура охлаждения тела человека находится в обратно пропорциональной связи. Поэтому очень важна функция поддержания микроклимата при конструировании профессиональной одежды: для работников наземных служб аэродромов, в высотном строительстве, в высотном монтаже электрооборудования и т. д.

► Защита от холода. Появляется комфортабельная и легкая одежда, позволяющая работать в сложных климатических условиях - спецподразделения и армия, работники лесоповалов, геологоразведки и др.

► Защита от микрочастиц и бактерий. Профессиональная одежда находит применение в биологических лабораториях с режимом повышенной частоты, стерильных операционных, у работников по утилизации вредных веществ, персонала атомных электростанций.

► Возможность реализовать дополнительную многофункциональность тканей дало появление атмо-активных мембранных пленок (мембран) или покрытий, которые совмещены с текстилем [43]:

- препятствуют проникновению ветра;

- отталкивают жидкость с поверхности;

- пропускают испарения тела;

- замедляют потери тепла;

- частично создают барьер внешнему высокотемпературному воздействию;

- могут служить защитой от проникновения агрессивных химикатов.

Благодаря такому набору свойств водозащитные дышащие ламинаты быстро распространяются и применяются в профессиональной одежде развитых стран мира.

Конструкции ламинированных материалов подразделяют на дуплексы и триплексы.

Дуплекс(биламинат) состоит из двух соединенных субстратов: тканого, нетканого или трикотажного полотна и мембраны. Применяется в профессиональной одежде с пониженными требованиями к физико-механическим нагрузкам.

Триплекс(триламинат) – включает в свою конструкцию соединение трех субстратов: тканое полотно, атмо-активную пленку и вязаное полотно. Применяется для изготовления одежды с высокими требованиями на прочность и механико-физические нагрузки.

Одежда с использованием функциональных материалов позволяет увеличить комфортность при носке, повышает износоустойчивость материалов, снижает энергозатраты человеческого тела, способствует увеличению производительности труда, дополнительно позволяет использовать ряд специфических сопутствующих свойств, например, в армии – затруднение распознаваемости человека приборами ночного видения.

► Проблема охраны здоровья медицинского персонала лечебно-профилактических учреждений достаточно важна: риск возникновения и распространения профессиональных заболеваний в этой группе достаточно велик. Наиболее актуальна эта проблема для работников инфекционных, противотуберкулезных, стоматологических, онкологических, хирургических, патологоанатомических, дезинфекционных, судебно-медицинских подразделений, бактериологических и иммунологических лабораторий, станций скорой и неотложной помощи.

Известно, например, что при даже кашлевом движении окружающую среду выделяется до 500 тыс. аэрозольных частиц, а при чихании – до 2-х млн., и каждая из этих частиц в случае заболевания может нести бактерии или вирусы, причем защищенные от высыхания газовой оболочкой.

В настоящее время медицина характеризуется большим количеством специальностей, появлением ранее неизвестных вредных производственных факторов, большой интенсивностью индивидуальной нагрузки на персонал. Требования к профессиональной одежде медицинских работников постоянно повышаются, т.к. она должна обеспечивать не только защиту от инфекций, возникающих в результате проникновения микроорганизмов, но и сочетаться с комфортностью при ношении.

В последние годы наряду с хлопчатобумажными и полиэфирными тканями, в отношении которых все чаще ставится вопрос о недостаточности защитных функций, создаются новые специальные материалы для медицинской одежды. Это ткани из микроэлементарных нитей, триламинатные (трехслойные) материалы и текстильные материалы одноразового использования, различные по цвету, фактуре, составу, а также с разнообразной дополнительной обработкой (пропиткой).

Установлено, что хлопчатобумажные и смешанные полиэфирные ткани имеют размер пор более 80 мкм и легко проницаемы для бактерий, вирусов и перхоти кожи, являющейся переносчиком микроорганизмов. Напротив, текстильные материалы из микроволокон обладают фильтрующими свойствами по отношению к бактериям. Текстильные материалы в комбинации с мембраной или соответствующим покрытием обладают наилучшими защитными свойствами от инфекционных жидкостей.

Материалы, полученные с помощью ткачества, не могут применяться в тех случаях, когда ожидается повышенная опасность заражения пациента и лечащего врача, вследствие их высокой проницаемости для микроорганизмов.

При конструировании медицинской, одежды необходимо учитывать медицинскую специальность, а также следующие условия труда персонала [45]:

- физические факторы (температура и влажность воздуха, наличие и интенсивность ионизирующих излучений);

- химические факторы (состав воздуха – например, наличие озона – вероятность контакта с химреактивами, химическая активность минеральной воды, лечебной грязи и вероятность их контакта с одеждой персонала;

- биологические факторы (вероятность контакта медперсонала с биологическими средами человека: слюной, кровью, потом и т.д.);

- интенсивность физической нагрузки на персонал;

- специальность, пол, возраст и стаж работы персонала;

- оснащенность прачечной учреждения.

Особую опасность представляет работа медиков во время возникновения эпидемий и при ликвидации экстремальных ситуаций. В связи с этим проводятся работы по созданию экипировки медперсонала при работе в экстремальных условиях. С этой целью:

▪ изучаются условия и организация труда;

▪ разрабатываются и классифицируются исходные требования к экипировке с учетом климатических условий;

▪ проводятся комплексные исследования материалов, пакетов и изделий экипировки;

▪ разрабатывается нормативная база;

▪ постановка продукции на производство.

Процесс проектирования экипировки включает:

- разработку художественно-композиционных решений, направленных на создание единого корпоративного имиджа медиков;

- конструкторско-дизайнерское модифицирование изделий с целью повышения эргономических свойств;

- отработку конструкторско-технологических решений с учетом современных прогрессивных методов изготовления изделий.

Создавать современную эргономичную медицинскую одежду, способную эффективно защищать здоровье персонала лечебно-профилактических учреждений позволит только комплексный, научный подход.

► Особого подхода требует разработка госпитальной одежды, поскольку к ней предъявляются более высокие требования, чем к бытовой одежде. Госпитальная одежда должна иметь конструктивные элементы, позволяющие проводить медицинские процедуры.

Например, для свободного доступа к местам введения инъекций (область живота, бедра, область лопаток, плеча) предусматривают такие элементы, как трансформирующиеся детали рукавов (застежка по верхнему шву рукава, использование хлястика для поднятия рукава и его закрепления), разрезы в боковых и рельефных швах [46].

Конструкция должна предусматривать как можно меньше швов для снижения риска повреждения кожи, швы должны быть негрубыми. Материалы для госпитальной одежды также должны быть мягкими, легкими, приятными на ощупь.

Они должны иметь небольшую жесткость, не оказывать раздражающего действия. В случае с поражениями кожи одежда не должна плотно прилегать к телу.

Материалы должны обладать хорошими гигиеническими свойствами, т.е. обеспечивать нормальное функционирование организма благодаря поддержанию оптимального микроклимата пододежного пространства.

В связи с тем, что у больных возможно повышенное потоотделение, необходимо, чтобы материалы обладали высокой гигроскопичностью.

Для снижения вредного воздействия неблагоприятных биологических факторов конструкция одежды, предназначенной для больных людей, должна предохранять от скопления бактерий в швах и не оказывать раздражающего воздействия на кожные покровы человека (соединение деталей производится герметичными швами «взамок», а внутренние срезы обрабатываются швом вподгибку с закрытым срезом).

Цветовое решение моделей выбирают в соответствии с психофизиологическим воздействием цвета на человека – используют цвета, успокаивающие человека, снимающие напряжение. К таким цветам относят:

- голубой, снижающий возбуждение, обладающий антисептическим действием;

- синий, способствующий приостановлению восплительных процессов;

- бежевый, успокаивающий нервную систему человека.

► Развивается производство трикотажных полотен специального назначения, предназначенных для изготовления профессиональной одежды.

В производстве европейской рабочей одежды уже стало своего рода стандартом использование так называемой резинки-спинки в производстве комбинезонов, которые являются основой во многих комплектах спецодежды.

Технический трикотаж состоит из синтетических волокон, устойчивых к высоким температурам, предотвращает перегрев и сырость, не имеет запаха, обладает массажным эффектом. Указанное создает ощущение комфорта в момент эксплуатации, снимая напряжение с плеч.

В состав трикотажных полотен вводят волокна, создающие ощущения комфорта и свежести, используемые для изготовления спортивной одежды для лыжников, велосипедного и конного спорта, для плавания. Из указанного трикотажа изготавливают нижнее белье для бокса, автоспорта и др.

► Для корпоративной одежды ОАО «Моготекс» создана ткань из смеси хлопковых (54 %) и полиэфирных волокон (46 %). Ткань применяется также для пошива одежды для работников сферы услуг и жилищно-коммунального хозяйства, а также производственной и повседневной одежды [44].

► В последнее время принимаются во внимание существенные специфические различия в оценке комфорта носки пользователями разных полов. Выявлено, что женщины предпочитают более высокую (на 0,5 К) температуру в помещении по сравнению с мужчинами.

Возраст людей оказывает статистически несущественное влияние на термочувствительность (меньше 0,5 К). Считается, что человек чувствует себя комфортно, если вследствие потоотделения фактор дискомфорта превышает значение 0,6. Это означает, что 60 % поверхности кожи покрыты потом.

► Решается проблема повышения производительности и охраны труда населения, проживающего в лесной и заболоченной местности. Осуществляется поиск защиты человека от укусов кровососущих насекомых.

При этом репеллентную продукцию, выпускаемую в виде спреев, лосьонов, эмульсий наносят как на открытые участки кожи, так и на одежду.

В ассортименте ряда швейных предприятий имеются модели профессиональной одежды «от комаров», «противомоскитные» или «противоэнцефалитные» костюмы, которые специальными отпугивающими веществами не обрабатываются.

Проникновению клещей препятствуют лишь вшивные резинки в капюшоне, на рукавах и брюках. Защитные свойства такой одежды относительны, и достигаются они в ущерб комфортности потребителя.

Примером другого подхода к решению проблемы является создание изделий с вложением кассет с репеллентами [53].

8. МЕТОДЫ ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ОДЕЖДЫ

8.1. Цель физиолого-гигиенической оценки одежды и пути изучения ее гигиенических свойств

Физиолого-гигиеническая оценка производится для определения соответствия физико-гигиенических свойств материалов и конструкции одежды условиям жизнедеятельности человека:

- метеорологическим факторам;

- продолжительности непрерывной эксплуатации;

- уровню энергозатрат человека.

Изучение гигиенических свойств одежды осуществляется следующим образом:

● путем исследования одежды непосредственно на человеке;

● на специальных моделирующих приборах, имитирующих форму тела человека или его отдельных частей.

Гигиенические свойства одежды изучают:

- в лабораторных условиях (при дозированной физической нагрузке и при моделировании элементов профессиональной деятельности),

- а также в производственных условиях.

В соответствии с рекомендациями [49], индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) – эмпирический интегральный показатель (выраженный в ^оС), отражающий сочетание влияния :

- температуры,

- влажности,

- скорости движения воздуха,

- теплового (инфракрасного) облучения на теплообмен человека с окружающей средой.

Оценка соответствия одежды физиолого-гигиеническим требованиям осуществляется также с использованием социально-экспертных методов в условиях опытной носки одежды.

Все методы оценки качества специальной одежды можно разделить на четыре группы:

1) оценка эргономических показателей качества;

2) оценка защитных свойств;

3) оценка соответствия одежды физиолого-гигиеническим требованиям;

4) оценка качества ниточных соединений деталей одежды.

В первую группу включены методы оценки:

- антропометрического соответствия специальной одежды размерам и форме тела человек в статике;

- антропометрического соответствия спецодежды размерам тела человека и его частей в динамике;

- психологического соответствия одежды.

Ко второй группе относят методы оценки защитных свойств одежды от:

- радиоактивных веществ;

- электрических полей;

- электро-магнитных полей;

- кислот и щелочей;

- органических растворителей.

Оценка соответствия одежды физиолого-гигиеническим требованиям (третья группа) осуществляется путем определения:

- температуры кожи, тела;

- теплового потока;

- энергозатрат;

- теплоощущений;

- показателей микроклимата;

- гемодинамичесикх показателей организма человека и др.

К методам оценки качества ниточных соединений (четвертая группа) отнесены методы определения:

- прочности шва;

- износостойкости ниточных соединений;

- стойкости к действию биологических факторов и др.

8.2 Оценка работоспособности человека в средствах

индивидуальной защиты (СИЗ)

Влияние средств индивидуальной защиты (СИЗ), в том числе и спецодежды, на работоспособность человека определяют путем исследования функционального состояния человека и возможности выполнения работы в заданных условиях.

Работоспособность - способность человека к активной деятельности, характеризуемая возможностью выполнения работы и функциональным состоянием организма в процессе работы ( «физиологической ценой» работы).

Функциональное состояние организма человека – уровень состояния физиологических функций, меняющийся в зависимости от характера и условий деятельности человека.

Испытание СИЗ включает следующие этапы:

1) предварительная оценка влияния СИЗ на подвижность человека;

2) определение работоспособности человека в СИЗ в лабораторных условиях (при дозированной физической нагрузке, в оптимальных микроклиматических условиях);

3) определение работоспособности человека в СИЗ в лабораторных условиях при моделировании основных элементов профессиональной деятельности;

4) определение работоспособности в СИЗ в производственных условиях при наиболее характерных микроклиматических условиях и режимах работы.

8.2.1 Определение работоспособности человека в СИЗ в

лабораторных условиях при дозированной физической нагрузке

Дозированная физическая нагрузка должна обеспечиваться восхождением испытателя на двухстороннюю лесенку с двумя ступеньками высотой 25 см и длиной 30 см в заданном ритме.

При испытаниях используют нагрузки трех степеней тяжести (таблица8.1).

Таблица 8.1 - Характеристика дозированной физической нагрузки при испытании спецодежды

Окончание таблицы 8.1

Характеристика выполняемых работ различной степени тяжести представлена в таблице 8.2.

Таблица 8.2 - Характеристика работ различной степени тяжести

Категория работ определяется по формуле [48]:

Q = 4 ∙ЧСС – 255,

где Q - общие энергозатраты, Вт/м²;

ЧСС – среднесменная частота сердечных сокращений, определяемая как средневзвешенная величина с учетом времени, затраченного на выполнение различного вида работ и отдых.

Энергозатраты человека при физическом труде могут быть выражены в единицах работ или мощности с учетом временного фактора при помощи соотношений:

1 Дж соответствует 0,102 кгм;

1 кгм соответствует 9,81 Дж;

1 Вт равен 1Дж/с, или 0,102 ккал/с;

1 кгм/с составляет 9,81 Вт;

1 Вт равен 0,86 ккал/час;

1 ккал/час равна 1,16 Вт.

Режим испытаний:

■ Чередование 20-минутной дозированной физической нагрузки 1-й и 2-й степени тяжести с 10-12-минутной операторской нагрузкой.

Дозированная операторская нагрузка осуществляется путем предъявления испытателю серии из 105 последовательных световых сигналов с интервалом 3-5 сек., на которые испытатель реагирует остановкой счетчика времени. Продолжительность испытаний – 4 часа.

■ Чередование периодов дозированной физической нагрузки 3 степени до отказа, с 10-12-минутной операторской нагрузкой. Продолжительность испытаний – 1 час.

Моделирование профессиональной деятельности должно осуществляться с использованием тренажеров, испытательных стендов и других имитаторов, конструкция которых должна воспроизводить основные элементы этой деятельности.

В частности, для определения защитных свойств огнестойких тканей и конструктивных особенностей термозащитной одежды используют специальные манекены-термомены, позволяющие судить о степени воздействия на кожу человека и допустимой площади ожогов по показаниям датчиков.

В качестве испытателей специальной одежды привлекаются практически здоровые лица в возрасте 20-40 лет.

Количество испытателей в лабораторных испытаниях – не менее трех; в производственных – не менее 10-ти.

Последовательность проведения работ при определении работоспособности человека в СИЗ в лабораторных условиях:

1) на испытателе закрепляют датчики физиологической аппаратуры;

2) дают ему отдохнуть 10 минут;

3) регистрируют фоновые значения исследуемых показателей;

4) испытателя одевают в полный комплект СИЗ.

Определяют частоту сердечных сокращений и измеряют артериальное давление до, во время, по окончании испытаний с интервалом в 10 мин.

Определяют среднюю температуру тела:

t_V = α ^. t_Р +(1 - α) ^. t_К ,

где α – коэффициент, определяемый в зависимости от теплоощущений человека: «жарко» - 0,9; «тепло» - 0,8; «комфортно» - 0,7; «прохладно» - 0,65; «холодно» - 0,61;

t_Р – ректальная температура,^оС;

t_К – средневзвешенная температура кожи, ^оС, определяемая измерением температуры кожи в пяти областях поверхности тела:

t_К = ∑ α′_i ∙ t_i,

где α′_i - коэффициент, определяемый для каждой из областей по таблице 8.3.

Таблица 8.3.

Значения коэффициента α′_i

В процессе испытаний осуществляется самооценка испытателем ограничения движений при ходьбе, наклонах туловища, приседаниях, поднимании и отведении рук и ног, вращении головой, имитации основных элементов профессиональной деятельности.

Оценка подвижности производится по пятибалльной шкале:

5 – подвижность не ограничена;

4 – движения в полном объеме с незначительным усилием;

3 – движения в ограниченном объеме с умеренным усилием;

2 – движения в ограниченном объеме с выраженным усилием;

1 – движения в заданном объеме невозможны.

Определяется также выносливость к статической нагрузке, острота зрения, порог слышимости.

Производится самооценка испытателем функционального состояния по показателям психофизиологического комфорта по 5-ти балльной шкале:

5 – высокий уровень комфорта (самочувствие очень хорошее);

4 – самочувствие хорошее;

3 – незначительный дискомфорт;

2 – выраженный дискомфорт;

1 – резкий дискомфорт.

Границей допустимого состояния самочувствия является самооценка в 3 балла.

Самооценка испытателем работоспособности производится по 5-ти балльной шкале [33]:

5 – работоспособность высокая;

4 – слегка снижена;

3 – умеренно снижена;

2 – значительно снижена;

1 – неработоспособный.

Испытания прекращают при отказе испытателя от продолжения работы или функциональных сдвигах, указанных в таблице 8.4.

Таблица 8.4.

Параметры оперативного контроля за состоянием испытателя,

требующие прекращения испытания [33]

8.2.2. Определение работоспособности в производственных условиях

Каждый испытатель должен работать в оцениваемом СИЗ не менее пяти дней (рабочих смен). Выбор показателей функционального состояния, периодичность их регистрации определяется характером и условиями деятельности. Интервал между замерами не должен превышать 1 час. Периодичность самооценки испытателем функционального состояния и работоспособности – не реже одного раза в 30 минут.

Оценка работоспособности человека может быть осуществлена на специальных стендах-имитаторах, где испытуемый совершает движения, характерные для определенной профессии. При этом исследуется: кровообращение человека, дыхание, выносливость мышц к статическим и динамическим нагрузкам, состояние центральной нервной системы, потребление кислорода и выдыхание углекислого газа, умственная работоспособность и др.

8.3. Методы изучения теплового состояния человека в СИЗ

8.3.1. Методы измерения температуры тела и кожи (биотермометрия)

Тепловое состояние человека характеризуется определенным уровнем системы терморегуляции, поддерживающим в ходе жизнедеятельности оптимальные соотношения между теплопродукцией, теплосодержанием и теплообменом организма со средой обитания.

Оценка средней температуры тела (t_V) может быть осуществлена с помощью линейной комбинации температур «ядра» (t_Я) и «оболочки» (t_S). Температуру ядра можно определить различными способами: в подмышечной впадине, через рот (оральная), через слуховой проход, через прямую кишку (ректальная). Принято считать, что нормальная температура в прямой кишке t_Р (около 37 ^оС) на 0,2-0,3^о выше, чем в полости рта, и на 0,3-0,4^о выше, чем в подмышечной впадине.

Из общепринятых и доступных способов измерения температуры «ядра» (t_Я) очевидно, в СИЗ наиболее надежным и точным представляется измерение ректальной температуры. Вследствие глубокого расположения в организме прямая кишка хорошо термоизолирована и незначительно реагирует на изменение скорости кровотока. Ее температура близка к температуре крови в аорте, и изменение температуры в аорте быстро сказывается на показаниях ректальной температуры. Поэтому ректальная температура мало изменчива при резких и кратковременных тепловых воздействиях на кожу.