ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА ОТ ФИЗИЧЕСКИХ ПЕРЕГРУЗОК

По происхождению выделяются два основных вида физических перегрузок: динамические и статические.

Динамические физические перегрузки связаны с проявлением действия второго закона Ньютона (F=m·a), и опасность физических перегрузок для человека возникает из-за силы F, которая действует на него в моменты резких ускорений или замедлений движения. Такие перегрузки являются следствием первого закона ньютоновской динамики – закона инерции, поэтому их еще называют и инерционными.

Появление машин и механизмов, движущихся с большими линейными и угловыми скоростями, резко увеличило опасность физических травм при взаимодействии человека с техническими системами. Одну из основных опасностей в случае динамических нагрузок представляют собой травмы костей скелета или внутренних органов. Внутренние органы также могут смещаться и травмироваться под действием физических перегрузок, что может приводить к внутренним кровотечениям, а также к скрытым или явным нарушениям их структуры. Ушибы головного мозга, смещение внутримозговых жидкостей при падениях и столкновениях могут повлечь за собой полную или частичную потерю сознания, а также заболевание мозга или его гибель в результате необратимых изменений.

Статические перегрузки определяются величиной давления, приходящегося на квадратную единицу площади тела человека. Действие стационарных (не зависящих от времени) повышенных или пониженных значений статического давления на физиологическое состояние человека может граничить с пределами его выносливости и жизнеспособности. При перепадах давления человеческий организм адаптируется к его изменению, но происходит это достаточно медленно и только в том случае, когда абсолютная величина перепада давления не слишком велика.

Давление в несжимаемой жидкой или газообразной среде (гидростатическое давление) P подчиняется закону Паскаля

P – P₀ = r · g · h,

где g – стандартное ускорение свободного падения;

r – плотность среды;

P_о – нормальное (например, атмосферное) давление.

Величина гидростатического давления в силу закона Паскаля оказывается связанной с изменением глубины h погружения, и потому статическая перегрузка, измеряемая перепадом давления, тем больше, чем больше соответствующий перепад h глубины. Перепад давлений в атмосфере при подъеме на гору подчиняется тому же закону Паскаля и изменяется с высотой h этого подъема, но плотность r воздушной среды невелика и потому перепад давления становится заметным лишь при больших значениях высоты h.

С опасными и вредными факторами гидростатического давления человек сталкивается, например, при погружении в воду на большую глубину или при подъеме на высокую гору. Такого рода физические статические нагрузки называют декомпрессионными. Декомпрессионные статические перегрузки возникают у человека при быстром изменении давления окружающей среды и вызывают болезненные состояния, которые называют декомпрессионной болезнью.