Оценка тяжести труда по энергозатратам (физиологический метод)

энергозатраты организм труд физиология

Необходимость регламентации напряжения физиологических функций обусловлена тем, что как перенапряжение отдельных органов и систем, так и недостаточная их нагрузка неблагоприятно отражаются на состоянии организма и снижают эффективность труда.

Нагрузка на организм при труде обусловлена:

• а) трудовой деятельностью;
• б) условиями производственной среды.

Ответная реакция организма в виде его напряжения является основной мерой оценки и нормирования трудовых нагрузок. Различают оптимальную и предельно допустимую рабочую нагрузку (метод. рекомендации "Физиологические нормы напряжения организма при физическом труде" МЗ СССР 2189-80)

это такая ее величина, которая у лиц допущенных к данному виду труда по состоянию здоровья, не приводит в конце смены к выраженному утомлению и обеспечивает оптимальную жизнедеятельность организма на протяжении всего трудового периода жизни.

Это такая ее величина, которая у лиц, не имеющих медицинских противопоказаний к тяжелому или напряженному труду, не приводит в конце смены к переутомлению и при установленной длительности рабочей недели в течение всего трудового периода жизни не вызывает нарушения работоспособности и отклонения в состоянии здоровья.

Классификация различных видов труда по тяжести и напряженности имеет важное значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации. Эти характеристики позволяют сравнивать различные виды труда и определять пути и очередность проведения оздоровительных мероприятий. Характеристика труда по тяжести является наиболее распространенной и привычной. Тяжесть физического труда оценивается по величине энергозатрат за относительно длительные промежутки времени (час, рабочая смена, сутки). При этом определяют либо количество энергии, расходуемой человеком на так называемую активную деятельность, то есть прибавки энергии к основному обмену, и выражают ее в рабочих калориях, либо в процессе выполнения каждым специалистом профессиональных функций измеряют суммарный расход энергии, который слагается из затрат в покое и при работе. По данным немецкого физиолога Г. Лемана (1967), максимально допустимая физическая нагрузка на длительный срок при 8-часовом рабочем дне и 280 рабочих днях в году составляет

• · для мужчин 2000-2500,
• · для женщин - 1600 рабочих килокалорий (ккал) в сутки.

По данным ФАО/ВОЗ (1974)

• · при очень тяжелой работе энерготраты составляют 2400 рабочих килокалорий для мужчин и 1800 ккал для женщин;
• · при тяжелой работе - 1900 и 1400 ккал;
• · при работе средней тяжести - 1400 и 1000 ккал
• · при легкой работе - 1100 и 800 рабочих килокалорий.

Если учесть среднюю величину расхода энергии на основной обмен 1700 ккал, то максимальная трата энергии в течение длительного времени составляет 3700-4200 ккал. Профессии, требующие затрат энергии более 4500 ккал, в настоящее время редки, однако в отдельных случаях расход энергии может достигать 10-12 тыс. ккал в сутки. Различают труд:

• · легкий при величине общих энерготрат не более 3000 ккал для мужчин и 2300 ккал для женщин,
• · труд средней тяжести - 3900 и 3100 ккал;
• · труд тяжелый - 4500 и 4000 ккал
• · труд очень тяжелый - более 4500 ккал только для мужчин (для женщин очень тяжелый труд действующим законодательством по труду недопустим). Перечень работ, относимых к различным категориям тяжести труда, приведен в таблице 1. Субъективное чувство тяжести труда определяется не только величиной энерготрат в единицу времени, но и такими факторами, как физическая подготовленность, адаптация к данному виду работы и ее условиям, адекватность питания, степень утомления, социальные мотивы и т.п.

Таблица 1. Характеристика тяжести физического труда по величине энерготрат (ГОСТ)

	Характеристика работ	Энергозатраты
Лёгкие физически работы		Работы производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие напряжения или переноски тяжестей
Физические работы средней тяжести		Работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, не требующие перемещения тяжестей
	Работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей
Тяжёлые физически работы		Работы, связанные с постоянными передвижениями и переноской значительных (более 10 кг) тяжестей

Как тяжелый физический труд, не соответствующий возможностям человека, так и отсутствие постоянных и систематических физических нагрузок неблагоприятно сказывается на его здоровье. Человек как биомеханическая система сформировался под действием, в основном, физического труда и для поддержания ее в оптимальном состоянии нуждается в постоянной физической нагрузке. При физической нагрузке ниже определенного уровня система неизбежно деградирует. Этим пределом является величина 1200-1300 рабочих ккал в сутки для мужчин и 800-1000 ккал - для женщин.

Физический труд количественно характеризуют и оценивают по величине энерготрат за относительно короткие промежутки времени, например за минуту. По классификации ВОЗ :

• · очень легкий по напряженности физический труд характеризуется энерготратами по 2,5 ккал/мин,
• · легкий - 2,5-4,9 ккал/мин,
• · тяжелый - 7,5-9,9 ккал/мин,
• · очень тяжелый - 10,0 ккал/мин и более.

К числу параметров, характеризующих напряженность труда, относят также процент общего рабочего времени, занятого теми или иными физическими усилиями, количество выполняемых трудовых операций в единицу времени, величину усилий и тяжесть труда, наличие статической нагрузки, удобство рабочей позы и т.п. В настоящее время используется также метод оценки труда по напряженности , который можно назвать физиологическим. Напряженность в этом случае оценивается по уровню некоторых физиологических показателей - частоте сердечных сокращений, минутному объему дыхания, количеству потребляемого кислорода, величине экстраренальных потерь воды и другим.

Определение и оценка тяжести умственного (интеллектуального) труда в четких количественных показателях пока затруднительны. Поэтому тяжесть и напряженность преимущественно умственного труда характеризуются в основном косвенными безразмерными показателями: тяжесть - количеством и качеством перерабатываемой информации в течение рабочего дня, а напряженность - в течение коротких отрезков времени и их распределением в течение рабочего дня. К числу таких показателей относятся также

• · процент времени, затрачиваемого на непосредственное выполнение умственной работы;
• · сложность решения задач и их новизна;
• · масштаб решаемых задач;
• · степень или мера моральной и юридической ответственности за невыполнение, неправильное или несвоевременное решение задач;
• · количество принимаемых решений за рабочий день;
• · неблагоприятные условия труда;
• · наличие помех (информационный "шум") и т.п.

Для определения физического напряжения работающих используются общепринятые методы физиологических исследований (изложенные выше). При этом необходимо иметь усредненные данные для группы из 6-10 чел. в возрасте 18-49 лет со стажем работы свыше 1 года. Полученные результаты сопоставляются с величинами, представленными в табл. 2.

Таблица 2. Физиологические нормативы физического напряжения при труде

Критерий напряжения организма	Предельно допустимые величины
При работе продолжительностью (часы)
Частота сердечных сокращений в 1 мин. при работе
Региональный
Локальный
При операциях с преобладанием статистической нагрузки
Энерготраты (ккал / мин).
Общая работа
Региональная
Локальная
Минутный объём дыхания (л / мин).
Общая работа
Региональная
Локальная
Кожно - лёгочные влагопотери (г/ч)
Снижение статистической выносливости при условии в 0,75 максимальной силы мышц (%)

Примечания: Под общей подразумевается работа с участием обширных мышечных групп (ног, туловища и др.); под региональной - с участием мышц плечевого пояса и верхних конечностей, под локальной - с участием мышц предплечья и кисти.

3. Задача № 2

На рабочем месте маляра одного из строительных предприятий юга Тюменской области установлены классы условий труда, которые действуют в течение следующей продолжительности смены:

• - аэрозоль извести 3.1 - 50%
• - пары ацетона 3.1 - 30%
• - тяжесть труда 3.2 - 100%

Определить процент доплаты к тарифной ставке маляра за вредные условия труда, если его заработная плата составляет 15 000 руб. в которую включен районный коэффициент 15% .

Решение:

Переведем в баллы (1*0,50 + 1*0,30 + 2*1) = 2,8 балла.

По таблице доплат за вредность данному маляру полагается 8% доплаты к зарплате без районного коэффициента.

Доплата: 15000*15% = 2250 руб.

• 12750*8% = 1020 руб.
• 4. Задача № 14

Определить величину снижения выручки предприятия от потерь рабочего времени, связанных с заболеваемостью работников в динамике 2005-2008 гг., таблица 3.3. В случаях заболеваемости учесть как прямые так и косвенные потери

Таблица 3.3 - Затраты предприятия, связанные с заболеваемостью работников

Уровень энергозатрат человека при различных формах деятельности служит критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, имеет большое значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом полного газового анализа, при этом учитывается объем потребления кислорода и выделенного углекислого газа. С увеличением тяжести труда значительно возрастают потребление кислорода и количество расходуемой энергии.

Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы (при физическом труде), и эмоциональным (при умственном труде), когда имеет место информационная перегрузка.

Физический труд характеризуется большой нагрузкой на организм, требующей преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения, а также оказывает влияние на функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), стимулирует обменные процессы. Основным его показателем является тяжесть. Энергозатраты при физическом труде в зависимости от тяжести работы составляют 4000-6000 ккал в сутки, а при механизированной форме труда энергетические затраты составляют 3000-4000 ккал.

Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и передачей информации, требующие активизации процессов мышления, внимания, памяти. Данный вид труда характеризуется значительным снижением двигательной активности. Основным показателем умственного труда является напряженность, отражающая нагрузку на центральную нервную систему. Энергозатраты при умственном труде составляют 2500-3000 ккал в сутки. Но затраты энергии меняются в зависимости от рабочей позы. Так, при рабочей позе сидя затраты энергии превышают на 5-10 % уровень основного обмена; стоя - на 10-25 %, при вынужденной неудобной позе - на 40-50 %. При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15-20 % общего обмена в организме.

Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной напряженности. Суточный расход энергии при умственном труде повышается на 48 % при чтении вслух сидя, на 90 % - при чтении лекций, на 90-100 % - у операторов ЭВМ. Кроме того, мозг склонен к инерции, так как после прекращения работы мыслительный процесс продолжается, что приводит к большему утомлению и истощению ЦНС, чем при физическом труде.

Энергетическая ценность пищи

Все процессы проходящие в мире, требуют затрат энергии в различном виде, не исключением являются и процессы жизнедеятельности всего организма. Энергетическая ценность продуктов, или калорийность представляет собой сумму энергии, которая освобождается в организме человека из пищи в процессе ее переваривания. Она определяется в килокалориях или килоджоулях, которые рассчитываются на 100г.

Вариант 9.
10.Энергетические затраты при различных формах деятельности. Классификация условий трудовой деятельности
Уровень энергозатрат человека при различных формах деятельности служит критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, имеет большое значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом полного газового анализа, при этом учитывается объем потребления
кислорода и выделенного углекислого газа. С увеличением тяжести труда значительно возрастают потребление кислорода и количество расходуемой энергии.
Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы (при физическом труде), и эмоциональным (при умственном труде), когда имеет место информационная перегрузка.
Физический труд характеризуется большой нагрузкой на организм, требующей преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения, а также оказывает влияние на функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), стимулирует обменные процессы. Основным его показателем является тяжесть. Энергозатраты при физическом труде в зависимости от тяжести работы составляют 4000 - 6000 ккал в сутки, а при механизированной форме труда энергетические затраты составляют 3000 - 4000 ккал.
При очень тяжелой работе непрерывно нарастает потребление кислорода, и может возникнуть кислородная задолженность, когда в организме накапливаются неокисленные продукты обмена. Рост обмена веществ и расхода энергии приводит к повышению теплообразования, температуры тела на 1-1,5°С. Таким образом, энергозатраты являются критерием физической тяжести труда.
Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и передачей информации, требующие активизации процессов мышления, внимания, памяти. Данный вид труда характеризуется значительным снижением двигательной активности. Основным показателем умственного труда является напряженность, отражающая нагрузку на центральную нервную систему. Энергозатраты при умственном труде составляют 2500- 3000 ккал в сутки. Но затраты энергии меняются в зависимости от рабочей позы. Так, при рабочей позе сидя затраты энергии превышают на 5 - 10 % уровень основного обмена; стоя- на 10-25%, при вынужденной неудобной позе - на 40-50%. При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15-20% общего обмена в организме. Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной напряженности. Суточный расход энергии при умственном труде повышается на 48% при чтении вслух сидя, на 90% - при чтении лекций, на 90-100% - у операторов ЭВМ. Кроме того, мозг склонен к инерции, так как после прекращения работы мыслительный процесс продолжается, что приводит к большому утомлению и истощению ЦНС, чем при физическом труде.
Умственная работа связана с нервным напряжением, которое зависит от значимости, опасности и ответственности работы. При нервном напряжении возникает тахикардия, рост кровяного давления, изменение ЭКГ, увеличение потребления кислорода. Для правильной организации умственной деятельности необходимо: постепенно "входить" в работу, соблюдать ритм, систематичность.
Мышечная работа влияет на сердечно-сосудистую систему, увеличивая кровоток с 3-5 л/мин до 20-40 л/мин для обеспечения газообмена. При этом возрастает число сокращений сердца до 140-180 в мин. и кровяное давление до 180-200 мм рт.ст.
Увеличение интенсивности работы сопровождается ростом воздухообмена (с 5-8 л/мин до 100 л/мин), частотой дыхания (с 10-20 до 30-40 в мин) и долей использования кислорода (с 3-4% до 4-8%). Последнее обуславливается усилием диффузии С*2 в легкие.
Под действием мышечной работы меняется морфологический состав крови, ее физико-химические свойства: растет число эритроцитов, содержание гемоглобина, усиливается процесс регенерации эритроцитов, увеличивается число лейкоцитов. Эти изменения свидетельствуют об усилении функции кроветворных органов. Определенные изменения при физической работе происходят в эндокринных функциях (повышение содержание в крови адреналина и др.), что способствует мобилизации энергетических ресурсов организма.
Условия труда - это совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье в процессе труда.
Исходя из гигиенических критериев, условия труда подразделяются на 4 класса 1:
1. Оптимальные условия труда обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма человека. Оптимальные нормативы установлены для параметров микроклимата и факторов трудового процесса. Для других факторов условно применяют такие условия труда, при которых уровни неблагоприятных факторов не превышают принятых в качестве безопасных для населения (в пределах фона).
Сохраняется не только здоровье работающих, но и создаются предпосылки для поддержания высокой производительности труда. При этом за оптимальные принимаются такие условия труда, при которых неблагоприятные факторы не превышают уровней, принятых в качестве безопасных для населения.
2. Допустимые условия труда. При них вредные воздействия не превышают уровней, установленных для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются при отдыхе, и не должны оказывать неблагоприятного воздействия в ближайшем и отдалённом периоде на состояние здоровья работающих и их потомства. Изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены.
1 и 2 классы соответствуют безопасным условиям труда.
3. Вредные условия труда, при которых наличие вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормы, оказывает неблагоприятное влияние на организм работающего и его потомство.
4. Опасные условия труда. Воздействие вредных факторов в течение смены создаёт угрозу для жизни, и существует высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных поражений.
В соответствии с Р.2.2.755-99 различают три класса условий труда по показателям тяжести и напряженности труда.
Оптимальный (легкий) труд.
Допустимый труд (средней тяжести).
Вредный (тяжелый) труд.

Легкий Средней тяжести Тяжелый Затрачиваемая энергия Мужчины ~ 625 кДж Женщины ~ 375 кДж Затрачиваемая энергия 625 < Мужчины < 1040 кДж 375 < Женщины < 624 кДж Затрачиваемая энергия Мужчины > 1040 кДж Женщины > 624 кДж Рабочая поза свободная Неудобная поза до 25% времени смены Неудобная поза > 25% рабочего времени 3 км за смену 14 км за смену

Затраты энергии меняются и зависимости от рабочей позы. При рабочей позе сидя затраты энергии превышают на 5-10% уровень основного обмена; при рабочей позе стоя - на 10...25%, при вынужденной неудобной позе - на 40...50%. При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15... 20% общего обмена в организме (масса мозга составляет 2% массы тела).
Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной напряженности. Так, при чтении вслух сидя расход энергии повышается на 48%, при выступлении с публичной лекцией - на 94%, у операторов вычислительных машин-на 60...100%.
Уровень энергозатрат может служить критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, имеющим важное значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации.
Физическая тяжесть труда - это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения. С учетом вида нагрузки и нагружаемых мышц физическая работа делится на статическую и динамическую 2 .
Статическая работа связанна с фиксацией орудий и предметов труда в неподвижном состоянии, с поддержанием тела или его частей в пространстве (фиксация рабочей позы).
Внешняя мышечная работа отсутствует, но остаётся напряжённое состояние мышц, длящееся бесконечно долго. Это приводит к сильному утомлению мышц, а с учётом недостаточного их кровоснабжения, к заболеванию мышечной и периферийной нервной системы. Пример статической работы - часовой на посту.
Динамическая работа - процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а так же самого тела человека или его частей, в пространстве. Играют роль: сила, скорость, точность, интенсивность движения.
При этом энергия организма расходуется как на поддержание определённого напряжения в мышцах, так и на механический эффект работы. Динамическая работа подразделяется на общую мышечную работу, выполняемую более чем 2/3 мышц скелетной мускулатуры, в том числе ног и туловища (грузчики, сельхозрабочие); региональную мышечную работу, которая выполняется мускулатурой плечевого пояса и верхних конечностей; локальную мышечную работу с участием менее чем 1/3 скелетных мышц.
Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы, - при физическом труде, и эмоциональным - при умственном труде, когда имеет место информационная перегрузка.
Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественно работы мозга по получению и переработке информации. Наиболее легким считается умственный труд, при котором отсутствует необходимость принятия решений. Такие условия труда считаются оптимальными. Если же оператор работает и принимает решения в рамках одной инструкции, то такие условия труда относятся к допустимым.
К напряженным вредным условиям 1 степени относится труд, который связан с решением задач по известным алгоритмам. Творческая деятельность, требующая решения сложных задач при отсутствии очевидного алгоритма решения, должна быть отнесена к напряженному труду 2-й степени.
Условия труда могут быть также:

физические;
бытовые;
социальные;
производственные.

К физическим условиям труда относятся: температура; давление; загрязнённость воздуха; влажность; сухость; освещённость; шум и вибрация; скорость движения воздуха.
В результате воздействия на человека физических условий труда могут возникать: переутомление; переохлаждение; перегрев; загрязнённость и сквозняк.
Комфортные условия включают: бытовые удобства, благоустроенность, уют. В соответствии с действующими нормативами, к комфортным относятся следующие условия:
- t = 18-20 оС;
- давление 760 мм рт. ст.;
- минимальная скорость движения воздуха - 0,1 м/сек., относительная влажность - 45-50% летом, 50-55% - зимой.
Особенности трудовой деятельности женщин и подростков 3
При использовании на производстве труда женщин и подростков необходимо учитывать анатомо-физиологические особенности их организма.
В подростковом возрасте наблюдается ускоренный рост костей скелета и мускулатуры, особенно конечностей, и вместе с тем - слабость связочного аппарата, более быстрая утомляемость мышц, нередки отклонения в развитии органов дыхания и желудочно-кишечного тракта.
Для лиц в возрасте 16-18 лет установлена сокращенная - 36-часовая - рабочая неделя. Ограничено применение труда подростков при переносе тяжестей, а если работа связана именно с переносом тяжестей, то масса груза не должна превышать 4,1 кг.
Анатомо-физиологические особенности женщин в некоторых случаях, при неудовлетворительной производственной обстановке, могут способствовать возникновению гинекологических заболеваний и повлиять на состояние репродуктивной функции женщин. Для работающих женщин регламентируют предельные величины переноски и перемещения грузов, вводят более благоприятные режимы труда и отдыха, ограничивают использование труда женщин в ночное время, устанавливают для них режим работы с неполным рабочим днем или с неполной рабочей неделей.
Максимальная масса поднимаемого и перемещаемого женщинами груза, при условии чередования этого труда с другими видами работ до 2-х раз в час, составляет 10 кг, а при постоянном подъеме и перемещении тяжестей в течение рабочей смены - 7 кг.
Поскольку организм женщины особенно уязвим во время беременности, существует необходимость перевода женщин на определенное время на работы, не связанные с опасностью воздействия тяжелых и вредных условий труда.
37. Естественные системы защиты организма
В организме человека функционирует ряд систем обеспечения собственной безопасности. К ним относятся некоторые органы чувств: глаза, уши, нос; костно-мышечная система; кожа; система иммунной защиты; боль, а также защитно-приспособительные реакции, такие, как воспаление и лихорадка. Защитно-приспособительные реакции направлены на сохранение постоянства внутренней среды организма и адаптацию его к условиям существования, они регулируются рефлекторным и гуморальным (гормоны, ферменты и т.д.) путем. Например, глаза имеют веки -две кожно-мышечные складки, закрывающие глазное яблоко при смыкании. Веки несут функцию защиты глазного яблока, рефлек-торно предохраняя орган зрения от чрезмерного светового потока, механического повреждения, способствуют увлажнению его поверхности и удалению со слезой инородных тел. Уши при чрезмерно громких звуках обеспечивают защитную реакцию: две самые маленькие мышцы нашего среднего уха резко сокращаются и три самые маленькие косточки (молоточек, наковальня и стремечко) перестают колебаться совсем, наступает блокировка, и система косточек не пропускает во внутреннее ухо чрезмерно сильных звуковых колебаний.
Чихание относится к группе защитных реакций и представляет форсированный выдох через нос (при кашле - форсированный выдох через рот). Благодаря высокой скорости воздушная струя уносит из полости носа попавшие туда иногородние тела и раздражающие агенты.
Слезотечение возникает при попадании раздражающих веществ на слизистую оболочку верхних дыхательных путей: носа, носоглотки, трахеи и бронхов. Слеза не только выделяется наружу, но и попадает через слезоносный канал в полость носа, смывая тем самым раздражающее вещество (поэтому "хлюпают" носом при плаче).
Боль возникает при нарушении нормального течения физиологических процессов в организме при раздражении рецепторов при повреждении органов и тканей вследствие воздействия вредных факторов. Боль является сигналом опасности для организма и одновременно боль - это защитное приспособление, вызывающее специальные защитные рефлексы и реакции. Субъективно человек воспринимает боль как тягостное, гнетущее ощущение. Объективно боль сопровождается некоторыми вегетативными реакциями (расширение зрачков, повышение кровяного давления, бледность кожных покровов лица и др.). При боли увеличивается выделение биологически активных веществ (например, в крови увеличивается концентрация адреналина). Болевая чувствительность присуща практически всем частям нашего тела. Характер болевых ощущений зависит от особенностей конкретного органа и силы разрушительного воздействия. Например, боль при повреждении кожи отличается от головной боли, при травме нервных стволов возникает жгучее болевое ощущение - каузалгия. Болевое ощущение как защитная реакция нередко указывает на локализацию патологического процесса.
65. Методы и средства защиты от шума, дать схемы: звукоизолирующего кожуха, экранирования источников шума, глушителя шума
Согласно ГОСТ 12.1.003-83 при разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочих мест следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека, до значений, не превышающих допустимые.
Защита от шума должна обеспечиваться разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, в том числе строительно-акустических, применением средств индивидуальной защиты.
В первую очередь следует использовать средства коллективной защиты. По отношению к источнику возбуждения шума коллективные средства защиты подразделяются на средства, снижающие шум в источнике его возникновения, и средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.
Снижение шума в источнике осуществляется за счет улучшения конструкции машины или изменения технологического процесса. Средства, снижающие шум в источнике его возникновения в зависимости от характера шумообразования подразделяются на средства, снижающие шум механического происхождения , аэродинамического и гидродинамического происхождения, электромагнитного происхождения.
Методы и средства коллективной защиты в зависимости от способа реализации подразделяются на строительно-акустические, архитектурно-планировочные и организационно - технические и включают в себя:

изменение направленности излучения шума ;
рациональную планировку предприятий и производственных помещений ;
акустическую обработку помещений ;
применение звукоизоляции .

К архитектурно-планировочным решениям также относится создание санитарно-защитных зон вокруг предприятий. По мере увеличения расстояния от источника уровень шума уменьшается. Поэтому создание санитарно-защитной зоны необходимой ширины является наиболее простым способом обеспечения санитарно-гигиенических норм вокруг предприятий.
Выбор ширины санитарно-защитной зоны зависит от установленного оборудования, например, ширина санитарно-защитной зоны вокруг крупных ТЭС может составлять несколько километров. Для объектов, находящихся в черте города, создание такой санитарно-защитной зоны порой становится неразрешимой задачей. Сократить ширину санитарно-защитной зоны можно уменьшением шума на путях его распространения.
Средства индивидуальной защиты (СИЗ) применяются в том случае, если другими способами обеспечить допустимый уровень шума на рабочем месте не удается.
Принцип действия СИЗ – защитить наиболее чувствительный канал воздействия шума на организм человека – ухо. Применение СИЗ позволяет предупредить расстройство не только органов слуха, но и нервной системы от действия чрезмерного раздражителя.
Наиболее эффективны СИЗ, как правило, в области высоких частот.
СИЗ включают в себя противошумные вкладыши (беруши), наушники, шлемы и каски, специальные костюмы.
В свободной зоне сила звука уменьшается на 6 дБ(А) при удвоении расстояния от его источника. Например:
1 м - 70 дБ(А)
2 м - 64 дБ(А)
4 м - 58 дБ(А)
8 м - 52 дБ(А).
Если в пространстве вокруг источника звука есть другие здания или поверхности, оно превращается в полуотражающую зону. В полуотражающей зоне сила звука уменьшается на 3 дБ(А) при удвоении расстояния от его источника. Но с какого-то момента в этой зоне применяется величина 6 дБ(А), характерная для свободной зоны. Например:
1 м - 70 дБ(А)
2 м - 67 дБ(А)
4 м - 64 дБ(А)
8 м - 58 дБ(А).
С помощью таких простых расчетов можно оценить уровень шума в радиусе 100 м от его источника.
При этом шум остается в помещении для двигателя. Если помещение безлюдно или персонал работает в нем кратковременно и от случая к случаю, этот способ вполне приемлем.
Если в помещении постоянно находятся люди или оно одновременно используется и для других целей, возможно, выгодней закрыть силовой агрегат звукоизолирующим кожухом, в котором предусмотрены проем для подачи охлаждающего воздуха, короб для отвода нагретого воздуха и шумозащитные экраны. Облицовка кожуха из стекловаты или минеральной ваты, прикрепленная перфорированными панелями, поглощает некоторую часть механического шума. Такой же принцип использован в прямоточном глушителе.
Такой кожух обеспечивает внутри помещения уровень шум, приемлемый для работающего в нем персонала. Дополнительным преимуществом является значительное снижение уровня шума вокруг помещения с двигателем. См. рис. 1 (49). Систему вентиляции двигателя следует изменить, чтобы она отводила картерные газы из кожуха и, при необходимости, из помещения. Это предотвратит засорение сердцевины радиатора. Если ослабить шум от двигателя не удается, нужно убедиться, что вблизи нет других источников шума, более сильного, чем шум двигателя. Возможно, установка здесь не при чем.

Одним из способов снижения шума агрегатов с газотурбинным приводом является устройство звукоизолирующих кожухов, полностью закрывающих наиболее шумные агрегаты. Существенное преимущество этого способа - возможность снижения шума на любую требуемую величину в расчетных точках, расположенных на рабочих местах работников. Кожухи могут быть съемными или разборными, иметь смотровые окна, открывающиеся дверцы, а также проемы для ввода различных коммуникаций. При этом все перечисленные выше элементы должны быть конструктивно выполнены таким образом, чтобы обеспечить такую же акустическую эффективность, как у сплошного герметичного кожуха.
По конструктивному исполнению звукоизолирующие кожухи подразделяются на:
1) съемные, полностью закрывающие источник шума;
2) разборные, закрывающие всю звукоактивную поверхность или только часть ее;
3)глухие, герметичные, не имеющие проходов для ввода коммуникаций, смотровых окон, дверей и т.д.;
4) негерметичные, с проходами для ввода коммуникаций, смотровыми окнами, дверями и т.д.
Основные требования к устройству и проектированию звукоизолирующих кожухов:
1) нее элементы кожуха должны иметь одинаковую звукоизолирующую способность;
2) кожухи следует устанавливать на полу, на резиновых прокладках, так как в результате вибрации стенки кожуха могут послужить источниками структурного шума;
3) во всех случаях, когда на кожух могут передаваться вибрации от изолируемого источника шума, наружные стенки кожуха необходимо покрывать вибродемпфирующим материалом мастичного типа, толщина покрытия которого должна в 2-3 раза превышать стенки кожуха;
4)предусмотреть наличие зазора между поверхностью источника шума и стенкой кожуха;
5) в качестве конструкционного материала для изготовления кожухов рекомендуются сталь, дюралюминий и другие листовые материалы;
6) внутренняя поверхность стенок кожуха должна быть облицована звукопоглощающими материалами толщиной 30-50 мм.
Ограждающие поверхности кожуха (рисунок 2) состоят из металлического корпуса, звукопоглощающей облицовки, перфорированного листа. Кожух имеет отверстия для прохода воздуха, которые сделаны в виде щелевых глушителей. Со стороны забора воздуха установлен прямоугольный щелевой глушитель абсорбционного типа, а со стороны выброса воздуха - глушитель в виде узких концентрических колец, образованных звукопоглощающими элементами. Приводной вал проходит внутри цилиндрического глушителя абсорбционного типа. Эффективность всех предусмотренных глушителей равна звукоизолирующей способности кожуха.

Рисунок 2 - Схема звукоизолирующего кожуха
1 - вентилятор; 2, 4 - цилиндрический и щелевой глушители; 3 - агрегат; 5 – резиновая прокладка; 6 - металлический лист; 7 - звукопоглощающий материал; 8- перфорированный лист
Акустические экраны являются в соответствии с классификацией ГОСТ 12.1.029-80 одним из средств звукоизоляции.
Различаются естественные и искусственные экраны. Искусственные? это специально сделанные экраны для уменьшения в основном локальных источников шума, широко используемая при снижении шума трансформаторов, передвижных компрессорных, градирен и т. д. Известно использование экрана для уменьшения целиком шума ТЭС. Для этого на ТЭС Редондо Бич (США) была построена стена длиной 153 м и высотой 18 м. Естественные экраны - складки рельефа местности, насыпи, здания предприятий - позволяют существенно снизить уровень шума от источника на пути его распространения (рис. 5.1). Соответствующее размещение шумного оборудования за естественными экранами от жилого района позволяет в некоторых случаях решить проблему снижения шума от них. Максимальная эффективность экранов на открытом воздухе может достигать 25-30 дБА.
Свойство экранов снижать шум основано на отражении и рассеивании падающих на них звуковых волн. За экраном образуется «звуковая тень», если его размеры больше длины звуковой волны. Наибольшей эффективности экраны достигают в области высоких частот, наименьшей – в области низких частот.
Снижение уровня звукового давления бесконечно длинным обычным экраном DL э определяется по формуле
, (5.1)
где N= 2d/l ? число Френеля; l =c/f ? длины волны, м; с? скорость звука, м/с; f ? частота, Гц; d=а+b-d; а +b ? длина кратчайшего пути от источника в расчетную точку, проходящего через верхнюю кромку экрана; d ? расстояние между ними по прямой (визирной) линии (рис.5.2); th – гиперболический тангес.
При d=0 на границе тени DL э =5 дБ. При расчетах снижения шума вместо формулы (5.1) можно пользоваться рис.3.

Рис. 3. Схемы экранирования звука естественными преградами: а ? насыпь; б ? - здания; в ? выемка; ИШ ? источник шума
Глушители шума ГТУ устанавливаются на выходах всасывающего тракта и выхлопного газохода в атмосферу. Глушители шума должны обеспечивать необходимое снижение уровня шума в требуемом диапазоне частот и иметь минимальное аэродинамическое сопротивление.
и т.д.................

Основные формы деятельности человека и их классификация

Характер и организация трудовой деятельности оказывают существенное влияние на изменения функционального состояния организма человека. Форма трудовой деятельности делятся на физический и умственный труд.

Физический труд характеризуется в первую очередь повышенной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и его функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность. Физический труд развивая мышечную систему и стимулируя обменные процессы в то же время имеет ряд отрицательных последствий, прежде всего это социальная неэффективность физического труда связанная с низкой его производительностью, необходимости высокого напряжения физических сил и потребностью в длительном (до 50% рабочего времени) отдыхе.

Умственный труд - объединяет работы связанные с приемом и переработкой информации, требующие преимущественно напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти, а также активизации процессов мышления, эмоциональной сферы для данного вида труда характерно гипокинезия, т.е. значительное снижение двигательной активности человека, но приводящее к ухудшению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения. Гипокинезия является одним из условий формирования сердечно-сосудистой патологии у лиц умственного труда. Длительная умственная нагрузка оказывает угнетающее влияние на психическую деятельность: ухудшаются функции внимания (объем, концентрация, переключение), памяти (кратковременной и долговременной), восприятия (появляется большое число ошибок).

В соответствии с существующей физиологической классификацией трудовой деятельности различают:

Формы труда, требующие значительной мышечной активности;

Механизированные формы труда;

Формы труда связанные с автоматическим, полуавтоматическим производством;

Групповые формы труда конвейерные;

Формы труда связанные с дистанционным управлением;

Формы интеллектуального или умственного труда.

Формы труда требующие значительной мышечной активности имеют место при отсутствии механизации, эти работы характерны повышенными энергозатратами.

Особенностью механизированных форм труда являются изменения характера мышечных нагрузок и усложнения программы действий. В условиях механизированного производства наблюдается уменьшение объема мышечной деятельности, в работу вовлекаются мелкие мышцы конечностей, которые должны обеспечить большую скорость и точность движений, необходимых для управления механизмами. Однообразие простых и большей частью локальных действий, однообразие и малый объем воспринимаемой в процессе труда информации приводит к монотонности труда. При этом снижается возбудимость анализаторов, рассеивается внимание, снижается скорость реакций быстро наступает утомление.

При полуавтоматическом производстве человек выключается с процесса не посредственной обработки предмета труда, которые целиком выполняют механизм. Характерные черты этого вида работ монотонность повышенный темп и ритм работы, утрата творческого начала.

Конвейерная форма труда определяется дроблением процесса труда на операции, заданным ритмом строгой последовательностью выполнение операций, автоматической подачей деталей каждому рабочему месту с помощью конвейера. При этом, чем меньше интервал времени, затрачиваемый работающими на операцию, тем монотонней работа, тем упрощенней ее содержание, что приводит к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению.

При формах труда связанными с дистанционным управлением производственным процессом и механизмами человек включен в систему управления как необходимое оперативное звено. В случаях когда пульт управления требует частых активных действий человека, внимание работника получает разрядку в многочисленных движениях. В случаях редких активных действий работник находится в состоянии готовности и действия, его реакции малочисленно.

Формы интеллектуального труда подразделяются на операторские, управленческие, творческие, труд медицинских работников, труд преподавателей, учащихся, студентов. Эти виды различаются организацией трудового процесса, равномерностью нагрузки и степенью эмоционального напряжения.

Работа оператора отличаются большой ответственностью и высоким нервно-эмоциональным напряжением. Например. труд авиадиспетчера характеризуется переработкой большого объема информации за короткое время и повышенной нервно-эмоциональной напряженностью. Труд руководителей учреждений, предприятий (управленческий труд) определяется чрезмерным объемом информации, возрастанием дефицита времени для ее переработки, повышенной личной ответственностью за принятые решения, периодическим возникновением конфликтных ситуаций.

Труд преподавателей и медицинских работников отличается постоянными контактами с людьми, повышенной ответственностью, часто дефицитом времени и информации для принятия правильного решения, что обуславливает степень нервно-эмоционального напряжения. Труд учащихся и студентов характеризуется напряжением основных психических функций, таких как память, внимание, восприятие; наличием стрессовых ситуаций (экзамены, зачеты).

Наиболее сложная форма трудовой деятельности, требующая значительного объема памяти, напряжения внимания, - это творческий труд. Труд научных работников, конструкторов, писателей, композиторов, художников, архитекторов приводит к значительному повышению нервно-эмоционального напряжения. При таком напряжении, связанном с умственной деятельностью, можно наблюдать тахикардию, повышение кровяного давления, изменение ЭКГ, увеличение легочной вентиляции и потребление кислорода, повышение температуры тела человека и другие изменения со стороны вегетативных функций.

Энергетические затраты человека зависят от интенсивности мышечной работы, информационной насыщенности труда, степени эмоционального напряжения и других условий (температуры, влажности, скорости движения воздуха и др.).

Суточная затрата энергии для лиц умственного труда (инженеров, врачей, педагогов и др.) составляет 10,5…11,7 МДж, для работников механизированного труда и сферы обслуживания (медсестер, продавщиц, рабочих, обслуживающих автоматы) - 11,3…12,5 МДж, для работников выполняющих работу средней тяжести (станочников, шахтеров, хирургов, литейщиков, сельскохозяйственных рабочих и др.) - 12,5…15,5 МДж, для работников выполняющих тяжелую физическую работу (горнорабочих, металлургов, лесорубов, грузчиков) - 16,3…18 МДж.

Затраты энергии меняются в зависимости от рабочей позы. При рабочей позе сидя затраты энергии повышаются на 5-10% от уровня основного обмена, при работе стоя на 10-25%, при вынужденной не удобной позе 40-50%. Интенсивная интеллектуальная работа требует потребности мозга в энергии 15-20% общего обмена в организме (масса мозга составляет 2% массы тела). Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоционального напряжения. Так при чтении в слух расход энергии повышается на 48%, при выступлении с публичной лекцией на 94%, у операторов ЭВМ на 60-100%.

Энергетические затраты состоят из регулируемых волей человека расходов энергии и нерегулируемых расходов энергии. К нерегулируемым видам энергетических затрат относится расход энергии на специфическое динамическое действие (СДД) и основной обмен. Уровень основного обмена для человека с массой тела 70 кг составляет в среднем 4,1868 кДж на 1 кг в час, или 7117,56 кДж/сут (1 ккал равна 4,1868 кДж). Величина основного обмена зависит от возраста и пола человека. Основной обмен у человека снижается с возрастом. У мужчин основной обмен выше на 5-10%, чем у женщин.

Благодаря приему пищи, которая обуславливает усиление окислительных процессов в организме, расход энергии у человека повышается. Основной обмен увеличивается при смешанном питании на 10-15% в сутки. Наибольшее повышение обмена (на 30-40%) вызывается приемом белков, при приеме жиров обмен возрастает на 4-14%, а при приеме углеводов на 4-7%.

Регулируемые затраты энергии определяются ее расходом при выполнении мышечной работы.

Расход энергии человека на проделанную работу в течение дня зависит от характера производственной деятельности, объема домашней работы, режима труда и отдыха, а так же от особенностей использования свободного от труда времени. Физическое напряжение сопровождается более значительным увеличением энерготрат по сравнению с умственной работой. Были проведены многочисленные исследования с привлечением больших контингентов испытуемых, в результате были определены средние величины энерготрат при различных видах физической и умственной деятельности. На основании проведенных исследований были составлены специальные таблицы расхода энергии при различных видах деятельности человека.

Для расчета энерготрат сначала нужно провести хронометраж суточной деятельности человека с четкой фиксированностью времени, которое расходуется на тот или иной вид работы. И затем используется таблица расхода энергии при различных видах деятельности.

Для определения потребности в основных пищевых веществах и энергии, необходима точность рекомендуемого уровня потребления энергии, при этом обязательно исключается возможность диспропорций между уровнями поступления энергии с пищей и ее расходом. Возможность возникновения такой диспропорции бывает связана с систематическим снижением энергоемкости трудовой деятельности и расхода энергии в быту, которые опережают изменения в сложившемся образе питания и являются причиной распространенной избыточности массы тела. Данные расчетов потребностей в энергии должны показать величины, которые нужны для поддержания желательной массы тела и обеспечения оптимального уровня социальной и физической активности, и, следовательно, здорового образа жизни.

В современной литературе представлены гигиенические нормативы суточных энергозатрат для лиц, имеющих различные профессии.

I группа – работники умственного труда . К ним относятся: руководители предприятий, педагоги, научные работники, медики (кроме хирургов), писатели, журналисты, работники печатной отрасли, студенты. Суточный расход энергии составляет для мужчин 2550-2800 ккал, для женщин 2200-2400 ккал, т. е. в среднем 40 ккал/кг массы тела.

II группа – работники легкого физического труда . К ним относятся: рабочие автоматизированных линий, швейники, ветеринары, агрономы, медсестры, продавцы промтоваров, инструкторы по физической культуре, тренеры. Суточный расход энергии составляет 3000-3200 ккал для мужчин и 2550-2700 ккал для женщин, т.е. в среднем 43 ккал/кг массы тела.

III группа – работники среднего по тяжести труда . К ним относятся: хирурги, водители, работники пищевой промышленности, работники водного транспорта, продавцы продовольственных товаров. Суточный расход энергии составляет 3200-3650 ккал для мужчин и 2600-2800 ккал для женщин, в среднем на 1 кг массы 46 ккал/кг массы тела.

IV группа – работники тяжелого физического труда . К ним относятся: строители, металлурги, механизаторы, сельхозрабочие, спортсмены. Суточный расход энергии составляет 3700-4250 ккал для мужчин и 3150-2900 ккал для женщины, в среднем 53 ккал/кг массы.

V группа – лица особо тяжелого физического труда . К ним относятся: сталевары, шахтеры, лесорубы, грузчики. Суточный расход энергии составляет 3900-4300 ккал для мужчин, в среднем 61 ккал/кг. Для женщин этот расход не нормируется.

Вышеперечисленные энергозатраты рассчитаны на мужчин (70 кг) и женщин (60 кг) среднего веса. В каждой вышеперечисленной группе необходимо соблюдать три возрастные категории: 18 – 29 лет, 30 – 39 лет и 40 – 59 лет. Для лиц 60 – 74 лет среднесуточный расход энергии составляет для мужчин 2300 ккал, для женщин — 2100 ккал. Для лиц старше 75 лет среднесуточный расход энергии составляет для мужчин 2000 ккал и для женщин — 1900 ккал. Для работающих лиц пенсионного возраста расход энергии увеличивается на 5-10%. Рекомендуемый среднесуточный энергорасход необходимо корректировать с поправкой на район проживания:
север – плюс 10-15%;
юг – минус 5%.

Кроме того, для определения энерготрат, согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, введен и используется объективный физиологический критерий, который определяет адекватное количество энергии для конкретных групп. Таким критерием стало соотношение общих энерготрат на все виды жизнедеятельности с величиной основного обмена, т.е. расходом энергии в состоянии покоя. Расход энергии в состоянии покоя зависит от пола, массы тела и возраста. Определяется величина коэффициента физической активности соотношением общих энерготрат с величиной основного обмена. Например: если энерготраты на все виды жизнедеятельности в два раза больше величины основного обмена для соответствующей группы по возрасту и полу, то это значит, что для данной группы коэффициент физической активности равен двум.

Используемые материалы:
Шилов В.Н., Мицьо В.П. «Здоровое питание»