МУК 4.3.1895-04

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ


4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Оценка теплового состояния человека с целью обоснования
гигиенических требований к микроклимату рабочих мест
и мерам профилактики охлаждения и перегревания

Дата введения 2004-05-01

Предисловие

     1. РАЗРАБОТАНЫ Государственным учреждением "Научно-исследовательский институт медицины труда РАМН" (Р.Ф.Афанасьева, Л.А.Басаргина, Н.А.Бессонова, Т.К.Лосик, Н.С.Михайлова, Г.Н.Репин); Московским НИИ гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана МЗ РФ (И.И.Деденко, Б.В.Устюшин); Институтом биофизики МЗ РФ (С.П.Райхман, Л.М.Римская); Государственным научно-исследовательским испытательным институтом военной медицины МО РФ (А.Н.Ажаев).
     
     2. РАССМОТРЕНЫ Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.
     
     3. УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Г.Г.Онищенко 3 марта 2004 г.
     
     4. ВВЕДЕНЫ ВЗАМЕН рекомендаций МЗ СССР N 5168-90 "Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания".
     
     5. ВВЕДЕНЫ в действие с 1 мая 2004 г.
     
     

1. Область применения

     1.1. Настоящие методические указания содержат классификацию теплового состояния человека, разработанную на основе его показателей и критериев, а также методики их определения, которые установлены для получения единых данных.
     
     1.2. Приведенные в методических указаниях показатели теплового состояния и критерии оценки установлены с учетом уровня энерготрат, применительно к здоровым людям независимо от их возраста и пола.
     
     1.3. Указания предназначены для целей изучения термического воздействия на человека, обоснования гигиенических требований к микроклимату, разработки мер профилактики охлаждения и перегревания, оценки их эффективности.
     
     1.4. Методические указания не распространяются на оценку теплового состояния человека в экстремальных условиях, требующих обязательного применения специальных средств защиты (изолирующий костюм, системы искусственного терморегулирования).
     
     

2. Условные обозначения, сокращения

     2.1. Коэффициент удельной теплоемкости, , кДж/кг·°С.
     
     2.2. Объем легочной вентиляции, , л/ч.
     
     2.3. Влагопотери, , г/ч.
     
     2.4. Изменение теплосодержания, , кДж/кг.
     
     2.5. Энерготраты, Вт/м.
     
     2.6. Поверхность тела по Дю Буа, , м.
     
     2.7. Температура кожи кисти, , °С.
     
     2.8. Температура тела подмышечная, , °С.
     
     2.9. Температура тела подъязычная, , °С.
     
     2.10. Температура тела ректальная, , °С.
     
     2.11. Разность температур кожи груди и стопы, , °С.
     
     2.12. Теплоощущение, , балл.
     
     2.13. Средневзвешенная температура кожи, ,°С.
     
     2.14. Средняя температура тела, , °С.
     
     2.15. Температура кожи стопы, , °С.
     
     2.16. Изменение частоты сердечных сокращений, ЧСС, уд./мин.
     
     2.17. Коэффициент смешивания ректальной температуры тела, .
     
     

3. Классификация, показатели и критерии оценки теплового состояния человека

     3.1. Под тепловым состоянием человека понимают функциональное состояние, характеризующееся содержанием и распределением тепла в глубоких ("ядро") и поверхностных ("оболочка") тканях организма, а также степенью напряжения механизмов терморегуляции*.
________________
     * Напряжение механизмов терморегуляции - активация реакций различных систем организма, направленных на сохранение температурного гомеостаза, оцениваемых по степени их выраженности.
     
     3.2. Тепловое состояние человека подразделяется на:
     
     - оптимальное;
     
     - допустимое;
     
     - предельно допустимое;
     
     - недопустимое.
     
     3.3. Оптимальное тепловое состояние человека характеризуется отсутствием общих и/или локальных дискомфортных теплоощущений, минимальным напряжением механизмов терморегуляции, оцениваемым по показателям и критериям, представленным в табл.1, и является предпосылкой длительного сохранения высокой работоспособности.
     

Таблица 1

Критерии оптимального теплового состояния человека**

     
     
     3.4. Допустимое тепловое состояние человека характеризуется незначительными общими и/или локальными дискомфортными теплоощущениями, сохранением термостабильности организма в течение всей рабочей смены при умеренном напряжении механизмов терморегуляции, оцениваемом по показателям и критериям, представленным в табл.2 и 3. При этом может иметь место временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но не нарушается здоровье (в течение всего периода трудовой деятельности).
     

Таблица 2

Критерии допустимого теплового состояния человека (верхняя граница)**

     
     
Таблица 3

Критерии допустимого теплового состояния человека (нижняя граница)**

     
     
     3.5. Предельно допустимое тепловое состояние человека характеризуется выраженными общими и/или локальными дискомфортными теплоощущениями, значительным напряжением механизмов терморегуляции, оцениваемым по показателям и критериям, представленным в табл.4-7. Оно не гарантирует сохранение термического гомеостаза и здоровья, ограничивает работоспособность.
     
     

Таблица 4

Критерии предельно допустимого теплового состояния человека (верхняя граница)**
для продолжительности не более трех часов за рабочую смену

     
     
Таблица 5

Критерии предельно допустимого теплового состояния человека (верхняя граница)**
для продолжительности не более одного часа за рабочую смену

     
     
Таблица 6

Критерии предельно допустимого теплового состояния человека (нижняя граница)**
для продолжительности не более трех часов за рабочую смену

     
     
Таблица 7

Критерии предельно допустимого теплового состояния человека (нижняя граница)**
для продолжительности не более одного часа за рабочую смену

     
     
     3.6. Недопустимым является тепловое состояние, характеризующееся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции (граничные значения показателей которого выше или ниже указанных в табл.4-7), приводящим к нарушению состояния здоровья.
     
     3.7. Для оценки теплового состояния человека в целях нормирования параметров микроклимата следует использовать показатели и критерии, приведенные в табл.1-3.
     
     3.8. Для оценки теплового состояния человека в целях разработки мероприятий по предупреждению перегревания и переохлаждения могут быть также использованы показатели и критерии, приведенные в табл.4-7 при условии, что средневзвешенные величины показателей за рабочую смену не выйдут за верхнюю или нижнюю границы, указанные соответственно в табл.2 и 3. При этом минимальные величины показателей теплового состояния при работе в нагревающей среде и максимальные при работе в охлаждающей среде не должны выходить за пределы оптимальных, приведенных в табл.1.
     
     

4. Оценка результатов исследования теплового состояния человека

     4.1. Для оценки теплового состояния человека следует использовать комплекс показателей и критериев, приведенных в табл.1-7.
     
     4.2. Тепловое состояние человека или групп лиц оценивается по средним величинам, которые не менее, чем в 80% случаев не должны выходить за пределы значений, указанных в табл.1-7.
     
     4.3. Тепловое состояние человека считается соответствующим одному из указанных в п.3.2, если средние значения всех наиболее значимых показателей не выходят за граничные значения соответствующей ему таблицы (1-7) и удовлетворяют требованиям, установленным п.4.2.
     
     4.4. Показатели теплового состояния человека следует определять по методике, представленной в разделе 5.
     
     

5. Методики определения показателей теплового состояния человека

     Температура тела, ректальная измеряется в прямой кишке (на глубине 10-15 см в течение 3-5 мин с использованием аппаратуры (датчики и регистрирующие устройства), позволяющей определить ее величину с точностью не менее чем 0,1 °С.
     
     Температура кожи измеряется на 11 участках поверхности тела (рис.1). В производственных условиях (в случае отсутствия выраженного локального воздействия того или иного параметра микроклимата на организм работающих) допустимо измерение на 5 участках тела: лоб, грудь, тыл кисти, середина наружной поверхности бедра, голень.
     
 

Рис.1. Точки измерения температуры кожи на поверхности тела человека.

     
     
     Средневзвешенная температура кожи , исходя из одиннадцатиточечной системы измерения, рассчитывается по формуле:

                      (1)

     
      - соответственно температура поверхности кожи лба, груди, спины, живота, поясницы, плеча, тыла кисти, верхней части бедра, голени, тыла стопы.
     
     Исходя из пятиточечной системы,  рассчитывается по формуле:
     

                 (2)

     
     Используются средства измерения (датчики, регистрирующая аппаратура), позволяющие определить температуру кожи с точностью не менее ±0,2 °С.
     
     При проведении исследований в производственных условиях температура кожи у работников измеряется непосредственно на рабочем месте после выполнения типичных операций*.
________________
     * По истечении не более 2-3 мин после окончания работы.
     
     Предпочтение в охлаждающем микроклимате следует отдавать измерению температуры кожи с помощью датчиков, укрепленных на все время обследования. В нагревающей среде температура кожи может быть измерена путем прикладывания датчика к поверхности тела. Крепление температурных датчиков на поверхности тела не должно нарушать кровообращение на этом участке. Датчик может быть прикреплен либо с помощью эластичной ленты (специального эластичного костюма и т.п.), либо путем использования клеящего материала, не вызывающего раздражения кожи.
     
     Теплоощущения (общие и локальные) оцениваются по семибальной шкале:
     

     
     Средняя температура тела () рассчитывается из значений ректальной температуры () и средневзвешенной температуры кожи () с учетом коэффициентов смешивания (табл.8) по формуле:
     

                                                  (3)

     
     
Таблица 8

Коэффициенты смешивания ректальной температуры тела ()
при различных теплоощущениях человека и уровнях энерготрат*

     
     
     Теплосодержание в организме  определяется по формуле:
     

, кДж/кг, где                                                   (4)

     
      - теплоемкость тканей организма, равная 3,48 кДж/кг·°С (0,83 ккал·°С/кг).
     
     Изменение теплосодержания  определяется по формуле:
     

, кДж/кг                                                   (5)

     
     Для определения  допускается также использовать данные температуры тела, измеренной под языком (), в подмышечной впадине , в слуховом проходе . Не рекомендуется измерять температуру тела под языком при отрицательных температурах. Продолжительность одномоментного измерения температуры тела в подмышечной впадине, под языком, внутри слухового прохода - не менее 5 мин.
     
     В случае, когда были определены , или  или :
     

, кДж/кг                       (6)

     
     Изменение теплосодержания рассчитывается по отношению к его исходным показателям, определенным в условиях теплового комфорта у человека, находящегося в состоянии относительного физического покоя в положении сидя.
     
     В случае невозможности обеспечения данных условий до начала проведения исследований в качестве комфортной (для состояния относительного покоя) ректальная температура тела принимается равной 37,1 °С, подмышечная - 36,6 °С, слухового прохода - 36,8 °С, подъязычная - 36,9 °С, средневзвешенная температура кожи - 33,2 °С,  - 0,61.
     
     Энерготраты () - определяются методом непрямой калориметрии.
     
     Ориентировочно энерготраты могут быть определены по величине объема легочной вентиляции с учетом калорического коэффициента воздуха:
     

, Вт/м, где                                           (7)

     
      - объем легочной вентиляции, приведенный к нормальному объему при температуре воздуха 20 °С, дм/ч, атмосферном давлении 760 мм рт.ст.;
     
      - поверхность тела человека может быть определена, исходя из данных роста и веса по табл.9.
     
     

Таблица 9

Взаимосвязь между уровнем метаболизма (Вт/м) и частотой сердечных сокращений (ЧСС)
как функции возраста и веса человека (мужчин и женщин) ISO/WD 8996

     
     
     Применительно к случаю выполнения динамической физической работы энерготраты могут быть определены по величине частоты сердечных сокращений (табл.10).
          
     

Таблица 10

Соотношения веса и роста с поверхностью тела человека

     
     
     Влагопотери человека определяются путем взвешивания его без одежды на медицинских весах. При повторном взвешивании изменение веса следует компенсировать за счет набора гирь.
     
     Изменение частоты сердечных сокращений, ЧСС, определяется по отношению к ЧСС, зарегистрированной у человека, находящегося в условиях теплового комфорта в состоянии относительного покоя в положении сидя.
     
     Для ориентировочных расчетов в качестве исходной может быть принята ЧСС, равная 72 уд./мин.
     
     

Список литературы

     1. Ажаев А.Н. Физиолого-гигиенические аспекты действия высоких и низких температур. М.: Наука, 1979. 260 с.
     
     2. Афанасьева Р.Ф. Гигиенические основы проектирования одежды для защиты от холода. М.: "Легкая индустрия", 1977. 133 с.
     
     3. Афанасьева Р.Ф., Богачев И.И. Об использовании математического метода планирования в гигиенических исследованиях микроклимата //Ж. Гигиена и санитария, 1982. N 5. С. 61-64.
     
     4. Афанасьева Р.Ф., Репин Г.Н., Павлухин Л.В., Шлейфман Ф.М., Басаргина Л.А. Критерии оценки теплового состояния человека для обоснования нормативных требований к производственному микроклимату //Ж. Гигиена и санитария, 1983. N 7. С. 79-81.
     
     5. Афанасьева Р.Ф., Оганян Р.О. Сравнительная оценка теплового состояния мужчин и женщин в условиях охлаждающего микроклимата //Ж. Гигиена труда и профзаболеваний, 1986. N 1. С. 23-28.
     
     6. Афанасьева Р.Ф., Мели К. О критериях оценки теплового состояния лиц, проживающих во влажном жарком и умеренном климате. Ж. "Гигиена труда и профзаболеваний", N 10, 1988, С. 12-16.
     
     7. Афанасьева Р.Ф., Рублак К., Гебеляйн Г., Репин Г.Н. Новый метод интегральной оценки оптимального и допустимого микроклимата //Ж. Гигиена и санитария, 1985. N 8. С. 65-68.
     
     8. Афанасьева Р.Ф., Мойкии Ю.В., Бессонова Н.А., Басаргина Л.А., Гарасева Т.С. Отчет о научно-исследовательской работе. Физиолого-гигиеническое обоснование допустимых уровней теплового состояния человека с учетом тяжести выполняемой работы. НИИГТиПЗ АМН СССР; М., 1988, тема 86013. Инв. N 02.89.000 3475.
     
     9. Городинский С.М. Средства индивидуальной защиты для работ с радиоактивными веществами. М.: Атомиздат, 1979. 293 с.
     
     10. Иванов К.П. Основные принципы регуляции температурного гомеостаза. В кн.: Физиология терморегуляции. Л.: Наука, 1984. С.113-137.
     
     11. Кандрор И.С., Демина Д.М., Ратнер Е.М. Физиолого-гигиенические принципы санитарно-климатического районирования территории СССР. М.: Медицина, 1974. 174 с.
     
     12. Кандрор И.С. Терморегуляция у человека при мышечной работе. В кн.: Физиология терморегуляции. Л.: Наука, 1984. С. 129-138.
     
     13. Кощеев В.С. Физиология и гигиена индивидуальной защиты человека от холода. М.: Медицина, 1981. 287 с.

Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора
Минздрава России, 2004