1 Фізіологічна дія метеорологічних умов на організм людини

1.8. Фізіологічна дія метеорологічних умов на організм людиниП о в і т р я н е с е р е д о в и щ е  це природна багатогазова суміш, з якої складається атмосфера. Сухе повітря за об`ємом складається з азоту  78,084%, кисню  20,947, аргону  0,934, вуглекислого газу  0,031, інших газів та випадкових домішок  0,003%. Об`єм водяної пари може коливатися від 0,2 до 2,6%. Працездатність людини та його самопочуття залежать не тільки від складу повітря, а й від м і к р о к л і м а т у  фізичного стану повітряного середовища, який визначається поєднанням температури, вологості, швидкості руху і тиску повітря, що діють на організм, а також температурою оточуючих поверхонь. Т е м п е р а т у р а п о в і т р я  один з основних параметрів, що характеризують його стан. Під час метеорологічних спостережень температуру повітря оцінюють, як правило, за даними “сухого” термометра психрометра і позначають tс. Для характеристики ступеня нагрітості поверхонь, що оточують людину, вводять поняття середньої температури п. Температура вимірюється у градусах Цельсія або Кельвіна. Швидкість переміщення повітряних потоків під дією різних спонукаючих сил називається швидкістю руху повітря V, числові значення якої вимірюються у метрах за секунду. А т м о с ф е р н и й т и с к  це величина, що характеризує дію сил, зумовлених масою стовпа повітря на одиничну поверхню. Нормальним вважають атмосферний тиск, що дорівнює 1013,25 гПа (760 мм рт. ст.). А б с о л ю т н а в о л о г і с т ь п о в і т р я  це пружність (або парціальний тиск) водяної пари, що перебуває у повітріе = Е`- А(tс - tв)р,де Е‘  пружність насиченої водяної пари при температурі “вологого” термометра психрометра tв, гПа; А  психрометрична стала  коефіцієнт, що залежить від швидкості руху повітря; tс, tв  показання ”сухого” (температура повітря) та “вологого” термометрів, оС; р  атмосферний тиск на момент вимірювання вологості, гПа. М а к с и м а л ь н а в о л о г і с т ь Е  пружність водяної пари, ймовірна при температурі tс, або густина водяної пари, що здатна наситити одиницю об`єму повітря за даних умов. В і д н о с н а в о л о г і с т ь п о в і т р я  це відношення абсолютної вологості до максимальної, виражене у відсотках: R = (е/E) 100. Незважаючи на можливі коливання параметрів мікроклімату (у певних межах), температура тіла людини залишається сталою (36,5 оС). Мікроклімат у виробничих приміщеннях звичайно контролюється у робочій зоні, тобто у просторі до 2 м заввишки над рівнем підлоги або майданчика, на яких розміщені місця постійного або тимчасового перебування працюючих людей. Під час розрахунків умов мікроклімату враховується все тепло, що впливає на температуру повітря у виробничому приміщенні і надходить туди від опалювальних приладів, нагрітих матеріалів, обладнання, людей та інших джерел тепла, а також у результаті теплового впливу сонячної радіації. Цю сумарну кількість тепла називають явним теплом. Повітря робочої зони  це колоїдна система, де у газоподібному середовищі знаходяться зважені частинки твердих або рідких речовин. Такі системи називають аерозолями. До них відносять дими, тумани, запилене повітря. Активність аерозолів та їх шкідлива дія на людину визначаються, в основному, двома факторами: дисперсністю та концентрацією. Дисперсність  це ступінь подрібнення твердих або рідких тіл на частинки (чим вони дрібніші, тим більша дисперсність). Концентрація кожної шкідливої речовини регламентується гранично допустимими концентраціями (ГДК), тобто кількістю речовини в міліграмах в одному кубічному метрі повітря, яка не може викликати захворювання або відхилення у стані здоров`я. Основними документами у галузі гігієни праці і виробничої санітарії є: ССБП, Санітарні норми проектування промислових підприємств, Будівельні норми та правила. Ці документи регламентують величину та ступінь впливу на людину того чи іншого небезпечного або шкідливого виробничого фактора. Створення нормальних умов праці можливо тільки за наявності науково обгрунтованих вимог і рекомендацій, методик, норм і правил, узагальнених у нормативні матеріали. Стан зовнішнього середовища на робочому місці характеризують як комфортний, відносно комфортний, екстремальний і надекстремальний.^ Комфортний стан забезпечує оптимальні показники працездатності, добре самопочуття та збереження здоров`я працюючої людини; передбачає оптимальні значення санітарно-гігієнічних факторів.^ Відносно комфортний стан забезпечує задану працездатність і збереження здоров`я працівника впродовж певного інтервалу часу, однак викликає неприємні суб`єктивні відчуття і функціональні зміни, які не виходять за межї норми. Такий стан зовнішнього середовища зумовлений гранично допустимими значеннями санітарно-гігієнічних факторів.^ Екстремальний стан викликає зниження працездатності, а також функціональні зміни, що виходять за межі норми, але не ведуть до патологічних порушень; наступає при граничних значеннях санітарно-гігієнічних факторів, які можна витримати.^ Надекстремальний стан спричиняє виникнення в організмі працюючого патологічних змін. У практиці охорони праці звичайно користуються гранично допустимими нормами. Під час встановлення ГДК будь-якої речовини проводиться експериментальна перевірка його впливу на тварин у лабораторних умовах.Гігієнічні нормативи та параметри мікроклімату у робочій зоні вказані також у ГОСТ 12.1.005-88. Робочою зоною вважають простір до 2 м заввишки над рівнем підлоги або майданчика, де розміщені робочі місця. Постійним називають робоче місце, на якому робітник зперебуває більше половини свого робочого часу або більше 2 год безперервно. Мікроклімат у робочій зоні визначається поєднанням температури, вологості та швидкості руху повітря, що діють на організм людини, а також температурою оточуючих поверхонь. Підвищення вологості утруднює тепловіддачу організму шляхом випаровування за високої температури повітря, що сприяє перегріванню і, навпаки, підсилює тепловіддачу за низької температури, що спричиняє переохолодження. Оптимальним вважають таке поєднання параметрів мікроклімату, яке за тривалого впливу на людину забезпечує зберігання нормального функціонального стану організму без напруження його фізіологічних здатностей до терморегуляції, що створює відчуття теплового комфорту і є передумовою для високої працездатності. Однак оптимальні мікрокліматичні умови обов`язково підтримуються тільки на підпри­ємствах, які обладнані приладами кондиціонування мікроклімату. А в інших випадках необхідно забезпечувати допустимі мікрокліматичні умови, які можуть викликати невеликі зміни функціонального і теплового стану організму й напруження його фізіологічних здатностей до терморегуляції, що не виходять за межі фізіологічних пристосувальних можливостей. При цьому не виникають порушенння стану здоров`я, але може виникнути погіршення самопочуття та зниження працездатності. Зважаючи на кількість вироблюваного тепла і загальних енерговитрат організму залежно від важкості фізичної праці, ГОСТ 12.1.005-76 усі види робіт із витратою м`язової енергії поділяє на три категорії: І категорія  легкі фізичні роботи, за яких енерговитрати людини складають не більше 175 Дж/с (150 ккал/год). Прикладом робіт, що відносяться до цієї категорії, є робота машиніста поїздного або маневрового локомотива; IIа категорія  фізичні роботи середньої важкості, за яких витрати енергії складають 175  230 Дж/с (150  200 ккал/год). До цієї категорії можна віднести роботу помічника машиніста локомотива; IIб категорія  фізичні роботи середньої важкості з енерговитратами 230  295 Дж/с (200  250 ккал/год). Сюди, наприклад, відносять роботу регулювальників швидкості руху вагонів та слюсарів з ремонту локомотивів; III категорія  важкі фізичні роботи з енерговитратами більше 295 Дж/с. До цієї категорії відноситься робота складачів поїздів, монтерів шляху, електромонтерів контактної мережі, слюсарів вагонних депо. Кількість тепла, Дж/с, що виробляється організмом людини під час розумової діяльності, характеризується даними, наведеними нижче. Спокійне читання 105  115 Читання вголос 120 Робота на ПК 135 Робота у диспетчерській 140  175 Лекція у великій аудиторії 175  310 У повітрі можуть міститися пари, гази, пил різних речовин, що справляють шкідливий вплив на організм людини. За ступенем впливу на організм шкідливі речовини, відповідно до ГОСТ 12.1.007—76 “ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности” поділяють на чотири класи небезпечності: надзвичайно небезпечні, високо небезпечні, помірно небезпечні, мало небезпечні.^ Шкідлива речовина (ШР) — речовина, яка під час контакту з організмом людини у випадку порушення вимог безпеки може викликати виробничі травми, професійні захворювання або відхилення у стані здоров`я, які визначаються сучасними методами як у процесі роботи, так і у віддалені строки життя нинішнього та прийдешнього поколінь. Клас небезпечності шкідливих речовин встановлюють залежно від норм показників. Відносять шкідливу речовину до класу небезпечності за показником, значення якого відповідає найвищому класу небезпеки.^ Гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин у повітрі робочої зони — це концентрації, які за щоденної (крім вихідних днів) роботи протягом 8 год або за іншої тривалості, але не більше 41 год на тиждень, упродовж усього робочого стажу не можуть викликати захворювань або відхилень у стані здоров`я, які були б визначені методами досліджень у процесі роботи або у віддалені строки життя нинішнього та прийдешніх поколінь. ^ Середня смертельна доза під час введення у шлунок — доза речовини, що викликає загибель 50% тварин під час одноразового введення у шлунок.Середня смертельна концентрація у повітрі — концентрація речовини, що викликає загибель 50% тварин під час дво—чотиригодинного інгаляційного впливу.^ Середня смертельна доза під час нанесення на шкіру — доза речовини, що викликає загибель 50 % тварин під час одноразового нанесеня на шкіру.Коефіцієнт можливості інгаляційного отруєння — відношення максимально досяжної концентрації шкідливої речовини у повітрі за температури 20 оС до середньої смертельної концентрації речовини для мишей.Зона гострої дії — відношення середньої смертельної концентрації шкідливої речовини до мінімальної (порогової) концентрації, що викликає зміну біологічних показників на рівні цілісного організму, які виходять за межі пристосувальних фізіологічних реакцій.Зона хронічної дії — відношення мінімальної (порогової) концент­рації, що викликає зміну біологічних показників на рівні цілісного організму, які виходять за межі пристосувальних фізіологічних реакцій, до мінімальної (порогової) концентрації, що викликає шкідливу дію у хронічному експерименті по 4 год п`ять разів на тиждень протягом не менше чотирьох місяців. Вміст шкідливих речовин у повітрі не повинно перевищувати вста­но­влених у ГОСТ 12.1.005  88 гранично допустимих концентрацій (ГДК).    1.9. Á³îëîã³÷í³ ðèòìè ëþäèíèÍàóêà, ÿêà âèâ÷ຠá³îëîã³÷í³ ðèòìè, íàçèâàºòüñÿ õ ð î í î á ³ î­­ ë î ã ³ º þ. Ñòàí îðãàí³çìó, îêðåìèõ éîãî îðãàí³â ³ êë³òèí çì³íþºòüñÿ, ïîâòîðþþ÷èñü ÷åðåç ð³çí³ інтервалу ÷àñó. Ïðèêëàäàìè õðîíîá³î-ëîã³÷íîãî ôóíêö³îíóâàííÿ îðãàí³çìó ìîæóòü áóòè ñåðöåáèòòÿ, ñêîðî÷åííÿ ³ ðîçñëàáëåííÿ ì'ÿç³â, çì³íà àðòåð³àëüíîãî òèñêó, òåìïåðàòóðè ò³ëà, íàñòðîþ, ñàìîïî÷óòòÿ, ä³ëîâî¿ àêòèâíîñò³. ßê ³ á³ëüø³ñòü ïåð³îäè÷íèõ ïðîöåñ³â, ö³ çì³íè íàëåæàòü äî ðèòì³â, à îñê³ëüêè âîíè õàðàêòåðèçóþòü æèâó ñèñòåìó, ¿õ íàçâàëè á³îëîã³÷íèìè. Ó ñêëàäíîìó àíñàìáë³ äîáîâèõ ðèòì³â îäíèì ³ç ãîëîâíèõ â÷åí³ ââàæàþòü ðèòì òåìïåðàòóðè ò³ëà: âíî÷³ âîíà äåùî íèæ÷à, äî ðàíêó ï³äâèùóºòüñÿ ³ äîñÿãຠìàêñèìóìó äî 18 ãîä. Öåé ðèòì ó ïðîöåñ³ åâîëþö³¿ äàâàâ çìîãó ï³äëàøòîâóâàòè àêòèâí³ñòü îðãàí³çìó äî ïåð³îäè÷íèõ òåìïåðàòóðíèõ êîëèâàíü íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà. Óäåíü òåìïåðàòóðà âèùà, òîìó âèùà é àêòèâí³ñòü á³îõ³ì³÷íèõ ðåàêö³é, á³ëüø ³íòåíñèâíî, â³äáóâàºòüñÿ îáì³í ðå÷îâèí â îðãàí³çì³, ÿê íàñë³äîê, çðîñòຠð³âåíü àêòèâíîñò³. Íàäâå÷³ð òåìïåðàòóðà ò³ëà çíèæóºòüñÿ, ³ ëþäèí³ ëåãøå çàñíóòè. Ðèòì òåìïåðàòóðè ò³ëà ïîâòîðþþòü ïîêàçíèêè áàãàòüîõ ñèñòåì îðãàí³çìó: ïóëüñ, àðòåð³àëüíèé òèñê, äèõàííÿ. Ó ñèíõðîí³çàö³¿ ðèòì³â ïðèðîäà äîñÿãëà íåéìîâ³ðíî¿ äîñêîíàëîñò³. Äî ìîìåíòó ïðîáóäæåííÿ ó ëþäèíè, í³áè ïåðåäáà÷àþ÷è çðîñòàþ÷ó ç êîæíîþ õâèëèíîþ ïîòðåáó ó êðîâ³, íàêîïè÷óþòüñÿ á³îëîã³÷íî àêòèâí³ ðå÷îâèíè: àäðåíàë³í, äåÿê³ ãîðìîíè êîðè ïåðåäíèðêîâèõ çàëîç. Öå ãîòóº ëþäèíó äî äåííîãî àêòèâíîãî æèòòÿ: ï³äâèùóþòüñÿ àðòåð³àëüíèé òèñê, ÷àñòîòà ïóëüñó, ì'ÿçîâà ñèëà, ïðàöåçäàòí³ñòü ³ âèòðèâàë³ñòü. Ä î á î â ³ ð è ò ì è. Ïîêàçíèêè äîáîâîãî ÷è öèðêàäíîãî (áëèçüêîäîáîâîãî) ðèòìó ð³çíèõ ôóíêö³é º íàä³éíèìè îð³ºíòèðàìè áëàãîïîëó÷÷ÿ â îðãàí³çì³. Çàõâîðþâàííÿ òàêîæ õàðàêòåðèçóþòüñÿ ïåâíîþ öèêë³÷í³ñòþ. ³äîìî, ùî âíî÷³ ñòàí õâîðèõ ïîã³ðøóºòüñÿ, ÷àñò³øàþòü ïðèñòóïè áðîíõ³àëüíî¿ àñòìè, à ñòåíîêàðä³ÿ, ³íôàðêò ì³îêàðäà, ³íñóëüò ÷àñò³øå òðàïëÿþòüñÿ ì³æ 8-9 ãîä ðàíêó. Ðàíêîì ï³äâèùóþòüñÿ âèìîãè äî çàáåçïå÷åííÿ òêàíèí êèñíåì, ïîæèâíèìè ðå÷îâèíàìè, òîìó àðòåð³àëüíèé òèñê ïîâèíåí ï³äíÿòèñÿ, íàâàíòà-æåííÿ íà ñåðöåâî-ñóäèííó ñèñòåìó çðîñòàº, à öüîãî íå âèòðèìóº çì³íåíå ñóäèííå ðóñëî. Îòæå, äîáîâèé ðèòì ô³ç³îëîã³÷íèõ ôóíêö³é º á³îëîã³÷íèì ³ äîðå÷íèì. Çàâäÿêè éîìó ëþäèíà ìîæå íàïðóæåíî ïðàöþâàòè â ãîäèíè îïòèìàëüíîãî ñòàíó îðãàí³çìó, âèêîðèñòîâóþ÷è ïåð³îäè ïîð³âíÿíî íèçüêîãî ð³âíÿ ôóíêö³é äëÿ â³äíîâëåííÿ ñèë, ùî äóæå âàæëèâî ïід час îðãàí³çàö³¿ ïîçì³ííî¿ ïðàö³. Âèÿâëÿºòüñÿ, ùî 45 % ëþäåé âçàãàë³ ïîãàíî ïðèñòîñîâóþòüñÿ äî çì³íè äîáîâèõ ãðàô³ê³â ä³ÿëüíîñò³. Ó îïåðàòîð³â íåïîì³òíî ðîçâèâàºòüñÿ ñòàí ìîíîòîííîñò³: çíèæóþòüñÿ óâàãà, ãîòîâí³ñòü äî 䳿, çðîñòàþòü àïàò³ÿ ³ ñîíëèâ³ñòü. ×àñò³øàþòü âèïàäêè, êîëè îïåðàòîð â³äâîë³êàºòüñÿ â³ä ðîáîòè íà 3050 ñ, íå ïîì³÷àþ÷è öüîãî.  ðåçóëüòàò³ â³í ïðîïóñêຠâàæëèâ³ ñèãíàëè ³, íàâ³òü ïîì³òèâøè ¿õ, íå ðåàãóº ïåâíèì ÷èíîì ÷åðåç òå, ùî ÷àñ âõîäæåííÿ â íîâе çàвдання ïðè ìîíîòîííîñò³ ³íêîëè çá³ëüøóºòüñÿ â 34 ðàçè, à òî÷í³ñòü ä³é çíèæóºòüñÿ. Ç'ÿâëÿºòüñÿ ³ ïîìèëêîâà òðèâîãà  ðåàêö³ÿ íà ñèãíàë, ÿêîãî íåìàº. Óñ³ ö³ íåãàòèâí³ ÿâèùà íàáóâàþòü íàéá³ëüøî¿ âèðàæåíîñò³ ó í³÷íèé ÷àñ àáî â ãîäèíè ïðèðîäíîãî çíèæåííÿ ô³ç³îëîã³÷íèõ ôóíêö³é. Çàõ³äíîºâðîïåéñüêà àñîö³àö³ÿ âî䳿â, âèâ÷èâøè ìàòåð³àëè ÷èñëåííèõ ñîö³îëîã³÷íèõ îïèòóâàíü âî䳿⠳ îçíàéîìèâøèñü ç ðåçóëüòàòàìè õðîíîá³îëîã³÷íèõ äîñë³äæåíü, ä³éøëà âèñíîâêó, ùî ó âå÷³ðí³ ãîäèíè ó âî䳿â íå ò³ëüêè çíèæóºòüñÿ øâèäê³ñòü ðåàêö³¿, âèíèêຠñîíëèâ³ñòü, àëå é ñóòòºâî çìåíøóºòüñÿ ãîñòðîòà çîðó. Ó äåÿêèõ âîíà ïàäຠìàéæå íà 70 %, íàñàìïåðåä ó òèõ âî䳿â, ÿê³ íîñÿòü îêóëÿðè. ßê ðàäÿòü åêñïåðòè, ºäèíà ìîæëèâ³ñòü çàïîá³ãòè àâà𳿠 ¿çäèòè âíî÷³ óòðè÷³ ïîâ³ëüí³øå, í³æ óäåíü. Ïèòàííÿ åôåêòèâíîñò³ ä³ÿëüíîñò³ â ïåð³îäè á³îëîã³÷íîãî ñïàäó ïðàöåçäàòíîñò³ (1.003.00 ãîä íî÷³) îñîáëèâî âàæëèâ³ äëÿ òèõ âèðîáíèöòâ, äå ïîìèëêîⳠ䳿 ìîæóòü ñïðè÷èíèòè äî êàòàñòðîô. ³äïîâ³äàëüíèì çà á³îðèòìè º ã³ïîòàëàìóñ  â³ää³ë ãîëîâíîãî ìîçêó, ÿêèé ðåãóëþº ãîðìîíàëüí³ ïðîöåñè. Çíà÷íèìè ïðè öüîìó º äîáîâ³ á³îðèòìè ñèìïàòèêî-àäðåíàëîâî¿ ñèñòåìè, ÿê³ ïîëÿãàþòü ó ìàêñèìàëüí³é àêòèâíîñò³ (çá³ëüøåíí³ âèä³ëåííÿ àäðåíàë³íó) ðàíêîì (â³ä 8 äî 12 ãîä), ì³í³ìàëüí³é  ó ñåðåäèí³ äíÿ (â³ä 12 äî 16 ãîä), äðóãîìó ìàêñèìóì³  ó âå÷³ðí³é ÷àñ (â³ä 16 äî 22 ãîä) ³ íàéá³ëüø âèðàæåíîìó ì³í³ìóì³  â í³÷íèé ÷àñ (â³ä 22 äî 8 ãîä). Âàæëèâèìè ó æèòò³ ëþäèíè º ð³çê³ çì³íè ¿¿ ä³ÿëüíîñò³ ó ð³çíèõ ÷àñîâèõ ïîÿñàõ. ßêùî ïåðåäáà÷àºòüñÿ â³äïîâ³äàëüíà ðîáîòà â íîâîìó ÷àñîâîìó ïîÿñ³, ñïî÷àòêó ñë³ä ïåðåáóäóâàòè ñâ³é ðåæèì ñíó ³ àêòèâíî¿ ä³ÿëüíîñò³ íà íîâèé ñîö³àëüíèé ðèòì. Çàëåæíî â³ä òèì÷àñîâîãî çñóâó öÿ ïåðåáóäîâà ïîâèííà çàéìàòè â³ä ê³ëüêîõ äí³â äî 23 òèæí³â. ³äáóâàþ÷è â êîðîòêå â³äðÿäæåííÿ, íàìàãàéòåñü äîòðèìóâàòèñÿ çâè÷íîãî ðîçïîðÿäêó äíÿ íà ì³ñö³ ïîñò³éíîãî ïðîæèâàííÿ. Ï ð à ö å ç ä à ò í ³ ñ ò ü ³ á ³ î ð è ò ì è. Íå âñ³ ëþäè çàçíàþòü îäíîòèïíèõ êîëèâàíü ïðàöåçäàòíîñò³ ïðîòÿãîì äîáè. Îäí³ ³íòåíñèâ-í³øå ïðàöþþòü ó ïåðø³é ïîëîâèí³ äíÿ, ³íø³  ó äðóã³é. Ïåðø³ íàëåæàòü äî «æàéâîðîíê³â»: âîíè ðàíêîì ïðîêèäàþòüñÿ, â ïåðø³é ïîëîâèí³ äíÿ áàäüîð³ é ïðàöåçäàòí³, ââå÷åð³ ñòàþòü ñîíëèâèìè ³ ðàíî ëÿãàþòü ñïàòè. Äðóã³  «ñîâè»  çàñèíàþòü äàëåêî çà ï³âí³÷, ïðîêèäàþòüñÿ ï³çíî ³ òÿæêî, îñê³ëüêè íàéá³ëüø ãëèáîêèé ñîí ó íèõ çðàíêó. Â÷åí³ ïðèïóñêàþòü, ùî ó «æàéâîðîíê³â» ³ «ñîâ» ð³çíèé ïîð³ã çáóäëèâîñò³. «Æàéâîðîíêàì» ëåãøå ïðîêèíóòèñÿ ðàíêîì, îñê³ëüêè âîíè ñïðèéìàþòü ëåäü â³ä÷óòíèé øóì, ï³äâèùåííÿ îñâ³òëåíîñò³ тощо. Çáóäëèâ³ñòü çðîñòຠðàçîì ç ï³äâèùåííÿì òåìïåðàòóðè ò³ëà. Îïòèìóìó çáóäëèâîñò³ «æàéâîðîíêè» äîñÿãàþòü çðàçó ï³ñëÿ ïðîáóäæåííÿ, òîìó âîíè äîáðå ïðàöþþòü ó ïåðø³é ïîëîâèí³ äíÿ. ϳä âå÷³ð çàãàëüíèé ð³âåíü çáóäëèâîñò³ ñïàäàº, òîìó ¿õ ïðàöåçäàòí³ñòü çíèæóºòüñÿ. «Ñîâè» ìàþòü á³ëüø âèñîêèé ïîð³ã çáóäëèâîñò³. Ðàíêîì âîíè ïîãàíî âèêîíóþòü äîçîâàíó ðîáîòó, îñê³ëüêè ¿õ çáóäëèâ³ñòü íåâèñîêà. Îïòèìóìó çáóäëèâîñò³ âîíè äîñÿãàþòü ëèøå íàäâå÷³ð, òîä³ é ç'ÿâëÿºòüñÿ âèñîêà ïðàöåçäàòí³ñòü. Øâåäñüêèé â÷åíèé Îñòáåðã, âèâ÷èâøè á³îðèòìîëîã³÷í³ îñîá-ëèâîñò³ âåëèêî¿ ãðóïè ëþäåé ð³çíîãî â³êó âèÿâèâ, ùî çíà÷íà ÷àñòèíà îáñòåæåíèõ çàçíຠðèòì³÷íèõ êîëèâàíü ïðàöåçäàòíîñò³: 41 % íàäàþòü ïåðåâàãó ïðàö³ ó ðàíêîâ³ ãîäèíè, 30 %  ó âå÷³ðí³ ³ íàâ³òü í³÷í³, 29 % òðóäÿòüñÿ îäíàêîâî åôåêòèâíî ó áóäü-ÿê³ ãîäèíè. Ïід час äåòàëüíîго âèâ÷åííя äèíàì³êè ô³ç³îëîã³÷íèõ ôóíêö³é (÷àñòîòà ïóëüñó, òåìïåðàòóðà ò³ëà, àðòåð³àëüíèé òèñê, ïðàöåçäàòí³ñòü, ì'ÿçîâà ñèëà) âèÿâëåíî ñóòòºâ³ ðîçá³æíîñò³ ó îñ³á ðàíêîâîãî ³ âå÷³ðíüîãî òèïó. Ó ëþäåé ðàíêîâîãî òèïó ìàêñèìàëüí³ ïîêàçíèêè òåìïåðàòóðè ò³ëà, ñà­ìîïî÷óòòÿ, àêòèâíîñò³, íàñòðîþ, ì'ÿçîâî¿ ñèëè òîùî ñïîñòåð³ãàþòüñÿ ó ïåðø³é ïîëîâèí³ äíÿ, ïðè÷îìó öüîìó ïåðåäóâàâ äóæå ðàíí³é ï³äéîì  î 6 ãîä ðàíêó. Ó âå÷³ðí³õ æå òèï³â ó ö³ ãîäèíè ïîêàçíèêè ì³í³ìàëüí³, áî äëÿ íèõ 6 ãîä. ðàíêó  öå ãëèáîêà í³÷. Äîñë³äæåííÿ äàëè çìîãó çðîáèòè âàæëèâèé âèñíîâîê: ð³çíèöÿ â ðèòì³ ïðàöåçäàòíîñò³, ÿêà õàðàêòåðèçóº «æàéâîðîíê³â» ³ «ñîâ», çóìîâëþºòüñÿ ïåâíèìè îñîáëèâîñòÿìè ãîðìîíàëüíî¿ ³ ïñèõ³÷íî¿ ñôåð îðãàí³çìó. Îòæå, ö³ âëàñòèâîñò³ á³îëîã³÷íèõ ðèòì³â  âíóòð³øíüî âëàñòèâà îðãàí³çìó ïðèêìåòà, ³ ¿¿ ñë³ä áðàòè äî óâàãè ïід час îðãàí³çàö³¿ ðåæèìó ïðàö³ òà â³äïî÷èíêó. Усі фактори поділяють на суб`єктивні (залежні від людини) та об`єктивні (не залежні від людини). Суб`єктивні характеризують стан працюючого, його індивідуальні особливості та рівень підготовленості до даного виду діяльності. Об`єктивні фактори поділяють на дві основні групи: апаратурні, що характеризують особливості технічних пристроїв, та зовнішні, що залежать від особливостей того середовища, в якому працює оператор. До зовнішніх факторів відносять параметри середовища, що оточує оператора, об`єктивні умови обстановки та організацію діяльності. Остання включає режим роботи та відпочинку операторів, кількість робочих змін, можливість взаємозамінюваності тощо. Об`єктивні умови обстановки не завжди залежать від діяльності організаторів виробництва. До них, наприклад, відносять ступінь відповідальності оператора, роботу у нічний час, у аварійних ситуаціях тощо. Апаратурні фактори займають особливе місце, оскільки за правильного обліку в процесі проектування чи експлуатації системи “людина - машина - виробниче середовище” може бути зведений до мінімуму негативний вплив технічних пристроїв на результати діяльності людини. Для цього, наприклад, робоче місце має бути організовано з урахуванням ергономічних вимог. Р о б о ч и м м і с ц е м називають зону, оснащену необхідними технічними засобами, у якій відбувається трудова діяльність одного або групи виконавців. О р г а н і з а ц і я робочого місця  це система заходів для оснащення робочого місця засобами і предметами праці та їх розміщення у певному порядку. Робоче місце має бути пристосоване для конкретного виду праці і для працівників певної кваліфікації з урахуванням їх фізичних і психологічних можливостей та особливостей. При організації робочих місць треба дотримуватися таких вимог: достатній робочий простір для працівника, що дає змогу виконувати всі необхідні рухи під час експлуатації й технічного обслуговування устаткування; достатні фізичні, зорові та слухові зв`язки між робітником та устаткуванням, а також між кількома робітниками; оптимальне розміщення робочих місць у виробничих приміщеннях, а також безпечні проходи для робітників; необхідне природне та штучне освітлення для виконання даної роботи й технічного обслуговування; допустимий рівень шуму та вібрації, створюваних устат­куванням, розміщеним на робочому місці, або іншими джерелами; необхідні засоби захисту робітників від дії шкідливих та небезпечних виробничих факторів. Під час організації робочого місця слід враховувати робоче положення виконавця (робота “сидячи”, “сидячи та стоячи”); конфігурацію та спосіб розташування панелей індикаторів і органів керування; потребу в обзорі робочого місця; використання робочої поверхні для виконання робіт, встановлення телефонних апаратів, зберігання інструкцій, матеріалів та інших предметів; потреба у просторі для ніг при роботі “сидячи”. Одна з умов ефективної трудової діяльності полягає в контролі людиною своїх дій на основі інформації, що надходить ззовні через органи чуття, можливості кожного з яких обмежені. При обсягу інформації, що перевищує певну межу, орган чуття стає джерелом напруження і навіть небезпеки. Зір  домінуюча здатність органів чуття людини: через зоровий аналізатор людина отримує більше 80 % усієї інформації. До просторових характеристик зору відносять гостроту та поле зору, об`єм зорового сприйняття. Г о с т р о т а з о р у  це здатність до роздільного розрізнювання двох максимально наближених точок. Лінії, проведені через ці точки до місця їх перетинання у світлозаломлюючих середовищах ока, утворюють кут, нижня межа значення якого дорівнює одній кутовій хвилині. Однак для кращого сприйняття цей кут має бути збільшений у 35  40 разів, тобто предмет має розташовуватися у стільки ж разів ближче тієї відстані, на якій відбулося його початкове розрізнення. П о л е з о р у характеризується здатністю людини бачити предмети, розміщені по периметру прямо перед ним за нерухомої фіксації погляду. У полі зору виділяють зону центрального зору (4  7о), в якій предмети сприймаються найбільш чітко, зону ясного бачення (до 40  70о), у якій імовірне розпізнавання предметів з перерахуванням їх основних ознак (колір, форма, розмір тощо), та зону периферичного зору (до 150  170о), в якій предмет уже не розпізнається, але виявляється.^ Об`єм зорового сприйняття виявляється кількістю предметів, що сприймаються людиною упродовж одної зорової фіксації. До ергономічних характеристик зору відносять його енергетичні властивості, що забезпечують розрізнення предметів залежно від їх яскравості, контрастності та кольору. Чутливість ока до довжини світлових хвиль визначає кольоросприймання. Діапазон виявлення людиною кольорових сигналів коливається в межах 380  780нм. Диференційний поріг чутливості, який визначається як мінімальна різниця між подразниками, що викликає ледь помітну зміну відчуттів, для окремих кольорів (жовтий, голубий) може досягати 1  2 нм. Якість кольоросприймання значною мірою залежить від положення індикатора в полі зору, оскільки для кожного кольору характерна своя зона оптимального розпізнавання. Для червоного та зеленого кольорів ця зона коливається в межах 45о по вертикалі та 60о по горизонталі, для синього кольору  відповідно 80 та 100о, для жовтого  95 та 120о. На відстань видимості об`єктів впливають кольори фону та об`єкта. За ступенем зменшення далекості видимості на фонах природних умов (голубе небо, сіра земля, зелений ліс, жовтий пісок, білий сніг) кольори можна розмістити у такий ряд: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, білий. Велику далекість видимості має флуоресціююча емаль АС-554 оранжево-червоного кольору (у 1,5 рази більше, ніж червоного). Це необхідно враховувати під час вибору фарби для локомотивів, спецодягу тощо. Найкраще за все сприймаються предмети, якщо для фону та об`єкта розрізнення використовується фарбування у несумісні кольори. У порядку ослаблення розпізнавання контрастні пари кольорів розміщують так: синій-білий, зелений-білий, червоний-жовтий, червоний-білий, оранжевий-чорний, червоний-зелений. Кольори фону та об`єкта взаємодіють один з одним, що призводить до перекручення розмірів та кольору об`єкта. Найточніше розміри і колір об`єкта сприймаються за співвідношення площ об`єкта і фону 1:2. Ця обставина враховується під час розробки шляхових знаків та пристроїв залізничної сигналізації. Насичені кольори привертають увагу і можуть використовуватися для покращення загального вигляду робочого приміщення, для розпізнавання різних деталей на пульті керування, проводів, труб тощо. Гострота зору та кольоросприймання залежать від часу дії сигналу, що важливо враховувати під час організації діяльності оператора. Досить тісно пов`язане з часовими характеристиками зорового аналізатора і сприймання об`єкта, що рухається. Для безпечної роботи людини з такими об`єктами велике значення має вміння правильно оцінювати швидкості руху цих об`єктів. На залізничному транспорті особливо важливо правильно визначати швидкість руху рухомого складу під час маневрової роботи на станціях. При цьому багато технологічних норм грунтується на регламентованих гранично допустимих швидкостях, за яких дозволяється робити маневри. За допомогою слухового аналізатора людина сприймає близько 1015 % усієї інформації. Діапазон частот звуків, які чує людина, коливається у межах 1620 тис. Гц. Поєднання рівня звукового тиску і частоти визначає гучність звуку. Для оптимального розпізнавання рівень звукового сигналу повинен на 1012 дБ перевищувати фоновий шум. Інтенсивний шум утруднює звукові сигнальні зв`язки між робітниками, що підвищує небезпечність виникнення травм. Шкірний аналізатор для сприйняття сигналів використовується рідше і тільки досвідченими спеціалістами для контролю за роботою всіх видів транспортних засобів, механізмів та станків. Ергономіка розглядає виробниче середовище як інтегральне ціле і вивчає його вплив на функціональний стан, працездатність і здоров`я людини, від яких багато в чому залежить ефективність діяльності системи в цілому. Середовище має складну, багаторівневу будову, у якій можна виділити санітарно-гігієнічний, естетичний та соціально-психологічний рівні. Під час проектування та експлуатації систем “людина-машина-виробниче середовище” орієнтуються на оптимальні для життєдіяльності і працездатності людини параметри елементів, з яких складаються умови праці. Обов`язковим при цьому є дотримування вимог стандартів безпеки праці, санітарних норм та правил. Для перевірки їх виконання в ергономіці вводиться поняття “гранично допустимі норми діяльності людини”. Під цими нормами розуміють ті значення параметрів, що характеризують фактори зовнішнього середовища, перевищення яких може викликати небажані відхилення у стані людини і буде несприятливо впливати на його організм. У разі неможливості забезпечення граничних значень будь-якого фактора зовнішнього середовища має бути розроблена система профілак­тичних заходів для нейтралізації їх шкідливої дії. Крім гранично допустимих норм зовнішнього середовища, у якому доводиться працювати людині, встановлено норми фізіологіч-них функцій працюючої людини та інформаційного навантаження. В ергономіці та фізіології праці розроблено ряд заходів визначення допустимих відхилень фізіологічних функцій працюючої людини від їх номінальних значень. Допустимими фізіологічні показники вважаються, якщо вони відхиляються не більш ніж на ±10 % від свого вихідного рівня; мають незначиму (у статистичному розумінні) зміну в процесі роботи порівняно з вихідним рівнем. Специфічним завданням ергономіки є розробка показників і визначення гранично допустимих норм інформаційного навантаження для робітників. Основним показником інформаційного навантаження є коефіцієнт завантаженості людини kзав=(1 — роб/Т), де роб - загальний час, упродовж якого людина зайнята обробкою інформації; Т  загальний час роботи людини. О р г а н і з а ц і й н і ф а к т о р и ефективності трудової діяльності, до яких відносять режими праці та відпочинку працюючих, виділено у особливу групу. Працездатність людини значною мірою залежить від його фізіологічного стану. Всі органи та системи людини не можуть забезпечити рівномірний рівень працездатності, для неї характерні періодичні коливання. Періоди їх коливань іноді складають 24 год і більше. На біологічний ритм впливають зміна денного і нічного освітлення та інші фізико-хімічні фактори зовнішнього середовища, а на коливання працездатності, крім цього, впливають явища соціального та психологічного характеру. Коливання працездатності впродовж робочого дня також характеризуються піднесенням та спадом. Спад настає під час усякої діяльності, тому важливо вміти контролювати його і за допомогою ергономічних засобів добиватися повного відновлення працездатності. Одним із таких заходів є перерви у роботі. Вони потрібні для відновлення працездатності, досягнення рівномірної високої продуктивності праці.    1.10. Безпека людини в системі «людина – життєве середовище» ^ 1.10.1. Загальні положенняПід системою розуміють таку сукупність елементів, взаємодія між якими адекватна меті, що стоїть перед системою. Бінарна система «людина-середовище» багатоцільова. Основне завдання, що стоїть перед даною системою,  безпека, тобто ненанесення шкоди здоров’ю людини. Природно, що кожна система має і деяку чисто технологічну мету, пов’язану із досягненням визначеного наперед заданого результату. Перед людьми, що створюють системи стоїть складне завдання узгодження мети різних напрямів та усунення протиріч між цими напрямами. У рамках даного викладення розглядаються умови забезпечення тільки однієї мети  безпеки. Досягнення безпеки системи «людина-середовище» у тому випадку, якщо будуть системно ураховані особливості кожного елементу, що входить у систему.^ Під середовищем системи, що взаємодіє із людиною, розуміють всю сукупність об’єктів та явищ, що справляють вплив на організм людини. До компонентів середовища відносяться: природно-кліматичні явища, флора, фауна, штучні об’єкти (будівлі, споруди, обладнання, сировина, продукція, що виробляється тощо), енергія, технологія, інформація, люди та багато іншого. Взаємовідношення середовища та організму дуже різноманітні. Ось думка видатного російського фізіолога І.М. Сеченова: «Організм без зовнішнього середовища, що підтримує його існування неможливий; тому у наукове визначення організму має входити і середовище, що впливає на нього». Розвиваючи ідеї І.М. Сеченова, І.П. Павлов наголошував, що «для діяльного стану вищого відділу великих півкуль необхідна певна мінімальна сума подразнень, що йдуть у головний мозок». Оскільки у звичайних умовах людина досить рідко стикається із припиненням впливу подразників на рецептори, вона не усвідомлює цих впливів і не усвідомлює наскільки важливою умовою для нормального функціонування його мозку є «завантаженість» аналізаторів. Ось як описує вплив сурдоефекту (тиші) космонавт Г.Т. Береговий «И тут íà ìåíÿ îáðóøèëàñü òèøèíà  ß óñëûøàë êàê áüåòñÿ ìîå ñåðäöå. È âñå. Áîëüøå íè÷åãî íå áûëî. Àáñîëþòíî íè÷åãî  Ïîñòåïåííî ÿ ñòàë îùóùàòü êàêîå-òî áåñïîêîéñòâî. Ñëîâàìè åãî áыëî òðóäíî îïðåäåëèòü; îíî âûçðåâàëî ãäå-òî âíóòðè ñîçíàíèÿ è ñ êàæäîé ìèíóòîé ðîñëî Ïîäàâèòü åãî, îòäåëàòüñÿ îò íåãî íå óäàâàëîñü». Емоційна напруга у перші дві доби в умовах ізоляції та сенсорної деривації (деривація  відсутність подразників) об’єктивно була виражена у показниках електроенцефалограми, шкіряного гальваніч­ного рефлексу, частоти пульсу, дихання, а також у порушенні сприйняття часу. Очевидно, правильно буде стверджувати, що «людина-середовище»  це єдине поняття. І тільки з метою аналізу елементи «людина» та «середовище» розглядаються відокремлено. Навколишнє середовище, впливаючи на організм людини, здатне викликати у неї певні, у тому числі, і негативні зміни. Однак природа потурбувалася про людину, давши їх особливий механізм захисту, який називається гомеостазом.Гомеостаз  відносна динамічна сталість складу і властивостей внутрішнього середовища та стійкість основних фізіологічних функцій організму людини. Це результат складних координаційних і регуляторних взаємовідношень, що здійснюються як у цілісному організмі, так і на рівні органів, клітин та молекул. Завдяки пристосувальним механізмам фізичні та хімічні параметри, що визначають життєву діяльність організму, змінюються у порівняно вузьких межах, незважаючи на значні зміни зовнішніх умов. Завдяки гомеостазу у людини підтримується сталість складу крові, температури тіла, кров’яного тиску та багатьох інших функцій. Але незважаючи на наявність такого захисного механізму як гомеостаз, потужний потік подразників може справити несприятливу дію на організм людини, викликати захворювання і травми. Щоб виключити негативні наслідки взаємодії зовнішнього середо­вища та організму, необхідно забезпечити певні умови функціонування системи «людина-середовище». Характеристики людини відносно постійні. Елементи зовнішнього середовища піддаються регулюванню у більш широких межах. Отже, вирішуючи питання безпеки системи «людина-середовище», необхідно ураховувати передусім особливості людини. Людина у системах безпеки виконує трояку роль: є об’єктом захисту; виступає засобом забезпечення захисту; сама може бути джерелом небезпек. Остання особливість, зокрема, обумовлена помилками, які властиві людям, а також виділеннями продуктів життєдіяльності людиною. Так, наприклад, людина, що перебуває у герметичному відсіку, за добу виділяє з легень, шлунково-кишкового тракту, через шкіру, волосся продукти метаболізму у наступних кількостях (мг): аміаку та аміносполук 297,6 + 155,6 оксиду карбону 278,0 + 160,8 альдегідів 0,59 + 0,28 кетонів 232,2 + 132,8 меркаптанів та сірководню 4,95 + 1,1 жирних кислот 89,45 + 11,5 У замкнутих об’ємах ці речовини становлять безумовну небезпеку. У забезпеченні безпеки тих або інших систем беруть участь багато груп спеціалістів: наукові робітники, конструктори, проектувальники, експлуатаційні групи та ін. Формуючи безпеку, ці групи у той же час можуть породжувати небезпеки своїми можливими помилками, що допускаються під час прийняття рішень. За оцінками спеціалістів до 60 % нещасних випадків відбуваються через причини, пов’язані з людиною. Таким чином, ланки системи «людинасередовище» органічно взаємопов’язані. Організм людини є цілісним утворенням органів, взаємопов’язаних між собою та навколишнім середовищем. Вони утворюють природну систему захисту людини від небезпек. Ця система захисту протидіє, наприклад, проникненню у організм численних мікробів. Загально­відомо, що сльози, слина та слизові виділення носа мають здатність швидко вбивати (розчиняти) багато видів мікробів. Фагоцити (клітини крові для поглинання) здатні захоплювати та знищувати сторонні тіла, у тому числі також мікроорганізми, що попали у кров. У процесі еволюційного розвитку людини у неї виробилася здатність зберігати постійну температуру тіла незалежно від температури навко­лишнього середовища. Людському організму притаманний рефлекс­торний захист від проникнення у нього шкідливих речовин через органи дихання. Суттєву роль відіграє природний захист органів зору від механ