Лекции по "БЖД"

Внутреннее ухо заполнено  особой жидкостью и имеет два  органа – орган слуха и вестибулярный  аппарат.

Орган слуха, или кортиев орган, представляет собой сложное строение; в нем имеется 23 тыс. клеток-анализаторов, в которых звуковые волны превращаются в нервные импульсы, идущие в мозг.

Человеческое ухо воспринимает звуки частотой от 20 Гц до 20 кГц. С  возрастом верхний предел колебаний, воспринимаемый человеком, снижается.

Вестибулярный аппарат – орган, обеспечивающий сохранение равновесия, которое является определяющим при профотборе для таких профессий, как летчики, космонавты, моряки.

Зрительный  анализатор. Зрение – сложный биологический процесс. Орган зрения – глаз обладает исключительно высокой чувствительностью. Воспринимаемый зрительными анализаторами свет преобразуется в импульс, который по зрительному нерву передается в мозг, где возникает зрительный образ. Сетчатка глаза воспринимает излучения с длиной волн от 380 (фиолетовый цвет) до 760 (красный цвет) нанометров (1 нм = 10^-9  м).

Глаз обладает адаптацией, т. е. способностью приспосабливаться к изменяющимся условиям. Приспособление к большей освещенности идет быстро (от 1 до 8 мин), а к плохой освещенности – медленнее (от 40 до 80 мин). Зрение характеризуется остротой. Острота зависит от освещенности, контрастности объекта различия с фоном, от самого фона.

Светочувствительные клетки (анализаторы) глаза по форме похожи на маленькие палочки и колбочки. Благодаря палочкам человек видит ночью, но зрение его бесцветно. Наоборот, днем главная роль – у колбочек, зрение – цветное. Отклонения от нормального восприятия цвета у людей проявляются в виде цветовой слепоты, дальтонизма, «куриной слепоты». «Куриная слепота» – это нарушение нормальной деятельности палочек: днем зрение нормальное, вечером оно теряется.

При цветовой слепоте  все цвета воспринимаются как  серые.

Дальтонизм – частный  случай световой слепоты (не различаются красный и зеленый цвет, иногда желтый, фиолетовый). Примерно 5 % мужчин и 0,5 % женщин – дальтоники.

В различных видах  деятельности человека цвета используются как средство обеспечения безопасности.

Двигательный  анализатор. В мышцах человека имеются специальные рецепторы – проприоцепторы. Они посылают сигналы в мозг, а в ответ мозг направляет к проприоцепторам импульсы, координирующие работу мышц, заставляющие их сокращаться.

Мышечное чувство действует  постоянно, благодаря этому человек  принимает удобную или нужную ему позу.

От удобного положения  тела человека зависит его работоспособность, а иногда и безопасность.

При конструировании  органов управления машинами и механизмами, а также различных защитных устройств  необходимо учитывать возможности  двигательного аппарата человека. Сила сокращения мышц колеблется в широких пределах. Сила сжатия, в среднем, составляет для правой руки 500 Н, для левой – 450 Н. За счет тренировок эти показатели могут быть увеличены вдвое и более.

Вкус и обоняние. В физиологии и психологии принята четырехкомпонентная теория вкуса, согласно которой вкус имеет четыре вида: сладкий, соленый, кислый, горький. Все остальные вкусовые ощущения – комбинации основных видов.

Вкус воспринимается вкусовыми луковицами – микроскопическими образованиями в слизистой оболочке языка. Таких луковиц во рту несколько тысяч. Каждая луковица состоит из 10-15 вкусовых клеток с ворсинками, воспринимающими вкус и посылающими сигналы в мозг.

Запах может служить  сигналом, предупреждающим об опасности. Всем известно, как опасны некоторые газы. Для распознавания газов, не имеющих запаха, к ним добавляют специальные сильно пахнущие вещества – одоранты.

Приборов для измерения  силы запаха нет. Человек имеет около 60 млн. обонятельных клеток, они располагаются в слизистой оболочке носовых раковин. Площадь их соприкосновения с пахнущими веществами приблизительно 57 м². От обонятельных клеток отходят нервные волокна, посылающие сигналы о запахах в мозг. Опасные для жизни и здоровья человека запахи вызывают рефлекторное замедление или кратковременную задержку дыхания. Приятные запахи вызывают нюхательные движения.

Внутренние  анализаторы получают информацию от всех внутренних органов, где под влиянием внешних условий возникают определенные ощущения, порождающие сигналы. Эти сигналы являются необходимым условием регуляции деятельности внутренних органов.

Вегетативная система, управляющая внутренними органами, обеспечивает относительное динамическое постоянство состава и свойств  внутренней среды и устойчивость физиологических функций организма. В физиологии это называется гомеостазом (одинаковое состояние).

В реальных условиях на каждый анализатор человека действуют несколько  раздражителей, оказывающих влияние  на всю систему анализаторов. Так, сильный шум изменяет чувствительность зрения. Чувствительность зрительного аппарата снижается под действием некоторых запахов, температуры, вибрации.

Поэтому при разработке оптимальных условий жизнедеятельности  человека надо учитывать не только возможности отдельных анализаторов, но и всю систему действующих на них раздражителей.

В вопросах защиты от опасностей большое значение имеет время  реакции организма на раздражители. Это так называемый латентный период, т. е. время от начала воздействия раздражителя до появления ощущения. Для различных анализаторов это время неодинаково (табл. 2.1).

Таблица 2.1

• Латентный период для различных анализаторов

Анализатор	Раздражитель	Время реакции, с
Болевой	Укол	0,13-0,89
Вестибулярный	Вращение	0,4-0,6
Вкусовой	Горький	1,08
	Кислый	0,54
	Сладкий	0,45
	Соленый	0,31
Зрительный	Свет	0,15-0,22
Звуковой	Звук	0,12-0,18
Температурный	Тепло, холод	0,28-1,6
Тактильный	Прикосновение	0,090,22

 

2.5. Эргономические  аспекты деятельности человека

 

Эргономика – наука об отношениях между человеком, производственной средой и средствами производства.

Эргономика изучает  функциональные возможности человека в процессе деятельности с целью  создания условий, которые делают деятельность эффективной и обеспечивают комфорт  для человека. То есть речь идет об определенных совместимостях характеристик человека и среды, в которой он находится.

Эргономика рассматривает  человека в системе «человек –  машина – среда» (ЧМС) как ведущее  звено. Специалисты в области  эргономики выделяют пять видов совместимостей, обеспечение которых гарантирует успешное функционирование системы: информационная, биофизическая, энергетическая, пространственно-антропометрическая и технико-эстетическая.

Информационная  совместимость содержит требование соответствия информационной модели машины психофизиологическим возможностям человека. Информационная модель машины включает в себя средства отображения информации (показания приборов, экранов, звуковые сигналы и т. д.) и сенсомоторные устройства (рычаги управления, кнопки, выключатели и т. п.).

Биофизическая совместимость подразумевает создание такой среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние человека. Решение этой задачи предусматривает защиту человека от опасных и вредных факторов.

Энергетическая  совместимость предусматривает согласование органов управления машиной с оптимальными возможностями оператора в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений.

Пространственно-антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, положения (позы) в процессе работы. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости и пр.

Технико-эстетическая совместимость заключается в обеспечении удовлетворенности человека от общения с машиной, с прибором, с инструментом, со средой обитания. Для решения этой задачи привлекаются художники-конструкторы, дизайнеры.

Рабочее место – это зона трудовой деятельности человека в системе «человек – машина – среда», оснащенная техническими средствами и вспомогательным оборудованием, необходимым для осуществления технологических функций.

На рабочем месте  различают следующие виды пространств:

– зона досягаемости, т. е. та часть пространства, которая ограничена крайними точками вытянутых верхних или нижних конечностей при неизменном положении тела. Размер этого пространства зависит от антропогенных данных человека;

– зона  легкой досягаемости является частью досягаемой зоны, где конечности могут выполнять физиологически естественные рабочие движения в устойчивой рабочей позе;

– зона оптимальной досягаемости, под которой понимается та часть функциональной зоны, в которой конечности способны продолжительное время совершать естественные рабочие движения с оптимальным эффектом и с наименьшим утомлением и напряжением.

При разработке рабочего места следует исключить или свести к минимуму неудобные или неправильные с точки зрения физиологии положения тела, такие как:

• неподвижное положение стоя;
• постоянное или часто повторяющееся наклонное положение с углом наклона спины 15⁰;
• наклонное положение с поворотом корпуса тела или положение полусидя;
• часто повторяемое положение с опорой на одну ногу;
• вытянутые вперед или разведенные в сторону руки в течение продолжительного времени.

Наиболее  целесообразной позой является работа сидя, но и в этих случаях возможны различные варианты обеспечения оптимального положения (рис. 2.1).

                70 см                                                  10⁰                                                    90⁰   

 

                 90⁰                                                                                            15⁰

 

                         а                                  б                                    в

Рис. 2.1. Поза работы сидя: а – такова обычная конструкция  сидения, но так люди не сидят, они наклоняются вперед; б – так делают дети, неосознанно стремясь к более удобной позе; в – это удобно, выигрыш в выработке при удобных стульях – до 40 мин рабочего времени в день

 

Для выполнения работы в  положении сидя рабочее место организуется по ГОСТ 12.2.032-78, а в положении стоя – по ГОСТ 12.2.033-78.

 

3. МИКРОКЛИМАТ  ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И 

НЕПРОИЗВОДСТВЕННЫХ  ПОМЕЩЕНИЙ

 

3.1. Климат помещений,  его параметры

 

Большую часть своей  жизни человек проводит в помещении: дома, на работе, в транспорте. Его здоровье, самочувствие, работоспособность в значительной мере определяются состоянием теплового комфорта помещения. Требования теплового комфорта являются определяющими при выборе ограждающих конструкций зданий, систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха.

Микроклимат помещений – это климат внутренней среды, определяемый действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.

Повышенная температура воздуха способствует быстрому утомлению работающих, снижению скорости реакций. Низкая температура может привести к простудным заболеваниям. Общее переохлаждение организма приводит к снижению уровня обмена веществ, недостатку снабжения тканей кислородом, отморожению.

Для защиты от переохлаждений открытые участки тела (уши, кисти  рук, лицо) снабжены разветвленной сетью  артерий и вен, по которым могут  протекать большие массы теплой крови. При резком охлаждении частей тела со стороны ЦНС подается команда на усиление кровенаполнения на переохлажденных местах.

Движение воздуха в среде обитания при низких температурах и, особенно, при повышенной влажности оказывает существенное влияние на процесс терморегуляции организма, приводит к охлаждениям, к простудным заболеваниям. Человек воспринимает движение воздуха при скорости около 0,25 м/с; скорость движения воздуха менее 0,1 м/с ощущается человеком как застой.