ПОӘК 042-18 17/03-2015 №1 басылым 11. 06. 2015

Целью этих исследований является оценка влияния одежды и обуви из полимерных материалов на функциональное состояние организма человека в зависимости от климато-географических условий, сезона года, возраста, физической нагрузки и пр. Эти исследования могут быть проведены как в камеральных, так и в натурных условиях. Изучение зависимости теплового состояния человека от теплозащитных свойств одежды и обуви проводится на практически здоровых людях, подобранных по возрасту, весу, росту, характеру питания, так как различия, обнаруженные в организме человека при ношении одежды и обуви, могут в значительной степени зависеть от исходного состояния разных испытуемых.

Для суждения о теплообменных процессах организма человека изучается температура тела и кожи, радиационно-конвективный теплообмен, влагопотери, теплопродукция, интенсивность потоотделения, а также показатели пододежного и внутриобувного микроклимата (температура, влажность). Температуру кожи, плотность теплового потока, интенсивность потоотделения измеряют в следующих точках: лоб, кисть, грудь, бедро, голень, стопа.

Термическое сопротивление одежды и обуви рассчитывается по следующей формуле:

                   Tк - Tо

                      Q

R - термическое сопротивление одежды (обуви);

Tо - температура наружной поверхности одежды (обуви);

Q - средневзвешенный тепловой поток с поверхности кожи;

0,15 кв. м x град./Вт - термическое сопротивление воздуха.

При изучении терморегуляторных реакций большой удельный вес занимает исследование уровней тепловых потоков с поверхности тела человека, что позволяет оценивать теплозащитные свойства одежды и обуви в связи с непосредственным ее назначением, которое заключается в снижении радиационно-конвективныхтеплопотерь.

Для определения тепловых потоков с поверхности тела человека может быть использован биотепломер, который изготавливается экспериментально-техническим производством Московского НИИ гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана.

На рисунке N 3 (рисунки не приводятся) показана схема установки для измерения тепловых потоков с поверхности тела человека, разработанной воВНИИГИНТОКСе.

Теплопотери испарением рассчитываются на 1 час и определяются путем взвешивания человека на медицинских весах до начала и в конце опыта. Полученная разница в весе (в граммах) умножается на 585 кал., и таким образом определяется теплоотдача путем испарения.

Одновременно с измерением тепловых потоков производится измерение температуры кожной поверхности. С этой целью могут быть использованы биотепломери установка для измерения температуры кожи человека, разработанная во ВНИИГИНТОКСе, схема которой представлена на рисунке N 4. Эта установка может быть использована и для измерения температуры воздушной прослойки пододежного и внутриобувного пространства.

При измерении тепловых потоков и температур комплект датчиков крепится на кожу испытуемых, а разъем выводится наружу и подвешивается к поясу. Во время опытов нельзя поправлять датчики на коже, производить на ней какие-либо замеры и т.п., так как это будет нарушать пододежный и внутриобувной микроклимат, что повлечет за собой изменение уровней тепловых потоков, температуры кожи и воздушной прослойки, вследствие чего будет получена неправильная информация о теплозащитных свойствах одежды и обуви.

Тепломеры и температурные датчики крепятся на коже в 6 точках при исследовании одежды и в 8 точках - при исследовании обуви.

Для суждения о теплообменных процессах и условиях теплоотдачи рассчитываются средневзвешенные значения температуры кожи и теплового потока с поверхности тела человека. При определении абсолютного количества тепла, отдаваемого организмом в окружающую среду, расчет производится на всю поверхность тела испытуемого.

Средневзвешенная температура кожи, т.е. температура ряда областей с учетом той доли, которую каждая область занимает в общей поверхности тела, вычисляется по следующей формуле:

Tс.в.т. = 0,07 T° лба + 0,5 T° груди + 0,05 T° кисти +

+ 0,18 T° бедра + 0,13 T° голени + 0,07 T° стопы.

При расчете средневзвешенной температуры стопы температура пальцев, тыла и свода стопы учитывается отдельно (T° стопы = 0,012 T° пальцев стопы + 0,04 T° тыла стопы + 0,018 T° свода стопы). Аналогично вычисляется средневзвешенный тепловой поток.

Jпрод = Tгр - Tст (1);

Jпрод = Tгр - Tкисти (2),

где:

Tгр - температура кожи груди, в град. C;

Tкисти и Tст - температура кожи кисти (тыл) и стопы (тыл) соответственно в град. C.

J поперечных градиентов по формулам:

1) Jпопер = Tядра - Tконечностей,

где:

б) Tконечностей - средняя арифметическая температура кистей и стоп;

2) Jпоперечное = Tядра - Tгруди,

где:

Tгруди - температура кожи груди, в град. C.

Для более детальной оценки терморегуляции у детей вычисляется термический индекс кровообращения (величина, обратная коэффициенту теплоизоляции) по формуле:

                              Tк - Tс

                             Tядра - Tк

Tк - температура кожи (грудь или стопа), в град. C;

Tядра - температура (подмышечная впадина или ректальная), в град. C (Громова В.Н., 1961).

Температура тела измеряется в подмышечной впадине до начала и после окончания опыта медицинским термометром.

Параллельно с определением величин тепловых потоков в начале и в конце опыта у испытуемых методом непрямой калориметрии определяется уровень теплопродукции, для чего может быть использован оксиспирограф "Мета-1-25" и другие подобные приборы. Нереспираторный газообмен при этом учитывается путем прибавления к величинам теплопродукции 1,7% (Н.К. Витте, 1956).

Влажность пододежного и внутриобувного пространства регистрируется с помощью термоэлектрических датчиков.

Теплоощущения испытуемого регистрируются по 5-балльной шкале (жарко, тепло, комфортно, прохладно, холодно). Интенсивность потоотделения определяется с помощью прибора Мищука и оценивается по таблице Н.Б. Медведевой (1956): очень слабое - 1000 ком и выше, слабое - 300 - 1000 ком, среднее - 100 - 300 ком, сильное - 100 ком и меньше.

При проведении исследований регистрируются показатели метеорологических условий внешней среды (температура, влажность и скорость движения воздуха).

Результаты исследований выражаются в единицах международной системы СИ.

 

Практическая работа № 28, 29
Микробиологические исследования

Количество микробов, накапливающихся на поверхности полимерных материалов, зависит от химического состава полимера, толщины, гигроскопичности, пористости материалов, влагоемкости. Для этих целей могут быть использованы методы микробиологического исследования бактериостатического и бактерицидного,фунгистатического и фунгицидного действия.

При изучении микробной обсемененности поверхности кожи и белья, внутренней обуви из химических волокон образцы исследуемых материалов стерилизуют. Стерилизация должна производиться облучением ультрафиолетовой бактерицидной лампой ПРК в течение часа на расстоянии 15 см. Исследуемые образцы лоскутов белья (10 x 10 см) закрепляют внутри к поверхности белья: два на уровне поясницы. Испытуемые перед опытом проходят полную санитарную обработку. После трех суток носки белья или исследуемых образцов определяется бактериальная обсемененность поверхности кожи в области их прилегания и обсемененности исследуемых материалов. Универсальным санитарным показателем служит общее бактериальное загрязнение (микробное число). Общая микробная обсемененность поверхности кожи определяется методами отпечатков агара на стекле и модифицированным методом отпечатков.

Модификация метода отпечатков заключается в следующем: основой для нанесения питательной среды служит марля. Чашку Петри с помещенным в нее кусочком марли стерилизуют, а затем заливают питательной средой. После застывания агаризованную поверхность марли достают из чашки (за "хвостики") и прикладывают к поверхности кожи. Подсчет колоний производят через 24 - 48 часов после инкубирования в термостате.

При определении общей микробной обсемененности белья оправдали себя метод встряхивания материала над питательной средой и метод с вымыванием микроорганизмов из материала.

Выживаемость микроорганизмов на белье определяют по методике Г.В. Щегловой с соавт. (1965). Стерильные образцы тканей размером 4 кв. см, помещенные в чашки Петри, заражают капельным методом патогенной микрофлорой из расчета 4 x 10 куб. см микробных тел на образец. По истечении 45 минут образец извлекают и делают отпечаток на питательную среду. При необходимости точного количественного учета зараженный образец помещают в 100 мл физиологического раствора. После экспозиции 45 минут 1 мл раствора высевают на питательную среду. Учет выживших микроорганизмов производят ежедневно до полного прекращения высевания микроорганизмов.

Для изучения антибактериальных свойств лоскут материала площадью 4 кв. см помещают на поверхность стерильного агара в чашку Петри. Чашку с исследуемым материалом хранят 6 - 7 дней в рефрижераторе при 5 - 8 град. C. После этого на всю поверхность агара вокруг ткани наносят 0,2 мл взвеси тест-микробов 18-20 часовой культуры с таким расчетом, чтобы общее число 5 инокулированных микроорганизмов составляло 10. Зону подавления роста определяют через 24 – 48 часов инкубации посевов при температуре - 37 град. C.

При оценке полученных результатов следует иметь в виду, что чем больше накопление микроорганизмов на белье и внутренней обуви, тем меньше их остается на поверхности кожи, т.е. белье или внутренняя обувь обладает высокой очистительной способностью.

 

Практическая работа № 30

материалов в процессе опытных носок

Опытная носка является заключительным этапом гигиенической оценки одежды и обуви.

Опытная носка должна проводиться на 100 практически здоровых добровольцах с использованием анкеты (Приложение). Большинство вопросов в анкете ставится в виде альтернативы, что значительно облегчает статистическую обработку, анализ анкетных данных и не вызывает затруднений при ответах участников опытной носки.

При опросе испытуемых отмечаются их субъективные ощущения и самочувствие, жалобы, возникшие при ношении одежды и обуви, оценка теплового состояния, запаха материалов, электризуемость, удобство одежды и обуви и пр.

Осмотр кожных покровов тела (совместно с дерматологом) и опрос испытуемых проводятся каждую неделю в течение всего периода ношения одежды и обуви. При возникновении явлений раздражения кожи регистрируется интенсивность и время их появления после начала носки, количество отмеченных случаев.

При исследовании одежды, обработанной химическими соединениями с целью придания водоотталкивающих, огнезащитных и других свойств, анкета может быть дополнена соответствующими вопросами. При анализе данных, получаемых в результате опытной носки, необходимо учитывать весь комплект одежды (сочетание белья, платья, верхней одежды, обуви), т.к. электризуемость, раздражение кожи, микроклимат пододежного пространства и другие показатели во многом зависят от количества и соотношения слоев одежды и вида материала (сочетание различных полимерных и натуральных материалов).

Результат опытной носки на ограниченном числе участников могут явиться основанием для составления плана проведения массовой опытной носки (не менее 1000 человек). Для проведения массовой опытной носки разработана специальная анкета, включающая гигиеническую характеристику испытуемой одежды (Приложение 5). На анкете указывается адрес гигиенического учреждения, проводящего массовую опытную носку.

Результат массовой опытной носки, наряду с другими исследованиями, является одним из оснований для рекомендаций по промышленному внедрению и использованию населением изучаемого изделия.

Комплексный анализ результатов санитарно-химического и токсикологического исследований при выявлении неблагоприятного биологического действия является основанием для отклонения тех или иных полимерных материалов, изделий из них, а также текстильно-вспомогательных веществ, пропиток и др.

Исследования, проведенные с применением физико-гигиенических и физиологических методов в лабораторных и натурных условиях, выявившие нарушение комфортного состояния человека во время эксплуатации одежды и обуви, служат обоснованием для гигиенических рекомендаций промышленным предприятием и технологическим институтам по усовершенствованию технологии изготовления того или иного изделия. Основным критерием гигиенической оценки служит массовая опытная носка применительно к реальным условиям эксплуатации в различные сезоны года и в различных климатических районах. В том случае, если в условиях массовой носки с применением опросных анкет выявлены у отдельных лиц (1% и более) явления кожно-раздражающего и сенсибилизирующего действия, то должны быть даны гигиенические рекомендации для исключения химического компонента, вызывающего отрицательные явления.

Учитывая, что одежда и обувь являются наиболее массовым видом продукции народного хозяйства, полноценная гигиеническая оценка должна осуществляться проведением всего комплекса вышеперечисленных методических приемов.

 
Вопросы для самопроверки

1. От каких факторов зависят теплозащитные свойства одежды?

2. Какой физической величиной оценивают теплозащитные свойства

одежды?

2.Какое влияние на тепловое сопротивление одежды оказывают энергетические затраты человека?

3.Как влияет температура атмосферы на тепловое сопротивление одежды при комфортном состоянии человека?

4.Как изменяется тепловое сопротивление одежды в состоянии

комфорта с усилением ветра?

5. По каким формулам можно оценить теплозащитные свойства готовой одежды?

6. Каковы составляющие суммарного теплового сопротивления?

7. Как рассчитывается каждое слагаемое R суммарного?

8. Как влияет конструкция одежды на теплозащитные свойства?

9. Какую роль играют воздушные прослойки в обеспечении тепловой защиты и при каких внешних условиях?

10. Какая толщина воздушных прослоек считается рациональной?

11. Какая толщина пакета теплозащитной одежды является предельной и почему?

12. Какое влияние на тепловую защиту пакета оказывает его воздухопроницаемость?

13. Что такое воздухопроницаемость, в каких единицах она измеряется, от каких факторов зависит?

14. Какими способами можно уменьшить воздухопроницаемость одежды? Увеличить?

15. Как влияет влажность пакета на его тепловое сопротивление и почему?

16. Назовите основные защитные свойства спецодежды.

17. Назовите гигиенические свойства спецодежды.

18. Каково содержание технических условий на спецодежду?

19. Какова номенклатура показателей качества тканей и спецодежды, изготовленной из них?