Журнал «Медицина неотложных состояний» 2 (41) 2012

Заболевания, вызываемые воздействием нагревающего микроклимата

Нагревающий микроклимат — сочетание параметров, при котором имеет место изменение теплообмена человека с окружающей средой, проявляющееся в накоплении тепла в организме (> 2 Вт) и/или в увеличении доли потерь тепла испарением влаги (> 30 %). Воздействие нагревающего микроклимата также вызывает нарушение состояния здоровья, снижение работоспособности и производительности труда.

Работа в таких условиях может привести к дискомфортным теплоощущениям, значительному напряжению процессов терморегуляции, а при большой тепловой нагрузке — и к нарушению здоровья (перегреванию).

Такого рода микроклимат создается в помещениях, где технология связана со значительными выделениями тепла в окружающую среду, то есть когда производственные процессы идут при высокой температуре (обжиг, прокаливание, спекание, плавка, варка, сушка). Источниками тепла являются нагретые до высокой температуры поверхности оборудования, ограждений, обрабатываемые материалы, остывающие изделия, выбивающиеся через неплотности оборудования горячие пары и газы. Выделение тепла определяется также работой машин, станков, вследствие чего механическая и электрическая энергия переходит в тепловую.

В химических производствах выделение тепла может быть связано с экзотермическими химическими реакциями.

Если выделение тепла в холодный период года превышает теплопотери здания за счет охлаждения и при этом составляет более 23 Вт/м³, то такие цеха традиционно назваются горячими.

К числу производств с нагревающим микроклиматом относятся: горячие цеха цветной и черной металлургии, машиностроительной, химической и текстильной промышленности, стекольных и сахарных заводов, добыча угля и руды в глубоких шахтах. Температура воздуха в горячих цехах может достигать 33–40 °С, а в ряде случаев, в особенности в летнее время, и более высокого уровня.

В некоторых рабочих помещениях высокая температура воздуха сочетается с его высокой влажностью, что значительно увеличивает тепловую нагрузку на работающих, затрудняя у них теплообмен. Такие условия труда наблюдаются в красильных цехах текстильных фабрик (температура крашения 60–105 °С, источники влаги — поверхности красильных и промывных ванн, мокрая ткань, относительная влажность достигает 80 %). Аналогичное сочетание метеорологических факторов наблюдается в глубоких угольных шахтах, где на глубине 1100 м в очистных и подготовительных забоях регистрируется температура до 34 °С при относительной влажности 85–100 %.

Тепло выделяется в основном за счет теплообмена с горными породами и вследствие окисления угля и угольной пыли, а влаговыделения связаны с влагообильностью пород. В цветной металлургии, при гидрометаллургическом получении алюминия, цинка, кобальта, редких металлов в отделениях гидрохимии, где технологический процесс происходит при температуре 85–170 °С, а температура поверхностей оборудования и открытых поверхностей горячих жидкостей не превышает 25–85 °С, температура воздуха может достигать 30 °С во все периоды года при относительной влажности от 60 до 80 %.

В условиях нагревающего микроклимата работают и люди, выполняющие свои профессиональные обязанности на открытом воздухе в летний период при значительной инсоляции в средней полосе, на юге России (сельскохозяйственные рабочие, строители). При этом температура воздуха может доходить до 30–35 °С, а интенсивность инсоляции до 700–750 Вт/м² (доля инфракрасного излучения не менее 50 %).

Такие микроклиматические условия оказывают существенное влияние на теплообмен работающего человека. Длительное поступление большого количества тепла в организм, превышающего его возможности по теплоотдаче, вызывает нарушение терморегуляции — перегревание организма или тепловое поражение.

Патогенез. Ведущую роль в патогенезе тепловых поражений отводят функциональным нарушениям нервной системы. Сложные вегетативно-эндокринные нарушения, нарушения обмена веществ с образованием токсических продуктов, нарушения водно-солевого обмена (обезвоживание и гипохлоремия) следует рассматривать как последовательные патогенетические звенья.

Патогенез основных признаков тепловых поражений можно представить следующим образом. Действие на организм эндогенного тепла осуществляется тремя путями: раздражением терморецепторов, нагреванием тканей и нагреванием крови. В результате раздражения терморецепторов рефлекторно понижается интенсивность обмена веществ, усиливается потоотделение, расширяются периферические сосуды, перераспределяется кровь (гиперемия поверхностных частей тела, анемия внутренних органов), усиливается кровоток вследствие учащения сердечной деятельности, появляются одышка и ряд других изменений, направленных на повышение теплоотдачи и уменьшение теплообразования.

Одним из важных повреждающих факторов при перегревании является появление в крови продуктов тепловой денатурации белков крови и тканей, а также недоокисленных продуктов нарушенного тканевого обмена. Гипохлоремия усиливает патологические процессы, вызванные дегидратацией, в том числе сгущение крови. Последнее создает значительную нагрузку на сердце. В результате перегрузки сердца и изменений в сердечной мышце и сосудах, вызываемых высокой температурой, возникает острая сердечно-сосудистая недостаточность.

Острые тепловые поражения. При острых тепловых поражениях наблюдаются три клинические формы: легкая, средней тяжести и тяжелая. Тяжесть поражения определяется в основном степенью нарушения теплорегуляции. Основными в патогенезе этой формы тепловых поражений являются кислородное голодание и аутоинтоксикация, развивающиеся при тепловом повреждении тканей в результате денатурационных изменений белка.

При легкой форме отмечаются жалобы на утомление, общую слабость, вялость, сонливость, головную боль, тошноту. Дыхание и пульс бывают несколько учащены. Температура тела — субфебрильная, реже — нормальная. Кожа влажная, прохладная на ощупь. Отдых и устранение теплового воздействия бывают достаточными для ликвидации этих симптомов в течение 2–3 ч. Тепловое поражение средней тяжести характеризуется значительными нарушениями различных функций организма и сопровождается следующими симптомами: резко выраженной общей слабостью, головной болью, тошнотой, рвотой. Может наблюдаться кратковременная потеря сознания. Кожа гиперемирована, влажная, потоотделение усилено. Пульс и дыхание учащены. Артериальное давление в пределах нормы или незначительно повышено. Температура тела повышена до фебрильных цифр (40–41 °С). Длительность периода выздоровления при своевременной медицинской помощи 2–3 сут.

Тяжелая форма острого теплового поражения может развиваться из легкой и средней тяжести заболевания. Может возникнуть внезапно, без заметных предвестников, и также внезапно, в течение нескольких минут, закончиться смертью пострадавшего. В большинстве случаев при тяжелой форме острого теплового поражения причиной летального исхода являются резко выраженные функциональные расстройства и структурные нарушения в тканях. Эта форма характеризуется быстрым нарастанием тяжести поражения и поэтому бывает кратковременной. Первыми появляются признаки поражения центральной нервной системы: потеря сознания или психомоторное возбуждение, тошнота, рвота, ослабляются и угасают рефлексы, появляются клонические, тонические, реже тетанические судороги, непроизвольные дефекация и мочеиспускание, парезы и параличи, и наконец, глубокое коматозное состояние. Иногда может наблюдаться остановка дыхания (асфиксическая форма). Кожа гиперемирована, влажная, реже синюшная, покрыта липким потом, горячая. Может наблюдаться прекращение потоотделения. Температура тела достигает 42 °С и выше. Дыхание учащено до 30–40 в минуту, пульс 120–140 ударов в минуту, мягкий или нитевидный, аритмичный. Артериальное давление в большинстве случаев понижено до весьма низких цифр (50 мм рт.ст.).

Выздоровление после перенесенной тяжелой формы теплового поражения наступает через 10–15 дней, иногда через месяц и более наблюдаются остаточные явления в виде нарушений функции нервной системы (неустойчивость сосудистого тонуса и температуры, парезы, параличи, интеллектуальные расстройства).

Подострые тепловые поражения возникают при длительном пребывании в условиях высокой внешней температуры без нарушений процессов теплорегуляции в организме. Основным в патогенезе подострых тепловых поражений является нарушение водно-солевого баланса как следствие усиленного потовыделения. Для дегидратационной формы характерны следующие симптомы: неустойчивость температуры от субфебрильных до субнормальных величин, общая слабость, разбитость, повышенная утомляемость, головокружение, головные боли, повышенная потливость, олигурия, одышка, тахикардия, вазомоторные реакции, возможны обморочные состояния, рвота. В тех случаях, когда тепловое воздействие сопровождается большой потерей хлоридов, возникает судорожная форма (судорожная болезнь) теплового поражения. Пострадавшие жалуются на периодически возникающие болезненные судороги различных групп мышц, чаще ног, лица, иногда переходящие в общие судороги. В крови увеличено количество эритроцитов и гемоглобина, умеренный лейкоцитоз, содержание хлоридов понижено, повышена вязкость крови. Олигурия с низким содержанием хлоридов.

Хронические тепловые поражения. Хроническое действие высокой внешней температуры у различных лиц проявляется по-разному. Это обусловлено прежде всего индивидуальными особенностями организма, его способностью адаптироваться к действию микроклимата горячих цехов. Состояние терморегуляции при хроническом тепловом поражении характеризуется незначительным повышением температуры тела в пределах 37,2–37,5 °С и более высоким подъемом температуры кожи (34,5–35,5 °С). При этом отмечается выравнивание термотопографии. Разница между уровнем температуры тела и кожи уменьшается, что является показателем ухудшения теплоотдачи и кумуляции тепла в организме. Увеличение влагопотери приводит к уменьшению веса тела в течение рабочего дня на 1,0–1,5 %. Хроническое тепловое поражение нередко сопровождается постоянной жаждой. В зависимости от преобладания симптомов поражения органов и систем при хроническом воздействии на организм высокой температуры условно выделены четыре синдрома (возможно их сочетание) хронического теплового поражения: 1) неврастенический; 2) анемический; 3) сердечно-сосудистый; 4) желудочно-кишечный.

Лечение тепловых поражений должно способствовать нормализации процессов терморегуляции и других нарушенных функций. Начинать лечение следует с гидропроцедур. В легких случаях рекомендуется теплый душ 26–27 °С в течение 5–8 мин, при выраженных формах — ванны 29 °С в течение 7–8 мин с последующим душем 26 °С. При отсутствии душа и ванн применяют влажное обертывание в течение 10–15 мин. Холод на голову. Дают обильное питье до полного утоления жажды. Полный покой, отдых в лежачем положении.

При наличии показаний назначают успокаивающие (препараты брома, валерианы) и сердечно-сосудистые средства (камфора, кофеин, кордиамин). Показана кислородная терапия. При наличии судорог внутримышечно или внутривенно вводят седуксен — 2 мл (20 мг). Для устранения явлений интоксикации, дегидратации и гипохлоремии показано внутривенное введение изотонического раствора хлорида натрия, глюкозы, плазмы. При судорожной форме дополнительно рекомендуется вводить внутривенно 10% раствор хлорида натрия. При ослаблении или остановке дыхания рекомендуются вдыхание кислорода в смеси с углекислотой (карбоген), искусственное дыхание, внутривенно — лобелин, цититон.

Профилактика. Комплекс мероприятий, направленный на предупреждение неблагоприятного воздействия нагревающего микроклимата, включает следующие элементы:

— мероприятия, исключающие и сокращающие пребывание рабочих в неблагоприятной зоне (механизация ручных операций, автоматизация производственных процессов, дистанционное управление);

— мероприятия, ограничивающие тепло- и влаговыделения от технологического источника (герметизация, термоизоляция, экранирование источника теплового или инфракрасного излучения);

— мероприятия, направленные на снижение инфракрасного излучения, температуры и влажности воздуха рабочей зоны (экранирование рабочего места, рациональная вентиляция);

— защита работающих от нагревающего микроклимата с помощью средств индивидуальной защиты — костюмы, обувь, каски, рукавицы, очки, щитки;

— мероприятия, нормализующие физиологические функции организма во время работы и отдыха (воздушные души, рациональный режим труда и отдыха, питьевой режим, гидропроцедуры, комнаты и кабины для отдыха с охлаждением).

Для ограничения отдачи тепла от производственного оборудования в горячих цехах необходимо широко использовать средства локализации тепловыделений и теплоизоляции: теплопоглотительные, теплоотводящие, теплоотражательные экраны. Удаление избытка тепла из горячих цехов осуществляется вентиляцией и аэрацией (организованной естественной вентиляцией).

Рекомендуется также во время регламентированных перерывов принимать гидропроцедуры, то есть обмывать верхнюю половину тела водой температурой от 34 до 26 °С, сняв пот, соли и избытки тепла с поверхности кожи. С этой целью, например, в горячих цехах металлургических предприятий предусмотрены так называемые полудуши в составе бытовых помещений.

Организация питьевого режима должна преследовать цель обеспечения рабочих достаточным количеством питьевых средств. В горячих цехах рабочие должны иметь свободный доступ к средствам для утоления жажды, рекомендуется употреблять жидкость, содержащую витамины, полноценные белки, минеральные соли. При выполнении тяжелой физической работы в условиях значительной тепловой нагрузки (температура воздуха более 40 °С, интенсивное инфракрасное излучение), когда влагопотери составляют более 5 литров за рабочую смену, хорошо зарекомендовал себя питьевой режим с использованием газированной подсоленной воды (до 0,5 % NaCl) из сатураторных установок.

Большое значение в профилактике тепловых поражений имеют первичный отбор поступающих на работу в горячий цех, периодические медицинские осмотры, диспансерное наблюдение, позволяющие оценить степень приспособления организма к воздействию высокой температуры, выявить ранние признаки хронических перегреваний.

При проведении предварительных медицинских осмотров противопоказаниями для приема на работу в условиях воздействия высоких температур и интенсивного теплового излучения являются хронические заболевания сердечно-сосудистой системы с нарушениями компенсации, хронические заболевания кожи, хронический гастрит с частыми обострениями, нарушение остроты зрения (без коррекции ниже 0,7 на одном глазу и ниже 0,2 на другом), нарушения цветоощущения, отсутствие бинокулярного зрения, ограничение поля зрения на 20 градусов, катаракта.

Заболевания, вызываемые воздействием низких температур

Охлаждающий микроклимат — сочетание параметров, при котором имеет место превышение суммарной теплоотдачи в окружающую среду над величиной теплопродукции организма, приводящее к образованию общего и/или локального дефицита тепла в теле человека (> 2 Вт).

В качестве примера можно привести строителей, работающих при температуре от 0 до –12 °С и скорости движения воздуха 1–5 м/c, или трактористов, когда в кабинах тракторов, не имеющих обогревательных устройств, температура воздуха около 8 °С, а температура пола и потолка кабины около 11 °С.

В условиях охлаждающего микроклимата находится большое количество людей, занятых наружными работами или работами на открытом воздухе в холодный период времени (зимой, ранней весной, поздней осенью). Это нефтяники, газовики, строители зданий, мостов, железных дорог, туннелей, лесозаготовители, сельскохозяйственные рабочие, работники горнорудных и угольных карьеров.

Также в похожих условиях оказываются в холодное время года и рабочие в неотапливаемых помещениях элеваторов, складов, некоторых цехах судостроительных заводов.

Особо неблагоприятными условиями характеризуются работы, выполняемые на хладокомбинатах. Рабочим при выполнении своих профессиональных обязанностей приходится находиться в различных холодильных камерах (при укладке пищевых продуктов, их сортировке, выдаче), имеющих температуру от +3 до –30 °С, на протяжении 60–75 % рабочей смены. Особенностью микроклимата в холодильных камерах является то, что низкие температуры воздуха сочетаются с его высокой относительной влажностью (80–95 %) при малой подвижности.

Воздействию охлаждающего микроклимата, общему переохлаждению организма, воздействию низких температур в производственных условиях могут подвергаться также сплавщики леса и рыбаки.

Охлаждающий микроклимат вызывает дискомфортное тепловое ощущение и напряжение процессов терморегуляции организма, что может приводить к дефициту тепла и переохлаждению.

Патогенез. В патогенезе развития холодового нейроваскулита основное значение придают нарушению периферического кровообращения в результате рефлекторного спазма капилляров и артериол, а также нарушению питания тканей вследствие поражения нервно-трофического аппарата. Холодовые нейроваскулиты в одинаковой мере возникают как в верхних, так и в нижних конечностях. Однако особенности сосудистого русла нижних конечностей, в частности слабое развитие коллатерального кровообращения, в большей степени способствуют возникновению спазмов магистральных сосудов ног, что приводит к образованию пристеночных тромбов именно в сосудах нижних конечностей.

Клиническая картина. Ознобление чаще всего наблюдается в конечностях. Возможно развитие сенсорной полиневропатии верхних конечностей от воздействия охлаждающего микроклимата (холодовая полиневропатия, вегетативно-сенсорная полиневропатия от воздействия охлаждающего микроклимата), которая представляет собой поражение периферических нервов конечностей в результате воздействия охлаждающего производственного микроклимата. Клиническая картина развивается на фоне уже имеющегося периферического ангиодистонического синдрома конечностей.

Выражается оно в покраснении кожи, снижении кожной температуры. Больные жалуются на распирающие и колющие боли в руках и ногах, парестезии, зуд. При прекращении дальнейшего охлаждения все явления быстро стихают. Возникают постоянная ­отечность кистей, акроцианоз, гипергидроз конечностей, нарушается болевая чувствительность.

Наблюдается тугоподвижность пальцев рук по утрам, боли в дистальных отделах конечностей, сопровождающиеся парестезиями.

Нарушается выполнение руками точных дифференцированных движений, возникают трудности при попытке взять пальцами рук мелкие предметы. Отмечаются нарушения чувствительности по дистальному типу в виде болевой гиперестезии по типу «перчаток» и/или «носков» на начальных этапах. По мере прогрессирования заболевания гиперестезия сменяется гипестезией. Снижается не только болевая, но и температурная, тактильная чувствительность.

Периферические полиневриты конечностей, сопровождающиеся сосудистыми нарушениями (периферический ангиодистонический синдром), развиваются обычно у лиц, работающих в условиях относительно низкой температуры воздуха и повышенной влажности. Охлаждение нередко сочетается со значительным физическим напряжением (сплавщики леса, рыбообработчики, рыбаки, рабочие холодильников).

Во второй фазе холодовых ангионеврозов к функциональным изменениям присоединяются органические нарушения, характеризующиеся постепенным ухудшением кровоснабжения конечностей. В этой фазе патологические явления отличаются стойкостью и требуют длительного лечения в стационаре, а иногда и хирургического вмешательства.

При хронических ангионеврозах наблюдается стойкий отек дистальных отделов конечностей, выраженный гипергидроз и цианоз их. Характер и выраженность болевых ощущений и парестезии часто зависят от индивидуальной чувствительности больного к холоду. У некоторых лиц реакция на охлаждение бывает значительно выражена, несмотря на относительно небольшую продолжительность работы в условиях пониженной температуры воздуха. Таким больным дальнейшая работа, связанная с ­охлаждением, противопоказана.

При длительном хроническом воздействии холода и влаги ангионевроз может медленно прогрессировать, в отдельных случаях может сопровождаться выраженными ишемическими расстройствами, протекающими по типу облитерирующего эндартериита.

Вследствие развития частичной непроходимости периферических сосудов у больных с облитерирующим эндартериитом наблюдаются признаки перемежающейся хромоты, слабость в конечностях, выраженные боли в мышцах голеней при ходьбе, акроцианоз стоп, отсутствие пульсации сосудов на стопах, трофические нарушения в виде сухости кожи, шелушения; в далеко зашедших случаях возникают язвы на стопах и голенях.

Возможно развитие так называемой «траншейной стопы» («стопы шахтера») — отморожения стоп, возникающего под влиянием умеренного, но непрерывного и длительного действия влажного холода.

«Траншейная стопа» в мирное время встречается редко, в основном она характерна для позиционной войны (а также работы в обводненных траншеях), когда в результате длительного пребывания солдат (рабочих) в траншеях в условиях пониженной температуры окружающей среды сырая обувь, увеличивая теплопроводность кожных покровов, способствует выравниванию внешних и тканевых температур, а следовательно, развитию местной гипотермии.

Заболевание начинается с расстройств осязательной, термической и болевой чувствительности, которые проявляются сначала на внутренней и подошвенной поверхности больших пальцев стоп, а затем распространяются на всю стопу. Присоединяются отеки, не исчезающие после согревания. После многократных повторных охлаждений и согреваний вследствие нейроциркуляторных нарушений может развиться влажная гангрена. Для «траншейной стопы» характерны локализация и тяжесть поражения. Это исключительно отморожение четвертой степени стоп, их полное или почти полное омертвение. Скрытый период выражен неотчетливо и продолжается обычно 4–5 дней. Значительная тяжесть повреждения определяется утратой чувствительности в участках отморожения, в результате чего пострадавшие не в состоянии адекватно оценить тяжесть поражения стоп.

Диагностика. Основывается на данных анамнеза — длительный стаж работы в условиях воздействия охлаждающего микроклимата, постепенное развитие заболевания. Из инструментальных исследований используются термография (определяется гипотермия), капилляроскопия (спазм и/или спастико-атоническое состояние капилляров), периферическая реовазография (снижение пульсового кровенаполнения, повышение сосудистого тонуса), УЗДГ периферических сосудов. Дифференциальная диагностика проводится с болезнью и синдромом Рейно, заболеваниями периферических сосудов (аутоиммунные, метаболические и токсические), сирингомиелией, системными поражениями соединительной ткани (склеродемия, системная красная волчанка и другие заболевания). Для проведения дифференциальной диагностики показана консультация ревматолога, ангиохирурга, невролога.

Лечение. Терапия ангионеврозов конечностей от воздействия низких температур в производственных условиях должна быть направлена на устранение болевого синдрома, уменьшение спазма сосудов конечностей, улучшение коллатерального кровообращения, улучшение функций микроциркуляторной системы. С этой целью назначают физиотерапию: ультрафиолетовое облучение конечностей чередуют с применением токов УВЧ или коротковолновой диатермии. Для улучшения обменных процессов назначают препараты, улучшающие кровоснабжение и трофику тканей (витамины группы В, аскорбиновая кислота, папаверин, никотиновая кислота, галидор). Рекомендуются также малые транквилизаторы и средства, способствующие нормализации функций вегетативной нервной системы. В случаях осложненного течения заболевания показано оперативное лечение.

Профилактика. Важным направлением профилактики профессиональных переохлаждений является предоставление работающим в условиях воздействия низких температур перерывов для обогреваний в специальных помещениях. Помещения для обогрева, а также для сушки одежды преду­смотрены в наборе санитарно-гигиенических помещений для работающих на открытом воздухе. Помещение для обогрева должно иметь температуру воздуха 21–25 °С, скорость воздуха не выше 0,1 м/с. Для скорейшего восстановления температуры кожных покровов наряду с общим обогревом используется местный обогрев рук и ног. Во время регламентированных перерывов рекомендуется горячий чай, в обеденный перерыв обязательно горячее питание и после работы согревающий душ, который сразу же восстанавливает температуру кожных покровов.

Используются рациональная, утепленная спецодежда, утепленное белье, рукавицы (суконные, ватные). При работе в холодных условиях большое внимание уделяется рациональной обуви. Так, для строителей железных дорог применяются сапоги, верх которых сделан из юфтевой и искусственной кожи, подошвы — из формованной морозостойкой резины. Для защиты головы — пристегивающийся капюшон, шлем, каска с утепленным подшлемником.

Дополнительными медицинскими противопоказаниями для работы в условиях локального охлаждения и при пониженной температуре воздуха являются: хронические заболевания периферической нервной системы, облитерирующие заболевания сосудов, периферический ангиоспазм, выраженное варикозное расширение вен, тромбофлебит, хронические воспалительные заболевания матки и придатков с частыми обострениями.