Повышенное атмосферное давление как вредный производственный фактор

ГЛАВА 5 ПОВЫШЕННОЕ И ПОНИЖЕННОЕ АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

5.1. повышенное давление

Повышенное атмосферное давление – фактор производственной среды, имеющий место при выполнении работ в кессоне, работе водолазов, сеансах гипербарической оксигенации и хирургических операциях в барокамерах, при подводном плавании.

Кессонные работы выполняются под водой или под землей в насыщенных водой грунтах при строительстве мостовых и других гидротехнических сооружений, при проходке стволов шахт и туннелей. Путем закачки воздуха в замкнутое пространство вода из него отжимается за счет выравнивания гидростатического давления. Рабочая камера кессона имеет шлюз, в который заходят рабочие. Шлюз герметизируется, и в него с помощью компрессора закачивается воздух до заданного избыточного давления; при выравнивании давления воздуха в шлюзе с давлением внутри основной камеры (кессона) рабочие входят в кессон. При выходе из кессона давление в шлюзе постепенно снижается до нормального.

Важнейший вредный производственный фактор при работе в кессоне – повышенное атмосферное давление. Как правило, при этом имеются сопутствующие неблагоприятные микроклиматические условия (повышенная относительная влажность воздуха, его дискомфортная температура). Воздушная среда кессона может быть загрязнена аэрозолями смазочных масел (источник – компрессоры) и сварочных работ, метаном (из грунта) и др. Наконец, механизированные инструменты, используемые в кессоне, могут быть источником шума и вибрации.

Для выполнения водолазных работ применяется специальное мягкое снаряжение, которое по способу подачи газовой смеси для дыхания подразделяется на снаряжение с открытой схемой дыхания, вентилируемое, инжекторно-регенеративное и регенеративное. В водолазном снаряжении открытой схемы подача воздуха для дыхания осуществляется из баллонов высокого давления. Это снаряжение может быть использовано на глубине до 40 м (о причине

ограничения см. ниже). Вентилируемый водолазный скафандр через гибкий шланг снабжается воздухом в подшлемном пространстве с поверхности. В этом снаряжении водолазы могут работать на глуби- не до 60 м. Инжекторно-регенеративное снаряжение позволяет спускать водолаза до 100 м, и, наконец, на глубине до 200 м применяется специальное регенеративное оборудование. При спусках на большую глубину используется жесткий (металлический) аппарат.

Работа водолаза осуществляется в необычной для человека водной среде, обладающей свойствами высоких теплопроводности и теплоемкости. В этой связи для предупреждения переохлаждения в зависимости от температуры воды применяются шерстяное белье и теплое обмундирование. При передвижении и работе водолаза под водой повышается уровень энерготрат.

При выполнении кессонных и глубоководных работ различают три периода: повышение давления – компрессия, пребывание человека под повышенным давлением, период понижения давления – декомпрессия. Каждому из них присущ специфический комплекс функциональных изменений в организме. В условиях повышенного барометрического давления в результате возрастания парциального давления кислорода наблюдаются уменьшение объема легочной вентиляции и урежение частоты сокращений сердца. В случае форсиро- ванной компрессии или при нарушении проходимости евстахиевой трубы возможно появление чувства боли в ушах вследствие разницы давлений внешнего и внутри барабанной полости. Следует отметить, что при первых погружениях возможно развитие состояния эйфории, которое в последующем исчезает (в связи с привыканием). Длительное пребывание человека под избыточным давлением около 7 атмосфер потенциально опасно, так как в этих условиях азот воздуха обладает наркотическим действием. В этой связи при дыхании обычным воздухом глубина спуска водолазов ограничивается, а при глубоководных спусках азот воздуха замещается гелием, который не обладает этим свойством при реальных глубоководных спусках, осуществляемых в мягких костюмах.

Наиболее опасным является период декомпрессии, во время которого или после выхода из него в условиях нормального давления может развиться декомпрессионная (кессонная) болезнь. Патогенетический механизм развития этого поражения заключается в том, что при повышенном атмосферном давлении наблюдается постепенное насыщение тканей организма азотом и другими газами.

Равновесие между парциальным давлением газовой среды и тканями организма, например, по азоту возникает через 4 часа. В процессе декомпрессии происходит выход азота из тканей (десатурация) через кровь и легкие вследствие падения его парциального давления в окружающей среде.

Если декомпрессия происходит быстро, в крови и других жидких средах организма образуются множественные пузырьки азота, и, как следствие, возникает газовая эмболия сосудов, степень которой предопределяет клинические признаки декомпрессионной болезни. Появлению признаков декомпрессионной болезни способствуют переохлаждение и перегревание организма, высокая степень утомления, ведущие к замедлению скорости освобождения тканей организма от растворенного азота. При появлении признаков декомпрессионных расстройств пострадавший срочно помещается в лечебную камеру, в которой создается избыточное давление, соответствующее рабочему уровню компрессии, и после исчезновения признаков декомпрессионных расстройств производят лечебную декомпрессию (много медленнее обычной).

В основе комплекса профилактических мероприятий лежат «Правила безопасности при производстве работ под сжатым воз- духом (кессонные работы)». Эти правила определяют время компрессии и декомпрессии и сроки работы в кессоне. При проведении водолазных работ пользуются специальными таблицами, регламентирующими виды деятельности, глубину погружения и соответствующие режимы декомпрессии. Правила безопасности водолазных работ предусматривают ступенчатую декомпрессию, при которой подъем водолаза осуществляется с остановками на различных глубинах. Срок пребывания на остановках зависит от глубины спуска и времени пребывания под водой. Более совершенный способ декомпрессии – размещение водолаза в специальной камере на первом подъеме с последующей декомпрессией в камере уже на поверхности. Для улучшения гигиенических условий труда в кессоне максималь- но механизируются выполняемые работы (использование щитовой проходки в туннелях), поддерживаются нормируемая температура воздушной среды, ее качественный состав.

При выходе из кессона рабочим дается горячий чай или кофе, создаются условия для принятия горячего душа. При выполнении кессонных работ организуется здравпункт с круглосуточным дежурством медперсонала. Для лечения легких форм декомпрес-

сионных расстройств при амбулатории организуется процедурная комната с водяной и суховоздушной ваннами.

К работам в кессонах допускаются мужчины в возрасте 18-50 лет, женщины – только в качестве инженерно-технических и медицинских работников при отсутствии беременности. Утвержден список медицинских противопоказаний для приема на кессонные и водолазные работы.

5.2. ПОНИжЕННОЕ ДАВЛЕНИЕ

Пониженное атмосферное давление как вредный профессиональный фактор сопровождает деятельность человека в горных условиях (геологоразведочные работы, строительство дорог и гидротехнических сооружений, добыча полезных ископаемых, горный туризм и альпинизм) и при выполнении полетов.

При подъеме на высоту падение барометрического давления в тропосфере носит экспоненциальный характер. В этой связи при подъеме на высоту в организме человека возникает гипоксия, при- водящая к снижению умственной и физической работоспособности, возможны высотные декомпрессионные расстройства. Следует особо подчеркнуть, что основа развивающегося кислородного голодания

– снижение парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе. С подъемом на высоту рСО2 (40 мм рт.ст.) и давление водяных паров (47 мм рт.ст.) в альвеолярном воздухе практически не меняются. В этой связи скорость падения парциального давления в альвеолярном воздухе при подъеме на высоту более крутая, чем в окружающей среде (на уровне моря парциальное давление О2 в окружающей среде составляет 159 мм рт.ст., в альвеолярном воздухе

– 105 мм рт.ст.). На высоте 12 км (атмосферное давление 145 мм рт.ст) парциальное давление О2 в альвеолярном воздухе при дыхании даже чистым кислородом составит только половину от наземных условий, т.е. в этом случае для поддержания жизненных функций необходима подача кислорода под избыточным давлением.

Физиологические сдвиги, обусловленные гипоксией при подъеме на высоту, наблюдаются у отдельных лиц на высоте 2500-3000 м, на высоте 4500 м у большинства людей появляются признаки «высотной», или «горной» болезни. Ранние признаки ее проявляются в форме головокружений, апатии, в дальнейшем развиваются нару- шение координации движений, головная боль, мышечная слабость,

адинамия, эйфория или угнетенное состояние, ослабление памяти и внимания, падает острота зрения.

При подъеме на высоту патологические проявления, возникающие в организме, их глубина зависят от высоты, времени действия, скорости и кратности перепадов барометрического давления.

При выполнении полетов расстройства, возникающие при перепадах давления в газосодержащих полостях тела, носят название барокавепатий (высотный метеоризм, бароденталгия, баросинусо- патия, баротравма легких). Наиболее глубокие нарушения в организме человека происходят при взрывной декомпрессии, т.е. при очень быстром перепаде давления в случае разгерметизации летательного аппарата на значительных высотах (свыше 19 000 м).

Причиной гибели человека при взрывной декомпрессии на этой высоте может быть декомпрессионная болезнь, острая кислородная недостаточность, баротравма легких, обусловленная быстрым расширением объема воздуха, находящегося в легких и не успевающего выйти через воздухоносные пути, и высотная эмфизема, возникающая в форме парогазовых пузырьков в участках с низким гидростатическим и внутритканевым давлениями (крупные вены и лимфатические сосуды, подкожно-жировая клетчатка). При этом наблюдается отслоение кожи и увеличение объема тела. Это связано с тем, что на высоте 19 300 м температура кипения воды становится равной температуре тела человека. С целью профилактики указанных последствий при выполнении высотных полетов используются высотно-компенсирующие костюмы, создающие давление на кожные покровы, и шлемы с подачей дыхательной смеси в зону дыхания.

Высотно-компенсирующий костюм, кроме того, позволяет увеличить степень переносимости перегрузок до 2g.

Важно подчеркнуть, что с целью повышения безопасности полетов, повышения их надежности в военной авиации используется двойная система, включающая использование высотно-компенсирующего костюма с подачей газовой смеси в подшлемное пространство (индивидуальная система защиты) и герметизация кабины летчика с поддержанием в ней независимо от высоты полета барометрического давления, равного высоте 8000 м. Так, при выходе из строя индивидуальной системы жизнеобеспечения у летчика есть время (так называемое «резервное время летчика»), равное примерно 1,5 мин, в течение которого летчик может выполнить многие действия по спасению своей жизни и летательного аппарата. При отсутствии герме-

тичности кабины в такой обстановке (на высоте, например, 25 000 м) потеря сознания в результате острой кислородной недостаточности наступает мгновенно.

В целом профессиональная деятельность летного состава является предметом изучения специального раздела профилактической медицины – авиационной медицины.

Для ускорения адаптации людей, мигрировавших в высокогорные условия из равнинных местностей, используются предварительная, специфическая (в барокамерах) тренировка, рациональное питание. Важное значение в профилактике высотной болезни занимают рациональный режим труда, механизация и автоматизация технологических процессов, профессиональный отбор.