Повышенное давление газовой среды

Повышенное давление газовой среды thumbnail

Организм человека сталкивается с факторами повышенного давления газовой и водной среды в процессе

водолазных спусков и кессонных работ, в подводных домах, при плавании с аквалангом, при лечении сжатым воздухом в камерах повышенного давления и барооперационных.

В России ежегодно работают под водой или пребывают в условиях повышенного давления газовой среды несколько десятков тысяч человек. Число аквалангистов (дайверов) систематически пребывающих под водой с каждым годом увеличивается.

Характеризуя изменения жизнедеятельности человека в условиях повышенного давления газовой и водной среды, необходимо учитывать следующие факторы:

  1. Величина повышенного давления (Р). Напомним, что воздух имеет массу и оказывает определенное давление, называемое атмосферным, на поверхность земли. На широте 45° на уровне моря при температуре О°С атмосферное давление составляет 760 мм рт.ст. или 1 атм. Техническая атмосфера (кгс/см2) соответствует давлению 10 метров водного столба или 735,6 мм рт.ст. Давление сверх атмосферного называют избыточным и измеряют с помощью манометров. Сумма избыточного и атмосферного давления называют абсолютным давлением. Так, при плавании на глубине 20 метров на человека будет действовать избыточное давление 2 атм. или абсолютное давление 3 атм. На каждый квадратный сантиметр нашего тела давит атмосферное давление с силой 1 кг. Так как поверхность тела взрослого человека составляет в среднем 1,5-1,8 м2, то в обычных условиях на человека воздух давит с силой, равной 15-18 тонн. Это давление не только не ощущается нами, но является нормальным фактором окружающей среды. Чем глубже погружается человек, тем большее давление действует на его тело. На глубине20 м избыточное давление на поверхности тела составит примерно 30-36 тонн. Такое огромное давление раньше представлялось угрожающим жизни. С началом водолазных погружений (активное освоение глубин началось середины девятнадцатого века) была доказана сравнительная легкость, с которой переносилось такое давление. Это объясняется тем, что тело человека состоит на 62-65% из воды, которая практически не сжимается (на каждую атмосферу объем воды уменьшается приблизительно на 0,0004%). Однако при вертикальном положении давление воды более плотно обжимает ноги. У человека ростом 175 см величина добавочного давления на стопы по сравнению с верхней частью головы составит 0,175 кгс/см2. В ногах нарушается кровообращение из-за сдавления поверхностных кровеносных сосудов. Поэтому с физиологической точки зрения горизонтальное положение подводного пловца считается наилучшим, так как имеется практически одинаковое обжатие всех частей тела;
  2. Парциальное (частичное) давление газов (рО2, рСО2, рN2). Под ним понимают долю (часть) общего давления, приходящегося на конкретный газ, входящий в газовую смесь. Парциальное давление зависит от процентного содержания газа в газовой смеси (напомним, что воздух – это естественная газовая смесь, состоящая из 78,1% азота, 20,9% кислорода, 0,9% аргона, 0,03% углекислого газа, а также водорода, гелия, неона и других индифферентных газов в очень малых количествах) и абсолютного давления, под которым находится эта смесь: р=Р•n/100, где n-процентное содержание газа в смеси по объему. Знание парциального давления того или иного газа важно потому, что физиологическое действие газа определяется не относительным процентным содержанием его в смеси, а величиной парциального давления. Например, мы уже знаем, что в атмосферном воздухе содержится около 21% кислорода. Парциальное давление его составляет 0,21 атм. Если человек будет дышать на поверхности смесью, в которой всего 5% кислорода, то он мгновенно потеряет сознание и погибнет от недостатка кислорода (это специфическое заболевание называют «кислородным голоданием»), так как рО2 будет в данном случае равно 0,05 атм. Если же человек будет вдыхать 5%-ную смесь на глубине 30 метров, где абсолютное давление равно 4 атм., он будет чувствовать себя хорошо. Ведь рО2 на глубине 30 м увеличилось в 4 раза и стало равно 0,20 атм.;
  3. Быстрота повышения и понижения давления. При быстром погружении давление в воздухосодержащих полостях не успевает сравниваться с наружным давлением, что приводит к болезненным состояниям, получившим название «баротравмы уха и придаточных пазух». Реже встречается «баротравма кишечника» или «баротравма зуба». При быстром всплытии возможно развитие очень грозного заболевания «баротравмы легких».
  4. Насыщение (сатурация) и рассыщение (десатурация) организма индифферентными газами.Игнорирование закономерностей процессов сатурации и десатурации приводит к развитию самой распространенной и опасной специфической патологии — «декомпрессионной болезни», которая возникает при всплытии с нарушением режима декомпрессии (встречаются случаи заболевания, возникающие при всплытии без нарушений режима декомпрессии, обусловленные низкой устойчивостью конкретного аквалангиста к декомпрессионной болезни) и характеризуется образованием газовых пузырьков в организме из-за возникающего пересыщения тканей индифферентным газом, прежде всего азотом;
  5. Температура воды и дыхательной смеси. Недооценка этого фактора способствует развитию «переохлаждения». Ведь теплоемкость воды в 4 раза, а теплопроводность в 25 раз больше, чем у воздуха. Поэтому при подводном плавании (даже летом на юге!) происходит усиленная отдача тепла организмом. Значительно реже в водолазной практике наступает «перегревание» организма, связанное в основном с длительным нахождением в гидрокомбинезоне в жаркую погоду под прямыми лучами солнца;
  6. Высокая влажность и плотность дыхательной смеси.(В случае применения снаряжения регенеративного типа);
  7. Пониженная освещенность под водой;
  8. Высокая плотность воды по сравнению с атмосферным воздухом;
  9. Увеличенная, по сравнению с воздухом, скорость звука в воде;
  10. Вид подводного снаряжения и качество дыхательной смеси;
  11. Значительная физическая нагрузка;
  12. Выраженное психо-эмоциональное напряжение. Оно вызывается необычностью окружающей водной среды, некоторым риском для здоровья и жизни при каждом спуске под воду, невозможностью обычного речевого общения с людьми, находящимися на поверхности. Временная изоляция от привычной природной и социальной среды также вызывает у водолазов и аквалангистов определенные переживания. Степень психо-эмоциональной напряженности зависит и от типа высшей нервной деятельности конкретного пловца, его опыта, особенностей данного погружения и т.д.
Читайте также:  Травы от давления повышенного названия список

В физиологии подводного плавания принято выделять три периода воздействия на человека повышенного давления газовой и водной среды (спуска под воду):

— период повышения давления, компрессия, сжатие воздуха, спуск водолаза или аквалангиста на максимальную глубину погружения;

— период пребывания под максимальным давлением, «на грунте» (это не обязательно дно, а наибольшая глубина спуска), изопрессия;

— период снижения давления, декомпрессия, подъем с глубины, выход на поверхность.

Воздействие повышенного давления воздуха и искусственных газовых смесей на организм человека по-разному проявляются в каждом из этих периодов. Так, мы уже отмечали, что баротравма уха преимущественно возникает при компрессии, но может быть и при декомпрессии. А декомпрессионная болезнь возникает только при декомпрессии (отсюда и название заболевания) или уже после выхода из-под повышенного давления газовой и водной среды.

При медицинском обеспечении водолазов и аквалангистов следует учитывать не только их предстартовое состояние, но и характер работы, отдыха, питания и сна в предшествующие спускам сутки. Необходимо обращать особое внимание на динамику функций организма человека в периоде последействия повышенного давления, на сроки возвращения к исходному уровню деятельности различных органов и систем организма, другими словами, как происходит восстановление после погружения.

Современная физиология подводного плавания определяет следующие возможные специфические заболевания у людей под действием повышенного давления (гипербарии): декомпрессионная болезнь, отравление кислородом, отравление диоксидом углерода (углекислым газом, СО2) отравление оксидом углерода (СО), токсическое действие азота («азотный наркоз») и гелия («гелиевая дрожь»), острое кислородное голодание, баротравма легких, баротравма уха и придаточных пазух, барогипертензионный синдром, обжим водолаза местный и общий, переохлаждение, перегревание, утопление. Именно под таким расширенным углом зрения будет рассматриваться на страницах журнала проблема медицинского обеспечения подводных работ.

Каждое из этих заболеваний имеет свои особенности, встречается на той или иной глубине, приводит к незначительному недомоганию или к развитию хронического процесса, на длительный период ухудшающего здоровье аквалангиста. Знание каждым водолазом и аквалангистом основ физиологии и патологии подводных погружений обеспечит профилактику возможных заболеваний и сделает плавание с аквалангом не только приятным, но и безопасным.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Мясников Анатолий Петрович, кандидат медицинских наук, врач-спецфизиолог, автор ставшей сейчас библиографической редкостью монографии «Медицинское обеспечение водолазов, аквалангистов и кессонных рабочих», издательство «Медицина», Ленинград, 1977. – 208 с.  В течение 50 лет занимается проблемами гипербарической физиологии и медицины. Преподавал на кафедрах «Физиологии подводного плавания и аварийно-спасательного дела» Военно-медицинской академии и  «Морской и подводной медицины» Медицинской академии последипломного образования.

Мясников Алексей Анатольевич, доктор медицинских наук. Доцент  кафедры «Физиологии подводного плавания» Военно-медицинской академии.

Источник

Человек сталкивается с факторами повышенного давления газовой и водной среды в процессе водолазных спусков и кессонных работ, в подводных домах, при плавании с аквалангом, при лечении сжатым воздухом в камерах повышенного давления и барооперационных.

Факторы повышенного давления, влияющие на организм человека

Рассмотрим основные факторы изменения жизнедеятельности человека в условиях повышенного давления газовой и водной среды.

Читайте также:  Активированный уголь при повышенном давлении

Величина повышенного давления (р).

Воздух имеет массу и оказывает определенное давление, называемое атмосферным, на поверхность земли. Па широте 45° на уровне моря при температуре 0°С атмосферное давление составляет 760 мм рт.ст., или 1 атм. Техническая атмосфера (кгс/см2) соответствует давлению 10 м водн.ст. или 735,6 мм рт.ст. Давление сверх атмосферного называют избыточным и измеряют с помощью манометров. Сумму избыточного и атмосферного давления называют абсолютным давлением.

При плавании на глубине 20 м на человека будет действовать избыточное давление в 2 атм или абсолютное давление в 3 атм. На каждый квадратный сантиметр нашего тела давит атмосферное давление с силой 1 кг. Так как площадь поверхности тела взрослого человека составляет в среднем 1,5—1,8 м2, то в обычных условиях на человека воздух давит с силой, равной 15—18 т, которая не ощущается организмом и является нормальным фактором окружающей среды.

Чем глубже человек погружается в воду, тем большее давление действует на его тело. На глубине 20 м избыточное давление на поверхность тела составит примерно 30—36 т. Тело взрослого человека, состоящее на 62—65% из воды, которая практически не сжимается (на каждую атмосферу объем воды в теле человека уменьшается приблизительно на 0,0004%), сравнительно легко переносит и такое давление. Однако при вертикальном положении давление воды более плотно обжимает ноги. У человека ростом 175 см величина добавочного давления на стопы по сравнению с верхней частью головы составит 0,175 кгс/см2, что приводит к нарушению кровообращения из-за сдавления поверхностных кровеносных сосудов. Поэтому с физиологической точки зрения горизонтальное положение подводного пловца считается наилучшим, так как имеется практически одинаковое обжатие всех частей тела.

Парциальное (частичное) давление газов — доля (часть) общего давления, приходящаяся на конкретный газ, входящий в газовую смесь. Парциальное давление зависит от процентного содержания газа в газовой смеси (воздух — это естественная газовая смесь, состоящая из 78,1% азота, 20,9% кислорода, 0,9% аргона, 0,03% углекислого газа, а также водорода, гелия, неона и других индифферентных газов в очень малых количествах) и абсолютного давления, под которым находится эта смесь. Знание парциального давления того или иного газа важно потому, что физиологическое действие газа определяется не относительным процентным содержанием его в смеси, а величиной парциального давления. Например, в атмосферном воздухе содержится около 21% кислорода и парциальное давление его составляет 0,21 атм. Если человек будет дышать на поверхности смесью, в которой всего 5% кислорода, что соответствует р02 в 0,05 атм, то он мгновенно потеряет сознание и погибнет от недостатка кислорода. На глубине 30 м, где абсолютное давление равно 4 атм, человек, вдыхающий 5%-ную смесь, будет чувствовать себя хорошо, так как р02 на глубине 30 м увеличилось в 4 раза и стало равным 0,20 атм.

Источник

Об утверждении особенностей проведения специальной оценки условий труда на рабочих местах, на которых предусматривается пребывание работников в условиях повышенного давления газовой и воздушной среды

В соответствии с частью 7 статьи 9 и частью 4 статьи 13 Федерального закона от 28 декабря 2013 года N 426-ФЗ “О специальной оценке условий труда” (Собрание законодательства Российской Федерации, 2013, N 52, ст.6991; 2014, N 26, ст.3366) и пунктом 11 перечня рабочих мест в организациях, осуществляющих отдельные виды деятельности, в отношении которых специальная оценка условий труда проводится с учетом устанавливаемых уполномоченным федеральным органом исполнительной власти особенностей, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 14 апреля 2014 года N 290 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2014, N 17, ст.2056),

приказываю:

Утвердить по согласованию с Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, Министерством транспорта Российской Федерации, Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Федеральным агентством по рыболовству и Федеральным медико-биологическим агентством особенности проведения специальной оценки условий труда на рабочих местах, на которых предусматривается пребывание работников в условиях повышенного давления газовой и воздушной среды, согласно приложению.

Министр
М.А.Топилин

Зарегистрировано
в Министерстве юстиции
Российской Федерации
20 марта 2015 года,
регистрационный N 36513

Приложение. Особенности проведения специальной оценки условий труда на рабочих местах, на которых предусматривается пребывание работников в условиях повышенного давления газовой и воздушной среды

Приложение
к приказу
Министерства труда
и социальной защиты
Российской Федерации
от 19 февраля 2015 года N 102н

Читайте также:  После пробуждения повышено давление

1. Специальная оценка условий труда на рабочих местах, на которых предусматривается пребывание работников в условиях повышенного давления газовой и воздушной среды (далее соответственно – работники, рабочие места), осуществляется в соответствии с Методикой проведения специальной оценки условий труда с учетом настоящих Особенностей.
_______________
Утверждена приказом Минтруда России от 24 января 2014 года N 33н “Об утверждении Методики проведения специальной оценки условий труда, Классификатора вредных и (или) опасных производственных факторов, формы отчета о проведении специальной оценки условий труда и инструкции по ее заполнению” (зарегистрирован Минюстом России 21 марта 2014 года N 31689).

2. Положения настоящих Особенностей распространяются на рабочие места работников, выполняющих работы в барокамерах, в том числе медицинских работников, осуществляющих медицинское обеспечение водолазных работ (водолазных спусков).

При проведении специальной оценки условий труда на рабочих местах, указанных в настоящем пункте, расположенных на морских судах, судах внутреннего плавания и рыбопромысловых судах, дополнительно учитываются особенности проведения специальной оценки условий труда на рабочих местах членов экипажей указанных судов.

3. Положения настоящих Особенностей не распространяются на рабочие места работников, непосредственно осуществляющих работы внутри кессонов.

4. Проведение идентификации потенциально вредных и (или) опасных производственных факторов, исследований (испытаний) и измерений вредных и (или) опасных производственных факторов на рабочих местах допускается во время проведения тестовых режимов работы барокамер, а также при проведении тренировочных водолазных спусков в барокамерах.

5. Проведение идентификации потенциально вредных и (или) опасных производственных факторов, исследований (испытаний) и измерений вредных и (или) опасных производственных факторов на рабочих местах не допускается в следующих случаях:

– при проведении технического освидетельствования барокамер;

– в барокамерах, находящихся в готовности к приему водолазов для проведения декомпрессии при проведении водолазных работ (спусков), а также в ходе декомпрессии;

– во время нахождения в барокамерах пациентов, которым оказывается медицинская помощь, а также во время нахождения барокамеры в готовности к приему пациентов для оказания медицинской помощи.

6. При проведении исследований (испытаний) и измерений вредных и (или) опасных производственных факторов на рабочих местах в дополнение к вредным и (или) опасным производственным факторам, указанным в части первой статьи 13 Федерального закона от 28 декабря 2013 года N 426-ФЗ “О специальной оценке условий труда”, подлежат исследованиям (испытаниям) и измерениям следующие физические факторы:
_______________
Собрание законодательства Российской Федерации, 2013, N 52, ст.6991; 2014, N 26, ст.3366.

а) повышенное давление воздушной и газовой среды;

б) повышенное парциальное давление кислорода, азота и диоксида углерода, содержащихся в искусственной дыхательной газовой смеси.

7. Отнесение условий труда на рабочих местах к классу (подклассу) условий труда при воздействии указанных в пункте 6 настоящих Особенностей вредных и (или) опасных производственных факторов осуществляется в соответствии с приложением к настоящим Особенностям.

Приложение к Особенностям. Отнесение условий труда на рабочих местах, на которых предусматривается пребывание работников в условиях повышенного давления газовой и воздушной среды, к классу (подклассу) условий труда при воздействии повышенного …

Приложение
к Особенностям проведения
специальной оценки условий труда
на рабочих местах, на которых
предусматривается пребывание
работников в условиях повышенного
давления газовой и воздушной
среды, утвержденным приказом
Министерства труда и социальной
защиты Российской Федерации
от 19 февраля 2015 года N 102н

Наименование показателя, единица

Класс (подкласс) условий труда

измерения

допустимый

вредный

2

3.1

3.2

3.3

Повышенное давление воздушной и (или) газовой среды (МПа (кгс/см))

до 0,12 (1,2)

от 0,12
(1,2)
до 0,45
(4,5)

более 0,45
(4,5)

Повышенное парциальное давление кислорода, азота и диоксида углерода, содержащихся в газовой среде (воздухе или искусственной дыхательной газовой смеси) в зависимости от рабочего избыточного давления в барокамере (МПа (кгс/см))

до 0,7
(7,0)

более 0,7 (7,0)

Повышенное парциальное давление медицинского кислорода при применении для дыхания медицинского кислорода в зависимости от избыточного давления в барокамере (МПа (кгс/см))

до 0,02 (0,2)

от 0,02
(0,2)
до 0,1 (1,0)

более 0,1 (1,0)

Электронный текст документа
подготовлен ЗАО “Кодекс” и сверен по:
Официальный интернет-портал
правовой информации
www.pravo.gov.ru, 24.03.2015,
N 0001201503240020

Источник