По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 613.12: 551.58 DOI:10.33920/med-08-2203-04

Оценка охлаждающего действия организма и обморожения открытых областей тела в условиях Арктики

Рахманов Рофаиль Салыхович доктор медицинских наук, профессор кафедры гигиены, ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, 603950, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1, e-mail: raf53@mail.ru, https://orcid.org /0000-0003-1531-5518
Нарутдинов Денис Алексеевич кандидат медицинских наук, начальник медицинской службы войсковой части 73633, 660017, г. Красноярск, ул. Карла Маркса, д. 104, e-mail: den007-19@mail.ru, http://orcid: 0000-0002-5438-8755
Богомолова Елена Сергеевна доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедры гигиены, ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, 603950, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1, e-mail: olenabgm@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0002-1573-3667
Разгулин Сергей Александрович доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедры экстремальной медицины, ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России, 603950, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1, e-mail: kafedramk@pimunn.ru, https://orcid.org/0000-0001-8356-2970
Евдокимов Александр Владимирович кандидат медицинских наук, ассистент кафедры гигиены, ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, 603950, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1, e-mail: doktor_77@bk.ru, https://orcid.org/0000-0003-1588-071Х

В условиях арктического холода средства индивидуальной защиты при выполнении ряда работ не всегда обеспечивают достаточную эффективность. Определяли риск охлаждения организма (по индексу холодного ветра — ИХВ) и обморожения открытых областей тела (по интегральному показателю охлаждения организма (ИПУОО) и эквивалентной температуре (ЭквТ)). ЭквТ рассчитывали по Сайплу и усовершенствованной формуле. Оценку проводили по метеоданным, полученным на мысе Челюскин и острове Диксон. На Челюскине по ИХВ необходимо круглогодичное утепление организма. По среднемесячным показателям риск охлаждения организма в зимней одежде имеет место в апреле — мае и октябре — ноябре. В декабре — марте значения ИХВ значительно превышают критические значения. Утепление организма на Диксоне требуется на протяжении 10 мес. в году, зона риска — 8 мес.: охлаждения — осень и март, апрель, критического охлаждения — зимние месяцы. По ИПУОО на Челюскине — 4 мес. (декабрь — март) критический (обморожение в течение 1 мин), 8 мес. — умеренный риск обморожения открытых областей тела. По ЭквТ длительность периода обморожения в течение 1 мин более длительная — 5–6 мес. при температурах от –27,0 ± 0,4 0 С до –45,4 ± 0,9 / –38,8 ± 0,5 0 С. На Диксоне длительность периода критического риска — 3 мес., умеренного — 7 мес. По ЭквТ высокая опасность обморожения 4–6 мес. при температурах от –29,8 ± 0,3 0 С до –42,3 ± 0,7 / –34,3 ± 0,4 0 С. С учетом скорости ветра, влияющего на теплоизоляционные свойства одежды, следует полагать, что по данным среднего ветра высокая опасность для здоровья на Челюскине сохраняется 5–6 мес., на Диксоне — 4–6 мес. Незначительная опасность сохраняется круглогодично. Длительность периода высокой опасности, вероятно, более продолжительна при оценке влияния максимального ветра и минимальной температуры.

Литература:

1. Афанасьева Р.Ф., Бурмистрова О.В., Боборов А.Ф. Холод, критерии оценки и прогнозирование риска охлаждения человека. Бюллетень ВСНЦСОРАМН. 2006; 3 (49): 13–18.

2. Ivankov A. Explainer: What is Wind Chill? Whatare Its Effects? Postedon January 31, 2019. URL: https://www.profolus.com/topics/explainer-what-is-wind-chill-what-are-its-effects.

3. Andrew G.S. Briggs, Terry J. Gillespie, Robert D. Brow. Measuring facial cooling in outdoor windy winter conditions: an exploratory study. Int J Biometeorol. 2017 Oct; 61 (10): 1831–1835. DOI: https: //10.1007/s00484-017-1368-3. Epub 2017 May 11.

4. Gavhed D., Makinen T., Holmer I. Face temperature and cardiorespiratory responses to wind in thermoneutral and cool subjects exposed to –10 °C. European. Journal of Applied Physiology. 2000; 83: 449–456.

5. Полякова Е.М., Мельцер А.В. Сравнительный анализ состояния здоровья работников, выполняющих трудовые операции на открытой территории в холодный период года, по результатам анкетирования. Профилактическая и клиническая медицина. 2019; 4 (73): 35–44.

6. Новожилов Г.Н., Ломов О.П. Гигиеническая оценка микроклимата. Л.: Медицина, ЛО. 1987; 112 с.

7. Morris J.V. Development in cold weather clothing. Ann. Occup. Hyg. 1975; 5 (3–4): 279–294.

8. Мастрюков С.И., Червякова Н.В. Оценка степени суровости климата севера Евразии в зимний период. Навигация и гидрография. 2014; 38: 66–73.

9. Siple P.A., Passel C.F. Measurments of dry atmospheric cooling in subfreezing temperatures. Proc. Amer. Phil. Soc. 1945; 89: 177–199.

10. Osczevski R., Bluestein M. The New Wind Chill Equivalent Temperature Chart. Bulletin of the American Meteorological Society. 2005; 86: 1453–1458.

11. Monmonier M. Defining the Wind: The Beaufort Scale, and How a 19th Century Admiral Turned Science into Poetry. Published online: 29 Feb 2008: 474–475. doi: 10.1111/j.0033–0124.2005.493_1.x.

12. Чащин В.П., Гудков А.Б., Чащин М. В, Попова О.Н. Предиктивная оценка индивидуальной восприимчивости организма человека к опасному воздействию холода. Экология человека. 2017; 5: 3–13.

13. Гудков А.Б., Попова О.Н., Небученных А.А., Богданов М.Ю. Эколого-физиологическая характеристика климатических факторов Арктики. Обзор литературы. Морская медицина. 2017; 3 (1): 7–13.

14. Бочаров М.И. Терморегуляция организма при холодовых воздействиях (обзор). Сообщение I. Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Медико-биологические науки. 2015; 1: 5–15.

15. Morris DM, Pilcher JJ, Powell RB. Task-dependent cold stress during expeditions in Antarctic environments. Int J Circumpolar Health. 2017; 76 (1): 1379306. doi: http://dx.doi.org/10.1080/22423982.2017.1379306.

16. Report on Wind Chill Temperature and extreme heat indices: Evaluation and improvement projects. U.S. Department of commerce / National oceanic and atmospheric administration, office of the federal coordinator for meteorological services and supporting research, FCM-R19–2003. Washington D. C; 2003. 75 p.

17. Шипко Ю.В., Шувакин Е.В., Земцов С.С. Модель обобщенного показателя безопасности работ на открытой территории в холодное время. Навигация и гидрография. 2016; 44: 79–85.

18. Roshan G., Mirkatouli G, Shakoor A, Mohammad-Nejad V. Studying wind chillindexasa climatic index effective on the health of athletes and tourists interested in winter sports. Asian J Sports Med. 2010; 1 (2): 108–16. doi: http://10.5812/asjsm.34861.

19. de Freitas C.R., Grigorieva E.A. A comprehensive catalogue and classification of human thermal climate indice. Int.J. Biometeorol. 2015; 59: 109–120. doi: http://10.1007/s00484–014–0819–3.

20. de Freitas C.R., Grigorieva E.A. A comparison and appraisal of a comprehensive range of human thermal climate indices. Int.J. Biometeorol. 2017; 61: 487–512. doi: 10.1007/s00484-016-1228-6.

21. Мастрюков С.И., Червякова И.В. Обзор современных отечественных и зарубежных методов оценки ветрового охлаждения человека. Навигация и гидрография. 2014; 38: 83–90.

1. Afanas’eva R. F., Burmistrova O.V., Boborov A.F. Cold, assessment criteria and prediction of the risk of human cooling. Byulleten’ VSNTs SO RAMN (Bulletin VSNTS SB RAMS). 2006; 3 (49): 13–18. (in Russian)

2. Ivankov A. Explainer: What is Wind Chill? What are Its Effects? Posted on January 31, 2019. URL: https://www.profolus.com/topics/explainer-what-is-wind-chill-what-are-its-effects.

3. Andrew G.S. Briggs, Terry J. Gillespie, Robert D. Brow. Measuring facial cooling in outdoor windy winter conditions: an exploratory study. Int J Biometeorol. 2017 Oct; 61 (10): 1831–1835. doi: https://10.1007/s00484-017-1368-3.

4. Gavhed D., Makinen T., Holmer I. Face temperature and cardiorespiratory responses to wind in thermoneutral and cool subjects exposed to –10 °C. European. Journal of Applied Physiology. 2000; 83: 449–456.

5. Polyakova E.M., Mel’tser A.V. Comparative analysis of the health status of workers performing labor operations in an open area during the cold season, based on the results of a survey. Profilakticheskaya i klinicheskaya meditsina (Preventive and clinical medicine). 2019; 4 (73): 35–44. (in Russian)

6. Novozhilov G.N., Lomov O.P. Hygienic assessment of the microclimate. Leningrad: Meditsina, Leningradskoe otdelenie (Leningrad: Medicine, Leningrad branch), 1987. (in Russian)

7. Morris J.V. Development in cold weather clothing. Ann. Occup. Hyg. 1975; 5 (3–4): 279–294.

8. Mastryukov S.I., Chervyakova N.V. Assessment of the severity of the climate in northern Eurasia in winter. Navigatsiya i gidrografiya (Navigation and hydrography). 2014; 38: 66–73.

9. Siple P.A., Passel C.F. Measurments of dry atmospheric cooling in subfreezing temperatures. Proc. Amer. Phil. Soc. 1945; 89: 177–199.

10. Osczevski R., Bluestein M. The New Wind Chill Equivalent Temperature Chart. Bulletin of the American Meteorological Society. Oct. 2005; 86: 1453–1458.

11. Monmonier M. Defining the Wind: The Beaufort Scale, and How a 19th Century Admiral Turned Science into Poetry. Published online: 29 Feb 2008. Pages 474–475. doi: 10.1111/j.0033–0124.2005.493_1.x.

12. Chashchin V.P., A.B. Gudkov A.B., Chashchin M. V, Popova O.N. Predictive assessment of the individual susceptibility of the human body to the dangerous effects of cold. Ekologiyacheloveka (Human ecology). 2017; 5: 3–13. (in Russian)

13. Gudkov A.B., Popova O.N., Nebuchennykh A.A., Bogdanov M.Yu. Ecological and physiological characteristics of the climatic factors of the Arctic. Morskaya meditsina (Literature review. Marine medicine). 2017; 3 (1): 7–13. (in Russian)

14. Bocharov M.I. Thermoregulation of the body dur-ing cold exposure (review). Communication I. Vestnik Severnogo (Arkticheskogo) federal’nogo universiteta. Seriya: Mediko-biologicheskie nauki (Bulletin of the Northern (Arctic) Federal Univer-sity. Series: Biomedical Sciences. 2015; 1: 5–15. (in Russian)

15. Morris DM, Pilcher JJ, Powell RB. Task-dependent cold stress during expeditions in Antarctic environments. Int J Circumpolar Health. 2017; 76 (1): 1379306. doi: 10.1080/22423982.2017.1379306.

16. Report on Wind Chill Temperature and extreme heat indices: Evaluation and improvement projects. U.S. Department of Commerce / National Oceanic and Atmospheric Administration, Office of the Federal Coordinator for Meteorological Services and Supporting Research, FCM-R19–2003. Washington D. C; 2003.

17. Shipko Yu.V., Shuvakin E.V., The model of the generalized indicator of the safety of work in an open area in cold weather. Navigatsiya i gidrografiya (Navigation and hydrography. 2016; 44: 79–85. (in Russian)

18. Roshan G., Mirkatouli G, Shakoor A, Mohammad-Nejad V. Studying wind chillindexasa climatic index effective on the health of athletes and tourists interested in winter sports. Asian J Sports Med. 2010; 1 (2): 108–16. doi: http://10.5812/asjsm.34861.

19. de Freitas C.R., Grigorieva E.A. A comprehensive catalogue and classification of human thermal climate indice. Int.J. Biometeorol. 2015; 59: 109–120. doi: 10.1007/s00484–014–0819–3.

20. de Freitas C.R., Grigorieva E.A. A comparison and appraisal of a comprehensive range of human thermal climate indices. Int.J. Biometeorol. 2017; 61: 487–512. doi: 10.1007/s00484-016-1228-6.

21. Mastryukov S.I., Chervyakova I.V. Review of modern domestic and foreign methods for assessing human wind cooling. Navigatsiya i gidrografiya (Navigation and hydrography). 2014; 38: 83–90. (in Russian)

В условиях холода специальная одежда снижает потери тепла организмом. В зависимости от климатических регионов требования к теплоизоляции одежды отличаются. Но ее защитные свойства рассчитаны для обеспечения непрерывного пребывания на холоде не более двух часов в относительно спокойном воздухе [1]. На теплообмен с внешней средой оказывает влияние и категория выполняемых работ (энерготраты)1 МР. Несмотря на это, эффективность средств защиты от холода, особенно конечностей, ограничена. Кроме того, в большинстве случаев лицо человека остается открытым даже в холодную ветреную погоду. В этом случае охлаждения риск охлаждением (обморожения) лица, открытых областей и органов дыхания еще более возрастает [2, 3]. Следствием этого является сокращение артериальных сосудов в циркуляторной системе конечностей, а также в коронарных сосудах, в результате чего повышается кровяное давление [4].

Однако даже при наличии средств индивидуальной зашиты от холода (СИЗХ) при выполнении некоторых видов работ работники ряда специальностей вынуждены, например, снимать рукавицы, что повышает риск охлаждения организма [5].

Цель работы — определить риск охлаждения организма и открытых областей тела в условиях Арктики по сезонам года.

Исследование проведено в арктической зоне Красноярского края — на мысе Челюскин (далее — Челюскин) (77071’7’’ с.ш., 104030’ в.д.) и острове Диксон (далее — Диксон) (73050’ с.ш., 80040’ в.д.) — 1А (особый климатический регион). Данные по метеорологическим показателям получены с сайта «Погодные сервисы» (с метеостанций на Челюскине и Диксоне). По ежедневным средним определили среднемесячные суточные показатели температуры окружающей среды, скорости движения воздуха (ветра) за 2010–2019 гг. (10 лет), которые использовали для определения индекса холодного ветра (ИХВ), интегрального показателя охлаждения организма (ИПУОО) и эквивалентной температуры (ЭквТ).

Первый позволяет определить риск охлаждения человека на открытой территории: комфортные условия при ИХВ, равном 761,6 ккал/ (м2×ч); человек в зимней одежде переохлаждается при ИХВ, равном 1193,3–1551,3 ккал/ (м2×ч) [6, 7]. По ИПУОО (балл) можно прогнозировать степень риска обморожения открытых областей тела. Выраженность рисков от игнорируемого (не ниже –34 0С), умеренного (от –34 до –47 0С: обморожение в течение часа), критического (от –47 до –57 0С: обморожение в течение минуты), до катастрофического (ниже –57 0С: обморожение в течение 30 с). ЭквТ позволяет определить интервал температур на открытой территории, создаваемый температурой воздуха и скоростью ветра, также дать оценку риска обморожения незащищенных участков тела. Расчет производили, исходя из двух формул. По первой (Сайпла — Пассела) при определении температуры ветрового охлаждения исходили из того, что рост скорости ветра на 1 м/с приводит к снижению эквивалентной температуры примерно на 1,7 0С; по второй — увеличение скорости ветра на 1 м/с приводит к снижению эквивалентной температуры примерно на 1,0 °С [8–10]. С использованием критериев приложения 6 оценивали так: незначительная опасность (обморожение более чем за час при сухой коже), высокая (опасность обморожения в течение минуты) и очень высокая опасность (обморожение наступает через 30 с)2. Скорость ветра оценивали по шкале Ботфорда [11].

Для Цитирования:
Рахманов Рофаиль Салыхович, Нарутдинов Денис Алексеевич, Богомолова Елена Сергеевна, Разгулин Сергей Александрович, Евдокимов Александр Владимирович, Оценка охлаждающего действия организма и обморожения открытых областей тела в условиях Арктики. Санитарный врач. 2022;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: