Прохоров В.Т. Особенности защиты человека от воздействия низких температур

Подождите немного. Документ загружается.

101

Обувь Toutterrain Yeti серии Outdoor предназначена для тех,

кто желает оставаться активным, находясь, а тем более, работая на

улице в холодную погоду. Она обладает теми же преимуществами,

что и сапоги Yeti и отличается прекрасным качеством кожаного голе-

нища, усиленным швом, не пропускающим влагу, влагостойкими

шнурками [15].

Ботинки Performance специально предназначены для тех, кто,

находясь в постоянном контакте с холодом, снегом, жидкими продук-

тами, влагой, хочет избежать проблем, характерных для обычной обу-

ви, в которой затруднен доступ воздуха в районе щиколотки, что яв-

ляется причиной сильного потоотделения, а значит, моментального

замерзания ног. Ботинки выполнены из высококачественного поли-

эфирного полиуретана, голенище из водоотталкивающей кожи или

синтетической ткани (в зависимости от модели); внутренний носок

состоит из трех слоев, выполненных каждый из различных материа-

лов. Носок обеспечивает надежную защиту ног от холода при темпе-

ратуре -30 °С [15].

Ряд зарубежных фирм, выпускающих спецобувь, уже «вне-

дряют» во внутриобувное пространство вкладные стельки повышен-

ной комфортности. Это позволяет исправлять или корректировать на-

рушения опорной поверхности стопы. Благодаря вкладной ортопеди-

ческой стельке увеличивается опорная поверхность и площадь кон-

такта обуви со стопой, за счет чего уменьшается удельное давление и,

соответственно, уменьшается утомляемость ног при ходьбе, что в

свою очередь обеспечивает качество спецобуви [17].

Такая стелька необходима не только для людей с нарушением

функции опоры и передвижения стопы, но и как профилактический

элемент обуви, обеспечивающий ее комфортность и предупреждаю-

102

щий необратимую деформацию стоп при длительной дискомфортной

эксплуатации обуви.

Если вкладную стельку с анатомически усредненным профи-

лем ложа для стопы изготовить из гигиенического материала с анти-

микробной обработкой, то практически все проблемы комфортности

обуви могут быть решены, независимо от свойств материалов, ис-

пользуемых для ее производств. Усредненный рациональный профиль

вкладной профилактической стельки является важным фактором соз-

дания комфортной обуви любого назначения для носчиков без клини-

ческой патологии в анатомии стопы. Именно в этом направлении и

проводятся исследования в области разработки комфортной обуви.

Причем ее качество обеспечивается уже на стадии проектирования с

учетом медико-технических требований [17].

Для создания комфортности стопе при воздействии на неё

низких температур большую роль играет внутренняя обувь (носки,

гольфы, чулки, колготы и пр.).

В настоящее время происходит прогрессирующее обновление

ассортимента материалов для внутренней обуви, которые в большин-

стве случаев обладают улучшенными физико-гигиеническими свойст-

вами и отличаются высокой химической стабильностью, мало теряют

свои качества в процессе носки.

Однако все материалы, используемые для изготовления внут-

ренней обуви, должны подвергаться гигиенической оценке с целью

отбора образцов для конкретного изделия. Сравнительный анализ

разных физико-гигиенических свойств материалов может помочь при

оптимизации выбора материалов для производства спортивной обуви,

а также определении правильного направления при разработке новых

материалов.

103

С учетом трудоемкости и надежности различных методов,

достоверности и точности получаемых результатов признано целесо-

образным оценивать комфортность прямым измерением температуры

стопы, особенно для выявления степени обжатия, а также температу-

ры и влажности внутриобувного пространства в процессе эксплуата-

ции внутренней обуви.

Изучение окисляемости воздуха над материалами, используе-

мых для изготовления внутренней обуви, выявило относительную хи-

мическую стабильность почти всех образцов.

Исследование показало, что в комплекс направлений гигиени-

ческой оценки внутренней обуви наряду с всесторонним анализом ма-

териалов, анкетированием по итогам опытной носки должно входить

исследование влажности и температуры внутриобувного пространст-

ва, динамики температуры кожи стопы в процессе носки.

Научно обоснованно, что защиту стопы от холода и комфорт-

ность стопе обеспечивает внутренняя обувь из чистой овечьей шер-

сти. Целебные свойства овечьей шерсти широко известны и использо-

вались многими поколениями в разных странах мира. В овечьих шку-

рах выхаживали тяжелых больных, недоношенных детей. Овечья

шерсть поглощает влаги на 30 % больше, чем хлопок или другие ма-

териалы [16].

Как доказали ученые, мало что может сравниться по целебно-

сти с овечьей шерстью. После ряда исследований они пришли к сле-

дующему выводу: «Свойство овечьей шерсти - снимать боль - основа-

но на пяти дополняющих и усиливающих друг друга принципах воз-

действия: химическом, электростатическом, массажном, согревающем

и влаговыводящем» [16].

104

Химическое воздействие: шерсть содержит особое вещество -

ланолин, входящее во все антиаллергические, противовоспалительные

препараты, способствующие заживлению ран и переломов. Овечья

шерсть содержит ланолин в большем количестве, чем шерсть других

животных. Именно, благодаря этому веществу, шерстяные волокна

непосредственно воздействуют на рецепторы кожи и ускоряют реге-

нерационные процессы в клетке в целом в поясничной области, сни-

мая при этом болевые ощущения.

Электростатическое воздействие: в процессе эксплуатации

шерстяные волокна трутся друг об друга и создают электростатиче-

ское поле, которое благотворно влияет на человека, оказывает силь-

ный оздоровительный эффект.

Массажное воздействие: волокна шерсти, непосредственно

прилегая к коже, осуществляют микромассаж, что приводит к усиле-

нию микроциркуляции крови.

Согревающее свойство: шерсть имеет очень сложную струк-

туру, состоящую из пористых клеток, с большим количеством воз-

душных полостей. Это придает шерсти уникальные теплоизоляцион-

ные свойства, а также мягкость и легкость, что обеспечивает огромное

преимущество перед другими материалами. Прогревание не только

улучшает микроциркуляцию крови, но и благотворно влияет на внут-

ренние органы.

Влаговыводящее свойство: овечий мех поглощает 33% влаги

(для сравнения, хлопок поглощает 8%, синтетика 0%) и прекрасно ис-

паряет ее, оставаясь при этом сухой [16].

Примером внутренней обуви, защищающей стопу от воздейст-

вия низких температур, служат носки «Артемида» согревающие с

105

массажной стопой. Носки произведены в Италии, по заказу компании

ООО «АРТЕМИДА-М» [16].

Носки имеют специальное «точечное» покрытие на ступне.

Воздействуя на активные точки, оно улучшает кровообращение, что

способствует профилактике многих заболеваний. Носки шерстяные

изготовлены из овечьей шерсти и ангоры, обладают массажирующими

и согревающими свойствами. Состав: полиамид - 30%, овечья шерсть

- 30%, ангора - 40%. Овечья шерсть замечательно поглощает и испа-

ряет влагу, сама оставаясь сухой. Шерсть богата ланолином, обла-

дающим противовоспалительными и согревающими свойствами и ус-

коряющим заживление ран и переломов. Врачи подтверждают неоце-

нимое влияние такой обуви на здоровье человека. Стопа не деформи-

руется, обувь «дышит». Такая внутренняя обувь оказывает и массаж-

ное действие. За счет трения создается электростатическое поле, ко-

торое способствует улучшению циркуляции крови [16].

Носки от ведущих производителей с маркой «Recommended for

Gore-Tex» («Рекомендовано для Gore-Tex»). Для того чтобы добиться

максимального использования дышащих свойств подкладки с Gore-

Tex, необходимо использовать носки, которые также создавались спе-

циально для вашего комфорта. В таких носках используются только

плоские швы, они достаточно плотные, и содержат волокна, которые

впитывают и отводят влагу от кожи человека к мембране Gore-Tex,

где она может покинуть ботинок через мембрану. Подходящие носки

позволяют ногам дольше оставаться в комфорте и сухости и избегать

мозолей [9].

106

Глава 2

Анализ существующих проблем оценки теплозащитных свойств

обуви

2.1 Понятие теплового комфорта

Тепловой комфорт и тепловое состояние – понятия взаимосвя-

занные. Комфорт означает термически нейтральное состояние, т.е. в

условиях температурного комфорта механизмы теплорегуляции не

испытывают напряжения. Большинство авторов [7, 80, 23] определяют

тепловой комфорт по теплоощущениям и температуре кожи. На каж-

дом квадратном миллиметре кожи имеется примерно 15 рецепторов,

воспринимающих холод. Человек ощущает комфортное тепловое со-

стояние в тех случаях, когда средневзвешенная температура его кожи

находится в пределах 31,0–34,5°С. При температуре кожи меньше

31°С человек испытывает неприятное чувство холода. Если рассмат-

ривать комфорт, исходя из физиологического состояния различных

участков поверхности тела, то за критерий этой оценки прежде всего

следует принять температуру поверхности кожи. Для условий ком-

форта она соответствует следующим величинам: ( в °С): лоб – 34,4 ±

0,5; грудь – 33,6 ± 0,3; живот – 34,2 ± 0,3; спина – 33,4 ± 0,2; поясница

– 34,3 ± 0,4; плечо – 33,0 ± 0,3; предплечье – 32,6 ± 0,4; кисть – 31,5 ±

0,5; бедро – 32,8 ± 0,2; голень – 30,5 ± 0,3. Несмотря на относительно

небольшие размеры стопы (масса стопы составляет 2% от веса, а пло-

щадь 3,2% от общей поверхности тела человека), температурное поле

ее неоднородно. Характер распределения температуры на поверхно-

сти стопы представлен в таблице 2.1 [105].

107

Т а б л и ц а 2.1

Температурная топография стопы в условиях комфорта

Участок стопы

Температурный интервал,

°С

Средняя температура,

°С

1. Голень 30–32,3 31,3

2. Тыл стопы 26,7–31,5 29,1

3. Пальцы стопы 19,8–33,2 26,8

4. Стопа в целом 29,3–30,6 30,0

Среднюю температуру стопы можно определить по уравнению

пальцабтылподст

TTTT

...

17,058,025,0

. (2.1)

Критерием теплового комфорта стопы человека приняты: тем-

пература стопы 27-33°С, внутриобувного воздуха 21-25°С [49].

Одной из важнейших функций одежды и обуви является соз-

дание у человека комфортных теплоощущений, т. е. нормального теп-

лового состояния, которое поддерживается при определенном соот-

ношении процессов теплообразования и теплоотдачи.

Под тепловым состоянием человека понимается такое функ-

циональное состояние организма, которое характеризуется содержа-

нием тепла в тканях тела с относительно постоянной температурой

(«ядре») и в тканях тела с меняющейся температурой («оболочке»), а

также степенью напряжения аппарата терморегуляции [58].

О тепловом состоянии человека можно судить по его тепло-

ощущениям и объективным показателям: температуре тела («ядра») и

кожи («оболочки»), топографии температуры кожи, величине влаго-

потерь, гемодинамическим показателям (частота пульса, артериальное

давление). Тепловое состояние человека обусловливает и его работо-

способность [2].

108

Для удовлетворения наиболее полных запросов потребителей

требуется значительный и разнообразный ассортимент обуви с учетом

сезонов и условий носки в пределах каждой климатической зоны.

Обычная бытовая, производственная и другие виды обуви

предназначаются для носки в течение сравнительно длительного пе-

риода, на протяжении ряда месяцев, а иногда и нескольких лет; по-

этому для суждения о том, какими свойствами должна обладать эта

обувь, необходимо знать, при сочетаниях каких показателей метеоро-

логических условий будет она эксплуатироваться.

Совокупность средних значений метеорологических элемен-

тов, составленных на основе многолетних наблюдений в каком-

нибудь районе, а также средние изменения этих элементов во времени

характеризуют собой климат данного района.

Более полные данные для конструирования обуви могут быть

составлены на основе разработки требований, полученных при рай-

онировании территории Российской Федерации, с учетом не только

климатических и географических характеристик отдельных террито-

рий, но и физиологических реакций, теплоощущений, испытываемых

человеком при носке одежды и обуви в различных климатических ус-

ловиях.

Территория Российской Федерации характеризуется широким

разнообразием климатов. В зависимости от того, какие важнейшие

признаки принимаются за основу (гидрологические, ландшафтные,

циркуляционные и прочие), Российская Федерация разделена на ряд

районов или областей.

Д.М. Деминой [34] были разработаны карты распределения

эквивалентно-эффективных температур для территории Российской

Федерации исходя из метеорологических характеристик для отдель-

109

ных пунктов. Вместе с тем для характеристики отдельных климатиче-

ских зон использовались материалы по режиму погоды, оцениваемой

приемами комплексной климатологии, разработанными Е.Б. Лопатки-

ной и Л.А. Чубуковым [72].

На основании указанных материалов, с учетом природных

особенностей в пределах Российской Федерации, выделены террито-

рии (зоны) I-VI.

Территории I,II,III,IV,V разделены на две части (А и Б), отли-

чающиеся между собой по отдельным элементам климата, но в сово-

купности создающие примерно одинаковое теплоощущение человека.

Каждая территория характеризуется сравнительно однородным типом

одежды и обуви:

I (А и Б) – территория особо утепленной одежды и обуви

(Арктические острова и восточная часть тундровой зоны – А и ульт-

раконтинентальная тайга, районы Камчатки, Северного Сахалина и

побережья Охотского моря – Б).

II – территория преимущественно обычной меховой одежды и

утепленной обуви (резко континентальные таежные, лесные и степ-

ные районы Предуралья, Сибири и Дальнего Востока).

III (А и Б) – территория преимущественно теплой ватной оде-

жды зимой (континентальные районы таежной, лесной и пустынной

зон с холодной зимой).

IV – территория, не требующая теплой одежды, но ставящая

повышенные запросы по защите от сырости (влажные субтропики).

V – (А и Б) территория, не требующая теплой зимней одежды,

но ставящая повышенные запросы по защите от перегрева летом.

110

VI – территория высокогорных районов (выше 2000 метров),

где кислородная недостаточность требует легкой одежды из высоко-

качественного меха.

Как видно из приведенных данных, в I зону вошли территории

А и Б, которые характеризуются резко отличающимися элементами

климата, но вызывающими примерно одинаковое, общее теплоощу-

щение. Это зона наиболее холодного климата.

В таблице 2.2 приводятся климатологические данные, которые

характеризуют I-III зоны, являющиеся основными территориями, где

для населения в зимний период требуется утепленная обувь.

I климатическая зона отличается тем, что на протяжении дли-

тельного периода времени наблюдаются низкие температуры воздуха,

очень сильные ветры и значительная влажность воздуха (зона I А) и

особо низкие температуры воздуха при высокой его сухости (зона I Б).

На данной территории находится сибирский полюс холода (Верхо-

янск, Оймякон), где абсолютный минимум температур достигает – 68-

С.

Скорость ветра на побережье северных морей I зоны составля-

ет зимой 7-9 м/сек, достигая в отдельные периоды 15-30 м/сек и более.

В континентальных районах I зоны скорость ветра меньше, но

и в этих областях она может составлять 5-7 м/сек. В наименьшей сте-

пени наблюдаются ветры в районе Сибирского полюса холода. Наи-

более низкие температуры воздуха, как правило, наблюдаются в пери-

од затишья ветра, так что жесткость (суровость) погоды в этом районе

не выше, чем на побережье.