Использование респиратора – нагрузки и адаптация

Средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД), применяемые для снижения влияния вредных факторов на организм, помимо своих защитных свойств, способны создавать определенный дискомфорт при их использовании. Степень ощущаемого дискомфорта во многом зависит от физиологических особенностей человека. Здоровый и выносливый организм быстро адаптируется к нагрузкам, возникающим при использовании респиратора. В этой статье мы подробнее узнаем о таких нагрузках, и рассмотрим связь между элементами здорового образа жизни и свойствами респираторов, на которые стоит обращать внимание при выборе СИЗОД.

Развитие мышечной системы для адаптивности организма к физическим нагрузкам

Известно, что мышечное движение требует энергии, которая поступает от молекулы источника энергии АТФ (Аденозинтрифосфат или Аденозинтрифосфорная кислота). В самих мышцах АТФ образуется из молекул креатинфосфата, но его естественного запаса хватает только на 2 минуты активного труда. Далее для пополнения запасов АТФ организм использует глюкозу из крови, гликоген (животная форма крахмала) из мышц и печени, жиры в форме триглицеридов из жировой ткани и белки организма. Для извлечения энергии из этих соединений должно обеспечиваться дыхание этих молекул на клеточном уровне, что достигается благодаря окислительным процессам при аэробном и анаэробном дыхании.

Метаболические реакции во время физических упражнений, и особенно во время чрезвычайных ситуаций, изменяются за счет высвобождения гормонов надпочечников – адреналина и кортизола. Эти гормоны повышают скорость метаболизма, увеличивают частоту и силу сердечных сокращений, повышают доступность глюкозы в крови, перенаправляют кровь из кишечника в мышцы и мобилизуют нервную систему. Совместное действие этих гормонов может повлиять на физические, эмоциональные и когнитивные функции.

Использование респиратора – нагрузки и адаптация

Использование респираторов, как и других видов средств индивидуальной защиты, создающих нагрузку на организм, заставляет мышцы расходовать больше энергии, и, соответственно, доступные запасы источников быстросинтезируемой энергии могут быть израсходованы. Силовые тренировки и правильное питание, включающее достаточное поступление жиров, белков и углеводов, увеличивают энергетический ресурс и компенсируют нагрузки, создаваемые использованием СИЗ.

Взаимосвязь деятельности сердечно-сосудистой системы с эргономичностью использования респираторов

Сердце приспосабливается к физическим нагрузкам, увеличивая сердечный выброс или объемную скорость кровотока по артериям, капиллярам и венам. Это делается для увеличения скорости поступления глюкозы и кислорода в мышцы и удаления из них лактата и углекислого газа.

Использование респираторов создает сопротивление дыханию – воздух должен пройти через слои фильтрующего материала, для этого человеку нужно прилагать дополнительные усилия для вдоха и выдоха. Увеличение нагрузки на дыхательные мышцы, заставляет систему кровообращения адаптироваться и обеспечивать кровоснабжение в новом режиме.

Регулярные занятия спортом помогают организму быстрее приспособиться к сопротивлению дыханию в респираторе. Больше того, профессиональные спортсмены для повышения выносливости создают дополнительное сопротивление дыханию, используя полумаску в процессе тренировок.

Использование респиратора – нагрузки и адаптация

Важно знать, что вода в составе пота образуется из плазмы крови, в результате чего кровь несколько сгущается во время длительной физической нагрузки. Это также увеличивает нагрузку на сердце. Употребление дополнительной жидкости поможет снизить дискомфорт от применения респираторов. Стоит выпить воды перед началом работы и по возможности, делать перерывы в процессе работы для приема жидкости.

Исключение негативного влияния на работу дыхательной системы

Во время использования респиратора дыхание может по-разному реагировать на оказываемый дискомфорт: повышение частоты дыхания, увеличение приливного объёма, изменение формы дыхательных волн, изменение объёмов лёгких. Многие из этих изменений помимо повышенного сопротивления дыханию зависят от уровня углекислого газа.

Вдыхаемый воздух богат кислородом и беден углекислым газом. Выдыхаемый воздух беден кислородом и богат углекислым газом. Углекислый газ является очень мощным стимулятором дыхания. Увеличение концентрации вдыхаемого углекислого газа увеличивает вентиляцию легких намного больше, чем дефицит кислорода. Метаболически вырабатываемый углекислый газ даже более эффективен, чем вдыхаемый углекислый газ при стимулировании дыхания.

Объем подмасочного пространства способен накапливать выдыхаемый углекислый газ в пустотах между респиратором и лицом и возвращать его в дыхательную систему во время следующего вдоха. Затем этот углекислый газ может действовать как стимулятор дыхания по мере увеличения скорости работы.

Использование респиратора – нагрузки и адаптация

В соответствии с требованиями нормативных документов к респираторам (ТР ТС 019/2011 и ГОСТ 12.4.294-2015) концентрация диоксида углерода во вдыхаемом воздухе не должна превышать 1% по объёму. Углекислый газ является психоактивным газом, и превышение допустимого объема негативно влияет на организм человека.

Использование респираторов, сертифицированных на соответствие ТР ТС 019/2011, позволит гарантировать вдыхание безопасных концентраций диоксида углерода и обеспечить дыхание при допустимом уровне сопротивления дыханию. Кроме того, ориентир на низкое сопротивление воздушному потоку при выборе сертифицированных респираторов также позволит снизить вероятность негативного воздействия изделия на дыхательную систему.

Обеспечение безопасной среды для кожного покрова

Помимо углекислого газа во время выдоха выделяется метаболическая влага. При использовании респираторов пары влаги способны скапливаться в подмасочном пространстве, что повышает уровень дискомфорта. Кроме повышения субъективного дискомфорта, связанного с тяжестью вдыхания увлажненного воздуха, существует вероятность возникновения дискомфорта из-за воздействия избыточной влаги на кожу лица.

Повышенная влажность (при её объёмном содержании более 85%) затрудняет теплообмен между организмом человека и внешней средой. Чем больше влажность, тем меньше испаряется пот и тем быстрее наступает перегрев кожного покрова. Наиболее неблагоприятное влияние оказывает высокая влажность при температуре окружающей среды выше 30°С. Пот не может испаряться при повышенной влажности, стекая каплями с поверхности кожного покрова, что изнуряет организм и не обеспечивает необходимую теплоотдачу.

Использование респиратора – нагрузки и адаптация

Клапан выдоха помогает быстрее выводить тепло и влагу из подмасочного пространства. Это снижает сопротивление и уменьшает воздействие влаги на кожу лица.

Дополнительные рекомендации по повышению эргономики использования респираторов

Существуют объективные ограничения для длительных физических нагрузок. Они связаны с ограничениями уровня глюкозы в крови и запасов мышечного гликогена. Может произойти обезвоживание или истощение электролитов. Их трудно количественно оценить для любого человека, но частое употребление пищи и воды во время перерывов в работе может предотвратить возникновение подобных проблем.

Стоит также отметить, что периодические перерывы при работе в респираторе способны оказать благотворное влияние на все системы жизнеобеспечения организма.

Заключение

Существование условий труда с вредными факторами рабочей зоны вызывает необходимость принятия мер по снижения их воздействия на организм. В число таких мер входит использование средств защиты органов дыхания. Аспекты, влияющие на эргономику использования СИЗОД, имеют прямую связь с мотивацией человека носить респиратор и ключевое значение для формирования культуры эффективного использования средств индивидуальной защиты. Для обеспечения эргономики необходимо выбирать изделия подтвержденного качества в соответствии с ТР ТС 019/2011, правильно организовывать рабочий процесс, а также вести здоровый образ жизни для поддержания оптимального физического состояния организма, его адаптации к нагрузкам при использовании СИЗ.