الحرارة

المخاطر الفيزيائية - الحرارة

ويقصد بها الارتفاع في درجة الحرارة المحيطة بالإنسان عن الحد الذي لا يحتمله مما يعرضه لمخاطر عديدة قد تكون الوفاة مرحلتها الأخيرة ، وتقاس كمية الحرارة بوحدة تسمى الكالورى أو السعر وهى كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلو جرام من المادة درجة مئوية واحدة 

والحرارة في بيئة العمل هي إحدى أشكال الطاقة ويمكن أن تنتج الحرارة في بيئة العمل من مصادر طبيعية مثل أشعة الشمس أو صناعية مثل الأفران وغيرها. حيث يتم تبادل الحرارة بين هذه المصادر والأجسام الموجودة في حيز العمل بطرق تبادل الحرارة المعروفة ( الإشعاع – التماس – الحمل ).

 التبادل الحراري

يعتبر جسم الإنسان مصدراً مهماً لإنتاج وتبادل الحرارة مع البيئة المحيطة حيث يتم التبادل الحراري بين الإنسان والبيئة المحيطة عن طريق أربعة طرق وهي:
 - 1التبادل بالحمـــل  نرمز لهاC : وهو أسلوب انتقال الحرارة بواسطة الهواء حيث ينتقل الهواء الساخن للأعلى والهواء البارد للأسفل

C = 8.3 V 0-5 (Ts – Ta)                                        حيث ان : 

Ts درجة حرارة الجلد مْ
 Ta درجة حرارة الهواء مْ
V سرعة الهواء م/ثا

- 2التبادل بالتمـاس نرمز لها k: يتم انتقال الحرارة من خلال التلامس المباشر بين أسطح وجزيئات حارة إل أسطح وجزيئات أقل حرارة ويستمر هذا التبادل حتى حصول التوازن

- 3التبادل بالإشعاع نرمز لهاR : وهو عبارة عن انتقال الحرارة من مصدر تولدها إلى الوسط المحيط عن طريق طاقة

R = hr (Ts – Tr)                                      
 حيث ان :
Ts درجة حرارة الجلد مْ
Tr درجة حرارة السطوح المحيطة مْ
hr معامل تبادل الحرارة الإشعاعية ( أنظر الجدول(

- 4التبادل بالتبـــخر  نرمز لها E : وهو فقد الحرارة بالتعرق

E = he (Ps – Pa)                                     حيث ان : 

 Ps ضغط بخار الماء للجلد
 Pa ضغط بخار الماء للهواء
 he معامل التبخر

ولحساب كمية الحرارة التي يختزنها الجسم S ( + في بيئة العمل الحارة ، - في بيئة العمل الباردة) يتوجب علينا حساب ما يلي:
 -Cresp : معدل تبادل الحرارة بالحمل من خلال التنفس
 - Eresp: معدل تبادل الحرارة بالتبخر من خلال التنفس

ويتم حساب كمية الحرارة بالعلاقة التالية:

S = (M+W) + R + C + K + (Cresp +Eresp ) + E                              

لكن في الصناعة ولصغر معدلات تبادل الحرارة بالتنفس تعتمد العلاقة التالية:

S = (M+W) + R + C + K + E                                    

 مبادئ السيطرة على الحرارة: السيطرة- على الاستقلاب:
أتمتة العمل - مشاركة العمل بين الأفراد - زيادة فترات الراحة-

السيطرة على انتقال الحرارة بالإشعاع:

عزل مصدر الحرارة - ارتداء الملابس الواقية من الحرارة (تغطية الجسم)

السيطرة - على انتقال الحرارة بالحمل:

إذا كانت درجة الحرارة فوق 36ْ : إنقاص درجة الحرارة - زيادة سرعة الهواء - تخفيف الملابس
السيطرة - على انتقال الحرارة بالتبخر:
زيادة التعرق بزيادة سرعة الهواء - إنقاص الرطوبة

ولكن هل يكفي تحديد مصادر الحرارة وطرق التبادل لمعرفة كمية الحرارة التي يتعرض لها الإنسان بالطبع لا فهناك عوامل أخرى تؤثر على التوازن الحراري

 العوامل المؤثرة على التوازن الحراري:
يعتبر التوازن الحراري حالة شخصية وتعبر عن الحياد اتجاه الشعور بالحرارة أو البرودة وتؤثر عدة عوامل على تحقيق التوازن الحراري وهي:

- 1مستويات الحرارة:
ويعبر عن مستويات الحرارة بـ:

• درجة حرارة الهواء وتسمى بدرجة الحرارة الجافة  
• درجة الحرارة الإشعاعية
• درجة الحرارة الرطبة وتفسر نسبة رطوبة الهواء

 2- الاستقلاب وحريرات العمل

إن الإنسان بطبيعته ينتج الحرارة وإنتاج هذه الحرارة يزداد نتيجة الفعاليات المهنية التي يمارسها العامل وتسمى هذه العملية بالاستقلاب وهي نتيجة صرف الحريرات. والتي يتم تحديدها بشكل واقعي بعد الأخذ بالاعتبارات التالية:
- تحديد قيمة الاستقلاب الأساسي للإنسان. والتي تحسب للشخص المرجعي:
بـ 90 ك كالورى / ساعة
- تحديد حريرات الفعالية المهنية الإضافية (حريرات العمل) . والتي تحسب بعدة طرق تعتمد بشكل أساسي على تحديد الاستقلاب الناجم عن كل من: وضعيات العمل - إجهاد الفعالية ونمط العمل

إجهاد الفعالية	نمط العمل	مثال	الحريرات المصروفة
الراحة			90
عمل خفيف	يد وذراع- يدان	كتابة-سيارة	100-200
عمل متوسط	عمل اليد والذراع عمل الذراع والساق عمل الجسم	قيادة شاحنة تعشيب تنظيف أرضية	200 -  300
عمل ثقيل	عمل الجسم	حفر – حصاد يدوي-مشي سريع	300 - 400
عمل ثقيل جدا	عمل الجسم	نفس النشاطات السابقة بوتيرة أسرع	300 - 400

 -3 حركة الهواء:
وهي عبارة عن سرعة الهواء الطبيعية أو الصناعية أو نتيجة تيارات الحمل الحراري
- 4التأقلم:
يمكن أن يزداد تأقلم الأشخاص العاديين مع تقلبات درجات الحرارة نتيجة برامج تأقلم تعد حسب طبيعة كل عمل
-5 اللباس:
تشكل الملابس المناسبة حاجز إضافي لعزل الجلد عن الوسط الحار أو البارد
-6 العوامل الشخصية:
تؤثر العوامل الشخصية بشكل فعال بالتوازن الحراري مثل : لون الجلد – التعرق – الجنس - العمر – الحالة الصحية والنفسية
- 7زمن التعرض:
عندما يكون زمن التعرض صغير فيمكن تحقيق التوازن الحراري ولكن هذا التوازن يختلف مع طول الزمن

العوامل البيئية: وهي العوامل التي يتوجب علينا قياسها لدراسة تأثير البيئة الحرارية على جسم الإنسان
- 1حرارة الهواء
- 2الرطوبة النسبية
- 3حركة الهواء
- 4الحرارة الإشعاعية

وفيما يلي جدول يبين الدور الذي تلعبه هذه العوامل في عمليات التبادل الحراري:

حرارة الهواء	الحمل	-	-	التبخر
حركة الهواء	الحمل	-	-	التبخر
الحرارة الإشعاعية	-	التماس	الإشعاع	-
الرطوبة النسبية	-	-	-	التبخر

الحدود العتبية لدرجات الحرارة :

الحدود العتبية لدرجات الحرارة الرطبة الإشعاعية:

فترة العمل والراحة	درجة الحرارة المؤثرة C – نوع المجهود
	مجهود خفيف	مجهود متوسط	مجهود شاق
عمل مستمر	30.0	26.7	25.0
75% عمل -25 % راحة	30.6	28.0	25.9
50% عمل - 50 % راحة	31.4	29.4	27.9
25% عمل - 75 % راحة	32.2	31.1	30.0

الحدود العتبية لفترات التعرض لدرجات الحرارة المنخفضة:

درجة الحرارة C		أقصى فترة تعرض مسموح بها في اليوم
من	إلى
18-	1-	لا توجد مدة قصوى طالما العامل سليم ويرتدي ملابس واقية وملائمة كافية
35-	19-	الوقت الكلي للتعرض لا يتعدى (4) ساعات بالتناوب             ( ساعة عمل يقابلها ساعة راحة )
57-	36-	مجموع ساعات العمل اليومي لا يتعدى ساعة واحدة على فترتين كل منها نصف ساعة عمل بفاصل أربعة ساعات راحة
74-	58-	الوقت الكلي للتعرض باليوم خمس دقائق فقط مع لباس واقي خاص

 تأثيرات شدة  الحرارة على الإنسان ::
- 1تأثيرات فيزيولوجية ونفسية:

 نقص الفعالية - التهيج - الغضب

- 2تأثيرات مرضية: الصدمة الحرارية

:إن ارتفاع الرطوبة النسبية أو ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفاجئ يؤدي إلى فشل التنظيم الحراري في الجسم مما يسبب نقص التبادل الحراري عن طريق التبخر (بالتعرق) ويحدث اضطرا بات في الدورة الدموية.

الإجهاد الحراري

عند العمل في أجواء ذات درجات حرارة مرتفعة لفترات طويلة تحدث حالة انهيار للجسم نتيجة زيادة توسع الأوعية الدموية ونقص فعالية الدوران و نقص ضغط الدم ونقص فعالية القلب ونقص الدم الوارد إلى الكلية وزيادة نسبة الأملاح في الدم

التقلص الحراري:

عند العمل في أجواء ذات درجات حرارة مرتفعة ورطوبة نسبية منخفضة فإن التعرق يزداد مما يؤدي إلى فقدان الجسم لكميات كبيرة من الأملاح وخاصة NacL وهذا ما يسبب تقلصات غير إرادية في العضلات

الأعمال التي يتعرض فيها العمال للتأثيرات الضارة للحرارة هي :-

• العمل في العراء تحت تأثير حرارة الشمس
• العمل تحت سطح الأرض بالمناجم والأنفاق
• العمل بجوار الأفران والمواقد مثل صناعة الحديد والصلب والمسابك في صهر المعادن وفى عمليات تقطير
   البترول وفى صناعة الأسمدة
• العمل بجوار الغلايات وأمام الأفران والمخابز
  
   الأضرار التي يتعرض لها العمال عند تعرضهم لدرجات الحرارة العالية:

• اضطرا بات نفسية وعصبية وشعـور بالضيق ويظهر ذلك في صورة زيادة الأخطاء في العمل وزيادة احتمالات حدوث الإصابة ونقص القدرة على التركيز في العمل
• الشعور بالتعب والإرهاق
• تقلصات في العضلات الإرادية في الساقين وجدار البطن
• الإجهاد الحراري وسبب تمدد الأوعية الدموية بالجلد واندفاع الدم أليها وزيادة عدد ضربات القلب ، الدوخة ، الصداع القيء ثم الإغماء
• ضربة الشمس وتنشأ من التعرض لدرجات عالية مع ارتفاع نسبة الرطوبة مما يعطل الجسم عن التخلص من حرارته ويشعر المصاب بالصداع الشديد والزغللة ثم تبدأ درجة حرارة الجسم في الارتفاع ويلي ذلك التشنجات العصبية وفقد الوعي وإذا لم يسعف المصاب بالعلاج تحدث الوفاة
•  التهابات الجلد والعيون ويحدث ذلك نتيجة التعرض المزمن للحرارة العالية
  
  

طرق الوقاية من الحرارة  :

• حماية العاملين من التعرض لدرجات الحرارة العالية  مع ضرورة أبعاد العاملين المصابين بأمراض القلب والكلى عن العمل في الأماكن التي ترتفـع بها درجة الحرارة

 عزل مصدر الحرارة أو العملية الإنتاجية التي يصدر عنها حرارة عن بقية العمليات الإنتاجية والعاملين بهدف تقليل تأثير الحرارة  على بقية العاملين وأماكن العمل .

 امتصاص الحرارة أو عكسها إلى خارج مكان العمل عن طريق إقامة الحواجز الواقية المخصصة لهذا الغرض مع مراعاة أن لا تحجب هذه الحواجز الرؤيا .

• التهوية الجيدة لمكان العمل بهدف تلطيف الجو وخفض درجة الحرارة
• زيادة تناول الأملاح  لتعويض الجسم عن الأملاح التي يفقدها بسبب العرق

 عمل نظام لتبادل العاملين الذين يتعرضون للحرارة في أماكن عملهم فمثلاً تعمل مجموعة أمام الأفران ثم تنقل للعمل داخل الورش وتعمل مجموعة الورش أمام الأفران وبذلك نقلل معدل التعرض للحرارة

 استخدام مهمات الوقاية الشخصية للعمال للوقاية من الحرارة العالية

 عمل كشف طبي ابتدائي ودوري على العاملين المعرضين للحرارة العالية

 نقل المصاب إلى مكان بارد وعمل الإسعافات الأولية له في حالة ضربة الشمس 

 أجهزة القياس المستخدمة:
- 1مقياس سرعة الهواء
- 2مقياس الرطوبة : البسايكومتر
- 3مقياس الحرارة الجافة : ميزان حرارة عادي بسائل (زئبقي أو كحولي)
- 4مقياس الحرارة الإشعاعية : ميزان حرارة له كرة سوداء
- 5مقياس الحرارة الرطبة : ميزان حرارة له وعاء نضع فيه ماء مقطر وفلتر

ولكن حالياً هناك جهاز رقمي يحتوي على جميع مقاييس الحرارة هذه ويقيس الرطوبة النسبية ويحسب مباشرة مؤشر الحرارة الرطبة الإشعاعية

 المخاطر الفيزيائية – البرودة .... تابعونا ،،، مع تحياتي