2) усилением обменных процессов
3) увеличением объема легочной вентиляции (+)
4) усилением кровообращения
При физической работе увеличивается минутный объём дыхания — количество воздуха, проходящего через лёгкие за одну минуту. Он определяется произведением дыхательного объёма на частоту дыхательных движений: V̇E = VT × f. При повышении тяжести труда возрастает прежде всего дыхательный объём, а затем и частота дыхания, поэтому за одинаковое время в дыхательные пути поступает больше воздуха с содержащимся в нём химическим веществом.
Увеличение лёгочной вентиляции повышает поступление токсиканта к альвеолам и интенсивность его диффузии в кровь, особенно если вещество находится в форме газа или пара и обладает высокой растворимостью в биологических средах. В результате возрастает ингаляционная доза, то есть количество вещества, реально поступившее в организм, и может усиливаться как местное раздражающее, так и общетоксическое действие. Усиление кровообращения и обменных процессов также сопровождает тяжёлую работу, однако ведущим механизмом в данной ситуации является именно увеличение объёма лёгочной вентиляции.
Поэтому одинаковая концентрация химического вещества в воздухе рабочей зоны при тяжёлом труде может создавать большую нагрузку на организм, чем при работе малой тяжести. При гигиенической оценке учитывают не только концентрацию и продолжительность контакта, но и категорию тяжести труда, поскольку она определяет величину вентиляции лёгких и фактическую ингаляционную экспозицию.
| Фактор | Изменение при повышении тяжести труда | Значение для действия химического вещества |
|---|---|---|
| Минутный объём дыхания | Существенно увеличивается за счёт роста дыхательного объёма и частоты дыхания | Основной фактор повышения количества токсиканта, поступающего ингаляционным путём |
| Дыхательный объём | Увеличивается глубина каждого вдоха, возрастает доля воздуха, достигающего альвеол | Усиливается доставка газов, паров и мелкодисперсных аэрозолей в альвеолярную зону |
| Частота дыхания | Возрастает, особенно при значительной физической нагрузке | Увеличивается число дыхательных циклов и поступление вещества за единицу времени, но изолированно не отражает всю величину вентиляции |
| Альвеолярная вентиляция | Повышается после вычета воздуха, остающегося в анатомическом мёртвом пространстве | Определяет интенсивность контакта токсиканта с дыхательной поверхностью и его перехода в кровь |
| Кровообращение | Увеличиваются сердечный выброс и перфузия работающих мышц, частично лёгких | Может ускорять распределение уже всосавшегося вещества, но не является главным механизмом увеличения его поступления через лёгкие |
| Обменные процессы | Возрастает потребление кислорода и образование углекислого газа | Может изменяться скорость биотрансформации и проявления токсичности, однако непосредственное усиление ингаляционной экспозиции связано с вентиляцией |
| Ингаляционная доза | Растёт при неизменной концентрации вещества и одинаковой длительности смены | Повышается вероятность острых раздражающих, рефлекторных и системных токсических эффектов |
Особенно выражено такое усиление для веществ, поступающих преимущественно через органы дыхания. Использование средств индивидуальной защиты органов дыхания должно соответствовать концентрации вещества, его агрегатному состоянию и тяжести выполняемой работы. При контроле условий труда необходимо сопоставлять результаты измерения концентраций с фактической продолжительностью контакта и уровнем физической нагрузки. Снижение интенсивности экспозиции достигается также герметизацией оборудования, местной вытяжной вентиляцией и автоматизацией тяжёлых операций.