この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持を意図した手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、 www を参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 94, 個人の安全 — 個人用保護具、小委員会 SC 15, 呼吸用保護具によって作成されました。
この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO/TS 16976-4:2012) を取り消して置き換えます。前作からの主な変更点は以下の通り。
- a)図 3, 4, および 7 の要点を 50% 基準線に対応するように調整。
- b)図 3, 4, 7 および 8 のキーの調整。
- c)図 3, 4, および 6 の調整。
- d) 7.4 の流れ抵抗と弾性荷重の明確化。
- ISO/TS 16976 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトで見つけることができます。
序章
呼吸保護装置 (RPD) は、有害物質の吸入からの保護を提供するように設計されています。ただし、この保護には、RPD によって課せられる関連する呼吸負荷を克服するために、より高い圧力を生成する必要があるため、呼吸筋による余分な努力が必要です。
1 スコープ
このドキュメントでは、ダイビング機器を除くすべての種類の RPD によって課せられる外部呼吸障害の有無にかかわらず、人の呼吸筋によって実行される仕事を計算する方法について説明します。このドキュメントでは、人々が許容できる追加の障害がどの程度かを説明し、RPD の許容可能性を判断するために使用できる値が含まれています。
注これらの計算は、呼吸生理学に関する一部の教科書で説明されていますが (RPD がない場合)、ほとんどの場合、省略されているか、説明が不完全です。
2 参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 16972, 呼吸用保護具 — 用語の定義 ピクトグラム
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 16972 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
体温圧力飽和
BTPS
換気パラメータの表現の標準条件
グレード 1 からエントリ:飽和空気中の体温 (37 °C)、大気圧、および水蒸気圧 (6.27 kPa)
3.2
コンプライアンス
圧力の変化に起因する人間の肺の容積の変化
注記 1:コンプライアンスは l/kPa で測定される。
注記2この用語は、肺と胸部の弾性挙動を表す典型的な用語です。コンプライアンスはエラスタンスの逆です。
3.3
エラスタンス
人間の肺の特定の容積変化から生じる圧力の変化
注記1エラスタンスはkPa/lで測定される。
注記2:この用語は、RPDの弾性挙動を表す典型的な用語です。エラスタンスはコンプライアンスの逆です 。
3.4
緩和量
呼吸筋が弛緩したときの肺容量。すなわち、機能的残気量 (FRC) および呼気予備容量 (ERV) としても知られる吸気開始時の容量。
3.5
一回換気量
VT
息の量
注記 1回換気量は BTPS リットルで測定される。
3.6
肺活量
VC
人が取ることができる最大の息の量、つまり、最大吸気と最大呼気の量の差
注記 1:肺活量は BTPS リットルで測定される。
3.7
呼吸の仕事
ウォブ
呼吸サイクル全体に必要な仕事
注記1呼吸の仕事量はジュールで測定される。
3.8
一回換気量あたりの呼吸仕事量
WOB/ VT
正規化された WOB (体積平均圧力に相当)
注記 1回換気量あたりの呼吸仕事量は、1 リットルあたりのジュール = kPa で測定されます。
参考文献
| [1] | ISO 16900-12, 呼吸用保護具 — 試験方法および試験装置 — 12: 平均呼吸仕事量と最大呼吸圧の測定 |
| [2] | アボット BC, ビッグランド B, リッチー JM, 負の仕事の生理学的コスト。 J Physiol 1952; 117: 380～390 |
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| [15] | Silverman L, Lee G, Plotkin T, Amory L, Yancy AR, 呼吸保護具の設計における基本要因: いくつかの作業速度での抵抗の有無にかかわらず、人間の被験者に対する吸気および呼気の気流測定、レポート OSRD no 573ハーバード、 MA: ハーバード公衆衛生大学院、1945 年 |
| [16] | Vander AJ, Sherman JH, Luciano DS人間の生理学。身体機能のメカニズム。第六版。マグロウヒル社、ニューヨーク、1994 |
| [17] | Warkander DE, Norfleet WT, Nagasawa GK, Lundgren CEG, ダイバーの呼吸装置における生理学的および主観的に許容される呼吸抵抗。海底生物医学解像度。 1992; 19:427-445 |
| [18] | Warkander DE, Lundgren CEG, Development of Comprehensive Performance Standards for Underwater Breathing Apparatus [オンライン].ニューヨーク州バッファロー、特殊環境における研究教育センター、ニューヨーク州立大学 バッファロー 校、2001 年。 ] |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 94, Personal safety — Personal protective equipment, Subcommittee SC 15, Respiratory protective devices.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO/TS 16976-4:2012), which has been technically revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
- a) adjustment of key-points in Figures 3, 4 and 7 to correspond with the 50 %-reference line;
- b) adjustment of keys in Figures 3, 4, 7 and 8;
- c) adjustment of Figures 3, 4 and 6;
- d) clarification on flow resistance and elastic load given in 7.4.
- A list of all parts in the ISO/TS 16976 series can be found on the ISO website.
Introduction
A respiratory protective device (RPD) is designed to offer protection from the inhalation of hazardous substances. However, this protection requires extra effort by the respiratory muscles as they need to generate higher pressures to overcome the associated respiratory loads imposed by the RPD.
1 Scope
This document describes how to calculate the work performed by a person’s respiratory muscles with and without the external respiratory impediments that are imposed by RPD of all kinds, except diving equipment. This Document describes how much additional impediment people can tolerate and contains values that can be used to judge the acceptability of an RPD.
NOTE These calculations are explained in some textbooks on respiratory physiology (in the absence of an RPD), but most omit them or are incomplete in their explanations.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 16972, Respiratory protective devices — Definitions of terms pictograms
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 16972 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
body temperature pressure saturated
BTPS
standard condition for the expression of ventilation parameters
Note 1 to entry: Body temperature (37 °C), ambient pressure and water vapour pressure (6,27 kPa) in saturated air.
3.2
compliance
change in volume of the human lung that results from a change in pressure
Note 1 to entry: The compliance is measured in l/kPa.
Note 2 to entry: This term is the typical term for the elastic behaviour of the lungs and chest. Compliance is the inverse of elastance.
3.3
elastance
change in pressure that results from a given volume change of the human lung
Note 1 to entry: The elastance is measured in kPa/l.
Note 2 to entry: This term is the typical term for the elastic behaviour of an RPD. Elastance is the inverse of compliance .
3.4
relaxation volume
lung volume when respiratory muscles are relaxed, i.e. the volume at the beginning of an inspiration, also known as functional residual capacity (FRC) and expiratory reserve volume (ERV)
3.5
tidal volume
VT
volume of a breath
Note 1 to entry: The tidal volume is measured in litres BTPS.
3.6
vital capacity
VC
volume of the largest breath a person can take, i.e. the volume difference between a maximum inspiration and a maximum expiration
Note 1 to entry: The vital capacity is measured in litres BTPS.
3.7
work of breathing
WOB
work required for an entire breathing cycle
Note 1 to entry: The work in breathing is measured in Joules.
3.8
work of breathing per tidal volume
WOB/VT
normalized WOB (equivalent to volume-averaged pressure)
Note 1 to entry: The work in breathing per tidal volume is measured in Joules per litre = kPa.
Bibliography
| [1] | ISO 16900-12, Respiratory protective devices — Methods of test and test equipment — 12: Determination of volume-averaged work of breathing and peak respiratory pressures |
| [2] | Abbott B.C., Bigland B., Ritchie J.M., The Physiological Cost of Negative Work. J. Physiol 1952; 117: 380-390 |
| [3] | Bentley, R.A., Griffin, O.G., Love, R.G., Muir, D.C.F., Sweetland, K.F., Acceptable Levels for Breathing Resistance of Respiratory Apparatus. Arch. Environ. Health, 1973; 27 (4): 273-2`0 |
| [4] | Berne R.M., Levy M.N., Cardiovascular Physiology. Fifth Edition, the C.V. Mosby Company, St. Louis, MO; 1986 |
| [5] | Caretti D.M., Whitley J.A., Exercise Performance during Inspiratory Resistance Breathing under Exhaustive Constant Load Work. Ergonomics 2007; 41 (4): 501-511 |
| [6] | Cooper E.A., Suggested Methods of Testing and Standards of Resistance for Respiratory Protective Devices. J. Appl. Physiol. 1960; 15 (6): 1053-1061 |
| [7] | Deno N.S., Kamon E., Kiser D.M., Physiological Responses to Resistance Breathing During Short and Prolonged Exercise. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 1981; 42 (8): 616-623 |
| [8] | Derion T., Reddan W.G., Lanphier E.H., Static lung load and posture effects on pulmonary mechanics and comfort in underwater exercise. Undersea Biomedical Research, 1992; 19(2): 85-96 |
| [9] | European Committee for Standardization, Respiratory Equipment — Self-contained Re-breathing Diving Apparatus, European Standard EN 14143, European Committee for Standardization |
| [10] | Hesser C.M., Linnarsson D., Bjurstedt H., Cardiorespiratory and Metabolic Responses to Positive, Negative and Minimum-load Dynamic Leg Exercise. Respiration Physiol 1977; 30: 51-67 |
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| [13] | Shykoff B.S., Warkander D.E., Physiologically Acceptable Resistance of an Air Purifying Respirator, Ergonomics 2011; 54(12): 1186-1196 |
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| [15] | Silverman L., Lee G., Plotkin T., Amory L., Yancy A.R., Fundamental Factors in the Design of Protective Respiratory Equipment: Inspiratory and Expiratory Air Flow Measurements on Human Subjects with and without Resistance at Several Work Rates, Report OSRD no 5732. Harvard, MA: Harvard School of Public Health, 1945 |
| [16] | Vander A.J., Sherman J.H., Luciano D.S, Human Physiology; the Mechanisms of Body Function. Sixth edition. McGraw-Hill Inc, New York, 1994 |
| [17] | Warkander D.E., Norfleet W.T., Nagasawa G.K., Lundgren C.E.G., Physiologically and Subjectively Acceptable Breathing Resistance in Divers’ Breathing Gear. Undersea Biomed Res. 1992; 19: 427-445 |
| [18] | Warkander D.E., Lundgren C.E.G, Development of Comprehensive Performance Standards for Underwater Breathing Apparatus [online]. Buffalo, NY, Center for Research and Education in Special Environments, State University of New York at Buffalo, 2001. Available from: http://archive.rubicon-foundation.org/xmlui/handle/123456789/7598 [Accessed 10 Dec 2010] |