Гигиена и экология человека - Коллектив авторов

Одним из наиболее значимых факторов окружающей среды является атмосферный воздух, без которого человек может жить лишь несколько минут. Он представляет собой смесь газов, заполняющих атмосферу. К физическим факторам атмосферного воздуха относятся температура, относительная влажность, атмосферное давление, движение, ионизация, электрическое и магнитное поля, солнечная радиация. Химические факторы представлены азотом, кислородом, оксидом углерода (IV) и другими компонентами. Биологическими факторами атмосферного воздуха являются микроорганизмы.

Атмосферный воздух имеет большое значение для человека. Он участвует в дыхании, выделении, теплообмене и других физиологических процессах. Атмосферный воздух также формирует воздушную среду жилых и производственных помещений, является резервуаром накопления вредных веществ, климатообразующим фактором, источником загрязнения воды и почвы.

Многие компоненты воздуха моделируются и применяются в качестве лечебных. В частности, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи используются для лечения воспалительных процессов, низкие температуры – в хирургической практике, гипербарическая оксигенация – в терапии внутренних и нервных болезней. Атмосферный воздух применяется как средство закаливания.

Резкие изменения свойств и состава воздуха, выходящие за пределы приспособительных возможностей человека, являются факторами риска, неблагоприятно отражаются на важнейших функциях организма и приводят к различным заболеваниям.

Воздух, которым человек дышит, должен быть прозрачным, без посторонних запахов, иметь естественный химический состав, не содержать токсических химических веществ, пыли, радионуклидов, патогенных микроорганизмов и других загрязнителей.

Гигиеническое значение физических факторов атмосферного воздуха

На Земле температура колеблется от –94 оС до +63 оС. Оптимальной для человека является температура воздуха +20 оС (+15 … +25 оС). При температуре воздуха выше 35 оC теплоотдача затрудняется, учащаются дыхание и пульс, снижается артериальное давление, ухудшается координация движений. Длительное воздействие высокой темпера туры может привести к тепловому удару, который протекает с повышением температуры тела, головными болями, рвотой, падением артериального давления, учащением дыхания, потерей сознания.

Под влиянием низких температур теплоотдача организма усиливается, снижается температура кожи, ослабляется болевая чувствительность, появляются адинамия, сонливость. При переохлаждении увеличивается количество простудных заболеваний, возникают отморожения.

Для человека оптимальна относительная влажность 50 % (40–60 %). При влажности ниже 20 % появляется жажда, пересыхают слизистые. Высокая влажность ведет к нарушению терморегуляции. Организм человека сухой воздух переносит легче, чем сырой.

Оптимально для человека атмосферное давление 760 ± 20 мм рт. ст. (1013 ± 26,5 гПа). При снижении атмосферного давления во время подъема в горы развивается высотная болезнь, в основе которой лежат симптомы гипоксии: быстрая усталость, головные боли, тахикардия, изменение состава крови и др.

Повышение атмосферного давления при спуске в подземные пещеры, шахты, под воду обусловливает шум и боль в ушах, снижение остроты слуха, уменьшение частоты пульса и дыхания, снижение систолического и повышение диастолического артериального давления. При резком увеличении атмосферного давления возможен разрыв барабанных перепонок.

Движение воздуха характеризуется направлением и скоростью. Для выявления закономерностей направления движения используется роза ветров, представляющая собой графическое изображение повторяемости ветров. Для построения розы ветров на линиях румбов откладывают отрезки, соответствующие по длине числу ветров определенного направления, выраженные в процентах по отношению к общему их числу. Роза ветров имеет важное значение при проектировании населенных мест, выборе участка для строительства больниц, размещения промышленных предприятий. Во время нахождения на открытом воздухе необходимо учитывать направление ветра, поскольку северные ветры более холодные, а южные более теплые.

Оптимальной для человека является скорость движения 2,5 (1–4) м/с. Сильный ветер резко увеличивает теплоотдачу с поверхности тела, ухудшает нервно-психическое состояние и общее самочувствие, затрудняет выполнение физической работы. Слабый ветер или его отсутствие уменьшает отдачу тепла организмом.

В результате ионизации образуются легкие и тяжелые отрицательные и положительные ионы. Легкие ионы существуют самостоятельно или присоединяются к нейтральным молекулам кислорода, озона, азота и его оксидов.

В сельской местности содержится в среднем 4000 легких ионов в 1 см3 воздуха, в промышленных городах – от 40 до 400. Отрицательные легкие ионы оказывают тонизирующее действие на организм, стимулируют обмен веществ и деятельность центральной нервной системы. Положительные ионы снижают тонус организма, вызывают сонливость, повышают артериальное давление.

Во время грозы напряженность электрического поля возрастает в сотни тысяч раз. Электрическое поле оказывает влияние на электрофизиологические процессы в организме и самочувствие человека.

Быстрое изменение магнитного поля (магнитная буря) возникает в связи с увеличенным притоком заряженных частиц с поверхности Солнца в период повышения его активности. Во время магнитных бурь усиливаются процессы торможения в центральной нервной системе, возрастает частота обострений нервно-психических заболеваний, ухудшается самочувствие и снижается работоспособность.

Солнечная радиация представляет собой интегральный поток электромагнитных и корпускулярных излучений. В гигиеническом отношении особое внимание придается оптической части солнечного спектра, включающей инфракрасные (2800 – 760 нм), видимые (760–400 нм) и ультрафиолетовые (400–280 нм) лучи.

Гигиеническое значение интегрального потока солнечной радиации заключается в стимуляции физиологических процессов, улучшении самочувствия, повышении общего тонуса и работоспособности. Кроме того, ультрафиолетовые лучи обусловливают пигментацию кожи, обладают общестимулирующим, антирахитическим и бактерицидным эффектами, а инфракрасные лучи прогревают ткани. Видимые лучи раздражают зрительный анализатор, участвуют в образовании суточных ритмов и фотопериодизма, стимулируют физиологические функции, оказывают влияние на эмоции и психику. Так, возбуждение вызывают красно-оранжевые лучи, торможение – сине-фиолетовые, а чувство покоя – желто-зеленые.

При повышенной интенсивности инфракрасные лучи приводят к ожогам, катаракте, угнетению иммунитета. В тяжелых случаях наблюдается солнечный удар, который сопровождается сильным возбуждением, потерей сознания, судорогами. Под влиянием интенсивных ультрафиолетовых лучей отмечаются головная боль, повышение температуры, а в тяжелых случаях – ожоги, дерматиты, фотоофтальмия, злокачественные опухоли. При недостаточной ультрафиолетовой радиации (солнечное голодание) у детей может развиться рахит, у взрослых – остеопороз. При пониженной видимой радиации ухудшаются функции зрения, нарушаются суточные ритмы, при повышенной – может быть ослепление.

Гигиеническое значение погоды и климата

Физические факторы атмосферного воздуха – солнечная радиация, атмосферное давление, влажность, движение воздуха – относятся к метеорологическим и участвуют в формировании погоды. Погода – это состояние атмосферы в данной местности в определенный момент. Умеренные изменения погоды не оказывают существенного влияния на организм, а резкие колебания могут привести к обострению хронических болезней, развитию сезонных заболеваний и метеотропным реакциям. При резких колебаниях погоды обычно обостряются сердечно-сосудистые заболевания. К сезонным относятся простудные болезни, к метеотропным реакциям – ухудшение самочувствия, головные боли и боли в области сердца, шум в ушах. Более чувствительны к изменениям погоды пожилые люди.

Климат – это закономерный многолетний режим погоды для данной местности. По влиянию на человека климат делят на щадящий, раздражающий и тренирующий. Щадящим является мягкий и постоянный климат, раздражающим – прохладный и изменчивый, тренирующим – горный, континентальный. В Беларуси умеренный климат, характеризующийся температурой в январе от –14 оС до –4 оС, в июне от +14 оС до +22 оС, небольшими суточными амплитудами температуры, небольшой скоростью ветра. Благоприятное воздействие климата на организм используется в курортологии (климатотерапия).