Тесты. 1 "Гигиена воздуха"
 Скачать 235 Kb.
|
|
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЗДУХА И ВЛИЯНИЕ ИХ НА ЧЕЛОВЕКА Температура. Солнечные лучи, достигая поверхности земли, частично отражаются, преимущественно же, поглощаются почвой и превращаются в тепловую энергию. Нагрев атмосферы происходит за счет излучения тепла почвой, поэтому по мере удаления от поверхности земли температура воздуха понижается. Распределение тепла на земном шаре, прежде всего, зависит от его шарообразной формы. По направлению от экватора к полюсам солнечные лучи падают под более острым углом и земля нагревается меньше. Близость морей и других больших водоемов делает температуру воздуха более умеренной, так как вода, обладая большой теплоемкостью в теплое время года, поглощает значительное количество тепла, оказывая охлаждающее действие на близлежащую местность. В холодное время, наоборот, Медленно отдавая свое тепло, она уменьшает охлаждение воздуха и суши. Температура воздуха зависит от теплых и холодных морских течений, от рельефа местности, большей или меньшей защищенности горами и лесными массивами. В зависимости от географического положения и других условий колебания температуры воздуха на протяжении года неодинаковые: на юге, они бывают небольшие, на севере же достигают значительных величин. Например, в Туркмении температура воздуха в тени в летнее время нередко достигает 50—58 °С, в зимнее же время в Восточной Сибири, Забайкалье иногда падает до —50—60 °С. Совершенство терморегуляторных механизмов, деятельность которых осуществляется под контролем центральной нервной системы, позволяет человеку приспосабливаться к различным температурным условиям и переносить кратковременно значительные отклонения температуры воздуха от обычных нормальных величин. В соответствии с внешней температурой вступает в действие, как механизм выработки тепла, так и механизм, регулирующий его потерю. Уменьшение или увеличение теплопродукции достигается химическим способом терморегуляции: при высокой температуре воздуха окислительные процессы снижаются и выработка тепла, падает при низкой же температуре происходит обратное. Физический способ терморегуляции обеспечивает увеличение или уменьшение теплоотдачи: при высокой внешней температуре кожные сосуды расширяются, увеличивается выделение воды потовыми железами, повышается температура кожи и в результате этого отдача тепла с поверхности тела возрастает; при низкой температуре кожные сосуды сужаются, кровь перемещается к внутренним органам, кожа охлаждается и поэтому разница между температурой кожи и воздуха становится меньше, отдача тепла уменьшается. С поверхности кожи в обычных условиях, в состоянии покоя отдается 90—95% тепла, остальное количество расходуется на согревание вдыхаемого воздуха, пищи и теряется с выделениями. При этом различают три пути отдачи тепла с поверхности кожи: излучением к более холодным окружающим поверхностям (стены, пол и др.) теряется около 45% тепла, теплопроведением, или конвекцией, т. е. послойным нагреванием прилегающего воздуха, находящегося обычно в некотором движении, — около 30%, испарением с кожи и слизистых оболочек верхних дыхательных путей — около 25%. Величина отдачи тепла тем или иным путем зависит от температуры и характера физической нагрузки. При температуре воздуха 30—32 °С потери тепла посредством излучения и проведения уменьшаются и увеличиваются путем испарения, которое при температуре выше 37—38 °С остается единственным способом отдачи тепла. Некоторое количество тепла расходуется при контакте с землей и другими холодными поверхностями. Возможности терморегуляции не безграничны и нарушение теплового равновесия организма может стать причиной глубоких патологических сдвигов. Продолжительное пребывание в сильно нагретой атмосфере вследствие нарушения условий теплоотдачи вызывает повышение температуры тела, учащение пульса, ослабление компенсаторной способности сердечно-сосудистой системы, понижение функциональной деятельности желудочно-кишечного тракта и др. Наблюдаются головная боль, плохое самочувствие, понижение внимания я координации движений, снижается работоспособность, особенно физическая, связанная с повышением теплопродукции. Так, работоспособность при 24 °С снижается на 15%, а при 28 °С — на 30%. Для того чтобы перегревание не наступило, температура воздуха должна быть на 5—10 °С ниже температуры тела. При особенно неблагоприятных условиях (высокая температура и влажность, безветрие) может наступить тепловой удар, а при действии прямых солнечных лучей на открытую голову возникает солнечный удар. Показателями перегревания служат повышение температуры тела на 1—1,5 °С, покраснение или побледнение лица, обильное потение, шаткая походка. Это — основание для оказания скорой помощи (покой в тени, обрызгивание лица холодной водой, искусственное дыхание, медикаментозные средства). В условиях низкой температуры воздуха возникает опасность переохлаждения организма вследствие усиленной теплоотдачи. Длительные и даже кратковременные холодовые термические воздействия вызывают разнообразные рефлекторные реакции общего и местного характера с различными функциональными сдвигами не только на местах, подвергшихся охлаждению, но и на отдаленных участках тела. Например, охлаждение ног вызывает понижение температуры слизистой оболочки носа и горла, что приводит к снижению местного иммунитета и появлению насморка, кашля, ангины. В результате действия холода возникают ознобления, отморожения и создаются предпосылки для возникновения или обострения заболеваний органов дыхания (ринит, бронхит, плеврит, пневмония), мышечно-суставного аппарата и периферической нервной системы (миозит, миалгия, ревматизм, неврит, радикулит и др.). Хроническое охлаждение организма понижает сопротивляемость к инфекционным болезням. Особенно вредны резкие колебания (понижения) температуры, к которым организм не всегда успевает приспособиться. Они, прежде всего, опасны для лиц, страдающих пороками сердца, склерозом сосудов, болезнями почек. Люди, плохо питающиеся и переутомленные, труднее переносят смену температуры воздуха. Однако умеренные колебания температуры воздуха, не вредны и могут рассматриваться как благоприятный фактор, обеспечивающий физиологически необходимую тренировку организма и его терморегуляторных механизмов. Следует отметить, что резкое кратковременное охлаждение всего тела (погружение зимой в полынью и др.), если за ним сразу же следует согревание, менее опасно, чем сравнительно слабое, но продолжительное охлаждение его отдельных частей. При общем охлаждении ощущение холода немедленно доходит до центральной нервной системы и, в ответ на это, вступают в действие все защитные механизмы, тогда как ограниченное охлаждение, особенно у разгоряченных людей (при физической работе и пр.), может остаться незамеченными и вследствие бездействия терморегуляторного аппарата вызвать местные патологические изменения. В жилых помещениях наиболее оптимальная температура воздуха 18-20 °С, температура выше 24—25 °С или ниже 16—15°С считается неблагоприятной, способной нарушить тепловое равновесие организма. В главе IV приведены нормы температуры в различных помещениях с учетом климато-географических условий. При гигиенической оценке температурных условий в жилищах необходимо учитывать температуру стен, так как в помещениях с холодными сырыми стенами всегда ощущается зябкость вследствие потери тепла путем излучения. Влажность. Степень влажности воздуха характеризуется в основном следующими величинами. Абсолютная влажность — упругость водяных паров, находящихся в данное время в воздухе, выраженная в миллиметрах ртутного столба, или, другими словами, количество водяных паров в граммах в 1 м3 воздуха. Максимальная влажность — упругость водяных паров при полном насыщении воздуха влагой при данной температуре, или количество водяных паров в граммах, необходимое для насыщения 1 м3 воздуха при той же температуре. Относительная влажность — отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах, или иначе — процент насыщения воздуха водяными парами в момент наблюдения. В санитарной практике обычно определяют относительную влажность. Чем она ниже, тем воздух менее насыщен водяными парами и тем быстрее будет происходить испарение пота с поверхности тела, увеличивая теплоотдачу. Абсолютная влажность дает представление об абсолютном содержании водяных паров в воздухе, но не показывает степени его насыщения. При одной и той же абсолютной влажности насыщенность водяными парами может быть различной: абсолютная влажность, равная 2,5/мм рт. ст. при температуре — 5 °С, близка к насыщению (79%), а при +15°С далека от этого (19,5%), поскольку теплый воздух может вместить в одном объеме больше водяных паров, чем холодный. Содержание водяных паров в атмосфере зависит от географических условий. Вблизи морей влажность выше (70—80%); по мере удаления в глубь континента она уменьшается. Летом в Средней Азии влажность составляет 10—15%, в оазисах Сахары снижается до 4—5%. Частые дожди, туманы поддерживают атмосферу в более влажном состоянии. В Ленинграде насчитывается примерно 200 дождливых дней в году, Казани — 90, Самарканде — 60. Влияние влажности на организм человека неразрывно связано с температурой воздуха. Большая влажность воздуха усиливает неблагоприятное воздействие как высоких, так и низких температур. При температуре воздуха выше 25 °С большая влажность способствует перегреванию организма вследствие затруднения отдачи тепла путем испарения воды с поверхности кожи. Процесс испарения происходит постоянно. Даже при отсутствии видимого потоотделения (при 15—20°С) человек теряет через кожу около 0,4—0,6 л воды в сутки и с выдыхаемым воздухом — 0,3—0,4 л; испарение 1 г воды соответствует потере около 2,5 кДж (0,6ккал) тепла. В результате перегревания наблюдаются ухудшение самочувствия, ощущение тяжести и духоты, понижается работоспособность и т. д. При низкой влажности высокая температура воздуха переносится легче благодаря интенсивному процессу испарения. В Средней Азии и в Крыму вследствие меньшей влажности при одинаковой температуре воздуха летом менее жарко, чем на Кавказском побережье Черного моря. Значительная влажность в сочетании с низкой температурой воздуха способствует охлаждению организма. Это объясняется тем, что теплоемкость водяных паров больше теплоемкости воздуха, вследствие чего на нагревание холодного сырого воздуха расходуется больше тепла. В результате конденсации влаги из воздуха кожа и ткани одежды увлажняются и становятся более теплопроводными (теплопроводность воды в 25 раз больше теплопроводности воздуха). Продолжительное пребывание людей в сырых, плохо отапливаемых помещениях понижает сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям. Эта связь четко выявлена также в отношении ревматизма, туберкулеза и заболеваний почек. Таким образом, сырой воздух неблагоприятен для организма, как при высокой, так и при низкой температуре. Небольшая влажность в Сибири и на горных вершинах помогает легче переносить низкую температуру воздуха. В Прибалтике даже при сравнительно небольшом морозе бывает холоднее из-за высокой влажности воздуха. Колебания температуры в сухом климате переносятся легче, чем в сыром. Неблагоприятное действие сухого воздуха проявляется только при относительной влажности менее 10% и выражается в ощущении сухости во рту, горле, носу. Больные, страдающие бронхиальной астмой, чувствуют себя хуже. В общем же влияние очень сухого воздуха на физиологические процессы не столь опасно, как влажного. Нормальная относительная важность в жилых помещениях в зависимости от температуры колеблется от 30 до 60 %. При температуре воздуха 16—20 °С для людей, находящихся в покое, оптимум влажности составляет 40—60 %; при температуре выше 20 °С или ниже 15 °С, а также при физической работе она не должна превышать 30—40%. Для поддержания нормальной влажности воздуха в помещениях необходимо соблюдать нормы вентиляции, площади и кубатуры, изолировать стены зданий от грунтовой воды, запрещать производить в комнатах какие-либо работы, увеличивающие сырость (приготовление пищи, стирка белья). В природных условиях влажности снижают мелиоративными мероприятиями, осушением почвы, болот. Движение воздуха. Атмосфера почти всегда находится в состоянии движения вследствие неравномерного нагревания поверхности земли на экваторе и у полюсов. Кроме постоянных воздушных течений, образующихся в каждом полушарии (пассаты), в отдельных областях земной поверхности в результате сильного, местного нагревания или охлаждения возникают более или менее кратковременные вихри, охватывающие большие территории: циклоны, передвигающиеся из более нагретых мест в более холодные и антициклоны, движущиеся с севера в противоположном направлении. Циклоны, как правило, приносят облачную, дождливую погоду, антициклоны — сухую, ясную. Существуют более ограниченные местные ветры: морские бризы, дующие днем с моря на сушу, а ночью в обратном направлении; горнодолинные воздушные течения, поднимающиеся днем по склонам гор к вершинам, а в ночное время, спускающиеся вниз; фён — сухой горный ветер в Альпах, на Южном Кавказе; нордост — сильный и северный ветер на Кавказе и др. В метеорологии движение воздуха характеризуется направлением и скоростью. Направление ветра определяется страной света, откуда дует ветер, и обозначается румбами — начальными буквами стран света: север, юг, восток, запад. Кроме четырех главных румбов, существуют промежуточные, находящиеся между ними, и, таким образом, весь горизонт делится на восемь румбов: С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, 3, СЗ. Изменение направления ветра служит одним из показателей перемены погоды. В Европейской части России юго-западные ветры приносят потепление, облачность, осадки; наоборот, северо-восточные — похолодание, сухую, ясную погоду. Важно также знать преобладающее, наиболее часто повторяющееся в данной местности направление ветра. Это имеет большое значение при планировке городов, устройстве на их территории больниц, школ и других общественных и жилых объектов, которые следует располагать с наветренной стороны по отношению к промышленным предприятиям, загрязняющим воздух дымом и газами. Графическое изображение частоты (повторяемости) ветров по румбам, наблюдающееся в данной местности в течение года, носит название розы ветров. От центра на линиях румбов делают отметки, соответствующие числу (повторяемости) ветров в данном направлении концы соединяют прямыми линиями. Скорость движения воздуха измеряется расстоянием в метрах, проходимым массой воздуха в 1 с (иногда в баллах). Ветер дует порывами, по мере увеличения высоты скорость его возрастает из-за отсутствия преград (возвышенности, леса, здания и др.). Сезонные изменения скорости ветра зависят от географических условий. В Европейской части России более сильные ветры наблюдаются зимой, в Восточной Сибири — летом. Движение воздуха со скоростью до 3м/с расценивается как легкий ветер, 5—7 м/с — умеренный, 9—12 м/с — сильный, 15—18 м/с — очень сильный, 18—21 м/с — шторм. Движение воздуха является третьим метеорологическим фактором, который действует в комплексе с температурой и влажностью на тепловой обмен человека и может изменить тепловой баланс. Его влияние выражается в увеличении теплопотерь путем конвекции и испарения. В жаркое время года ветер усиливает отдачу тепла, улучшая самочувствие, а в холодное, унося от тела более нагретые слои воздуха, способствует охлаждению организма. Зимой ветер увеличивает опасность отморожения, особенно открытых частей тела. При температуре воздуха — 20—30 °С в тихую погоду мороз переносится легче, чем при — 10—15°С и сильном ветре. Условно принимают, что повышение скорости движения воздуха на 1 м/с равноценно понижению температуры воздуха примерно на 2°С. Кроме влияния на теплоотдачу, ветер, раздражая кожные рецепторы, рефлекторно усиливает процессы обмена веществ, повышая теплопродукцию. Если температура воздуха выше температуры тела и он насыщен водяными парами, то движение воздуха не дает охлаждающего эффекта. Сильный ветер мешает дыханию, нарушая его нормальный ритм и увеличивая нагрузку на дыхательную мускулатуру. Это может вызвать неблагоприятные рефлекторные реакции и отразиться на деятельности сердца и т. п. При встречном ветре необходимо придавать выдыхаемому воздуху скорость, превосходящую силу ветра. При ветре, направленном в спину, возникает препятствие для вдоха вследствие некоторого разряжения, создаваемого в зоне дыхания: человек стремится глубже вдохнуть, чтобы захватить уносимый от него воздух. Ветер своим давлением, производимым на поверхность тела, может механически препятствовать передвижению и выполнению физической работы и вызывать в связи с этим повышенный расход энергии. Сильный встречный ветер замедляет скорость движения на марше на 20—25%. Умеренный, термически нейтральный ветер оказывает бодрящее, тонизирующее действие, продолжительный и более сильный может вызвать, особенно у больных, страдающих нервными и сердечно-сосудистыми заболеваниями, возбуждение, ухудшить настроение и обострить течение болезни. Сильный ветер действует на психику и своим шумом. Гигиеническое значение ветра состоит в том, что он способствует проветриванию городских улиц, дворов и усилению естественной вентиляции в помещениях. В летнее время наиболее благоприятная скорость ветра 1—4 м/с. Раздражающее действие ветра проявляется при скорости выше 6—7 м/с. В жилых помещениях принято считать нормальным движение воздуха со скоростью 0,2—0,4 м/с; большие скорости вызывают неприятное ощущение сквозняка, а меньшие указывают на недостаточный обмен с наружным воздухом. Неподвижный воздух не оказывает освежающего действия, которое появляется даже при скорости движения меньше 0,1 м/с. Наглядным примером благоприятного влияния токов воздуха в помещениях с повышенной температурой и значительной влажностью служит эффект, получаемый от применения комнатных вентиляторов. Атмосферное или барометрическое давление. Атмосферное или барометрическое давление на поверхности земного шара неравномерно и непостоянно. Величина его зависит от географических условий, времени года, суток и различных атмосферных явлений. По мере удаления от поверхности земли наблюдается уменьшение давления, при опускании в глубокие земные недры — повышение. Нормальным считают давления равное 1 атм, способное уравновесить столб ртути высотой 760 мм при температуре 0°С на уровне моря и широте 45°. На метеорологических станциях с 1980 г. введена новая международная единица измерения давления — паскаль (Па). Величина атмосферного давления в 750 мм рт. ст. соответствует 100000 Па. Принято сообщать данные об атмосферном давлении в гектопаскалях — единицах, в 100 раз больших. Тогда 750 мм рт. ст. будут соответствовать 1000 гПа. Для пересчета величины давления, выраженной в миллиметрах ртутного столба, в гектопаскали надо умножить данную величину на 1,333. Гигиеническое значение атмосферного давления, прежде всего, состоит в том, что от его изменений зависят сила и направление ветра, частота и количество атмосферных осадков и колебания температуры. Это приводит к изменению погоды, оказывающей серьезное влияние на здоровье. В обычных условиях на поверхности земли колебания атмосферного давления крайне малы: годовые не превышают 20-30 мм, а суточные составляют 4—5 мм. Здоровые люди переносят их легко и незаметно. Некоторые больные весьма чувствительны даже к таким незначительным изменениям давления. Так, при понижении давления у лиц, страдающих ревматизмом, появляются боли в пораженных суставах, у больных гипертонической болезнью ухудшается самочувствие, наблюдаются приступы стенокардии. У людей с повышенной нервной возбудимостью резкие перемены давления вызывают появление чувства страха, ухудшение настроения и сна. Однако выявить самостоятельное влияние на организм повседневных колебаний барометрического давления трудно, так как они действуют совместно с другими метеорологическими факторами. Понижение давления предшествует пасмурной, дождливой погоде, повышение — сухой погоде, с сильным похолоданием зимой. Прогноз погоды важен для своевременного применения необходимых лечебно-профилактических мероприятий, а также имеет огромное значение в различных отраслях народного хозяйства. В особых условиях жизни и трудовой деятельности человека отмечены значительные отклонения от нормального атмосферного давления, способные оказать патологическое действие. В горных районах, расположенных на высоте 2500—3000 м над уровнем моря и выше, значительное понижение атмосферного давления сопровождается соответствующим уменьшением парциального давления кислорода в атмосфере и альвеолярном воздухе. В результате уменьшения парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе понижается насыщение гемоглобина крови кислородом и ухудшается окисление венозной крови, притекающей в легкие (гипоксия). В нормальных условиях насыщение гемоглобина кислородом составляет 94—97%, на высоте 2 км оно равно 92%, 4 км — колеблется от 82 до 85% и 6 км—падает до 70%. Вследствие недостатка кислорода уменьшается поступление его в ткани, что нарушает окислительные процессы. На небольших высотах (1,5—3,5 км) кислородная недостаточность компенсируется за счет усиления легочной вентиляции, сердечной деятельности, кровотока, повышения продукции эритроцитов. На высоте более 4 км в условиях разреженной атмосферы компенсация становится недостаточной и создается угроза появления горной (высотной) болезни, для которой характерны определенные симптомы. Вследствие значительной разницы между атмосферным давлением и давлением внутри организма происходит расширение газов в желудке и кишечнике, которые подпирают диафрагму, затрудняя дыхание, а также вызывают боль в животе. Расширяются сосуды кожи и слизистых оболочек с последующим кровотечением из носа, где стенки их более хрупкие. Появляется боль в ушах вследствие выпячивания барабанной перепонки кнаружи, исчезающая после выравнивания давления с обеих сторон; этому способствуют зевание, глотание, создающие условия для сообщения среднего уха через евстахиеву трубу с наружным воздухом. В связи с недостатком кислорода возникают одышка, головокружение, сердцебиение, цианоз и бледность кожных покровов и слизистых оболочек, мышечная слабость, тошнота, рвота. Для профилактики горной болезни необходима предварительная тренировка организма в естественных условиях или барокамере, исключение из пищи перед подъемом на высоту молока и продуктов, богатых клетчаткой. Радикальным средством является применение кислородных приборов. У лиц, постоянно живущих в горах, и у тренированных альпинистов явления горной болезни наблюдаются редко вследствие приспособления к данным условиям. В герметических кабинах пассажирских самолетов давление поддерживают такое же, как на высоте 1500 м, в кабинах космических кораблей оно нормальное. Повышенное барометрическое давление бывает в глубоких шахтах, при водолазных и кессонных работах. Солнечная радиация. Это весь поток лучистой энергии, который согласно волновой теории можно представить в виде многочисленного ряда электромагнитных колебаний с различной длиной волны. Основную массу солнечного спектра составляют лучи с чрезвычайно малыми длинами волн, которые измеряются в нанометрах (нм), 1 нм равен 0,001 мкм. В пределах оптической части спектра находятся: ультрафиолетовые невидимые лучи (280—400 нм), световые лучи (400—760 нм) и инфракрасные невидимые: лучи (760—2800 нм). Видимые лучи, дающие ощущение белого цвета, при преломлении через трехгранную призму разлагаются на следующие цвета: фиолетовые (наиболее короткие), синие, голубые, зеленые, желтые, оранжевые и красные. Ультрафиолетовое излучение вызывает в основном фотохимический эффект, а инфракрасное — тепловой. У поверхности земли 59% солнечной радиации приходится на долю инфракрасных лучей, 40% составляют световые лучи и около 1 % — ультрафиолетовые лучи. Этот состав значительно отличается от состава радиации за пределами земной атмосферы: при прохождении через нее около 60% радиации поглощается и рассеивается в пространстве. Наибольшую роль в поглощении лучей играют водяные пары и слой озона в стратосфере. Вблизи земли значительная задержка радиации происходит за счет загрязнения атмосферы пылью, дымом и газами, при облачности и туманах, причем особенно страдает ультрафиолетовая часть спектра. В Крупных промышленных городах с большой задымленностью и загазованностью потери ультрафиолетовой радиации достигают 40%, резко снижается общая освещенность. Поглощение солнечной радиации в большой мере зависит от длины пути лучей через атмосферу: на высоких горах она меньше, радиация богата ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами, яркость света значительная, освещение может быть ослепительным. Поэтому нужно опасаться ожогов и защищать, глаза очками с желто-зелеными стеклами. Величина прямой солнечной радиации по мере удаления от экватора уменьшается, так как угол падения солнечных лучей становится более острым. Максимум радиации в средних широтах приходится на май, в течение дня — на полдень. Ультрафиолетовых лучей на юге больше, чем на севере. Помимо прямой солнечной радиации, определенное значение имеет рассеянная радиация. При ясном небе преимущественно рассеивается коротковолновая голубовато-синяя часть спектра, что обусловливает голубой цвет неба. Напряжение рассеянной радиации невелико, но большое количество ультрафиолетовых лучей делает ее биологически весьма полезной. Поэтому загорать можно, находясь в тени. |