Лекции по гигиене - Елисеев. Ю.Ю.. Конспект лекций по общей гигиене
 Скачать 448.58 Kb.
|
|
4. Потребность и нормирование углеводов Потребность в углеводах определяется величиной энерге- тических затрат, т. е. характером труда, возрастом и т. д. Средняя потребность в углеводах для лиц, не занятых тяже- лым физическим трудом, равна 400—500 г в сутки, в том чис- ле в крахмале — 350—400 г, моно- и дисахаридах — 50—100 г, пищевых волокнах (клетчатке и пектине) — 2 г. Нормирова- ние углеводов должно производиться соответственно энерге- тической ценности суточного пищевого рациона. На каждую мегакалорию предусматривается 137 г углеводов. Основным источником углеводов для детей должны быть фрукты, ягоды, соки, молоко (лактоза), сахароза. Количество сахара в детском питании не должно превышать 20% от общего количества углеводов. Резкое преобладание в рационе ребенка углеводов нарушает обмен и снижает устойчивость организма к инфекциям (возможны отставание в росте, общем развитии, ожирение). 5. Минеральные вещества. Роль и значение в питании человека Ф. Ф. Эрисман писал: «Пища, не содержащая минеральных солей и удовлетворительная по другим показателям, ведет к медленной голодной смерти, так как обеднение организма со- лями неминуемо ведет к расстройству питания». 122 Минеральные вещества участвуют во всех физиологических процессах: 1) пластических — в формировании и построении тканей, в построении костей скелета, где кальций и фосфор являют- ся основными структурными компонентами (в организме более 1 кг кальция и 530—550 г фосфора); 2) в поддержании кислотно-щелочного равновесия (кислот- ность сыворотки не более 7,3—7,5), в создании концентра- ции водородных ионов в ткани, клетках, межклеточных жид- костях, придавая им определенные осмотические свойства; 3) в формировании белка; 4) в функциях эндокринных желез (особенно йод); 5) в ферментативных процессах (каждый четвертый фермент — металлофермент); 6) в нейтрализации кислот и предупреждении развития аци- доза; 7) в нормализации водно-солевого обмена; 8) в поддержании защитных сил организма. В теле человека обнаружено более 70 химических элемен- тов, из них более 33 — в крови. Кислотно-щелочное равновесие изменяется под влиянием характера питания. Поступление с пищей (бобовыми, овощами, фруктами, ягодами, молочными продуктами) кальция, магния, натрия повышает щелочную реакцию и способствует развитию алкалоза. Поступление с пи- щей (мясными и рыбными продуктами, яйцами, хлебом, крупами, мукой) хлор-иона, фосфора, серы увеличивает кислотную реак- цию — ацидоз. Даже при смешанном характере питания в орга- низме наблюдается сдвиг в сторону ацидоза. Поэтому необходи- мо вводить в рацион обязательно фрукты, овощи и молоко. С учетом вышесказанного минеральные вещества делятся на вещества: 1) щелочного действия (катионы) — натрий, кальций, маг- ний, калий; 2) кислотного действия (анионы) — фосфор, сера, хлор. 6. Макро- и микроэлементы, их роль и значение Условно все минеральные вещества делят по уровню содер- жания в продуктах (десятки и сотни мг%) и высокой суточной потребности на макро- (кальций, магний, фосфор, калий, нат- 123 рий, хлор, сера) и микроэлементы (йод, фтор, никель, кобальт, медь, железо, цинк, марганец и др.). Кальций — микроэлемент, участвующий в формировании костей скелета. Это основной структурный компонент кости. Кальция в костях содержится 99% от общего его количества в организме. Кальций — это постоянная составная часть крови, клеточных и тканевых соков. Он входит в состав яйцеклетки. Кальций укрепляет защитные функции организма и повышает устойчивость к внешним неблагоприятным факторам. Каль- ций, являясь элементом щелочного действия, предупреждает развитие ацидоза. Кальций нормализует нервно-мышечную возбудимость (понижение содержания кальция может привести к возникновению тетанических судорог). В биологических жидкостях (плазме, тканях) кальций содержится в ионизиро- ванном состоянии. Обмен кальция характеризуется тем, что при его недостатке в пище он продолжает выделяться из организма в больших ко- личествах за счет запасов. Создается отрицательный баланс кальция в организме. У растущих детей скелет полностью об- новляется за 1—2 года, у взрослых — за 10—12 лет. У взросло- го человека за сутки из костей выводится до 700 мг кальция и столько же откладывается вновь. Кальций — трудноусваиваемый элемент, так как в пищевых продуктах он находится в трудно- или нерастворимом состоя- нии. В кислом содержимом желудка рН = 1 (0,1 Т кислота) кальций переходит в растворимые соединения. Но в тонком ки- шечнике (кислотность резко щелочная) кальций вновь перехо- дит в труднорастворимые соединения и только под воздействи- ем желчных кислот вновь легко усваивается организмом. Усвояемость кальция зависит от соотношения его с другими компонентами: жиром, магнием и фосфором. Хорошее усвое- ние кальция наблюдается, если на 1 г жира приходится 10 мг кальция, поступающего с пищей. Это объясняется тем, что кальций образует с жирными кислотами соединения, которые, взаимодействуя с желчными кислотами, образуют комплекс- ное, хорошо усвояемое соединение. При избытке жира в пищевом рационе ощущается недоста- ток желчных кислот для перевода кальция солей жирных кис- лот в растворимые состояния, и их большая часть выделяется с калом. 124 Отрицательное влияние на всасывание кальция оказывает избыток магния, так как для его усвоения тоже требуется его соединение с желчными кислотами. Таким образом, чем боль- ше поступает в организм магния, тем меньше остается желчных кислот для кальция. Поэтому увеличение количества магния в пищевом рационе усиливает выведение кальция из организма; в суточном рационе магния должно содержаться наполовину меньше, чем кальция. Суточная потребность в кальции состав- ляет 800 мг, а магния — 400 мг. Содержание фосфора влияет на усвоение кальция. Кальций с фосфором в организме образует соединение Са 3 РО 4 — каль- циевую соль фосфорной кислоты. Это соединение под действи- ем желчных кислот мало растворяется и всасывается, т. е. зна- чительное увеличение фосфора в пище ухудшает баланс кальция и приводит к уменьшению всасывания кальция и уве- личению выведения кальция. Оптимальное усвоение кальция происходит при соотношении кальция и фосфора как 1 : 1,5 или 800 : 1200 мг. Для детей это соотношение кальция и фосфора выглядит как 1 : 1. Процесс окостенения в растущем организме идет нормально при правильном соотношении кальция и фос- фора. Так как в пищевом рационе это соотношение часто быва- ет неоптимально, то назначают специальные регуляторы (на- пример, витамин D, который способствует усвоению кальция и задержанию его в организме). Важным рахитогенным факто- ром является и белково-витаминный (полноценный белок и ви- тамины А, В 1 и В 6 ) баланс. Всасыванию кальция способствуют белки пищи, лимонная кислота и лактоза. Аминокислоты бел- ков образуют с кальцием хорошо растворимые комплексы. Ана- логичен механизм действия лимонной кислоты. Лактоза, сбра- живаясь в кишечнике, поддерживает значение кислотности, что препятствует образованию нерастворимых фосфорно-кальцие- вых солей. Лучшим источником кальция в питании человека являются молоко и молочные продукты. 0,5 л молока или 100 г сыра обес- печивают суточную потребность в кальции. Составляя суточ- ные рационы, необходимо принимать во внимание не столько общее количество кальция, сколько условия, обеспечивающие его оптимальное усвоение. Необходимо учитывать и тот факт, что вода — тоже важный источник кальция. Здесь кальций на- ходится в виде иона и усваивается на 90—100%. Суточная по- 125 требность кальция для всех категорий — 800 мг. Детям до 1 го- да — 250—600 мг, 1—7 лет — 800—1200 мг, 7—17 лет — 1200—1500 мг. Фосфор — жизненно необходимый элемент. В организме человека содержится от 600 до 900 г фосфора. Фосфор участвует в процессах обмена и синтеза белков, жиров и углеводов, ока- зывает влияние на деятельность скелетной мускулатуры и сер- дечной мышцы. Исключительно важны метаболические функ- ции фосфора. Входя в состав ДНК и РНК, он принимает участие в процессах кодирования, хранения и использования генетиче- ской информации. Значение фосфора в энергетическом обмене обусловлено не только ролью АТФ, но и тем, что все превраще- ния углеводов (гликолиз, пентозные циклы) происходят не в свободной, а фосфорилированной форме. Фосфор играет су- щественную роль в поддержании кислотно-щелочного состоя- ния кислотности плазмы крови в пределах 7,3—7,5. Фосфору принадлежит ведущая роль в функции центральной нервной системы. Фосфорные кислоты участвуют в построении фермен- тов, катализаторов процесса распада органических веществ пи- щи, создающих условия для использования потенциальной энергии. Потребность в фосфоре возрастает при физической нагрузке и при недостатке белков в рационе. Усвояемость фосфора связана с усвоением кальция, содер- жанием белков в рационе и другими сопутствующими факто- рами. Соотношение фосфора к белкам составляет 1 : 40. Фос- фор с белками и полиненасыщенные жирные кислоты образуют комплексные соединения, отличающиеся большой биологической активностью. Отсутствие в кишечнике челове- ка фитазы делает невозможным всасывание фосфора фитино- вой кислоты, в виде которой находится значительная его часть в растительных продуктах. Эффективность всасывания фосфо- ра зависит от их расщепления кишечными фосфатазами и обычно составляет 40—70%. Фосфор выводится из организ- ма с мочой (до 60%) и калом. Выделение его с мочой увеличи- вается при голодании и после усиленной мышечной работы. Наибольшее количество фосфора находится в молочных продуктах, особенно в сырах (до 600 мг%), а также в яйцах (в желтке 470 мг%). Высоким содержанием фосфора отличают- ся и некоторые растительные продукты (бобовые — фасоль, го- 126 рох — содержат до 300—500 мг%. Хорошими источниками фосфора являются мясо, рыба, икра. Суточная потребность в фосфоре составляет 1200 мг. Магния в организме содержится до 25 г. Его биологическая роль изучена недостаточно. Однако хорошо известна его роль в процессе углеводного и фосфорного обмена. Магний норма- лизует возбудимость нервной системы, обладает антиспасти- ческим и сосудорасширяющим свойствами, стимулирует пе- ристальтику кишечника, повышает желчевыделение, участвует в нормализации женских специфических функций, снижает уровень холестерина, обладает антибластогенным действием (в местностях, где магний содержится в почве и в воде в боль- ших количествах, меньше смертность от злокачественных ново- образований). Источниками магния являются хлеб, крупа, горох, фасоль, гречневая крупа. Его мало в молоке, овощах, фруктах и яйцах. Суточная потребность для женщин составляет 500 мг, для муж- чин — 400 мг. Сера — структурный компонент некоторых аминокислот (метионин, цистин), витаминов и инсулина. Содержится преиму- щественно в продуктах животного происхождения. Суточная потребность в сере составляет для взрослых 1 г. Велика роль хлорида натрия в питании здорового и больно- го человека. Организм человека содержит около 250 г хлорида натрия. Более 50% этого количества находится во внеклеточной жидкости и костной ткани, и только 10% — внутри клеток мяг- ких тканей. И наоборот, ионы калия локализуются внутри кле- ток. Они отвечают за поддержание постоянства объема жидко- сти в организме, транспорт аминокислот, сахаров, калия, а также секрецию соляной кислоты в желудке. Ионы натрия, хлора и калия поступают с хлебом, сыром, мя- сом, овощами, концентратами и минеральной водой. Выводятся с мочой (до 95%). При этом за ионами натрия следуют ионы хлора. Богатая калием пища вызывает повышенное выделение нат- рия. И наоборот, потребление в большом количестве натрия приводит к потере организмом калия. Выведение натрия почка- ми регулируется гормоном альдостероном. Значительные нару- шения баланса хлорида натрия могут возникнуть при пораже- нии надпочечников, хронических заболеваниях почек. 127 Потребность в суточном рационе хлорида натрия составляет 10—12 г, при работе в горячих цехах, при большой физической нагрузке — 20 г. Бессолевая диета назначается при заболева- ниях сердечно-сосудистой системы с нарушениями кровообра- щения II и III степеней, остром и хроническом нефрите, гипер- тонической болезни II—III степеней. Суточная потребность в натрии составляет 4000—6000 мг, в хлоре — 5000—7000 мг, в калии — 2500—5000 мг. Биомикроэлементы участвуют в кроветворении. Железо является незаменимой частью гемоглобина и мио- глобина. 60% железа сосредоточено в гемоглобине. Другая важ- ная сторона железа — участие в окислительных процессах, так как оно входит в состав ферментов: пероксидазы, цитохромо- ксидазы и др. Недостаток железа ведет к железодефицитной анемии. В орга- низме взрослого содержится до 4 г железа (2,5 г из них — в ге- моглобине). Железо депонируется в клетках ретикуло-эндо- телиальной системы (печени, селезенке, костном мозге). Наиболее богаты железом печень, кровавые колбасы, зернобо- бовые, гречневая крупа. Всасывание железа в организме за- труднено из-за его связывания фитиновой кислотой. Хорошо всасывается железо, содержащееся в мясных продуктах. Желе- зо в легкоусвояемой форме содержится в растительных продук- тах: в чесноке, свекле, яблоках и др. Потребность в железе составляет 10 мг для мужчин и 18—20 мг в сутки для женщин. Медь активно участвует в синтезе гемоглобина, входит в состав цитохромоксидазы. Медь необходима для превращения железа в органическую связанную форму, способствует перено- су железа в костный мозг. Медь обладает инсулиноподобным действием. Под влиянием приема 0,5—1 мг меди у больных диабетом улучшается состояние, снижается гипергликемия, ис- чезает глюкозурия. Установлена связь меди с функцией щито- видной железы. При тиреотоксикозе содержание меди в крови повышается. Суточная потребность для взрослых составляет 2—3 мг, для детей раннего возраста — 80 мкг/кг, старшего дет- ского возраста — 40 мкг/кг. Содержание меди наиболее высоко в печени, зернобобовых, продуктах моря, орехах. Его нет в молочных продуктах. 128 Кобальт — третий биомикроэлемент, участвующий в крове- творении, что проявляется при достаточно высоком уровне ме- ди. Кобальт влияет на активность фосфатаз кишечника, являет- ся основным материалом для синтеза в организме витамина В 12 В наибольшем количестве кобальт содержится в поджелудоч- ной железе и участвует в образовании инсулина. В природных пищевых продуктах его содержание невелико. В достаточном ко- личестве он содержится в речной и морской воде, водорослях, рыбе. Суточная потребность составляет 100—200 мкг. Биомикроэлементы, связанные с костеобразованием: марганец — 5—10 мг/сутки и стронций — до 5 мг/сутки. Биомикроэлементы, связанные с эндемическими заболева- ниями: йод — 100—200 мкг/сутки (эндемический зоб), фтор — предельно допустимый коэффициент в воде составляет 1,2 мг/л, в пище — 2,4—4,8 мг/кг пищевого рациона. ЛЕКЦИЯ № 12. Производственные вредности физической природы, профессиональные вредности, ими обусловленные, их профилактика 1. Гигиеническая характеристика шума, его нормирование и меры профилактики негативного влияния его на организм Шумом называется беспорядочное сочетание звуков различ- ной высоты и громкости, вызывающее неприятное субъектив- ное ощущение и объективные изменения органов и систем. Шум состоит из отдельных звуков и имеет физическую ха- рактеристику. Волновое распространение звука характеризует- ся частотой (выражается в герцах) и силой, или интенсив- ностью, т. е. количеством энергии, переносимой звуковой волной в течение 1 с через 1 см 2 поверхности, перпендикуляр- ной к направлению распространения звука. Сила звука изме- ряется в энергетических единицах, чаще всего в эргах в секун- ду на 1 см 2 . Эрг равен силе в 1 дину, т. е. силе, сообщаемой массе, весом в 1 г ускорение в 1 см 2 /с. Поскольку отсутствуют способы непосредственного опреде- ления энергии звуковых колебаний, измеряется давление, про- изводимое на тела, на которые они падают. Единицей звуково- го давления является бар, отвечающий силе в 1 дину на 1 см 2 поверхности и равной 1/1 000 000 доле атмосферного давления. Речь обычной громкости создает давление в 1 бар. Восприятие шума и звука Человек способен воспринимать как звук колебания с часто- той от 16 до 20 000 Гц. С возрастом чувствительность звуково- го анализатора уменьшается, и в преклонном возрасте колеба- ния с частотой выше 13 000—15 000 Гц не вызывают слухового ощущения. Субъективно частота, ее увеличение воспринимаются как повышение тона, высоты звука. Обычно основной тон сопро- 130 вождается целым рядом дополнительных звуков (обертонов), возникающих благодаря колебанию отдельных частей звучаще- го тела. Количество и сила обертонов создают определенную окраску, или тембр, сложного звука, благодаря чему удается распознать звуки музыкальных инструментов или голоса людей. Чтобы вызвать слуховое ощущение, звуки должны обладать определенной силой. Наименьшая сила звука, которая восприни- мается человеком, называется порогом слышимости данного звука. Пороги слышимости для звуков с различной частотой не- одинаковы. Наименьшие пороги имеют звуки с частотой от 500 до 4000 Гц. За пределами этого диапазона пороги слышимости повышаются, что свидетельствует о снижении чувствительности. Увеличение физической силы звука субъективно восприни- мается как повышение громкости, однако это происходит до определенного предела, выше которого ощущается болезнен- ное давление в ушах — порог болевого ощущения, или порог осязания. При постепенном усилении энергии звука от порога слышимости до болевого порога обнаруживаются особенности слухового восприятия: ощущение громкости звука увеличи- вается не пропорционально росту его звуковой энергии, а зна- чительно медленнее. Так, чтобы ощутить едва заметное прира- щение громкости звука, необходимо увеличить его физическую силу на 26%. По закону Вебера-Фехнера ощущение нарастает пропорционально не силе раздражения, а логарифму его силы. Звуки разных частот при одной и той же физической интен- сивности ощущаются ухом не как одинаково громкие. Высоко- частотные звуки ощущаются как более громкие, чем низко- частотные. Для количественной оценки звуковой энергии предложена особая логарифмическая шкала уровней силы звука в белах или децибелах. В этой шкале за нуль, или исходный уровень, услов- но принята сила (10 –9 эрг/см 2 × сек или 2 × 10 –5 Вт/см 2 /с), при- близительно равная порогу слышимости звука с частотой 1000 Гц, который в акустике принимается за стандартный звук. Каждая ступень такой шкалы, получившая название бел, соответствует изменению силы звука в 10 раз. Увеличение силы звука в 100 раз по логарифмической шкале обозначается как повышение уров- ня силы звука на 2 бела. Приращение уровня силы звука на 3 бе- ла соответствует увеличению абсолютной силы его в 1000 раз и т. д. 131 Таким образом, чтобы определить уровень силы любого зву- ка или шума в белах, следует разделить его абсолютную силу на силу звука, принятую за уровень сравнения, и вычислить де- сятичный логарифм этого соотношения: где I 1 — абсолютная сила; I 0 — сила звука уровня сравнения. Если выразить в белах громадный диапазон силы звука с часто- той 1000 Гц от порога слышимости до болевого порога, то весь диапазон по логарифмической шкале составит 14 бел. В связи с тем, что орган слуха способен различать прирост звука в 0,1 бел, на практике при измерении звуков применяется децибел (дБ), т. е. единица в 10 раз меньшая, чем бел. В связи с особенностью восприятия слухового анализатора звук одинаковой громкости будет восприниматься человеком от источников шума с различными физическими параметрами. Так, звук силой в 50 дБ и частотой 100 Гц будет воспринимать- ся как одинаково громкий со звуком с силой 20 дБ и частотой 1000 Гц. Чтобы иметь возможность сравнивать между собой различ- ные по частотному составу звуки различной силы в отношении их громкости, введена специальная единица громкости, называе- мая «фон». При этом за единицу сравнения принят звук в 1000 Гц, который считается стандартным. В нашем примере звук в 50 дБ и частотой 100 Гц будет равен 20 фонам, поскольку соответ- ствует звуку с силой 20 дБ и частотой 1000 Гц. Уровень шума, не вызывающий вредных последствий для уха работающих, или так называемый нормальный предел громкости при частоте 1000 Гц, соответствует 75—80 фонам. При повышении частоты колебаний звука по сравнению со стандартным предел громкости должен быть снижен, так как вредное воздействие на орган слуха увеличивается с повышени- ем частоты колебаний. Если тоны, составляющие шум, располагаются непрерывно в широком диапазоне частот, то такие шумы называют непре- рывными, или сплошными. Если при этом сила звуков, состав- ляющих шум, примерно одинакова, такой шум называют белым 132 по аналогии с белым светом, характеризующимся сплошным спектром. Определение и нормирование шумов проводятся обычно в частотной полосе, равной октаве, полуоктаве или трети окта- вы. За октаву принимают диапазон частот, в котором верхняя граница частоты вдвое больше нижней (например, 40—80, 80—160 и т. д.). Для обозначения октавы обычно указывают не диапазон частот, а так называемые среднегеометрические часто- ты. Так, для октавы 40—80 Гц среднегеометрическая частота — 62 Гц, для октавы 80—160 Гц — 125 Гц и т. д. По спектральному составу все шумы делят на 3 класса. Класс 1. Низкочастотные (шумы тихоходных агрегатов не- ударного действия, шумы, проникающие сквозь звукоизоли- рующие преграды). Наибольшие уровни в спектре расположе- ны ниже частоты 300 Гц, далее следует понижение (не менее чем на 5 дБ на октаву). Класс 2. Среднечастотные шумы (шумы большинства ма- шин, станков и агрегатов неударного действия). Наибольшие уровни в спектре расположены ниже частоты 800 Гц, и далее следует понижение не менее чем на 5 дБ на октаву. Класс 3. Высокочастотные шумы (звенящие, шипящие, свистя- щие шумы, характерные для агрегатов ударного действия, по- токов воздуха и газа, агрегатов, действующих с большими ско- ростями). Наименьший уровень шума в спектре расположен выше 800 Гц. Различают шумы: 1) широкополосные с непрерывным спектром более 1 окта- вы; 2) тональные, когда интенсивность шума в узком диапазоне частот резко преобладает над остальными частотами. По распределению звуковой энергии во времени шумы под- разделяются на: 1) постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ; 2) непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабо- чий день изменяется более чем на 5 дБ. Непостоянные шумы подразделяются на: 1) колеблющиеся во времени, уровень звука которых непре- рывно изменяется во времени; 133 2) прерывистые, уровень звука которых ступенчато изме- няется (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов с постоянным уровнем составляет 1 с и более; 3) импульсные, состоящие из одного или нескольких сигна- лов длительностью менее 1 с каждый, при этом уровень зву- ка изменяется не менее чем на 7 дБ. Если после воздействия шума того или иного тона чувстви- тельность к нему понижается (порог восприятия повышается) не более чем на 10—15 дБ, и восстановление ее происходит не более чем за 2—3 мин, следует думать об адаптации. Если из- менение порогов значительно, и длительность восстановления затягивается, это свидетельствует о наступлении утомления. Основной формой профессиональной патологии, вызываемой интенсивным шумом, является стойкое понижение чувстви- тельности к различным тонам и шепотной речи (профессио- нальная тугоухость и глухота). |