Решите ситуационные задачи к лекции «Гигиеническое и экологическое значение воздушной среды».

Задача 1.

При исследовании микроклиматических условий в 3-коечной палате

площадью 21 м² (при глубине 5,5 м и высоте 3,5 м) терапевтического отделения

больницы получены следующие данные: - показания термометра, размещённого на наружной стене, равнялись 20,5° С, размещённого на противоположной внутренней стене 22° С. Перепады температуры по вертикали составили 1° С на каждый метр высоты

палаты.

Относительная влажность воздуха, измеренная аспирационным психрометром, составила 20%, скорость движения воздуха - 0,05 м/с. Дайте гигиеническое заключение по приведенной ситуации.

Задача 2.

Определите, в каких условиях тепловое самочувствие человека будет лучше:

а)    при температуре воздуха 30°С, влажности 40%, скорости движения

воздуха 0,8 м/сек.

б)    при температуре воздуха 28°С, влажности 85%, скорости движения

воздуха 0,2 м/сек.

Лекция по «Гигиене и экологии человека» Влияние загрязнения воздуха на здоровье населения

Химический состав атмосферного воздуха и его гигиеническое значение

Атмосферный воздух представляет собой физическую смесь азота, кислорода, диоксида углерода и инертных газов (табл. 1). Состав воздуха в пределах нескольких десятков километров над поверхностью земли изменяется мало. Однако с высотой содержание каждого газа в единице объема уменьшается, т.е. парциальное давление (Р) падает.

Таблица 1. Химический состав атмосферного и выдыхаемого человеком воздуха

Газ	Атмосферный воздух, % по объему	Выдыхаемый воздух, % по объему
Кислород Азот Углекислый газ (диоксид углерода) Инертные газы и примеси	20,95 78,09 0,04!!! (данные обсерватории Муана Лоу, Гавайи, США) 0,93	16,0 78,26 4,0   0,93

 

Рассмотрим гигиеническое значение важнейших составных частей атмосферного воздуха.

Кислород (20, 95 %, Р_О2 213 гПа- 1 Гектопаскаль равно 0.750064 миллиметра ртутного столба) важнейший компонент воздуха. Колебания содержания кислорода в открытой атмосфере незначительны. Если чистый воздух у берегов моря содержит до 20,99 % кислорода, то даже в наиболее загрязненном воздухе промышленных центров его не менее 20,5 %. Подобные колебания не оказывают заметного влияния на организм человека.

Кислород необходим для окислительных процессов и находится в крови главным образом в химически связанном гемоглобином состоянии, образуя оксигемоглобин, который переносится эритроцитами к клеткам организма. Организм человека чувствителен к недостатку кислорода. Уменьшение его содержания в воздухе до 17% приводит к учащению пульса, дыхания. При концентрации кислорода 11-13% отмечается выраженная кислородная недостаточность, ведущая к резкому снижению работоспособности. Содержание в воздухе 7-8% кислорода несовместимо с жизнью.

Переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь и из крови в тканевую жидкость происходит под влиянием разницы в парциальном давлении. Следовательно, главное значение в дыхании имеет не процентное содержание кислорода в воздухе, а его давление. Снижение парциального давления Р_О2 до 140 мм. рт ст. (1000 м над уровнем моря) ведет к появлению явлений кислородного голодания (первые признаки гипоксии). При падении давления Р_О2  до 110 мм. рт. ст. (3000 м над уровнем моря) появляются симптомы высотной (горной) болезни. Падение парциального давления Р_О2 до 40-60 мм. рт. ст. опасно для жизни.

Кислородная недостаточность, вызванная снижением парциального давления кислорода, может наблюдаться при полетах на самолете (высотная болезнь) и восхождении в горы на высоту более 3 км (горная болезнь). Низкая концентрация кислорода может создаваться в воздухе замкнутых и герметически закрытых пространств, например в подводных лодках при авариях, а также в рудниках, шахтах и заброшенных колодцах, где кислород может вытесняться другими газами.

Предупредить действие недостатка кислорода можно с помощью индивидуальных кислородных приборов или скафандров, а также компрессией воздуха, подаваемого в кабины самолетов для поддержания Р_О2 на уровне 180- 200 гПа. В систему жизнеобеспечения подводных лодок или космических кораблей входит аппаратура, избирательно поглощающая из воздуха углекислый газ, водяные пары и другие примеси и добавляющая к нему кислород.

Для медиков большой интерес представляет особенность действия повышенных концентраций кислорода. Вдыхание воздуха, обогащенного кислородом до 40-60 % (Р_О2 430- 640 гПа), применяют при лечении кислородной недостаточности. Если в барокамере повысить давление до 3 атм, то Р_О2 возрастает до 640 гПа. Пребывание человека в подобных условиях улучшает кислородный режим тканей, находящихся в состоянии гипоксии, нормализует их жизнедеятельность. Этот метод лечения называют гипербарической оксигенацией.  Его используют в хирургии и неотложной терапии, например при лечении отравлений монооксидом углерода (СО).

Углекислый газ (диоксид углерода СО₂) - бесцветный газ, без запаха, не раздражает слизистые оболочки и даже при большом содержании в воздухе не обнаруживается человеком, что может способствовать отравлению. Атмосферный воздух содержит около 0,04 % углекислого газа. Диоксид углерода в 1,5 раза тяжелее воздуха, поэтому он накапливается в нижней части замкнутых пространств. Однако даже в воздухе плохо вентилируемых общественных зданий содержание СО₂ обычно не превышает 1 %. Предельно допустимая концентрация углекислого газа в воздухе закрытых помещений составляет 0,1 %. Накопление СО₂ в воздухе этих помещений выше 0,1-0,15 % свидетельствует о недостаточной вентиляции (в данном случае концентрация диоксида углерода - косвенный санитарный показатель загрязнения воздуха).

Углекислый газ — возбудитель дыхательного центра. Учащение и углубление дыхания наблюдаются при концентрации его в воздухе, равной 2—3 %. В больших количествах углекислый газ вызывает наркотическое действие и смерть. Признаки отравления углекислотой (раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, кашель, ощущение жара в груди, головная боль, учащенное сердцебиение, повышенное артериальное давление, снижение работоспособности) появляются, если концентрация ее в воздухе составляет 4—5 %, При 10—12 % наблюдаются потеря сознания и смерть.

Отравление может наблюдаться в замкнутых или герметически закрытых помещениях (шахты, подводные лодки), а также в местах, где возможно интенсивное разложение органических веществ: канализационные трубы, бродильные чаны на пивоваренных заводах, глубокие колодцы, силосные ямы и т. д.

Азот (78%) – физиологически индифферентный газ, служит разбавителем кислорода. Количество его во вдыхаемом и в выдыхаемом воздухе практически одинаково.

Азот может стать причиной декомпрессионной болезни (кессонной болезни). При погружении водолаза на 10 метров давление увеличивается на 1 атмосферу. При возрастании давления азот из газа превращается в жидкость и всасывается в альвеолах в кровь (150 мл в минуту). Установлено, что человеческое тело массой 70 кг способно растворить 1 л азота на каждую дополнительную атмосферу. В период декомпрессии, т. е. в период перехода из зоны повышенного давления к нормальному, по мере снижения давления азота во вдыхаемом воздухе происходит выделение азота, растворенного в тканях организма, через кровь и легкие. Вследствие этого происходит бурное выделение растворенного азота в кровь и жидкости тканей с образованием пузырьков. В легких азот не успевает выделяться в альвеолы, и через малый круг кровообращения пузырьки этого газа проникают в артерии большого круга. Пузырьки сливаются, образуя крупный воздушный пузырь – газовый эмбол, нередко вызывающий закупорку сосуда с последующим нарушением местного кровоснабжения. Таким образом, нарушается питание тканей и органов, создается гипоксия, к которой наиболее чувствительна нервная система.

Помимо перечисленных газов в воздухе присутствуют примеси инертных газов (аргон, гелий, неон, криптон, водород, ксенон, радон), в небольшом количестве озон, закись азота, водяные пары. Так же в атмосфере содержатся некоторые примеси природного происхождения, разнообразные загрязнения.