Комплексное воздействие микроклиматических факторов на организм.

Скорость движения

Как известно, воздух практически постоянно находится в движении, что связано с неравномерностью нагрева зем­ной поверхности солнцем. Разница в температуре и давле­нии обусловливает перемещение воздушных масс. Движе­ние воздуха принято характеризовать направлением и ско­ростью. Отмечено, что для каждой местности характерна закономерная повторяемость ветров преимущественно одного направления. Для выявления закономерности направлений используют специальную графическую величину - розу вет­ров, представляющую собой линию румбов, на которых отложены отрезки, соответствующие по длине, числу и силе ветров определенного направления, выраженного в процентах по отношению к общему их числу. Знание этой закономерности позволяет правильно осуществлять взаимо­расположение и ориентацию жилых зданий, больниц, ап­тек, санаториев, промышленных предприятий и др.

Скорость движения воздуха определяется числом мет­ров, пройденных им в секунду. Скорость перемещения воздушных масс играет существенную роль в процессах теплообмена организма. Сильный ветер резко увеличивает теплоотдачу путем конвекции и испарения пота. В жаркие дни ветер оказывает благоприятное влияние на организм, так как предохраняет его от перегревания. При низких температурах и высокой влажности движение воздуха спо­собствует переохлаждению.

Сильный и продолжительный ветер оказывает неблаго­приятное влияние на нервно-психическое состояние, на общее самочувствие, затрудняет выполнение физической работы, увеличивает нагрузку при движении. Наконец, гигиеническое значение движения воздуха заключается в том, что оно способствует вентиляции жилых, общественных зданий и промышленных помещений, а также играет важ­ную роль в удалении и самоочищении поступающих в атмосферу загрязнений (пыль, пары, газы и др.).

Атмосферное давление

Жизнь человека протекает в основном на поверхности Земли на высоте, близкой к уровню моря. При этом организм находится под постоянным давлением столба воздуха окружающей атмосферы. На уровне моря эта ве­личина равна 101,3 кПа (760 мм рт. ст., или 1 атм). Вследствие того, что наружное давление полностью урав­новешивается внутренним, наш организм практически не ощущает тяжести атмосферы.

Атмосферное давление подвержено суточным и сезон­ным колебаниям. Чаще всего эти изменения не превышают 200—300 Па (20—30 мм рт. ст.). Здоровые люди обычно не замечают этих колебаний и они практически не ока­зывают влияния на их самочувствие. Однако у определен­ной категории, например лиц пожилого возраста, страдаю­щих ревматизмом, невралгиями, гипертонической болезнью и другими заболеваниями, эти колебания вызывают изме­нение самочувствия, приводят к нарушению отдельных функций организма.

В промышленности, авиации, на водном транспорте выполняются работы, связанные с воздействием повышен­ного или пониженного атмосферного давления.

Пониженное атмосферное давление. С дей­ствием пониженного атмосферного давления человек стал­кивается при полетах на летательных аппаратах, восхож­дении на горы, геологических изысканиях в горах, работе на открытых горных рудниках и т. д.

Подъем и пребывание на высоте связаны с воздейст­вием на организм пониженного барометрического давления и низкого парциального давления газов, в первую очередь кислорода. Эти факторы обусловливают симптомокомплекс так называемой горной болезни, в развитии которой ве­дущую роль играет кислородное голодание. В результате нарушения деятельности ЦНС появляются усталость, сонли­вость, тяжесть в голове, головная боль, нарушение коор­динации движений, повышенная возбудимость, сменяющаяся апатией и депрессией. При более глубокой гипоксии отме­чаются нарушения работы сердца: тахикардия, пульсация артерий (сонной, височной и др.), изменения ЭКГ. Нару­шается моторная и секреторная функции желудочно-кишечного тракта, меняется периферический состав крови.

Более значительное и резкое падение атмосферного давления может вызвать явления декомпрессии. Это опас­ное осложнение возникает в результате выделения газов, обычно растворенных при нормальном барометрическом давлении, из крови и тканевых жидкостей и сопровожда­ется болями в мышцах, суставах, костях. Наиболее гроз­ным осложнением декомпрессионной болезни является воз­душная эмболия.

Для повышения устойчивости организма к условиям пониженного атмосферного давления необходима аккли­матизация. Специфические методы тренировки с учетом действия отмеченных факторов позволяют повысить репро­дуктивную способность костного мозга, увеличить содержа­ние эритроцитов и гемоглобина в крови. При этом воз­растает кислородная емкость крови, что облегчает диффу­зию кислорода из крови в ткани. В процессе акклимати­зации улучшается распределение крови, в частности уве­личивается кровоснабжение мозга и сердца за счет расши­рения их кровеносных сосудов и сужения сосудов кожи, мышц и некоторых внутренних органов.

К мероприятиям по акклиматизации к кислородной не­достаточности следует отнести тренировки в барокамерах, пребывание в условиях высокогорья, закаливание и др. Положительное влияние оказывает прием повышенных ко­личеств витаминов С, B₁, B₂, B₆, PP, фолиевой кислоты и витамина Р.

Повышенное атмосферное давление. Дей­ствию повышенного барометрического давления подверга­ется определенная категория лиц; водолазы, рабочие под­водных и подземных строительных работ. Кратковремен­ному (мгновенному) воздействию высокого давления под­вергаются лица при разрыве бомб, мин, снарядов, а также при выстрелах и запусках ракет.

Чаще всего работа в условиях повышенного атмосфер­ного давления осуществляется в специальных камерах-кес­сонах или скафандрах. При работе в кессонах различают три периода: компрессия, пребывание в условиях повышен­ного давления и декомпрессия. Компрессия характеризуется незначительными функциональными нарушениями: шум в ушах, заложенность, болевые ощущения вследствие механического давления воздуха на барабанную пере­понку.

Тренированные люди эту стадию переносят легко, без неприятных ощущений.

Пребывание в условиях повышенного давления обычно сопровождается легкими функциональными нарушениями: урежением пульса и частоты дыхания, снижением мак­симального и повышением минимального артериального давления, понижением кожной чувствительности и слуха. Наблюдается усиление перистальтики кишечника, повыше­ние свертываемости крови, уменьшение содержания гемо­глобина и эритроцитов. Важной особенностью этой фазы является насыщение крови и тканей растворенными газами (сатурация), особенно азотом. Этот процесс продолжается до тех пор, пока давление газов в организме и окружаю­щей среде не достигнет равновесия.

В период декомпрессии в организме наблюдается об­ратный процесс—выведение из тканей газов (десатурация). При правильно организованной декомпрессии растворенный азот в виде газа выделяется через легкие (за 1 мин— 150 мл азота). Однако при быстрой декомпрессии азот не успевает выделяться и остается в крови и тканях в виде пузырьков, причем наибольшее количество их скап­ливается в нервной ткани и подкожной клетчатке. Отсюда и из других органов азот поступает в кровеносное русло и вызывает газовую эмболию (кессонная болезнь). Харак­терным признаком этого заболевания являются тянущие боли в области суставов и мышц. При эмболии кровеносных сосудов ЦНС наблюдаются головокружение, головная боль, расстройство походки, речи, судороги. В тяжелых случаях возникают парезы конечностей, расстройство мочевыделения, поражаются легкие, сердце, глаза и т. д. Для предупреж­дения возможного развития кессонной болезни важны пра­вильная организация декомпрессии и соблюдение рабо­чего режима

Комплексное воздействие микроклиматических факторов на организм.

В процессе жизнедеятельности организм человека испы­тывает комплексное воздействие физических факторов воз­душной среды: температуры, влажности, барометрического давления и др. В зависимости от сочетания и величины этих факторов может отмечаться как благоприятное, так и отрицательное воздействие на организм. Знание законо­мерностей комплексного действия на организм физических факторов позволяет определить параметры таких сочетаний, которые соответствовали бы оптимальным условиям жизнедеятельности организма.

Как известно, нормальная жизнедеятельность организма и высокая работоспособность возможны лишь в том слу­чае, если сохраняется температурное постоянство организма в определенных границах (36,1—37,2°С), имеется тепловое равновесие его с окружающей средой, т.е. соответствие между процессами теплопродукции и теплоотдачи. В слу­чае преобладания одного процесса над другим возможно перегревание или переохлаждение организма. Так, интен­сивная потеря тепла вызывает переохлаждение, обусловли­вающее снижение резистентности организма к воздействию внешних факторов, вследствие чего увеличивается чис­ло простудных заболевании, обостряются хронические про­цессы

Несмотря на значительные колебания микроклиматиче­ских факторов окружающей среды, в организме человека поддерживается постоянная температура тела. Это обуслов­лено деятельностью механизмов химической и физической терморегуляции, находящихся под контролем ЦНС. Под химической терморегуляцией понимают способность орга­низма изменять интенсивность обменных процессов, что и определяет увеличение или уменьшение образующегося тепла. Физическая терморегуляция осуществляется за счет рефлекторного расширения или сужения поверхностных сосудов кожи.

Тепло вырабатывается всем организмом, но наибольшее количество его образуется в мышцах и печени. В зави­симости от состояния температуры воздуха основной обмен изменяется в широких границах. Так, с понижением температуры окружающей среды (ниже 15°С) теплопродукция организма возрастает, при температуре от 15 до 25°С на­блюдается ее постоянство, а с повышением температуры от 25 до 35°С теплопродукция сначала уменьшается, а за­тем увеличивается (при температуре 35°С и выше). Эта закономерность хорошо прослеживается на цифрах кислорода как показателя основного обмена (рис. 1).

Рис. 1. Изменение об­мена веществ (по по­треблению кислоро­да)

в зависимости от температуры воздуха.

 

Давление атмосферы, способное уравновесить столб ртути высотой 760 мм при температуре 0⁰ C на уровне моря и широте 45⁰, принято считать нормальным, равным 1 атмосфере, а в пересчете в гсктопаскали оно будет составлять 1013 гПа.

Атмосферное давление измеряют с помощью ртутного барометра или барометра-анероида (рис. 3). При необходимо­сти непрерывной регистрации колебаний атмосферного дав­ления используют барограф (рис. 2). Основной частью этого прибора является анероидная коробка, реагирующая на изме­нения давления воздуха.

 

 

 

A

B

 

Рис. 3. A - барометр-анероид; B – барограф

 

ТЕМА 4: МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОДВИЖНОСТИ ВОЗДУХА; ПОСТРОЕНИЕ И ОЦЕНКА РОЗЫ ВЕТРОВ.

Движение воздуха принято характеризовать направлением и скоростью. На­правление движения воздуха определяется точкой горизонта, откуда дует ветер, а скорость движения - расстоянием, пройденным массой воздуха в единицу вре­мени и выражается в м/сек.

Оба эти показателя имеют большое физиолого-гигиеническое значение, т.к. из­менение направления ветра служит показателем перемены погоды, а движение воздуха:

1) обеспечивает проветривание населенных мест, способствует рассеиванию и снижению атмосферных загрязнений;

2) является важнейшим показателем формирования микроклимата в открытой атмосфере и в помещениях;

3) оказывает большое воздействие на состояние теплового ощущения, нервно-психической сферы организма, процессы терморегуляции и функции дыхания.

Наиболее благоприятной скоростью ветра в наружной атмосфере в летнее время при обычной легкой одежде считается 1-4 м/сек. Раздражающее действие ветра проявляется при скорости выше 6-7 м/сек.

В жилых помещениях, классах, групповых комнатах, детских, лечебных учреж­дениях оптимальной считается подвижность воздуха в пределах 0,2-0,4 м/сек; при меньшей скорости имеет место недостаточный воздухообмен, а при движени­ях воздуха выше 0,4 м/сек отмечается неприятное ощущение сквозняка. В спор­тивных залах допускается скорость движения воздуха до 0.5-0,6 м/сек.

"Роза ветров" - это графическое изображение повторяемости ветров по румбам (сторонам света), за определенный период (месяц, сезон, год) или за несколько лет.

Учитывая розу ветров, можно правильно разместить жилые, медицинские, аптечные и другие учреждения по отношению к источникам загрязнения воздуха (промышленные предприятия и др.). На рис. 7 роза ветров указывает на преимущественное северо-восточное направле­ние ветров в течение года, поэтому жилые дома, аптеки, больницы и т. д. следует размещать в северо-восточном направлении (наветренная сторона), а промышленные предприятия и другие источ­ники загрязнения - в юго-западном (подветренная сторона)

 

 

ТЕМА 5: МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ МЕТЕОФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМ.

Тепловое равновесие в организме человека, как и всех животных, возможно только при условии, если приход тепла равен расходу; в противном случае наблю­дается или перегревание или переохлаждение тела. Непос­редственное определение величины теплопотерь организмом крайне сложно, поэтому пользуются различными косвенными способами их определения. Одним из данных способов является метод кататермометрии, позволяющий определить величину потери тепла физическим телом в зависимости от температуры и ско­рости движения воздуха.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ. Кататермометры бывают двух типов: кататермометр Хилла, имеющий ци­линдрический резервуар и шаровой кататермометр. У кататермометраХиллашкала термометра разделена на градусы от 35⁰ до 38⁰, у шарового – от 33⁰ до 40⁰ (рис. 8 С)

ПРИНЦИП РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ

Если нагреть кататермометр до температуры выше температуры окружающего воздуха, то при охлаждении он потеряет, главным образом, под влиянием наруж­ной температуры и движения воздуха, некоторое количество тепла. Вследствие постоянства теплоемкости спирта и стекла, из которых сделан прибор, он теряет при охлаждении с 38⁰ до 35⁰ строго определенное количество тепла, которое устанавливается лабораторным путем отдельно для каждого кататермометра. Эта потеря тепла с 1 см² поверхности резервуара кататермометра выражается в милликалориях и обозначается на каждом кататермометре в виде его постоянного фактора - F.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕМПЕРАТУР

Определение эффективных температур, как и термометрия, яв­ляется методом оценки комплексного воздействия атмосферных условий, т.е. позволяет косвенным путем определить суммарное воздействие на организм трех метеорологических факторов: температуры, влажности и движения воздуха.

Оценка метеорологических условий производится на основании сопоставления определенных комбинаций температуры, влажности и движения воздуха с субъективными тепловыми ощу­щениями человека. Эффективная температура показывает эффект теплоощущения от одновременного воздействия на организм температуры, влажности и дви­жения воздуха. Она выражается в градусах эффективных температур.

Например, человек испытывает теплоощущение при температуре 17,7°С, 100% относительной влажности и скорости движения воздуха 0 м/сек, такое же, как и при 22,4⁰ С, при 70% относительной влажности и скорости движения возду­ха 0,5 м/сек.

В приведенном выше примере эффективная температура равна 17,7°ЭТ. Таким образом, эффективная температура есть характеристика метеорологических ус­ловий, производящих тот же тепловой эффект, что и неподвижный воздух при 100% влажности и определенной температуре.

НОРМЫ ЭФФЕКТИВНЫХ ТЕМПЕРАТУР. Все эффективные температуры, при которых 50% испытуемых лиц чувствовали себя хорошо, были отнесены к так называемой "зоне комфорта". В пределах ее была установлена линия комфорта, при которой 90% лиц чувствовали себя комфортабельно. Опыты показывают, что "зона комфорта" обычно одетых людей, находя­щихся в покое, лежит в пределах 17,2⁰ - 21,7⁰ эффективной температуры; линия комфорта - в пределах 18,1⁰ - 18,9⁰ ЭТ.