Гигиена воздуха

1. Состав воздуха и его гигиеническое значение

Атмосферный воздух – смесь кислорода, азота, углекислого газа и инертных газов.

Кислород - важнейший компонент воздуха в чистых уголках составляет 20.95% Его должно быть во вдыхаемом воздухе не менее 20% При снижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе до 17% возникают физиологические нарушения – снижение оксигенации крови, поступления к тканям и клеткам, снижение интенсивности обменных процессов, и как следствие снижение работоспособности – признак кислородной недостаточности. Снижение до 8% - летально

Кислородная недостаточность может быть физиологической – например, при восхождении в горы выше 3 км, при полетах, а также в замкнутых, герметически закрытых пространствах – подводных лодках, шахтах.

В медицине, в частности в реаниматологии используется методика гипербарической оксигенации – в герметичную камеру, где находится пациент, запускают воздух, где содержание кислорода составляет 40-60%. Это используют для лечения пациентов с гипоксией – кислородным голоданием.

Кислород участвует в окислении и образовании энергии, а после этого соединяется с углеродом и преобразуется в углекислый газ.

Углекислый газ в атмосферном воздухе жилого помещения должен составлять – 0.03%, накопление его до 0.1-0.15% свидетельствует о недостаточной вентиляции и служит косвенным показателем загрязнения воздуха. При 1.5-3% - одышка, головная боль, 6% - критический уровень, потеря сознания, угроза жизни.

Углекислота – выхлопной газ организма. В природе существует замечательный жизненный цикл: живые организмы выдыхают углекислый газ, растения усваивают его и под действием солнечного света в ходе фотосинтеза из углекислоты и воды создают углеводы. Высвобождающийся при этом кислород обогащает атмосферу, его используют живые организмы, и все повторяется заново.

Роль парков, зеленой зоны города, лесов и пр.

Однако углекислота является физиологическим стимулятором дыхания и используется в виде смеси карбоген: 5-7% СО2 и 93-95% О2 При этом объем дыхания увеличивается в 5-8 раз, улучшается кровоснабжение мозга и всех органов, что применяют при угнетении дыхания.

Азот и инертные газы составляют 79% атмосферного воздуха, при нормальном атмосферном давлении они физиологически недеятельны, но при увеличении атмосферного давления в 4 раза азот оказывает на человека снотворное и даже наркотическое действие. Тем, кто увлекается дайвингом, необходимо соблюдать осторожность при нырянии на глубину более 30 метров. Азот поддерживает объем легких, оставляя их открытыми и позволяя молекулам кислорода перемещаться между молекулами азота.

Постоянство состава воздуха и его чистота сохраняются благодаря природному самоочищению: ветер, осадки, химическое действие кислорода и озона, окисляющее органические примеси, растения, поглощающие углекислый газ, и обогащающие воздух кислородом.

Кроме химического состава воздуха на человека влияют также физические параметры так называемые метеорологические факторы: температура, влажность, движение воздуха, атмосферное давление, солнечная радиация.

2. Метеорологические факторы и теплообмен человека

Должно сохраняться тепловое равновесие - соответствие между продукцией тепла и его отдачей во внешнюю среду.

А. Температура воздуха изменяется в течение суток – минимальна она с 4 до 6 утра – перед рассветом, и максимальна – с 13-15 дня. Это связано с тем, что воздух в основном нагревается от тепла, поглощенного почвой, а в дневные часы поверхность почвы нагрета больше всего.

В нормальных условиях – при температуре воздуха + 18-+23 (эта зона считается оптимальной для жизнедеятельности человека) система терморегуляции человека находится в равновесии, т.е. есть соответствие между продукцией тепла и теплоотдачей.

Теплопродукция в состоянии покоя равна 50-70 ккал в час, а при физической нагрузке до300 и более ккал

Теплоотдача 85% через кожу и 15% на нагревание пищи, воды, воздуха и испарение воды в легких.

При теплоотдаче 30% теряется конвекцией (теплопроведением - нагревание окружающего воздуха), 45% излучением и 10% за счет испарения влаги с поверхности кожи – потоотделение. При испарении 1 гр пота организм теряет 0.6 ккал тепла.

При комнатной температуре +18-23 градусов в сутки с поверхности кожи испаряется примерно 0.5 литра влаги, что сопровождается потерей 300 ккал тепла

Эти соотношения изменяются в зависимости от условий окружающей среды.

Если человек попадает в среду с низкой температурой воздуха или же высокой скоростью движения воздуха (иными словами ветер), то увеличивается потеря тепла конвекцией. Если человек не позаботится о теплой одежде, не укроется от неблагоприятных условий в помещении, не включит отопление, это приведет к переохлаждению и возможно простуде.

При повышении температуры окружающего воздуха потеря тепла конвекцией снижается и увеличивается потеря тепла испарением.

В. Влажность воздуха

Абсолютная – количество водяных паров в граммах, содержащееся в 1 м³

Максимальная – количество водяных паров в граммах, необходимое для полного насыщения 1м³ воздуха влагой при данной температуре (с повышением температуры максимальная влажность увеличивается)

Относительная влажность воздуха – это величина определяемая отношением абсолютной влажности к максимальной и выражаемая в %, характеризует насыщение воздуха водяными парами

– оптимальной считается влажность воздуха 30-60%

Низкая влажность менее 30% - очень сухой воздух вызывает высыхание слизистых вдп, затрудняет дыхание. Но высокая температура в сухом воздухе переносится легче, чем при высокой влажности.

Высокая влажность более 70% неблагоприятно влияет на теплообмен как при низкой, так и при высокой температуре. При высокой температуре воздуха более 30 градусов, большая влажность затрудняет испарение пота и ведет к перегреванию (что бывает в тропиках, в Африке с европейцами), а при низкой температуре высокая влажность усиливает потерю тепла конвекцией, что ведет к переохлаждению.

Влажность воздуха определяется с помощью психрометра, он может быть стационарный и портативный.

С. Движение воздуха – ветер увеличивает отдачу тепла. При высокой температуре воздуха – благоприятный фактор, так как увеличивает теплоотдачу конвекцией и испарением. Поэтому в жаркое время года при отсутствии кондиционеров, следует пользоваться вентилятором. Однако если находится в мокрой одежде, либо у него сильное потоотделение, можно переохладится и летом заболеть.

А при низкой температуре воздуха ветер – неблагоприятный фактор, так как увеличивая потерю тепла конвекцией, приводит к переохлаждению.

Скорость движения воздуха определяют с помощью прибора анемометра.

Измеряется в м/сек. В помещении допустимо 0.4-0.5 м/с На улице скорость ветра (движения воздуха 5-10 м/с, 20 и более – штормовое предупреждение)

Д. Атмосферное давление обычно составляет от 760 –765 мм рт. ст. суточные колебания его не превышают 1-2 мм рт ст, но в течение месяца или года эти изменения могут быть значительны достигая до30 мм рт ст

Снижение атмосферного давления приводит к снижению давления кислорода (приводит к ухудшению состояния здоровья людей с заболеваниями дыхательной и ССС), также служит причиной т.н. высотной болезни – одышка, сердцебиение, головокружение, тошнота, носовое кровотечение (это бывает при восхождении в горы, при полетах в самолете.)

Для здоровья человека отрицательно как снижение, так и повышение атмосферного давления.

Повышение атмосферного давления возникает при спуске на глубину – у водолазов, рабочих шахт, кессонов. (на 10 метров- 1 амосфера), что приводит к кессонной болезни, для профилактики используется режим декомпрессии и нормирование рабочего времени.

Е. Гигиеническое значение солнечной радиации

(Солнце размещено сравнительно близко от Земли – 150 000 000 км, примерно 100 диаметров солнца) Поэтому процессы, происходящие на Солнце, постоянно действуют на биосферу Земли – солнечные вспышки, излучения, магнитные поля и др.

Влияние солнечной радиации на физиологические и биохимические процессы в организме человека

1. Солнечная радиация – основной источник тепловой и световой энергии, без которой невозможно существование жизни ни Земле

2. Важнейшей фактор для функции зрения (животное или человек, помещенное в темноту на длительное время, слепнет из-за атрофии зрительного нерва)

3. Регулятор биологических ритмов человека (день – активность, ночь – отдых)

4. Способствует поддержанию природного иммунитета человека

5. Также солнечная радиация обеспечивает испарение и кругооборот воды, формирует погоду и климат

6. Обеспечивает фотосинтез органических веществ

Поток солнечной энергии делится на спектры:

- корпускулярное излучение – протоны, электроны, нейтроны

- гамма-излучение

- рентген-излучение

- УФО-излучение

- видимый свет

- инфракрасное излучение

- излучение радиочастот

Наибольшее значение имеют видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное излучения.

Инфракрасное – (760-4000 нм) проникает в толщину кожи до 4 см и оказывает тепловое действие, расширение сосудов, усиливает кожное дыхание, усиливает кровоснабжение кожи и мышц.

Инфракрасные лучи используют в лечебных дозах для облучения кожи в физиотерапии разных заболеваний и травм

Отрицательное действие этих лучей:

Повреждение хрусталика (катаракта), общий перегрев, солнечный удар, ожоги кожи)

Видимая радиация (760-400 нм) воспринимается зрительным анализатором и поверхностью кожи.

Вызывает тепловой эффект и фотохимический (под действием этих лучей, вследствие передачи их энергии другим молекулам образуются БАВ – в лекарствах, пище, продуктах нефтепереработи, в коже, что может привести к дерматиту, экземе, опухолям.

Ультрафиолетовая радиация (10-400 нм) – биологически наиболее активная часть солнечного спектра.

А) В коже под действием этих лучей синтезируется витамин Д – холекальциферол, необходимый нам для всасывания кальция, и тем самым для укрепления костей, зубов, ногтей. Источниками витамина Д является также и пища: желток 3-8 мкг, 0.5 литров молока – 1.25 мкг, 1 мл рыбьего жира – 3-4 мкг)Суточная потребность витамина Д для взрослого человека – 20-30 мкг. При недостатке витамина, снижается уровень кальция в крови, происходит вымывание кальция из костей – остеопороз, паталогические переломы, у детей – рахит, искривление костей

Б) Пигментообразующая функция Под действием УФО в коже из аминокислоты тирозин образуется пигмент меланин. Быстрый и стойкий загар – косвенный признак высокой реактивности организма и повышения его иммунитета.

В) Общестимулирующее действие – под действием УФО в коже образуются БАВ – гистамин, ацетилхолин и др., что способствует заживлению в тканях, оказывает противовоспалительное действие. Стимулирует эритропоэз и лейкопоэз, рост волос, ногтей, костей. Уменьшает чувствительность организма к действию неблагоприятных факторов (инфекции, холод и прочее)

Т а к и м о б р а з о м:

Недостаточное облучение УФ лучами – солнечная недостаточность приводит к снижению иммунитета, снижению синтеза витамина Д – рахит, остеопороз, переломы, искривления костей.

Аэротерапия, гелиотерапия, талассотерапия – разновидности физиотерапевтического лечения с использованием природных факторов.

Профилактика – отдых в открытой атмосфере, соблюдение гигиенических требований при планировке населенных пунктов, охрана атмосферного воздуха от загрязнений, облучение УФО с учетом биодозы – в ясный солнечный день достаточно пребывание на открытом воздухе в течение всего лишь 5-10 минут

Г и п е р и н с о л я ц и я

является сильным раздражителем, злоупотребление которым приводит к снижению здоровья - солнечные ожоги, фотодерматиты, перегрев организма, обострение хронических болезней, рак кожи, фотоофтальмии.

Солнечные ванны противопоказаны пожилым, людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями, грудным детям, при острых инфекциях.

Перегревание, тепловой и солнечный удар см приложение из журнала

Г) Бактерицидное действие УФО в тысячи раз сильнее, чем видимого света. Например, для видимого света для получения бактерицидного эффекта понадобиться 2-3 суток, а УФО – несколько секунд, причем влияет не только на бактерии, но и вирусы, грибы

Источниками искусственного УФО являются кварцевые лампы, которые в ЛПУ используют в процедурных, перевязочных, палатах интенсивной терапии и др. помещениях.

Ж. Ионизация воздуха – (приобретение воздухом электрических зарядов – аэроионов) естественный процесс, происходящий в природе во время грозы.

В начале ХХ века русский ученый А.Л. Чижевский доказал, что отрицательные ионы воздуха биологически благотворны, а положительные ионы оказывают вредное воздействие на организм.

Попадая в легкие отрицательные ионы, отдают свой заряд эритроцитам крови, которые, в свою очередь передают его клеткам всего организма.

Следствие:

- повышается барьерная функция клеточных мембран, повышается фагоцитоз - повышается иммунитет

- улучшается работа ССС (снижается АД и ЧСС)

- восстанавливается (повышается) аппетит

- улучшается сон

- улучшается умственная и физическая работоспособность

- активизируется обмен веществ, что приводит к омоложению организма

- нейтрализуется вредное влияние на человека работающих компьютеров, телевизоров, множительной техники

Исследования показали, что ионизация воздуха ускоряет гибель стафилококков

Заболеваемость вирусными инфекциями снижается на 20-30%.

На вредных производствах (предприятиях полиграфической промышленности) искусственная ионизация привела к снижению заболеваемости на 60% и во много раз уменьшила запыленность помещений.

С п о с о б ы и о н и з а ц и и в о з д у х а

Виды приборов: плазменные, ультрафиолетовые, термические ионизаторы, коронные, радиевые, водяные и электроэффлювиальные. Последние наиболее эффективные и перспективные.

Люстра Чижевского «Элион-132 шар»
Принцип действия ионизатора воздуха люстры Чижевского заключается в насыщении воздуха отрицательными ионами кислорода. В свою очередь, вдыхаемые человеком аэроионы отдают свои электрические заряды эритроцитам крови, а с ними — клеткам всего организма, нормализуя обменные процессы.

Получение отрицательных аэроионов основывается на принципе электронной эмиссии, возникающей при высоком электрическом напряжении на заостренных электродах. Аэроионы проходят дыхательные пути, достигают альвеол легких и отдают свои заряды эритроцитам крови. Высокая текучесть крови поддерживается электроотрицательностью эритроцитов и эндотелия, что способствует оптимизации состояния организма, снятию различных спазмов, повышает иммунитет, нормализует показатели крови.

Аппарат "Венец" (люстра Чижевского) корректирует ионный режим помещения превращая загрязненный городской воздух в целебный, ионизированный. Один аппарат способен насытить аэроионами помещение, объем которого равен 90м³.

Аэроионный поток очищает воздух помещений от аэрозольных частиц, микроорганизмов, аллергенов, а на производствах- от кварцевой, цементной и табачной пыли.

"Венец" рекомендован для лечения катаров верхних дыхательных путей, хронических бронхитов, астмы бронхиальной, туберкулеза, заболеваний центральной нервной системы.

Область применения:

Медицинские учреждения, в быту.
Технические характеристики:

Интенсивность образования аэроионов:

Р е з ю м е:

В чистом воздухе преобладают легкие отрицательные ионы, а в грязном воздухе легкие и тяжелые положительные ионы.

Ионизированный воздух с преобладанием легких ионов благоприятно влияет на организм, повышает умственную и физическую работоспособность (бывает после грозы, полезно дышать свежим воздухом)

В медицине ионизированный воздух используется при лечении некоторых заболеваний (бронхиальная астма в соляных шахтах), гипертоническая болезнь.

З. Погода – состояние атмосферы над данной территорией в короткий промежуток времени. Характеризуется совокупностью метеорологических факторов (солнечное излучение, влажность, температура воздуха, движение воздуха, атмосферное давление, характер облачности, наличие осадков) Погода значительно влияет на здоровье человека особенно состояние сердечно-сосудистой, дыхательной, опорно-двигательной и др систем, нервно-психические реакции и пр

Метеотропные реакции возникают под воздействием неблагоприятных изменений погоды. Зависит от заболевания человека, состояния его нервной системы, условий труда и быта.

Климат - характерный для данной местности многолетний режим погоды.

Факторы, влияющие на климат – характер поверхности - суша, вода, рельеф, высота на уровнем моря, особенности движения воздуха, интенсивность солнечной радиации. Климат бывает холодный, умеренный, теплый, жаркий

Микроклимат - сочетание параметров внешней среды - температура, влажность, скорость ветра и тд, определяющих внутренний климат среды рабочих помещений.

Бывает перегревающий, комфортный, охлаждающий.

Акклиматизация – социально-биологический процесс активного приспособления организма к новым климатическим условиям.

Е. Химическое загрязнение атмосферы

Степень загрязнения воздуха находится в прямой зависимости от промышленного развития города.

Наиболее максимальная концентрация вредных примесей в воздухе в городах с населением более 500 тыс. человек

О с н о в н ы е и с т о ч н и к и з а г р я з н е н и я а т м о с ф е р ы:

1. Промышленность

2. ТЭС и бытовые котельные

3. Транспорт

Доля каждого из них в общем загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места.

Общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство: металлургии, химические и цементные заводы.

Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов.

О с н о в н ы е в р е д н ы е п р и м е с и:

Оксид углерода (угарный газ - СО) образуется при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. В воздухе он активно реагирует с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете.

Сернистый ангидрид SО2 выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива, в воздухе он окисляется до серного ангидрида SО3, конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Листья растений, произрастающих на расстоянии менее 1 км от таких предприятий, густо усеяны мелкими некротическими пятнами, из-за оседания капель серной кислоты. ТЭС выбрасывают в атмосферу серный ангидрид.

Сероводород и сероуглерод. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

Окислы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения

Соединения фтора. Источники – предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, фосфорных удобрений. Соединения фтора поступают в атмосферу в виде газообразных соединений и характеризуются токсическим эффектом.

Соединения хлора поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих хлоросодержащие пестициды, органические красители, хлорную известь, соду, соляную кислоту.