- •Часть I. Общие положения экологии человека
- •Тема 1. Экология человека — наука о взаимоотношении человека и окружающей среды
- •Тема 2. Развитие научных идей в области экологии человека
- •Тема 3. Понятие о среде человека
- •Тема 4. Понятие об индивидуальном и общественном здоровье и методы его изучения
- •Тема 5. Окружающая среда и наследственность
- •Тема 6. Методы исследований в экологии человека
- •Тема 7. Основные факторы геофизической природы и их влияние на человека
- •Влияние солнечной радиации
- •Температурный режим
- •Атмосферное давление и ветры
- •Человек и биоритмы
- •Тема 8. Влияние естественных геохимических факторов среды на человека
- •Биогеохимические свойства среды
- •Значение химических элементов для организма человека
- •Заболевания геохимической природы
- •Тема 11. Социальные болезни общества: наркомания, алкоголизм и табакокурение
Атмосферное давление и ветры
На поверхности земного шара колебания атмосферного давления связаны с погодными условиями и в течение суток не превышают, как правило, 4-5 мм рт. ст. Однако значительные отклонения от нормального атмосферного давления способны оказать на организм человека патологическое воздействие.
Воздействие на организм человека пониженного давления может наблюдаться у летчиков в высотных полётах, у альпинистов и туристов при подъемах на высоту, у лиц, работающих в высокогорных местностях. Подобные условия способны вызвать у людей развитие высотной (горной) болезни.\В основе этой болезни лежит гипоксия, вызываемая понижениедтврциального давления кислорода воздуха с высотой на фоне общего понижения давления воздуха. Парциальное давление кислорода, составляющее на уровне моря 150-159 мм, на высоте 1000м равно 140 мм, на 2000 м — 125 мм, 3000 м — 110 мм, 4000 м — 98 мм, 5000 м — 85 мм, 6000 м — 75 мм. В соответствии с мнением русского физиолога И. М. Сеченова, критическим для жизни человека следует считать разрежение воздуха, составляющее 1/3 давления на уровне моря. Такое разрежение соответствует высоте 8000 м над уровнем моря. С гипоксией связана гипокапния — недостаток углекислоты в организме.^На развитии горной болезни сказывается не только подъем на большие высоты, но и пониженная температура воздуха в горах, интенсивная солнечная радиация, в том числе ультрафиолетовая, большая скорость ветра и значительная сухость воздуха. Проявления горной болезни выражаются в одышке и сердцебиении, в головокружении, головной боли, шуме в ушах, пониженной работоспособности, быстрой утомляемости, мышечной слабости, потере аппетита, тошноте. Наблюдается бледность или синюшность кожи, частый аритмичный пульс, учащенное дыхание, расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта, носовое кровотечение. Наблюдаются симптомы поражения центральной нервной системы, органов чувств: эйфория, смена настроения, плаксивость, снижается острота зрения, падает слух.
При этом следует отметить, что значительная доля человечества обитает на больших высотах (Анды в Южной Америке, Гималаи в Азии и др.) Очень многие обитатели высокогорий хорошо адаптированы к жизни в этих условиях. Адаптация выражается в усилении легочной вентиляции, ускорении движения крови, возрастании числа эритроцитов и др.
По своему клиническому течению высотная болезнь летчиков отличается от горной. Горная болезнь развивается относительно медленно — через несколько часов или суток после подъема на высоту. Высотная болезнь летчиков отличается острым течением и более тяжелыми проявлениями, Различают коллаптоидную форму этой болезни (сердечная слабость, потеря сознания) и обморочную форму (сосудистые нарушения головного мозга, обмороки).
Повышенное атмосферное давлений является основным производственным фактором у водолазов, у рабочих при строительстве подводных тоннелей или метро и др. Для проведения работ под водой или под землей в грунтах, насыщенных водой, сооружаются специальные рабочие камеры — кессоны, которые заполняются сжатым воздухом для вытеснения воды из рабочего пространства. Известно, что каждые 10,33 м погружения в воду требуют повышения давления на 1 атмосферу сверх обычного атмосферного.
Работающие в кессонах проходят три обязательных этапа: шлюзование (компрессия), работа в условиях повышенного атмосферного давления, декомпрессия (выход из зоны повышенного в зону нормального атмосферного давления).
В зоне повышенного атмосферного давления происходит насыщение крови и тканей организма газами воздуха, главным образом азотом. Это насыщение продолжается до уравнивания парциального давления азота в окружающем воздухе с парциальным давлением азота в тканях.
Основную опасность представляет декомпрессия, при которой в организме происходит обратный процесс — выведение из тканей растворенного в них азота (десатурация). В зависимости от скорости декомпрессии избыточное количество азота в тканях поступает в кровь в растворенном состоянии, либо в виде пузырьков. В последнем случае возникает опасное тяжелое профессиональное заболевание — кессонная болезнь вследствие закупорки сосудов газовыми эмболами (заброшенными'в сосуды частицами газа).
Движение воздуха является метеорологическим фактором, который действует в комплексе с температурой и влажностью воздуха на тепловой обмен человека и может изменить тепловой баланс. Его влияние выражается в увеличении теплопотерь путем конвекции и испарения. При высокой температуре воздуха его умеренная подвижность способствует охлаждению кожи. Мороз в тихую погоду переносится легче, чем при сильном ветре, который может вызвать обморожение.
При ветрах ураганной силы (новороссийское бора) даже при умеренно холодной погоде (с температурой порядка -10°, -15°) создается ощущение не меньшего холода, чем при сибирских морозах.
Нередко суровость климата зависит не столько от температурного режима, сколько от сильных ветров. Поэтому гигиенисты ввели представление о жесткости погоды, определяющейся совокупным воздействием низких температур' и скорости ветра. Жесткость погоды вычисляется в условных градусах (в баллах) и определяется для температур, равных -7° и ниже следующим образом: каждый метр увеличения скорости ветра приравнивается к понижению температуры на 2° и суммируется с температурой на градуснике. Жесткость погоды, соответствующая 30 баллам, ограничивает пребывание рабочих на воздухе, а равная 45 баллам делает работы вне помещения невозможными.
В летнее время наиболее благоприятная скорость ветра 1-4 м/сек. Раздражающее действие ветра проявляется при скорости выше 6-7 м/сек.
Введено представление об эквивалентно-эффективных температурах, которыми определяются ощущения, получаемые нормально одетым человеком в результате совокупного воздействия на его организм температуры, относительной влажности и ветра.
Вне зависимости от других физических характеристик воздуха, сильный продолжительный ветер, воздействуя на рецепторы, рефлек- торно может вызвать, особенно у больных, страдающих нервными и сердечно-сосудистыми заболеваниями, возбуждение, ухудшить настроение и обострить течение болезни. Вызываемые изменениями ветрового режима патологические состояния человека называют анемопатиями. Сильный ветер действует на психику и своим шумом. Пагубное действие сильных ветров на человека дополняется болезнетворными микроорганизмами, попадающими в организм вместе с взметаемой пылью.
Гигиеническое значение ветра состоит в том, что он способствует проветриванию городских улиц, дворов и усилению естественной вентиляции в помещениях. В то же время в штилевую и тихую погоду загрязняющие выбросы в атмосферу медленно рассеиваются и накапливаются в приземном слое, возникает туман-смог.
Влажность воздуха имеет большое значение, поскольку влияет на теплообмен организма с окружающей средой. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность. Наиболее важное значение имеет относительная влажность воздуха, которая показывает процент насыщения воздуха водяными порами в момент наблюдения. Оптимальной величиной относительной влажности воздуха считается 40-60%, допустимой — 30-70%.
Умеренная влажность воздуха обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма. У человека она способствует увлажнению кожи и слизистых оболочек дыхательных путей, способствует поддержанию постоянной влажности внутренней среды организма. В сочетании с температурным фактором она создает условия термического комфорта или нарушает его, способствуя переохлаждению или перегреванию организма, а также гидратации или дегидратации кожи.
При сочетании высокой температуры воздуха и высокой относительной влажности (более 90%)испарение пота практически исключено, пот выделяется, но не испаряется, поверхность кожи не охлаждается, наступает перегревание организма. При низких температурах сухой воздух уменьшает теплопотери вследствие плохой теплопроводности. Чрезмерно сухой воздух при низкой относительной влажности (менее 20%) иссушает слизистую оболочку носа, глотки и рта, это облегчает появление трещин и развитие воспалительных процессов.
Теплоощущения человека зависят от сочетания показателей температуры, влажности воздуха и скорости ветра. Обнаженный человек, находясь на открытом воздухе, будет испытывать одинаковое комфортное теплоощущение при следующих погодных элементах (таблица 1).
Таблица 1
Теплоощущения человека при сочетании показателей температуры, влажности воздуха и скорости ветра
Температура воздуха (в градусах С0) |
Относительная влажность (%) |
Скорость ветра (м/сек) |
22 |
80 |
0 |
25 |
55 |
1 |
27 |
40 |
2 |
24 |
100 |
2 |
27 |
70 |
5 |
30 |
25 |
5 |
Помимо непосредственного воздействия погодных факторов существует непрямое воздействие климата, т. к. климатические условия определяют в той или иной степени характер потребляемой пищи' одежду, санитарную обстановку, конструкцию жилых зданий и учреждений, влияют на социальную и семейную структуру, а также на жизнеспособность человека.
Своеобразной формой воздействия на жизнь человека являются стихийные бедствия климатического характера: тайфуны, град, грозы, смерчи, шквалистые ветры, торнадо и другие явления. Кроме изменения в самочувствии, о чем говорилось ранее, они могут быть причиной огромного материального ущерба (разрушение дорог, строений, линий электропередач), причиной увечья или смерти людей.
