4. Физические факторы окружающей среды, как факторы риска нарушения здоровья: биоритмальная активность, акклиматизация, метеозависимость.

Физические факторы воздействия окружающей среды на человека

Это температура, влажность, движение воздуха, солнечная радиация, атмосферное давление, пыль, гравитация, магнитное поле Земли, электричество, перемещение уровня воды в реках и др. водоемах. Все это природные физические факторы. Одновременно существуют факторы и антропогенного происхождения: радиоактивное излучение от искусственных источников, шумы техногенного происхождения, электромагнитные поля линий высоковольтных передач и бытовой техники при ее неисправности и т. п.

Среди физических факторов (как природного, так и антропогенного происхождения) можно выделить две большие группы: механические и электромагнитные.

Механические физические факторы - это шумы различной интенсивности (если природные - шум прибоя, шум водопада, шум леса, шелест листвы, пение птиц, кваканье лягушек и т. п.; если антропогенные - это шум от движения транспорта по шоссе и по железнодорожным путям, рев двигателей самолетов, шумы производственного происхождения и бытового; вибрация разной интенсивности, ультразвуковые колебания, излучения в виде потоков частиц (протоны, электроны).

Электромагнитные физические факторы - это электромагнитное излучение, включающее: рентгеновское, инфракрасное, видимое или видимого света, ультрафиолетовое, гамма-излучение радиоактивных веществ. Можно выделить среди электромагнитных физических факторов ионизирующее излучение естественного происхождения - рентгеновские и гамма-лучи радиоактивных веществ, космические лучи, излучение радиоизотоповестественного происхождения, присутствующие в воде, пище и воздухе постоянно. Ионизированный воздух, например, имеет лечебные особенности.

Неионизирующим - излучением естественного происхождения является, например, ультрафиолетовое.

Наибольшую опасность для человека представляют антропогенные физические факторы. Если, например, рассмотреть пыль как физический загрязнитель - сама по себе пыль чисто природного происхождения также является негативным фактором из-за того, что, попадая в глаза, может повредить зрение, а в дыхательные пути - мешает нормальной очистке респираторного тракта. Однако, пыль, попадающая в наши дыхательные пути как побочный продукт технической деятельности человека, может иметь значительно большие размеры пылинок. Кроме того, такая пыль одновременно может играть роль еще и химического загрязнителя в зависимости от свойств вещества, из которого она состоит.

Одним из мощных факторов, разрушающих здоровье человека, является повышенное радиоактивное излучение.

Человек привык жить в условиях естественного фонового радиоактивного облучения. Однако повышенное облучение приводит к снижению иммунитета, раковым заболеваниям, лучевой болезни. Еще сильнее влияет на здоровье употребление пищи, зараженной радиоактивными веществами.

Глобальное радиоактивное загрязнение природной среды обусловлено продуктами ранее проводимых испытаний ядерного оружия, которые и по сей день выводятся из атмосферы. Значительные по площади территории загрязняются в результате аварий на предприятиях ядерного топливного цикла (АЭС, военные комплексы), что создает опасные радиационные ситуации. Радионуклидами, которые приводят к глобальному загрязнению природной среды, в первую очередь считают углерод-14, цезий-137, цирконий-95, стронций-90, рутений-106, селен-144, водород-3.

Одна из форм опасного воздействия радиоактивных изотопов на организм — замещение ими биогенных химических элементов. Так, например, стронций-90 и цезий-137 сходны по своим химическим свойствам с кальцием и калием, а поэтому замещают их и накапливаются в костной и мышечной тканях.

Наибольшая опасность радиоактивных веществ заключается в отсутствии биологических или химических способов нейтрализации этих поллютантов, единственный способ — удалить их из среды обитания человека и дать им возможность самопроизвольно распадаться. Наибольшую опасность для человека представляют радиоактивные вещества с периодом полураспада от одной недели до нескольких лет, так как за это время они внедряются в организм и в пищевые цепи.

Если говорить о продуктах питания, то считается, что прямая угроза для человека от изотопа может исчезнуть за время, в 10 раз превышающее его период полураспада. Поэтому продукты питания, в которые попал йод-132 (его период полураспада равен 8 дням), могут рассматриваться как малоопасные через 80 дней. В случае загрязнения продуктов цезием-134 (как это была с грузинским чаем после чернобыльской аварии) опасно их использовать на протяжении около 20 лет. Если же в продукты попал стронций-90, то они практически непригодны к употреблению — период полураспада этого радиоизотопа равен 28 годам, а следовательно, только через 280 лет исчезает радиационная опасность.

Рассматривая проблему радиационной опасности, все же следует иметь в виду, что основной вклад (70%) в дозы облучения населения вносят не антропогенные, а природные источники, далее идут источники радиации, используемые в медицине (25%), затем - радиоактивные осадки (3%), а атомная энергетика дает в среднем только 2%. Около 80% естественной радиации поступает к нам от Земли, а остальная часть — из космоса. Природные радиоактивные изотопы встречаются повсеместно, но больше всего их содержится в гранитах, вулканических породах и в глиноземах. Каждый житель нашей планеты подвергается облучению от природных источников радиации, но доза зависит от образа жизни и места проживания. Жители горных Районов получают значительно большие дозы, чем обитатели равнин, а шахтеры - больше, чем операторы АЭС.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ СРЕДЫ

За несколько последних десятилетий сформировался новый фактор окружающей среды — электромагнитные поля (ЭМП) антропогенного происхождения — электросмог.

Масштабы электромагнитного загрязнения среды настолько существенны, что Всемирная организация здравоохранения включила эту проблему в число наиболее актуальных для человечества. Некоторые специалисты относят ЭМП к числу сильнодействующих экологических факторов с катастрофическими последствиями для всего живого. Особенно резко напряженность полей возросла вблизи линий электропередачи (ЛЭП), радио- и телестанций, средств радиолокации и радиосвязи (в том числе мобильной и спутниковой), различных энергетических и энергоемких установок, городского электротранспорта. За последние годы в городах число разнообразных источников ЭМП резко увеличивается. Это и радиотелефоны (системы сотовой связи), радары ГАИ, микроволновые печи, компьютеры и т.д.

Наиболее чувствительные системы организма человека к ЭМП — нервная, иммунная, эндокринная и половая.

Результатом продолжительного воздействия ЭМП даже относительно слабого уровня могут быть раковые заболевания, изменение поведения, склонности к развитию стрессорных реакций, бессонница, потеря памяти, болезни Паркинсона и Альцгеймера, бронхит, астма, угнетение половой функции, аритмия, мигрень, хроническая усталость и многие другие состояния, включая повышение уровня самоубийств в крупных городах. Доказано, что воздействие ЭМП негативно сказывается на кровообращении головного мозга.

Обычный уровень низкочастотного электромагнитного поля крупного промышленного города соответствует ситуации природной «магнитной бури» (аномально высокой геомагнитной активности).

Из курса школьной физики мы знаем: проводник, по которому течет переменный ток, создает вокруг себя электромагнитное поле. Магнитная компонента поля с частотой 50 Гц особенно хорошо проникает через любые преграды, в том числе и внутрь нашего тела. Ученые установили, что постоянное нахождение людей в условиях низкочастотного магнитного поля приводит к астении, уменьшению полового влечения, меланхолии, появлению депрессии и раздражительности. Еще в 1972 г. американские исследователи заподозрили, что причиной увеличения случаев рака молочной железы у женщин может быть мода на электрические одеяла.

Источниками опасных магнитных полей в наших квартирах являются все сильноточные приборы: грили, утюги, вытяжки, холодильники, телевизоры, компьютеры, общий силовой кабель подъезда или лифта.

Первые в списке опасных приборов стоят приборы для приготовления пищи — электроплиты и микроволновые печи.

Внутриквартирные перегородки и даже несущие стены не служат защитой от низкочастотного магнитного поля. При планировке расположения электроприборов надо учитывать и то, какие источники магнитного поля могут быть установлены у соседей за стенкой.

В электропоездах (электричках, метро, трамваях, троллейбусах) уровень ЭМП превышает естественный фон в сотни тысяч раз, а напряженность магнитного поля может превысить безопасный уровень в 5000 раз. Воздействие таких полей может служить пусковым механизмом для патологических процессов у людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, и может привести к инфаркту.

Определенную опасность представляют электромагнитные излучения сверхвысокихчастот, которые способствуют повышенной утомляемости или, в зависимости от индивидуальных особенностей организма, излишней возбудимости, а также при воздействии сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения на глаза, развитию катаракты.

Следующим источником мощного электромагнитного излучения являются карманные радиотелефоны сотовой связи. Радиотелефон способен создать в области височной части черепа человека плотность потока мощности в 10—100 раз большую, чем предельно допустимое значение. Воздействие таких ЭМП на мозг приводит к раку мозга, гормональным заболеваниям, повышению давления, сердечно-сосудистым эффектам и изменению поведения.

Излучение сотового телефона имеет сложный спектр, содержащий низкочастотные составляющие (около 2 Гц), источником которых является батарея питания. У некоторых моделей эта низкочастотная составляющая создает магнитное поле в 30 раз превышающее безопасный уровень. Модулированные ЭМП могут избирательно подавлять или усиливать биоритмы другой частоты биотоков мозга.

Компьютеры создают электромагнитные излучения широкого спектра: рентгеновское, ультрафиолетовое, высокочастотное, низкочастотное и электростатическое поле.

Главную опасность для пользователей представляют электромагнитное излучение монитора в диапазоне частот 20 Гц—300 МГц и статический электрический заряд на экране. Уровень этих полей в зоне размещения пользователя обычно превышает биологически опасный уровень. Электромагнитное излучение распространяется во всех направлениях и оказывает воздействие не только на пользователя, но и на окружающих (до 5 м от монитора).

Работа персональных компьютеров приводит к ухудшению аэроионного состава воздуха (уменьшается количество легких аэроионов, увеличивается количество тяжелых). Головная боль через 2 ч после начала рабочего дня чаще всего бывает из-за недостатка легких аэроионов. Более 95 % обследованных помещений с компьютерами имеет недостаток легких аэроионов. Помимо специальных мер улучшения аэроионного состава воздуха в помещении есть и простые решения: свежий воздух, больше влажности, колючки кактуса могут работать как ионизатор пассивного типа.

Для пользователей компьютеров характерен набор субъективных жалоб на здоровье. Сюда входят: резь в глазах, головная боль, повышенная нервозность, утомляемость, расстройство памяти, нарушение сна, выпадение волос, сухость и покраснение кожи, экземы и аллергия, боли в животе и пояснице, вызванные неправильной посадкой, боль в запястьях и пальцах, вызванная неправильной конфигурацией рабочего места.

У работающих за монитором от 2 до 6 ч в сутки наблюдаются функциональные нарушения центральной нервной системы; болезни сердечно-сосудистой системы; болезни верхних дыхательных путей; болезни опорно-двигательного аппарата. Установлено, что частое воздействие электромагнитного излучения мониторов приводит к аномальным исходам беременности.

ШУМОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

Существует своеобразный вид загрязнения среды обитания — шумовое загрязнение. Сильный продолжительный и особенно постоянный шум — скрытый и опасный враг человека и многих живых существ. Значительный и продолжительный шум приводит к снижению производительности труда, преждевременному расстройству и разрушению слухового аппарата, сердечно-сосудистым заболеваниям (гипертонии, аритмии), поражению нервной системы, язвенной болезни и другим расстройствам. Наиболее распространенные симптомы шумового влияния — раздражительность, усталость, рассеянность и, как следствие, невроз. Шум обостряет хронические заболевания. Любопытно, что во время сна шум оказывает еще более негативное воздействие, чем в часы бодрствования.

Шумовое загрязнение вносят железнодорожные поезда, трамваи, автомобили, самолеты и крупные предприятия, строительные процессы, дискотеки и плейеры.

Воздействие шума на человека определяется уровнем (интенсивностью) и высотой звуков, составляющих шум, а также продолжительностью его воздействия.

Интенсивность акустических колебаний звука измеряется по логарифмической шкале в децибелах (дБА) и отражает величину давления, которое оказывают звуковые волны на барабанную перепонку человеческого уха. Шум в 0 дБА создает зимний лес в безветренную погоду. Шум в 1 дБА еле уловим человеком с исключительно острым слухом. Шум от нормального дыхания человека оценивается в 10 дБА, и такой уровень шума принимают за порог слышимости для большинства людей с нормальным слухом. Шепот создает шум в 20 дБА. Отдых и сон считаются полноценными, когда шум не превышает 25 — 30 дБА. В учреждениях и на предприятиях шум достигает 40 — 60 дБА. На шумных предприятиях некоторые категории людей работают при шуме до 70 дБА. Кратковременно допустим шум в 80 дБА. Более сильный шум вреден. Болевой порог лежит обычно в пределах 120—130 дБА, за которым возможно непосредственное повреждение слухового аппарата.

Высота звука определяется частотой звуковых колебаний и измеряется в герцах (Гц), т.е. числом периодов (колебаний) в секунду. В диапазоне слышимых человеком звуков (от 16 до 20 тыс. Гц) самое неблагоприятное воздействие на человека оказывает шум, в спектре которого преобладают высокие частоты (выше 800 Гц); ультразвук (колебания с частотами выше 20 кГц) и инфразвук (колебания с частотами от 1 до 16 Гц) не воспринимаются человеческим ухом, но они также могут оказывать неблагоприятное воздействие. По данным австрийских исследователей, «шумовое загрязнение», характерное сейчас для больших городов, сокращает продолжительность жизни их жителей на 10-12 лет. Поставлены опыты, которые доказывают, что повышенный шум неблагоприятно влияет на развитие растений. В настоящее время в ряде стран законами установлены предельно допустимые уровни шума для предприятий и транспортных средств.

Особую опасность представляют плееры и дискотеки. Обычный уровень шума на дискотеке составляет от 80 до 100 дБА, что сравнимо с уровнем интенсивного уличного движения или стартующего в 100 м от вас турбореактивного самолета. Сила звука плеера достигает 100 — 114 дБА. Почти столь же оглушительно работает отбойный молоток. Правда, для рабочих в таких ситуациях предусмотрена шумовая защита. Нарушения слуха в век плеера активно распространяются на молодых людей, и после плеера эти люди вынуждены будут перейти к слуховым аппаратам. Даже низкий уровень громкости мешает концентрации внимания при умственной работе. Музыка, пусть совсем тихая, снижает внимание ученика при выполнении домашнего задания. Когда звук нарастает, организм в большом количестве производит гормоны стресса, например, адреналин. При этом сужаются кровеносные сосуды, замедляется работа кишечника. В дальнейшем все это может привести к нарушениям работы сердца и кровообращения. Эти перегрузки — причина каждого 5 —10-го инфаркта.

Существуют методы борьбы с шумом: зеленые насаждения и шумозащитные экраны хороши для защиты малоэтажной застройки; для защиты индивидуальных квартир применяют стеклопакеты (окна с улучшенной звукоизоляцией) либо заменяют стекла на более толстые.