2 к ЛПФ Для всех занятий ГИГИЕНА

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ НИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кафедра общей гигиены

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

ЧАСТЬ I

Учебное пособие

Ростов-на-Дону 2016

1

УДК 614.3(075.8) ББК 51.2Я7 О 28

Физические факторы среды обитания человека: учебное пособие / сост.: О.А. Свинтуховский, Т.В. Жукова, С.Н. Белик [и др.]; ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России, каф. общей гигиены. - Ростов н/Д: Изд-во РостГМУ, 2016. - 160 с.

Учебное пособие разработано на основе рабочей программы по дисциплине «Общая гигиена, санитарно-гигиенический мониторинг» ФГОС ВПО по специальности 32.05.01 (060105) «Медико-профилактическое дело», утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ от 12 августа 2010 г № 847.

Составители:

Свинтуховский О.А., Жукова Т.В., Белик С.Н., Харагургиева И.М.

Рецензенты:

Квасов А.Р., доктор медицинских наук, зав. кафедрой гигиены ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России.

Жижин К.С., доктор медицинских наук, профессор кафедры противопожарной безопасности РГСУ.

Утверждено центральной методической комиссией ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России. Протокол № 2 от 7 октября 2016 г.

Утверждено центральной предметной комиссией по гигиеническим дисциплинам ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России. Протокол № 1 от 15 сентября 2016 г.

Одобрено на заседании кафедры общей гигиены ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России. Протокол № 2 от 9 сентября 2016 г.

©ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России, 2016

©Свинтуховский О.А., Жукова Т.В., Белик С.Н., Харагургиева И.М., 2016

2

Содержание

Инструкция по работе с учебно-методическим пособием

Практическое занятие № 1. Гигиеническая характеристика метеофактора. Температура, влажность, подвижность воздуха и атмосферное давление

Практическое занятие № 2. Метео

Практическое занятие № 3. ПМП. СЭП.

Практическое занятие № 4. Реакция на СЭП

Практическое занятие № 5. ЭМИ: радиоволновое, инфракрасное излучение

Практическое занятие № 6. ЭМИ: ультрафиолетовое, видимое излучение.

Практическое занятие № 7. Реакция организма на освещённость

Практическое занятие № 8. Шум

Практическое занятие № 9. Реакция на шум

Вопросы для контроля знаний к разделу «Физические факторы среды обитания человека»: часть I

Литература

3

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР

Согласно современным представлениям, в общем комплексном воздействии климата на организм человека существенная роль принадлежит изменчивости погоды. Основные метеорологические явления: восходящие и нисходящие течения воздуха, ветры, дожди, тучи, туманы, грозы и т.д. происходят в нижней части атмосферы - тропосфере, которая проходит над полюсами на высоте 7-8 км и над экватором до 17-18 км.

Погода - физическое состояние нижнего слоя атмосферы, характеризуемое комплексом метеорологических элементов, одновременно наблюдаемых в том или ином пункте земной поверхности.

Погодоформирующие факторы:

1. Естественные:

•Гелиофизические: интенсивность солнечной радиации (суммарная и эритемная – УФрадиация, продолжительность солнечного сияния); солнечная активность (солнечные пятна, активные области, хромосферные вспышки, радиоизлучения).

•Геофизические: напряженность планетарного и аномального геомагнитного полей, геомагнитная активность (геомагнитные бури, импульсы). Напряженность электрического поля атмосферы, электропроводность воздуха, атмосферная ионизация, электромагнитные колебания и разряды.

•Метеорологические факторы: температура воздуха, радиационная температура поверхностей; влажность воздуха; направление и скорость движения воздуха; атмосферное давление.

•Синоптические явления: облачность, осадки, их характер (дождь, снег).

•Химический состав приземного слоя атмосферы: концентрация кислорода, углекислого газа, атмосферных загрязнений.

•Географические факторы: Рельеф местности; характер подстилающей поверхности (снег, вода, почва и т.п.); атмосферная циркуляция (циклоны, антициклоны, атмосферные фронты, пассаты, муссоны и т.п.).

2. Антропогенные:

•Загрязнение атмосферы промышленными выбросами (смог);

•Уничтожение лесов, мелиорация, ирригация, создание искусственных водоемов. Тип погоды зависит также от климата местности и сезона года.

Различают три клинических типа погоды:

1)клинически оптимальный;

2)клинически раздражающий;

3)клинически острый.

Клинически оптимальный тип погоды благоприятно действует на организм человека, вызывает бодрое настроение, оказывает щадящее действие и характеризуется умеренными колебаниями в течение суток температуры (не более 2 °С) и давления (не более 4 мбар) при небольшой подвижности воздуха (не более 3 м/с).

Кклинически раздражающим типам относят комплекс погод с нарушением оптимального хода одного или нескольких метеорологических элементов. Это солнечная и пасмурная, сухая и влажная (относительная влажность не выше 90 %) погода, когда скорость ветра менее или равна 9 м/с, изменчивость температур не более 4 °С, а перепад давления - не более 8 мбар.

Кклинически острым типам погоды относятся комплексы погод с резкими изменениями метеорологических элементов, когда изменчивость атмосферного давления более 8 мбар, температура - более 4 °С, скорость ветра - более 9 м/с. К таким погодам относятся сырые (более 90 % влаги), дождливые, пасмурные и очень ветреные.

Климат - многолетний режим погоды, свойственный той или иной местности, определяющийся закономерной последовательностью метеорологических процессов.

4

Климатоформирующие факторы:

•Географическая широта и долгота местности, которая определяет высоту стояния солнца над горизонтом, приток солнечной радиации на единицу поверхности земли;

•Высота над уровнем моря и рельеф местности (равнинная, обычная, горы);

•Тип земной поверхности (леса, лесостепь, степь, пустыня, водоемы);

•Близость моря, океана, характер морских течений (теплые, например Гольфстрим, холодные, например Лабрадорское);

•Особенности циркуляции воздушных масс атмосферы (циклоны, антициклоны, атмосферные фронты, пассаты, муссоны, господствующие местные направления и сила ветра, например фен, норд, бора, сирокко и т.п.).

Параметры климата:

1.Температура (среднесуточная, среднемесячная и т.д).

2.Влажность воздуха: с учётом количества осадков (дождя и снега).

3.Атмосферное давление.

4.Направление и скорость движения воздуха (роза ветров).

5.Световой режим.

Указанные факторы действуют на организм комплексно, часто отклоняются от комфортных условий и могут оказывать неблагоприятное влияние на самочувствие, работоспособность, а при длительном воздействии – на здоровье населения.

От климатических условий зависят:

-уровень физиологических процессов в организме человека,

-уровень основного обмена,

-уровень теплорегуляции.

Клиническая классификация климата

Типы климата нашей страны распределены на две большие группы:

-морской (климат северных и южных широт);

-континентальный ( горный, субтропический, полярный и равнинный климат).

Лечебно–профилактические значение различных видов климата

Морской климат южных широт (Черноморское побережье Крыма и Кавказа) характеризуется большим количеством солнечных дней, мягкими ветрами, чистотой и свежестью воздуха, содержанием в нем озона и морских солей. Все это способствует снижению артериального давления, повышению белкового и минерального обмена, облегчению поддержания теплового баланса в организме. Постоянное движение воздуха по действию напоминает массаж и способствует закаливанию человека.

Данный тип климата можно использовать для лечения ослабленных больных (щадящее действие).

Морской климат северных широт характеризуется небольшим количеством солнечных дней, низкой температурой, частыми ветрами, очень чистым и свежим воздухом, значительным количеством осадков. Такой климат является возбуждающим, повышает обменные процессы в организме, усиливает аппетит.

Оказывает закаливающее действие. Благоприятен для отдыха людей, плохо переносящих жаркую погоду.

Для степного климата типичны сухой воздух, большое количество солнечных дней, постоянные ветры. У людей при этом усиливается влагопотеря через кожу и легкие и уменьшается выделение через почки. Наличие богатой кормовой базы и развитого животноводства создают в ряде местностей со степным климатом благоприятные условия для производства кумыса.

Такой климат можно использовать для лечения полезного для больных с почечной недостаточностью и туберкулезом легких.

Лесной климат отличается чистым, прохладным, малоподвижным воздухом и высокой относительной влажностью. На человека это действует успокаивающе, способствует быстрому восстановлению сил.

5

Лесной климат полезен для людей, страдающих переутомлением, нарушениями функций дыхания и кровообращения, а также для выздоравливающих больных.

Климат пустынь характеризуется высокой температурой воздуха, знойными сухими ветрами и большим количеством солнечных дней. Основные теплопотери организма происходят в результате испарения пота.

В связи с этим климат пустынь показан для людей, страдающих заболеваниями почек. Горный климат характеризуется обилием солнечной радиации, прохладным чистым воздухом, большими суточными колебаниями температуры воздуха, сильными ветрами, малой относительной влажностью и сниженным атмосферным давлением. Горный климат

оказывает большое тонизирующее и закаливающее действие.

Стимулируя функции дыхания и кроветворения, горный климат показан для лечения больных с нарушениями органов дыхания, в частности при некоторых формах туберкулеза легких.

Субтропический климат отличается высокой температурой и влажностью воздуха, обильными осадками и сильными ветрами. Теплообмен организма со средой из-за неблагоприятных условий для испарения пота (теплый влажный воздух) затруднен, что может приводить к перегреву организма.

Полярный климат характеризуется низкими температурами воздуха, низкой абсолютной и высокой относительной влажностью, наличием полярной ночи (179 дней) и полярного дня (186 дней). На человека полярная ночь действует угнетающе, нередко вызывает бессонницу. Полярный день улучшает самочувствие и повышает активность человека.

Организм человека пребывает всю жизнь в состоянии непрерывно-подвижного равновесия с колебаниями окружающей среды. Значительный диапазон физиологических механизмов уравновешивания позволяет большинству людей приспосабливаться без заметных расстройств к любой погоде. Недостаточность механизмов адаптации приводит к возникновению различных патологических реакций. При этом если нагрузка на приспособительные механизмы резко выходит за пределы индивидуального диапазона адаптации, то на организм зачастую оказывают влияние не только резкие амплитуды колебаний погоды, но и слабые раздражители.

Следует учитывать, что климатогеографическая среда оказывает влияние на жизнедеятельность человека в значительной мере социально опосредованно, то есть через условия существования - жилище, быт, одежду, питание, труд. Получается парадоксальный замкнутый круг: чем дольше организм изолирован от внешних климатических факторов

и находится в комфортных или субкомфортных условиях микроклимата помещения,

тем больше снижаются его приспособительные реакции к постоянно изменяющимся параметрам. В результате нарушается динамическое равновесие между организмом человека и внешней средой, что приводит к возникновению метеотропных реакций.

Метеотропные реакции

Метеотропными называются все виды реакций организма человека, развивающихся под влиянием погодных факторов.

Метеолабильные (метеочувствительные лица) – люди у которых изменения

погоды вызывают различные, а иногда даже угрожающие жизни проявления в виде

метеотропных (метеоротропных) реакций.

Метеотолерантность (метеорезистентность) определяют как обратную метеочувствительности реакцию, т.е. устойчивость организма к воздействию неблагоприятных метеорологических факторов. Она означает индивидуальную способность организма переносить погодные влияния без развития метеотропной реакции.

Признаки метеотропных реакций

Врачу следует отличать признаки метеотропных реакций от симптомов

обострения основного заболевания, обусловленного другими причинами:

- одновременность и массовость появлений патологических состояний у больных с однотипными заболеваниями в неблагоприятных погодных ситуациях;

6

-кратковременность ухудшения состояния больных, синхронного с изменениями погоды;

-относительная стереотипность повторных нарушений у одного и того же больного в аналогичной метеорологической ситуации.

Выраженность метеочувствительности зависит от формы и стадии заболевания, возраста, пола больного, типа нервной системы, уровня адаптационных возможностей человека.

Выделяют 3 степени тяжести метеотропных реакций:

1.Легкая степень - характеризуется жалобами общего характера - недомогание, усталость, снижение работоспособности, нарушения сна и т.д.

2.Средняя степень - гемодинамические сдвиги, появление симптоматики, характерной для основного хронического заболевания.

3.Тяжелая степень - тяжелые нарушения мозгового кровообращения, гипертонические кризы, обострения ИБС, астматические приступы и т.д.

Некоторые авторы рассматривают 5 типов метеотропных реакций:

1.Сердечный тип - возникают боли в сердце, одышка

2.Мозговой тип - головные боли, головокружение, звон в ушах

3.Смешанный тип - характеризуется сочетанием сердечных и нервных нарушений.

4.Астено-невротический тип - повышенная возбудимость, раздражительность, бессонница, резкие изменения АД.

5.Встречаются люди с т.н. неопределенным типом реакций - у них преобладает общая слабость, боль в суставах, в мышцах, фантомные боли.

Следует отметить, что данное деление метеотропных реакций является весьма условным и не отражает в полной мере всех их патологических проявлений.

Самым распространенным в жизни примером метеотропной реакции является компенсаторное повышение АД при снижении атмосферного давления, что у людей, страдающих гипертонической болезнью, может привести к гипертоническому кризу.

Некоторые медико-социальные проявления метеотропных реакций

1.Отягощается течение заболеваний органов дыхания, эндокринной системы, желудочнокишечного тракта, кожных, глазных, нервно-психических и других заболеваний.

2.Отягощается течение заболеваний сердечно-сосудистой системы: приступы стенокардии, гипертонические кризы, инсульты, инфаркты миокарда,.

3.Недонашивание беременности.

4.Травматизм.

5.Автокатастрофы.

7.Убийства.

8.Самоубийства.

9.Отягощается течение некоторых инфекционных болезней.

Механизмы возникновения метеотропных нарушений

Пока еще отсутствует достаточная физиологическая база для понимания механизма воздействия тех или иных элементов погоды на организм человека. Так, не описаны, например, специфические рецепторы, которые воспринимали бы изменения барометрического давления, влажности, воздействия ветра той или иной силы, электромагнитных влияний.

Резонансно-полевая гипотеза - физические факторы геомагнитного поля

взаимодействуют с биологическим магнитным и электромагнитным полями. Замечено, что метеотропные реакции возникают за несколько дней до наступления плохой погоды. Это объясняют тем, что изменению погоды предшествуют сдвиги магнитной напряженности

Земли, потоки электромагнитных волн, связанные с солнечной активностью. Электромагнитные волны влияют на организм сильнее, чем изменения погоды, поскольку

действуют на весь организм, на его регуляторные механизмы и на всех уровнях, включая молекулярный. Кроме того, электромагнитные изменения наступают внезапно, и поэтому возможностей для адаптации у организма меньше. Поэтому можно предположить, что

напряжённость магнитного поля Земли, является ведущим фактором в способствующим развитию метеотропных реакций.

7

Причины изменения напряжённости магнитного поля Земли (магнитных бурь).

Как известно, Земля является магнитным диполем, т.е. имеет северный и южный магнитные полюса, соединенные силовыми линиями, расположенными в меридиональном направлении. Следовательно, биосфера Земли расположена в стационарном магнитном поле. Органы чувств человека не ощущают это поле, но его напряженность влияет на организм, если она меняется в ту или другую сторону.

Существенной причиной резких изменений напряженности магнитного поля являются магнитные бури, вызываемые взаимодействием поля с изменяющимся потоком энергии, поступающей от Солнца.

Солнце излучает радиацию в широком диапазоне электромагнитного спектра - от сверхдлинных волн до гамма-излучения. Кроме того, излучаются заряженные частицы. Эти частицы, непрерывно испаряясь с поверхности Солнца, заполняют пространство Солнечной системы. Поскольку этот газ непрерывно движется от Солнца, его назвали солнечным ветром. Солнечный ветер содержит малую долю энергии, излучаемой Солнцем, но во время солнечных вспышек количество заряженных частиц: протонов, электронов, ядер гелия, выбрасываемых в межпланетное пространство увеличивается в миллионы раз. Энергия потока этих частиц гораздо больше энергии частиц солнечного ветра - через 12—24 часа этот поток достигает орбиты Земли. Его давление сжимает ее магнитосферу на дневной стороне

до 3—4 радиусов Земли. Такое сжатие приводит к резкому увеличению напряженности магнитного поля Земли. Начинается мировая магнитная буря. Начальная фаза магнитной бури, когда напряженность увеличивается, продолжается 4—6 часов. После этого магнитное поле возвращается к норме, но затем его напряженность начинает уменьшаться - главная фаза мировой магнитной бури. Она длится 10—15 часов, а после этого следует восстановительная фаза, несколько часов, во время которой магнитное поле Земли приходит

внорму.

Врезультате магнитной бури на организм человека действует несколько факторов:

1)инфразвук очень низкой частоты, возникающий во время полярных сияний в высоких широтах и распространяющийся на все широты;

2)микропульсации магнитного поля Земли как короткопериодические колебания магнитного поля с частотой от нескольких Гц до нескольких кГц;

3)изменение интенсивности ультрафиолетового излучения, приходящего к поверхности Земли из-за изменения озонового слоя в высоких широтах под действием заряженных частиц.

Механизмы действия геомагнитных полей на организм человека сводятся к следующим группам явлений:

1)существование свободных радикалов в биосредах, взаимодействующих с магнитным полем (изменение скорости реакций, характера перекисного окисления липидов и их проницаемости, а следовательно, влияние на процессы пролиферации и регенерации), на перенесение заряженных частиц (тоннельное перенесение электронов и протонов);

2)изменения скорости и механизма процесса диффузии через клеточные мембраны;

3)полупроводниковые эффекты в молекулах ДНК и белка в магнитном поле;

4)изменение ротационной поляризации молекул, обладающих активным центром;

5)Направления электродвижущей силы (движением крови) под воздействием постоянного и переменного магнитных полей

6)изменение валентных углов связи в парамагнитных молекулах.

Реакция организма человека на действие геомагнитных полей

I фаза - нейроэндокринная (кратковременная) - ответ организма на влияние геомагнитного поля осуществляется нейроэндокринной системой, что приводит в действие сложную цепь метаболических реакций, направленных на сохранение энергетических ресурсов

II фаза - метаболическая - развивается на 2—3 сутки после действия магнитного поля. Наблюдаются усиления тканевой гипоксии, изменение сосудисто-тканевой проницаемости, проницаемости митохондриальных мембран, нарушение активности

8

дыхательных ферментов, послабление энергетической регуляции процессов окислительного фосфорирования.

III фазаморфологические нарушения. Последующее развитие реакции характеризуется некоторым преобладанием морфологических нарушений.

Профилактика метеочувствительности

Все мероприятия по профилактическе неблагоприятного влияния погоды можно разделить на три основные группы:

1.Повышение неспецифической резистентности организма путем закаливания (пребывания на открытом воздухе, воздушные и солнечные ванны, купание, влажные обтирания, использование природного солнечного и искусственного (фотарии) ультрафиолетового облучения, проведение сезонных курсов употребления витаминов).

2.Режимные мероприятия - полупостельный или щадящий режим, ограничение или отмена климатических или физиотерапевтических процедур, перенесения плановых операций или стоматологических лечебно-диагностических процедур, ограничение движения, рациональная организация труда, быта и отдыха с правильным использованием трудовых отпусков, направлением больных в ночные санатории, изменением климата во время неблагоприятного времени года.

3.Создание искусственного микроклимата. Больных располагают в палатах - биотронах с искусственным баро- и микроклиматом, в палатах со стабильным ионным режимом - ионотронах, используют аппараты, регулирующих микроклимат в помещениях (кондиционеров). Создание благоприятного микроклимата городов посредством зеленых насаждений, фонтанов, целеустремленным строительством городов и тому подобное.

4.Применение химиотерапевтических средств — седативных, гипотензивных, спазмолитических, нейролептических и тому подобное. Медикаментозную профилактику проводят двумя основными способами — регулярным принятием небольших доз препаратов

внаиболее неблагоприятные в этом климатическом районе месяцы (так называемая сезонная профилактика) и профилактические курсы в периоды и дни с неблагоприятной погодой, установленные на основании долгоили краткосрочного медико-метеорологического прогноза.

Акклиматизация

Процесс акклиматизации - это длительная адаптация к новым климатогеографическим условиям, связанная с образованием нового динамического стереотипа, который возникает путем установления временных и постоянных рефлекторных связей с окружающей средой через центральную нервную систему.

Акклиматизация наступает, если климатические факторы не предъявляют чрезмерных требований к организму, выходящих за пределы функциональных возможностей и компенсаторных механизмов. Акклиматизация как физиологическое явление есть способность организма осуществлять наиболее выгодные для себя отношения с новыми климатогеографическими условиями. При требованиях, превышающих эти возможности, возникает состояние декомпенсациис выраженными патологическими процессами. Субстрат акклиматизации - ассоциативные связи в коре ГМ, которые образуются при повторных влияниях климатических условий.

В начальной фазе акклиматизации (Рис 1) организм воспринимает из окружающей среды массу новых необычных импульсов, что изменяет функциональное состояние регулирующих отделов нервной системы и способствует перестройке реактивности организма. В начальный период вступают в действие все приспособительные механизмы. В этой фазе, несмотря на "расшатывание" динамического стереотипа, самочувствие может не нарушаться.

9