Gigienicheskaya_otsenka_mikroklimata
.pdf
21
период наблюдения. Затем концы отрезков по румбам соединяют прямыми линиями. Штиль (отсутствие ветра) обозначают из центра графика окружностью, диаметр которой соответствует частоте штиля. Учитывая розу ветров, можно правильно разместить жилые, лечебные и другие учреждения по отношению к источникам загрязнения воздуха (промышленным предприятиям и др.).
Рисунок 1. Роза ветров с западным направлением господствующего ветра.
Скорость движения воздуха измеряется расстоянием в метрах,
проходимым массой воздуха в 1 сек (иногда в баллах). Ветер дует порывами,
по мере увеличения высоты скорость его возрастает из-за отсутствия преград
(возвышенности, леса, здания и др.). Сезонные изменения скорости ветра зависят от географических условий. В Европейской части России более сильные ветры наблюдаются зимой, в Восточной Сибири — летом. Движе-
ние воздуха со скоростью до 3 м/с расценивается как легкий ветер, 5 - 7 м/с
— умеренный, более 24 м/с – ураган.
Движение воздуха является третьим метеорологическим фактором,
который действует в комплексе с температурой и влажностью на тепловой
22
обмен человека и может изменить тепловой баланс. Его влияние выражается в увеличении теплоотдачи путем конвекции и испарения. В жаркое время года ветер усиливает отдачу тепла, улучшая самочувствие, а в холодное,
унося от тела более нагретые слои воздуха, способствует охлаждению орга-
низма. Зимой ветер увеличивает опасность отморожений, особенно открытых частей тела. При температуре воздуха - 20 - 30 °С в тихую погоду мороз переносится легче, чем при -10 - 15 °С и сильном ветре. Условно принимают, что повышение скорости движения воздуха на 1 м/с равноценно понижению температуры воздуха примерно на 2°С. Кроме влияния на теплоотдачу, ветер, раздражая кожные рецепторы, рефлекторно усиливает процессы обмена веществ, повышая теплопродукцию. Если температура воздуха выше температуры тела и он насыщен водяными парами, то движение воздуха не дает охлаждающего эффекта.
Сильный ветер мешает дыханию, нарушая его нормальный ритм и увеличивая нагрузку на дыхательную мускулатуру. Это может вызвать неблагоприятные рефлекторные реакции и отразиться на деятельности сердца и т. п. При встречном ветре необходимо придавать выдыхаемому воздуху скорость, превосходящую силу ветра. При ветре, направленном в спину, возникает препятствие для вдоха вследствие некоторого разряжения,
создаваемого в зоне дыхания: человек стремится глубже вдохнуть, чтобы за-
хватить уносимый от него воздух. Ветер своим давлением, производимым на поверхность тела, может механически препятствовать передвижению и выполнению физической работы и вызывать в связи с этим повышенный рас-
ход энергии.
Умеренный, термически нейтральный ветер оказывает бодрящее,
тонизирующее действие, продолжительный и более сильный может вызвать,
особенно у больных, страдающих нервными и сердечно - сосудистыми заболеваниями, возбуждение, ухудшить настроение и обострить течение болезни. Сильный ветер действует на психику и своим шумом.
23
Гигиеническое значение ветра состоит в том, что он способствует проветриванию городских улиц, дворов и усилению естественной вентиляции в помещениях. В летнее время наиболее благоприятная скорость ветра 1 - 4 м/с. Раздражающее действие ветра проявляется при скорости выше 6 - 7 м/с.
В жилых помещениях принято считать нормальным движение воздуха со скоростью 0,2 - 0,25 м/с; большие скорости вызывают неприятное ощущение сквозняка, а меньшие указывают на недостаточный обмен с наружным воздухом. Неподвижный воздух не оказывает освежающего действия, которое появляется даже при скорости движения меньше 0,1 м/с.
Определение направления ветра производят с помощью флюгеров.
На рис. 2 изображен флюгер Вильда. Указателем направления ветра в нем служит флюгарка а - б, свободно вращающаяся на основном стержне А.
Рис. 2. Флюгер Вильда.
Определить скорость движения воздуха можно приблизительными и точными (инструментальными) методами.
24
К приблизительным относится метод определения по шкале Бофорта
(табл. 1) или флюгеру Вильда с помощью отклоняющейся металлической пластины.
Таблица 1. Шкала Бофорта
Штифты |
Скорость |
Характеристика |
Визуальная оценка |
|
флюгера |
ветра, м/с |
ветра |
|
|
(отклонение |
|
|
|
|
пластин) |
|
|
|
|
0 |
|
0 - 0,5 |
Штиль |
Дым поднимается вертикально; |
|
|
|
|
листья неподвижны |
0 |
– 1 |
0,6 -1,7 |
Тихий |
Движение флюгера незаметно; |
|
|
|
|
направление определяется по |
|
|
|
|
дыму |
1 |
- 2 |
1,8 – 3,3 |
Лёгкий |
Дуновение ветра чувствуется |
|
|
|
|
лицом; листья шевелятся |
2 |
и 2 – 3 |
3,5 – 5,2 |
Слабый |
Листья и тонкие ветки |
|
|
|
|
шевелятся; слегка развеваются |
|
|
|
|
флаги |
3 |
и 3 – 4 |
5,3 – 7,4 |
Умеренный |
Тонкие ветки двигаются, |
|
|
|
|
поднимается пыль |
4 |
и 4 – 5 |
7,5 – 9,8 |
Свежий |
Качаются тонкие стволы |
|
|
|
|
деревьев |
5 |
и 5 – 6 |
9,9 – 12,4 |
Сильный |
Качаются толстые стволы |
|
|
|
|
деревьев |
6 |
|
12,5 - 15,2 |
Крепкий |
Качаются стволы деревьев, |
|
|
|
|
гнутся большие ветки; при |
|
|
|
|
ходьбе против ветра |
|
|
|
|
испытывается заметное |
|
|
|
|
сопротивление |
6 |
– 7 |
15,3 – 18,2 |
Очень крепкий |
Ветер ломает тонкие ветки; |
|
|
|
|
затрудняет движение |
7 |
|
18,3 – 21,5 |
Шторм |
Ветер причиняет небольшие |
|
|
|
|
разрушения |
Кточным методам относят анемометрию и кататермометрию.
Всанитарной практике применяются динамические анемометры (от греч.
anemos — ветер), принцип действия которых основан на вращении током воздуха легких лопастей, обороты которых передаются через систему зубчатых колесиков счетному механизму.
Анемометры подразделяют на чашечные и крыльчатые .
25
Чашечный анемометр предназначен главным образом для метеорологических наблюдений в открытой атмосфере и позволяет измерить скорость движения воздуха в пределах от 1 до 50 м/с.
Крыльчатый анемометр отличается большей чувствительностью, но меньшим диапазоном измерений (от 0,5 до 15 м/с) и используется для обследования вентиляции помещений.
Верхняя часть чашечного анемометра состоит из крестовины с четырьмя полыми полушариями, обращенными выпуклостью в одну сторону.
Под влиянием ветра полушария вращаются вокруг вертикальной оси прибора, всегда выпуклой стороной вперед. Нижний конец оси посредством зубчатой передачи соединен со счетчиком оборотов, т.е. со стрелкой на циферблате. Количество стрелок на циферблате может быть от 3 до 6.
Большая стрелка движется по циферблату, имеющему 100 делений,
обозначающих метры. Маленькие стрелки движутся по циферблатам,
имеющим по 10 делений, которые обозначают сотни, тысячи, десятки тысяч метров и более.
Сбоку у циферблата имеется подвижный рычажок, позволяющий включать или выключать счетчик оборотов стрелок.
В крыльчатом анемометре воспринимающей частью прибора является колесико с легкими алюминиевыми крылышками, огражденными широким металлическим кольцом. Передача вращения колесика стрелками циферблата аналогична системе предыдущего прибора.
При наблюдениях становятся лицом к ветру и устанавливают прибор циферблатом к наблюдателю. До начала работы прибора следует записать его показания, дают чашечкам вращаться 1—2 мин вхолостую, чтобы они приняли постоянную, устойчивую скорость вращения, и затем с помощью рычажка включают счетчик анемометра, одновременно пуская в ход секундомер. Через 5—10 мин счетчик выключают и записывают новые показания прибора. Разница между первым и вторым показаниями прибора показывает число метров, пройденных воздушным потоком за период
26
наблюдения. Разделив полученную разницу на время работы прибора в секундах, узнают скорость движения в м/с.
В жилых помещениях норма скорости движения воздуха составляет от
0,2 до 0,25 м/с; ниже — воздухообмен недостаточен; выше — сквозняки.
В спортивных залах можно допустить скорость движения воздуха до 0,5 - 0,6
м/с, а в горячих цехах - до 1,0 - 1,5 м/с (за счет воздушного душирования на рабочих местах).
5. Барометрическое |
давление |
как |
физическое свойство воздуха
Атмосферное или барометрическое давление на поверхности земного шара неравномерно и непостоянно. Величина его зависит от географических условий, времени года, суток и различных атмосферных явлений. По мере удаления от поверхности земли наблюдается уменьшение давления, при опускании глубоко под землю или под воду — повышение.
Нормальным считают давление равное 1 атм, способное уравновесить столб ртути высотой 760 мм при температуре 0°С на уровне моря и широте
45°. На метеорологических станциях с 1980 г. введена международная единица измерения давления - паскаль (Па). Величина атмосферного давления в 750 мм рт. ст. соответствует 100 000 Па. Принято сообщать данные об атмосферном давлении в гектопаскалях - единицах, в 100 раз больших. Тогда 750 мм рт. ст. будут соответствовать 1000 гПа. Для пересчета величины давления, выраженной в миллиметрах ртутного столба, в
гектопаскали надо умножить данную величину на 1,333.
Гигиеническое значение атмосферного давления прежде всего состоит в том, что от его изменений зависят сила и направление ветра, частота и количество атмосферных осадков и колебания температуры. Это приводит к изменению погоды, оказывающей серьезное влияние на здоровье. В обычных
27
условиях на поверхности земли колебания атмосферного давления крайне малы: годовые не превышают 20 - 30 мм, а суточные составляют 4 - 5 мм.
Здоровые люди переносят их легко и незаметно. Некоторые больные весьма чувствительны даже к таким незначительным изменениям давления. Так, при понижении давления у лиц, страдающих ревматизмом, появляются боли в пораженных суставах, у больных гипертонической болезнью ухудшается самочувствие, наблюдаются приступы стенокардии. У людей с повышенной нервной возбудимостью резкие перемены давления вызывают появление чувства страха, ухудшение настроения и сна.
Однако выявить самостоятельное влияние на организм повседневных колебаний барометрического давления трудно, так как они действуют совместно с другими метеорологическими факторами. Понижение давления предшествует пасмурной, дождливой погоде, повышение - сухой погоде, с
сильным похолоданием зимой. Прогноз погоды важен для своевременного применения необходимых лечебно-профилактических мероприятий, а также имеет огромное значение в различных отраслях народного хозяйства.
В особых условиях жизни и трудовой деятельности человека отмечены значительные отклонения от нормального атмосферного давления,
способные оказать патологическое действие.
С гигиенической точки зрения большой интерес представляет перепад давления при подъеме на высоту. Установлено, что на высоте 5000 м
атмосферное давление составляет 405, а на высоте 18 км - 56 мм рт.ст.
Однако наибольшее физиологическое значение для человека в условиях высоты имеет парциальное давление кислорода воздуха, которое на уровне моря составляет 159 мм рт.ст. При этом парциальное давление в венозной крови равно 40 мм рт.ст. На высоте парциальное давление кислорода в атмосфере падает и на высоте 10 км составляет 42 мм рт.ст. И тогда кислород перестает диффундировать в кровь. В результате уменьшения парциального
28
давления кислорода в альвеолярном воздухе понижается насыщение гемоглобина крови кислородом и ухудшается окисление венозной крови,
притекающей в легкие (гипоксия). В нормальных условиях насыщение ге-
моглобина кислородом составляет 94 - 97%, на высоте 2 км оно равно 92%, 4
км - колеблется от 82 до 85% и 6 км - падает до 70%. Вследствие недостатка кислорода уменьшается поступление его в ткани, что нарушает окислительные процессы. Наступает кислородное голодание и гибель человека.
На небольших высотах (1,5 - 3,5 км) кислородная недостаточность компенсируется за счет усиления легочной вентиляции, сердечной деятельности, кровотока, повышения продукции эритроцитов. На высоте более 4 км в условиях разреженной атмосферы компенсация становится недостаточной и создается угроза появления горной (высотной) болезни, для которой характерны определенные симптомы. Вследствие значительной разницы между атмосферным давлением и давлением внутри организма происходит расширение газов в желудке и кишечнике, которые подпирают диафрагму, затрудняя дыхание, а также вызывают боль в животе.
Расширяются сосуды кожи и слизистых оболочек с последующим кровотечением из носа, где стенки их более хрупкие. Появляется боль в ушах и понижение слуха, расстройство зрения, головокружение, слабость мышц и тремор конечностей. Для нервно - психической системы человека характерны угнетение (депрессия, сонливость) или, наоборот, возбуждение
(эйфорическое состояние, отсутствие критического восприятия окружающего). И на фоне этого может наступить грозное осложнение -
смерть от паралича дыхательного центра.
К кислородному голоданию при тренировке человек может так или иначе наступить определенная адаптация, что выражается в увеличении эритроцитов и гемоглобина в его крови, усилении легочной вентиляции. Это наблюдается у жителей высокогорных селений и у тренированных
29
альпинистов. Для профилактики кислородного голодания при подъеме на большую высоту необходимо использовать кислородные приборы.
В настоящее время выделяется еще одно заболевание, связанное с пониженным давлением - болезнь «летчиков» или высотная декомпрессионная болезнь.
Известно, что в обычных условиях в 100 мл крови растворено 1,5 мл азота. При переходе от нормального давления к пониженному растворенный азот переходит в газообразное состояние. При быстром подъеме (более 25
м/с) на высоту самолета в негерметизированной кабине в крови у летчика азот не успевает диффундировать в легкие, и там образуются пузырьки азота.
Заболевание обусловлено поражением газовыми эмболами различных органов и систем и в первую очередь сердечно-сосудистой, где эмболии приводят к инфаркту. Могут развиться парезы, судороги, боли в костях,
суставах, мышцах, нестерпимый зуд кожи. Летчик может внезапно потерять сознание. Одновременно при данном заболевании развиваются и симптомы кислородного голодания в связи со снижением парциального давления кислорода в воздухе. С целью профилактики данного состояния военные летчики используют специальные кислородные приборы. Поэтому в современной авиации описанные выше ситуации практически исключены.
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: компрессию, пребывание в
30
условиях повышенного давления и декомпрессию. 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).
Все время работы под водой можно разделить на 3 периода:
• компрессия (переход из зоны нормального в зону повышенного давления).
При этом человек ощущает сдавление тела, боль в ушах. Появляется брадикардия. Азот в большом количестве растворяется в крови;
• повышенное атмосферное давление, во время которого проводятся подводные работы. В этот период водолаз может ощущать некоторое эйфорическое состояние, что обусловлено высоким содержанием растворенного азота в крови. 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
