Глава 1. Современный мир опасностей (ноксосфера)

1.1. Естественные

и естественно-техногенные опасности

Естественные опасности возникают при изменении абиотических факторов биосферы и при стихийных природных явлениях.

1.1.1. Взаимодействие человека с окружающей средой

Организм человека постоянно находится во взаи­модействии с окружающей его средой. Жизнь чело­века на урбанизированной территории неразрывно связана со следующими этапами деятельности: труд, пребывание в городской среде, использование средств транспорта, пребывание в сфере быта, активный и пассивный отдых.

Энергообмен человека. Совершение всех видов дея­тельности организма осуществляется за счет потреб­ляемой им химической энергии, содержащейся в био­логическом "топливе" — пище.

Совокупность всех химических реакций в организ­ме, необходимых для обеспечения его веществом и энергией, называется обменом веществ. Используют понятия основного обмена и обмена при различных видах деятельности.

Основной обмен характеризуется величиной всех затрат энергии в организме при полном мышечном покое, в стандартных условиях (при комфортной тем­пературе окружающей среды, спустя 12... 16 ч после приема пищи, в положении лежа). Эта энергия тра­тится только на поддержание жизни в теле человека. Ее расход составляет 4,2 кДж/ч на 1 кг массы тела. Для человека массой 70 кг общие затраты энергии при ос­новном обмене составляют 294 кДж/ч, что соответст­вует мощности 81,7 Вт. Любое отклонение от этих ус­ловий вызывает изменение интенсивности основного обмена. Так, после приема пищи, в зависимости от ее вида основной обмен возрастает на 10...30 %, а с по­вышением температуры тела на 1 °С интенсивность основного обмена возрастает в среднем на 5 %. Основ­ной обмен зависит также от эмоционального состоя­ния человека, его пола и возраста.

При напряжении мышц туловища затраты энергии превышают уровень основного обмена на 5... 10 %, в положении стоя — на 10...25 %, при вынужденной неудобной позе — на 40...50 %.

Затраты энергии при мышечной работе зависят от ее напряженности и продолжительности. Так, затраты энергии на ходьбу зависят от скорости передвижения человека и составляют примерно 175, 245 и 315 Вт со­ответственно при значениях скорости 3, 4 и 5 км/ч. Расход энергии (Вт) при различных видах деятельности (при мышечной работе различной интенсивности)

приведен ниже:

Сон .67,5...71,1

Легкая сидячая работа .116,4...125

Легкая физическая работа 408,3...583,3

Тяжелая физическая работа 583,3...875

При интенсивной интеллектуальной работе потреб­ности мозга в энергии составляют 15...20 % основного обмена. Превышение суммарных энергетических за­трат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной напряженности. Так, при чте­нии вслух сидя расход энергии повышается на 48 %, при выступлении с публичной лекцией — на 94 %, у операторов вычислительных машин — на 60... 100 %.

Суточные энергозатраты (МДж) зависят от вида деятельности человека:

Работники умственного труда (врачи, педагоги,

диспетчеры и др.) …………………………………..10,5...11,7

Работники механизированного труда и сферы об­служивания (медсестры, продавцы, рабочие, обслу­живающие автоматы)……………………………11,3... 12,5

Работники, выполняющие работу средней тяжести (станочники,

шоферы, хирурги, полиграфисты ли­тейщики, сельскохозяйственные

рабочие и др.)……………………………………………………………. . . 12,5... 15,5 Работники, выполняющие тяжелую работу (лесору­бы, грузчики,

горнорабочие, металлурги)………………………………………………...16,3... 18

Отметим, что по закону минимума "Выносливость организма определяется слабым звеном в цепи его по­требностей; его жизненные возможности лимитиру­ются факторами, количество и качество которых близко к необходимому организму минимуму. Даль­нейшее снижение или ухудшение этих факторов ведет организм к гибели" (Ю. Либих, 1840 г.).

Теплообразование и температура тела человека. Нормальная жизнедеятельность человека может осуще­ствляться только при определенных метеорологических условиях: давлении Р, температуре Г, относительной влажности ф и скорости движения W окружающего воздуха. Эти параметры влияют на интенсивность те­пломассообмена тела человека с окружающей средой, в процессе которого отводится вырабатываемая орга­низмом теплота £?_выр, а температура тела поддержи­вается на определенном уровне, обеспечивающим нормальное протекание обменных реакций в организме человека. Для человека температурный оптимум бли­зок к температуре тела, составляющей около +37 °С, под которой понимают температуру его внутренних органов или "ядра". Ее величина достаточно стабильна и лишь незначительно изменяется в течение суток и с возрастом. Максимальная величина температуры тела (37,0...37,1 °С) наблюдается в 16—18 часов, ми­нимальная (36,0—36,2 °С) наблюдается в 3—4 часа. У пожилых людей температура тела снижается до 35,0...36,0 °С. Жизнедеятельность организма человека возможна лишь при температуре тела не ниже +25 °С и не выше +43 °С.

Значительная часть энергии, высвобождающейся при окислительно-восстановительном распаде пшци, трансформируется в теплоту, но основное количество теплоты (65...70 %) вырабатывается в мышцах тела че­ловека. При интенсивной мышечной работе количе­ство выделяемой в мышцах теплоты повышается до 90 % от общей теплопродукции тела человека. Тепло­продукция организма зависит не только от интенсив­ности мышечной работы, но также и от температуры окружающей среды (табл. 1.1).

Таблица 1.1