§ 2. Склад атмосферного повітря і його значення для здоров’я.

Значення повітря для здоров’я. Атмосферне повітря є однією з найваж­ливіших природних умов життя людини. Повітря потрібне людині насамперед для дихання. Крім того, воно відіграє значну роль у тепловому обміні між організмом і навколишнім середовищем. Якісне і гігієнічно повноцінне повітря має величезне значення для нормального росту й розвитку дитячого організму. Відомо, що свіже повітря позитивно впливає на нервову систему дітей: активізує її діяльність, поліпшує самопочуття дітей, бадьорить їх. І навпаки, несприятливі кліматичні умови, різкі зміни в хімічному складі повітря можуть негативно вплинути на здоров’я, спричинити різні захво­рювання.

Хімічний склад атмосферного повітря. Атмосферне повітря — меха­нічна суміш різних газів: кисню (20,95%), азоту (78,08%), вуглекислого газу (0,03—0,04%) та інертних газів (аргону, гелію, криптону, ксенону, неону та ін.) — близько 1%. Крім того, до складу атмосферного повітря входить водяна пара (близько 0,47%). У повітрі можуть бути невеликі кількості озону, перекису водню та ін. Як зовнішнє повітря, так і повітря закритих приміщень може забруднюватись шкідливими газоподібними і механічними домішками (окис вуглецю, сірчистий газ, сірководень, пил), а також великою кількістю хвороботворних бактерій.

Для життя людини найважливішим елементом повітряного середовища є кисень. Кисень підтримує дихання і бере безпосередню участь в окислю­вальних процесах, що відбуваються в організмі. Надходячи в кров через органи дихання, кисень сполучається з гемоглобіном еритроцитів, які в процесі кровообігу приносять його тканинам і клітинам організму.

Переробка поживних речовин в організмі, їх окислення, яке супрово­джується виділенням енергії, необхідної для життєдіяльності, неможливі без споживання кисню. Утворення тепла в організмі людини і теплокров­них тварин і підтримання сталої температури тіла зв’язані з киснем. Життя без кисню неможливе. Без їжі і води людина може певний час жити, а без кисню настає смерть через кілька хвилин. Це пояснюється тим, що в орга­нізмі немає запасів кисню і щоб нормально відбувались окислювальні про­цеси в організмі, кисень повинен надходити в нього систематично і безпе­рервно. Якщо надходження кисню тільки частково порушується і стає недостатнім, то можуть виникнути значні розлади дихання, діяльності центральної нервової і серцево-судинної систем та ін.

Другою важливою складовою частиною повітря є азот, який займає близько ⁴/₅ його об’єму. Гігієнічне значення азоту полягає в тому, що він разом з групою інертних газів розбавляє кисень повітря до такого стану, який необхідний для нормального дихання людини. У чистому кисні життя було б неможливе. Фізіологічні дослідження останнього часу показали, що азот не цілком індиферентний газ для організму і що при високому ат­мосферному тиску він діє як наркотик, що проявляється у запамороченні, провалах пам’яті та інших розладах нервової діяльності у водолазів, які працюють на великій глибині під водою в умовах підвищеного атмосфер­ного тиску.

Підвищений вміст азоту в повітрі навіть при нормальному атмосфер­ному тиску викликає явища кисневої недостатності в зв’язку з відповідним зменшенням парціального тиску кисню (парціальним тиском називається та частина загального тиску, яка припадає на кожний газ у газовій суміші).

Перші ознаки кисневої недостат­ності настають при підвищенні вмісту азоту до 83%, тяжка форма недостат­ності вже спостерігається при вмісті азоту 90%, а при наявності в повітрі 93% азоту настає смерть.

До складу атмосферного повітря входить також вуглекислий газ (0,03—0,04%). За своєю фізіологічною дією вуглекислий газ є збудником дихального центра, у великих концентраціях він діє як наркотик, а також подразнює шкіру і слизові оболонки. Вміст вуглекислого газу в повітрі в кількості 8—10% і вище небезпечний для життя. Велика концентрація вуглекислого газу може бути в повітрі ґрунту, в занедбаних колодязях, шахтах, підвалах та ін. Підвищується концентрація вуглекислого газу і в закритих приміщеннях, особливо там, де довгий час перебуває багато людей (в школах, театрах тощо). Вміст вуглекислого газу в повітрі е показ­ником забрудненості повітря в житлових і громадських приміщеннях. Накопичення вуглекислого газу в повітрі закритих приміщень понад 0,1% при одночасній зміні фізичних властивостей повітря (підвищена температура і вологість і т. д.) пригнічує діяльність нервової системи, викликає головні болі, підвищення кров’яного тиску, втрату апетиту, погіршення настрою і швидке стомлення. Тому вміст 0,1% вуглекислого газу в приміщенні, де перебувають діти, вважається граничним.

В атмосферному повітрі буває озон (0₃), який утворюється у верхніх шарах атмосфери під впливом сонячної радіації. В незначних кількостях озон утворюється в нижніх шарах атмосфери під час грози під впливом електричних розрядів, а також при випаровуванні великої кількості води і смолистих речовин (на березі морів і океанів, у горах і лісах). Концентрація його в повітрі коливається від кількох міліграмів до десятих долей мілігра­ма в 1 м³. У забрудненому повітрі озону не буває. Тому наявність в повітрі озону вказує на його чистоту. Проте велика кількість озону в повітрі (що іноді буває в штучних виробничих умовах) спричиняє подразнення слизо­вої оболонки дихальних шляхів.

В атмосферному повітрі буває ще перекис водню (Н₂0₂), який має бактерицидні властивості. Утворюється він у повітрі під впливом світла. Незначна кількість перекису водню в повітрі є показником його чистоти.

В атмосферному повітрі можуть бути сліди й таких речовин, як сір­чистий газ, хлор, окисли азоту та деякі інші. Це отруйні гази, які забруд­нюють повітря. Але наявність їх у повітрі — явище тимчасове, найчастіше як результат забруднення повітря відходами хімічних виробництв.

Фізичні властивості повітря та їх значення для здоров’я. На здоров’я дітей певним чином впливають і фізичні властивості повітря: вологість, температура, тиск, рух, електричний стан та ін.

Вологість повітря має велике значення для здоров’я людини. У «сухому» повітрі (з малою кількістю водяної пари) важко дихати, бо таке повітря висушує слизову оболонку дихальних шляхів. Несприятливе для дихання і дуже вологе повітря, в якому багато водяної пари. При диханні таким повітрям утруднюється або зовсім припиняється виділення води через легені. Це особливо відчувається в жарку літню пору перед грозою, коли буває душно. Тоді утруднюється і тепловіддача через шкіру, а це може спричинити перегрів організму.

Навпаки, при низькій температурі надмірна вологість повітря дуже підвищує його теплопровідність, тому в такому повітрі дуже холодно.

Розрізняють абсолютну вологість повітря і відносну. Абсолютна воло­гість - це кількість грамів водяної пари, що міститься в 1 м³ повітря. Відносна вологість — відношення наявної кількості водяної пари в 1 м³ повітря до тієї кількості, яка при даній температурі вмістилася б в 1 м³ повітря при насиченні його. Відносну вологість виражають у процентах. При середній температурі і слабкому рухові повітря найсприятливіші умови для людини спостерігаються при відносній вологості повітря в межах 40—60%.

Температура атмосферного повітря має велике значення для здоров’я дитини. Висока температура повітря при високій вологості, особ­ливо коли немає вітру, може спричинити небезпечний для життя тепловий удар. Низька температура повітря також небезпечна для здоров’я дітей, бо може викликати охолодження організму. Короткочасне охолодження всього організму іноді проходить безслідно, якщо після цього організм добре зігріється. Але буває й так, що навіть короткочасне значне охоло­дження може спричинити різні захворювання (запалення легень, активіза­цію ревматизму, туберкульозного процесу та ін.). Часткове охолодження окремих частин тіла, наприклад, рук і ніг, може призвести до так званих простудних захворювань. Останнє найчастіше трапляється в тих дітей, які не загартовують свій організм.

Рух повітря — швидкість, сила і напрям вітру — необхідно врахо­вувати у виховній роботі з дітьми, бо вітер може іноді негативно вплинути на здоров’я дітей. Насамперед повітря посилює тепловіддачу організму через теплопроведення та випаровування. Тому в жарку погоду вітер ро­бить позитивний вплив на організм, прискорюючи віддачу зайвого тепла. Але взимку холодний вітер, сприяючи охолодженню організму, може спри­чинити простудні захворювання і прискорити обморожування. А струмини холодного і вологого повітря (протяги) можуть спричинити в дітей запалення середнього вуха. Сильний вітер сприяє збільшенню пилу в повітрі.

У повітрі завжди є позитивно або негативно заряджені іони, які є результатом впливу випромінювань радіоактивних елементів земної кори, ультрафіолетової радіації тощо. За сучасними поглядами, нега­тивно заряджені іони благотворно впливають на організм, поліпшують загальне самопочуття і підвищують працездатність. Позитивно заряджені іони впливають на організм негативно. В закритих приміщеннях спостері­гається переважання позитивних іонів, значно зменшується кількість негативних, які поглинаються організмом при диханні.

В атмосферному повітрі є також радіоактивні елементи. Але вплив їх на організми ще недостатньо вивчено.

Постійною складовою частиною повітря є пил. Кількість його залежить від ряду причин: характеру ґрунту, наявності зелених насаджень, пори року, близькості промислових підприємств і т. д. Особливо різко зростає запиленість повітря при сильних вітрах в місцевостях, позбавлених рослин­ності. Багато пилу надходить в атмосферу при виверженні вулканів. Але найбільшим джерелом запилення атмосферного повітря у великих містах і промислових районах є так зване промислове викидання в атмосферу шкідливих газів і частинок пилу у вигляді золи, сажі і диму, що може загрожувати здоров’ю населення.

Супутниками пилу в повітрі є різні мікроорганізми, серед яких багато хвороботворних. У повітрі, в якому більше пилу, більше й мікробів. Особ­ливо багато їх в повітрі закритих, погано провітрюваних приміщень, де довгий час перебуває багато людей. У відкритому атмосферному повітрі мік­робів значно менше, бо більшість із них гине від ультрафіолетових променів сонця та від інших факторів. Ось чому боротьба з пилом у закритих примі­щеннях, зокрема в шкільних,— одне з найважливіших гігієнічних завдань.