1.5. Повітря, вода, продукти харчування та світло як необхідні умови життєдіяльності людини ;їх фізіологічне та гігієнічне значення

Для існування людини як біологічного об'єкта і забезпечення її життєдіяльності необхідні: повітря, вода, продукти харчування і світло.

Повітря - становить собою суміш газів. Щільність - 1,2928 г/л, розчинність у воді - 29,18 см/л. Людина використовує повітря, вдихаючи його через органи дихання.

Дихання - це сукупність процесів, які забезпечують надходження в організм кисню і вуглекислого газу (зовнішнє дихання), а також використання кисню клітинами і тканинами для окислювання органічних речовин зі звільненням необхідної енергії, потрібної для їх життєдіяльності (так зване клітинне або тканинне дихання). У одноклітинних істот і нижчих рослин обмін газів при диханні виконується шляхом дифузії поверхні клітин, у вищих рослин через міжклітинники, пронизуючи все їх тіло. У багатоклітинних тварин (і людини) зовнішнє дихання виконується спеціальними органами дихання, а тканинне - забезпечується кров'ю.

Кисень, що знаходиться в повітрі, використовується як хімічний елемент одержання багатьох хімічних речовин. Із повітря одержують кисень, азот, інертні гази. Використовують як хладогенний, тепло-, електро- і звукоізоляційний матеріал; стис­нуте повітря - робоче тіло в пневматичних пристроях, наприклад, автомобільних шинах, струменевих і розпилюючих апаратах. Повітря - середовище життя тваринного і рослинного світу. Розвиток промисловості, транспорту призводить до забруднення повітря, тобто до підвищення вмісту в ньому вуглекислого газу та інших шкідливих газів. У системі засобів з охорони навколишнього середовища важливе значення має санітарний контроль за станом повітря, санітарне очищення і знешкодження промислових газів перед викидом їх в атмосферу, винесення промислових виробництв за межі житлових районів.

Вода, Н2О, рідина без запаху, смаку, кольору (в об'ємних пластах - блакитна): щільність - 1,000 г/см3 (3,98°С), Іт 0°С, ікт — 100°С. Одна з самих розповсюджених речовин в природі (гідросфера займає 71% поверхні Землі). Воді належить дуже важлива роль в геологічній історії планети. Без води неможливе існування живих організмів на землі (близько 65% людського тіла складає вода). Втрата організмом 10-20% води призводить до смерті. Велика роль води в реакції фотосинтезу та інших життєвих процесах.

Вода - обов'язковий компонент практично всіх технологічних процесів як промислового, так і сільськогосподарського виробництва. Вода особливої чистоти необхідна у виробництві продуктів харчування і медицині, новітніх галузях промисловості (виробництво напівпровідників, люмінофорів, ядерна техніка), в хімічному аналізі. Стрімке зростання використання води і підвищення вимог до води визначають важливість завдань во­доочищення, водопідготовки, боротьби із забрудненням і висна­женням водоймищ.

Харчування людини суттєво впливає на її здоров'я, працездатність і тривалість життя. Добова потреба в харчових речовинах і калоріях для чоловічої статі 40-60 років, що не зай­мається фізичною працею і мешкає в місті: білки - біля 90 г, в т.ч. тваринні більше 50 г; жири - біля 80 г, в т.ч. рослинні - 25 г; вуглеводи - більше 350 г; калорійність (енергетична цінність) -10,87 кДж (2600 ккал.). У жінок у зв'язку з менш інтенсивним обміном речовин і меншою масою тіла відповідні показники на 15% нижчі наведених величин. Для правильного розвитку дітей розроблені особливі (з урахуванням вікових груп) норми харчування, які враховують високу потребу дітей у всіх харчових компонентах. Раціональне дитяче харчування включає і відповідний режим харчування (наприклад, фразовий прийом їжі з відповідним розподілом її кількості: 30, 40-45, 10, 20%). У похилому віці у зв'язку зі зниженням функцій всіх систем (в т.ч. харчотравної) рекомендується обмежити харчування. Порушення повноцінного, раціонального харчування може призвести до елементарних захворювань.

Основи раціонального харчування розробляє гігієна хар­чування і дієтологія.

Світло - у вузькому значенні - електромагнітні хвилі в інтервалі частот, що сприймаються людським оком (4,0 • 1014 -7,5 • 1014 Гц). Довжина хвилі від 740 нм (червоне світло) до 400 нм (фіолетове світло). Освітлення - освітлювання поверхонь предметів, що забезпечує можливість зорового сприймання цих предметів або їх реєстрації світлочутливими речовинами чи пристроями.

Але крім того, що світло дає змогу людині більш ефективно взаємодіяти з навколишнім середовищем, воно грає величезну роль у біологічних процесах, які відбуваються в живому організмі. Насамперед, це фотосинтез (від фото . і синтез) -реакції, які збуджуються світлом, забезпечують перетворення зеленими рослинами і фотосинтезуючими мікроорганізмами променевої енергії Сонця в енергію хімічних зв'язків органічних речовин. Відбувається за участю поглинаючих світло пігментів (хлорофіл та інший). Сумарне вираження рівняння фотосинтезу таке:

6СО2 + 6Н2О (Нухлорофіл) • -> С6Н12ОЙ + 602

Фотосинтез - єдиний біологічний процес, який проходить зі збільшенням вільної енергії. І прямо чи побічно забезпечує доступною хімічною енергією всі земні організми (крім хем-синтезуючих). Щорічно в результаті використання природою світла через фотосинтез на Землі створюється біля 150 млрд. т органічних речовин, частина яких вкрай необхідна для забезпечення життєдіяльності людини, засвоює 300 млрд. т СО2 і виді­ляє біля 200 млрд. тонн вільного О2. Завдяки фотосинтезуючій планети Земля з'явився кисень, виник озоновий екран, створились умови для біологічної еволюції і, як наслідок, виникло життя і людина.