Тема: Гігієна атмосферного повітря. План:

1. Фізичні фактори повітря та їхнє гігієнічне значення.

2. Склад атмосферного повітря та його гігієнічне значення.

3. Сонячна радіація.

4. Гігієнічне значення забруднення атмосферного повітря і повітря закритих приміщень.

5. Охорона атмосферного повітря.

1. Фізичні фактори повітря та їхнє гігієнічне значення.

Повітря потрібне усьому живому на Землі. Від його якості залежать здоров'я людей, стан рослинного та тва­ринного світу, стійкість і довговічність будь-яких кон­струкцій будівель, споруд. Забруднене повітря може ста­ти джерелом забруднення морів, грунтів тощо.

Дослідивши за допомогою космічної відеоінформації поширення аерозольних забруднень від усіляких джерел, зокрема від промислових і урбанізованих районів, фа­хівці з'ясували, що пилові хмари поширюються на сотні, а інколи й на тисячі кілометрів від їхнього джерела. Ці дослідження свідчать, що практично вся територія Євро­пи, в якій дуже багато міст розташовані близько одне від одного, повита аерозольним серпанком антропоген­ного походження. Таким чином, європейська частина Євразійського континенту має фоновий рівень забруд­нення атмосферного повітря — одного з основних еле­ментів природного середовища.

Умови життя, праці, відпочинку людини у багатьох випадках залежать від її взаємодії з природою, від ро­зумного сполучення потреб людини із спроможностями природи. Проблема чистоти повітря складна, багатогран­на, вирішення її потребує великих зусиль і коштів. До­сягнення науково-технічного прогресу дозволяють змен­шити утворення шкідливих речовин в їх джерелі, розро­бити засоби, які допоможуть запобігти забрудненню по­вітря.

В легені людини, крізь які за добу проходить 10 000 л повітря, потрапляють численні домішки, включаючи бак­терії, віруси і пил. Ці домішки впливають на організм людини як антигени або як інфікуючі чи отруйні агенти тощо. На мешканців міст діють забруднення промисло­вого походження. Повітря, насичене відпрацьованими га­зами, продуктами згоряння палива, димом і пилом, шкід­ливо діє на дихальний апарат, що особливо небезпечно для хворих людей.

Організм людини постійно реагує на зміни навколиш­нього середовища, невід'ємною частиною якого є атмос­ферне повітря. Процеси, які відбуваються в атмосфері, формують погодні умови на Землі. З погодою тісно по­в'язані такі фізичні фактори, як температура і вологість повітря, атмосферний тиск, вітер, опади, сонячна ра­діація.

Температура повітря. Сонце нагріває землю своїм випромінюванням. Нагрівання повітря відбувається вна­слідок тепловіддачі грунту, який поглинає і трансфор­мує сонячну радіацію. Температура атмосферного повіт­ря змінюється залежно від кліматичної зони, пори року, часу доби. Вона чинить великий вплив на тепловий обмін між організмом людини і навколишнім середовищем: висока температура повітря зумовлює зменшення від­дачі тепла тілом, низька — підвищення її.

Нормальна життєдіяльність і висока працездатність людини можливі лише за умови збереження теплової рів­новаги організму без значного напруження механізмів терморегуляції, тобто якщо зберігається відповідність між продукуванням тепла і його віддачею у навколишнє середовище. Виділення тепла з організму відбувається різними шляхами, але основний шлях — тепловіддача крізь шкіру. Людина втрачає тепло крізь шкіру шляхом перенесення, випромінювання та випаровування.

Перенесенням, або конвекцією, організм втрачає тепло, нагріваючи навколишнє середовище, а саме на­вколишнє повітря. Чим нижча температура повітря, тим більша тепловіддача конвекцією. Якщо температура по­вітря підвищується, то втрата тепла конвекцією змен­шується, а за температури 35—36 °С зовсім припи­няється.

Втрата тепла випромінюванням зумовлена темпера­турою навколишніх предметів. Якщо вона нижча від 35 °С, то людина випромінює більше променистого тепла, ніж одержує від навколишніх предметів. Кількість ви­промінюваного тілом людини тепла зростає з підвищен­ням його температури. Таким чином, віддача тепла ви­промінюванням підвищується із зростанням різниці між температурою тіла людини і температурою предметів, які знаходяться на відстані. В умовах відкритої атмо­сфери втрата тепла випромінюванням залежить від ін­тенсивності сонячної радіації, температури грунту, стін будинку.

Тепловіддача випаровуванням залежить від кількості вологи (поту), яка випаровується з поверхні тіла. За кімнатної температури з поверхні шкіри людини випаро­вується пересічно 0,2 л вологи на добу. З підвищенням температури повітря і стін втрата тепла випромінюван­ням і конвекцією зменшується і підвищується тепло­втрата випаровуванням. Якщо температура навколиш­нього середовища вища за температуру тіла людини, то єдиним шляхом віддачі тепла буде випаровування.

Людина пристосовується до температурних умов зо­внішнього середовища, використовуючи одяг, житло, опалення (активне пристосування), а також за допомо­гою механізмів терморегуляції, тобто урівноваження теплопродукції і тепловіддачі (пасивне пристосування). Внаслідок дії цих складних механізмів навіть за значних коливань температури повітряного середовища темпера­тура тіла залишається сталою.

Однак ця здатність організму не безмежна, і надмір­не навантаження механізмів терморегуляції може зумо­вити порушення його теплової рівноваги, а отже, спри­чинити істотну шкоду здоров'ю.

У стані спокою теплова рівновага зберігається за температури зовнішнього середовища 20—25 °С, у разі виконання фізичної роботи середньої важкості—10— 15 °С, важкої роботи — 5—10 °С. Утворення тепла орга­нізмом збільшується при підсиленні м'язових рухів. Отже, виконання фізичної роботи за високої температу­ри повітря може зумовити перегрівання організму. Ви­сока температура повітря при цьому є значним наван­таженням на серцево-судинну і дихальну системи, що призводить до надмірного потовиділення. В свою чергу, втрата великої кількості рідини зумовлює згущення кро­ві і зниження рівня хлоридів у ній, що може викликати розвиток судом. Цей стан організму характеризується раптовим мимовільним скороченням м'язів верхніх і нижніх кінцівок, рідше — живота і діафрагми і найчас­тіше спостерігається в осіб, котрі працюють у гарячих цехах.

Тривале перебування людини в умовах високої тем­ператури викликає порушення функцій центральної нер­вової системи, що проявляється, зокрема, порушенням уваги, координації рухів, зменшенням швидкості реакцій, тобто виникає рухова і психічна загальмованість. Людина швидше стомлюється, розумова і фізична пра­цездатність її знижується.

Крім згущення крові, а отже, погіршення кровопоста­чання органів і тканин, для перегрівання характерно та­кож порушення водно-електролітної рівноваги внаслідок виділення з потом великої кількості мінеральних солей.

При перегріванні з'являються головний біль, слаб­кість, інколи нудота і блювання, підвищуються темпера­тура тіла, частота дихання і пульсу. В тяжких випадках спостерігаються раптова непритомність, блідість шкіри, підсилений слабкого наповнення пульс, інколи судорож­ні скорочення м'язів. Цей стан називається тепловим ударом.

У разі безпосереднього впливу сонячного тепла на го­лову перегріваються судини мозку і виникає сонячний удар, температура тіла при цьому може залишатися нор­мальною.

Низька температура повітря створює небезпеку пере­охолодження організму, оскільки за цих умов збільшу­ється тепловіддача шляхом безпосереднього перенесення і випромінювання тепла у навколишнє середовище. Ко­роткочасне охолодження, завдяки захисній дії терморе­гуляції, не завдає шкоди організму. Тривале охолоджен­ня часто викликає порушення терморегуляції і зниження опірності до інфекційних збудників. У разі переохоло­дження можливе загострення хронічних захворювань (міозиту, ревматизму, невриту, радикуліту, пневмонії). Локальна дія низької температури на тканини виявля­ється у вигляді озноблення і відмороження.

Особливо шкідливе для здоров'я швидке зниження температури повітря, оскільки організм не завжди всти­гає до нього пристосуватися. Внаслідок цього можуть розвиватися гострі респіраторні захворювання, дистро­фічні зміни у тканинах, викликані порушенням регуля­ції обмінних процесів. З'ясовуючи сутність охолодження, І П. Павлов зазначав, що охолоджувальні елементи, знижуючи життєдіяльність організму, а також його окре­мих органів, сприяють розвитку інфекції і викликають те чи інше захворювання (нефрит, пневмонію тощо).

Коливання температури особливо небезпечні для людей з вадою серця, склерозом судин, захворюваннями нирок. Важко переносять зміни температури повітря люди, які погано харчуються або перевтомлені.

Здатність організму підтримувати теплову рівновагу па сталому рівні, незважаючи на значні коливання тем­ператури навколишнього середовища, можливо збіль­шити за допомогою загартовування, раціонального ре­жиму харчування, праці, відпочинку та ін.

Для людини, яка перебуває у стані спокою і вдягне­на у звичайний хатній одяг, найсприятливішою темпера­турою повітря у житлових приміщеннях є 18—20 °С при відносній вологості 60 % і швидкості руху повітря 0,1— 0,2 м/с.

Вологість повітря зумовлена вмістом у ньому водяної пари. Як і температура, вологість змінюється залежно від кліматичної зони, пори року, близькості моря. Вміст водяної пари у повітрі виражається в паскалях (Па) або в грамах на 1 м³ повітря. У разі підвищення вмісту во­дяної пари у повітрі пружність її зростає, а за певної температури повітря стає насиченим (точка роси). Пере­вищення межі насичення викликає відділення вологи у вигляді роси, туману, інею тощо. Кожній температурі повітря відповідає певний граничний ступінь насичення, отже, тепле повітря містить більшу кількість водяної пари.

Водяна пара надходить в атмосферу внаслідок випа­ровування води з морів, океанів, озер, річок, грунту, рос­лин. У житлових приміщеннях додатковим джерелом во­логості є випаровування з поверхні легень, шкіри людей, під час приготування їжі, прання білизни.

Для характеристики вологості застосовують поняття абсолютної, максимальної та відносної вологості, а та­кож дефіциту насичення.

Абсолютна вологість — пружність (напруга) водяної пари, яка міститься у повітрі під час дослідження. Вира­жається у паскалях або в грамах на 1 м³.

Максимальна вологість — пружність (напруга) водя­ної пари у разі повного насичення повітря вологою за да­ної температури або кількість водяної пари у грамах, яка необхідна для повного насичення 1 м³ повітря за да­ної температури.

Відносна вологість — відношення абсолютної воло­гості до максимальної, виражене у відсотках.

Дефіцит насичення — різниця між максимальною та абсолютною вологістю.

Найбільше гігієнічне значення мають відносна воло­гість і дефіцит насичення, які дають уявлення про сту­пінь насичення повітря водяною парою і дозволяють су­дити про інтенсивність і швидкість випаровування поту з поверхні тіла за будь-якої температури. Чим нижча від­носна вологість повітря, тим швидше у ньому чинити­меться випаровування води і тим інтенсивнішою буде тепловіддача шляхом випаровування. Найсприятливішою є відносна вологість З0—60 %.

Велика вологість повітря несприятливо впливає на організм людини за будь-яких температурних умов. Так, за великої вологості і низької температури повітря швид­ко збільшується віддача тепла шляхом конвекції, що може призвести до надмірного охолодження організму. Вчений-гігієніст Г. В. Хлопін зазначав, що за низької температури вологе повітря стає добрим провідником тепла і викликає відчуття мерзлякуватості. Волога шкі­ра і зволожені тканини одягу при цьому також стають більш теплопровідними, внаслідок чого вогке повітря здається холоднішим. Тривале перебування людей у при­міщенні з підвищеною вологістю і низькою температу­рою повітря (нижчою від 10—15 °С) зумовлює зниження опірності організму до інфекційних захворювань, а та­кож захворювань дихальних органів, суглобів, м'язів і периферичних нервів. Результати клінічних досліджень свідчать, що вогкий і холодний клімат сприяє збільшен­ню захворюваності на дифтерію, туберкульоз, запалення нирок та ін.

У разі великої вологості і високої температури по­вітря віддача тепла здійснюється тільки шляхом випаро­вування, тобто потовиділенням. Однак інтенсивність і швидкість потовиділення більшою мірою залежать від вологості повітря: чим вона вища, тим важче здійсню­ється випаровування з поверхні шкіри, через що мож­ливе перегрівання організму людини, а отже, погіршен­ня загального самопочуття, зниження працездатності.

Сухе повітря виявляє несприятливий вплив лише тоді, коли відносна вологість його нижча за 20 % (відчуваєть­ся сухість слизових оболонок органів дихання).

Рух повітря викликається нерівномірним нагріванням земної поверхні. Просування повітряних шарів у гори­зонтальному напрямі називається вітром. Швидкість ру­ху повітря виражається в метрах за 1 с. Рух повітря із швидкістю понад 1 м/с сприймається як вітер, а якщо вона менша від 1 м/с — не відчувається організмом лю­дини. Якщо швидкість руху повітря перевищує 5—7 м/с, то відчувається подразливий вплив на організм.

Вплив руху повітря на тепловий обмін виражається у збільшенні віддачі тепла організмом перш за все за рахунок конвекції, оскільки рухливе повітря віддаляє від тіла ті прилеглі шари повітря, які нагрілися, а на їхнє місце надходять холодніші. Зміна повітря за раху­нок його руху влітку відіграє позитивну роль (попереджає перегрівання), а взимку – негативну (сприяє переохолодженню організму).

Вітер рефлекторно посилює і процеси обміну речовин: зниження температури і збільшення швидкості руху повітря зумовлюють підвищення теплопродукції.

Найсприятливіша швидкість руху повітря влітку 1—4 м/с. В житлових приміщеннях вона має становити 0,2—0,4 м/с (більша викликає неприємне відчуття про­тягу, а менша свідчить про недостатній повітрообмін). У спортивних залах допустима швидкість руху повіт­ря 0,5—0,6 м/с, у гарячих цехах — до 1—1,5 м/с.