Гігієна повітря лекційний матеріал

Гігієна повітря

Вступ

Атмосферне повітря – це середовище, що оточує людину постійно, через яку задовольняються його найперші життєві потреби. Роль повітря у виникненні та лікуванні хвороб підкреслював Гіппократ. Ерісман зазначав, що будь-які зміни фізичних або хімічних властивостей повітря легко відбиваються на самопочутті людини, порушуючи гармонійну рівновагу нашого організму, тобто здоров'я.

1. Гігієнічне значення повітряного середовища.

Фізіологічна та гігієнічна роль повітряного середовища для людини полягає в наступному:

1. повітря надає організму кисень;

2. приймає вуглекислий газ і газоподібні продукти обміну;

3. впливає на терморегуляцію;

4. через повітря на організм діють сонячні промені;

5. повітря – резервуар шкідливих газів, зважених речовин і мікробів, що діють на людину.

2. Фізичні чинники повітря та їх гігієнічне значення

У цій темі ми розглянемо вплив на здоров'я людини фізичних факторів повітря: температури (Т), вологості, атмосферного тиску, швидкості руху повітря, іонізації і сонячної радіації. Необхідно відразу зазначити, що фізичні фактори, на відміну від хімічних факторів, що діють на організм тільки комплексно. Вимірювання фізичних параметрів здійснюється спеціальними приладами:

 температура – з допомогою термометра,

 вологості - психрометра і гігрометра,

 швидкості повітря – анемометра (в атмосфері) і кататермометра – у житлі,

 атмосферного тиску – барометр.

Гігієнічна оцінка метеорологічних факторів проводиться за ступенем їх впливу на організм, для чого використовуються інтегральні показники: температурна реакція – зміни Т шкіри лоба (норма - 33С) і кистей рук (30-310), величиною випаровування поту (зміна ваги), частота пульсу, дихання, артеріального тиску і суб'єктивними відчуттями людини, наприклад, на температурні зміни - за 5-бальною шкалою: холодно, прохолодно, добре, тепло, спекотно; на світло - яскравість, блиск.

Температура повітря залежить від часу року, кліматичного поясу, часу доби, інтенсивності сонячного світіння і підстилаючої поверхні землі. Сонячні промені, проходячи через атмосферу, не нагрівають її. Нагрівання повітря відбувається тепловіддачі від грунту, поглинає сонячні промені. Нагріте повітря піднімається вгору, поступаючись місцем холодному, – це переміщення називається конвекцією - вона сприяє переміщенню повітряних мас і рівномірному прогріванню приземних шарів атмосфери. Гігієнічне значення температури повітря полягає в її впливі на теплообмін організму. Причому, гігієнічне значення мають не тільки абсолютні величини температури повітря, але і амплітуди її коливань. У людини тепло утворюється в результаті

окислювальних процесів у клітинах і тканинах і нормальне існування його можливо при постійній температурі тіла. Завдяки складному механізму терморегуляції з навколишнім середовищем (у дітей до 7-8 років він недосконалий), організм підтримує тепловий баланс. Найбільш сприятлива для самопочуття людини Т– 18-22 0С (для чоловіків – 20 0С, для жінок – 220) і амплітуда її коливань – 2-40 протягом дня.

Вологість повітря - це кількість водяної пари в повітрі. Залежить від кліматичного поясу, сезону року і близькості водних басейнів: в морському кліматі вологи більше, ніж у континентальному або пустельному. Ступінь вологості повітря визначається трьома показниками: абсолютної, максимальної і відносною вологістю. Абсолютна вологість – кількість водяної пари в грамах в 1 м3 повітря при даній температурі. Максимальна вологість – скільки максимально може міститися в повітрі водяної пари при даній температурі, вимірюється в г на м3. Відносна вологість – це відношення абсолютної вологості до максимальної, вимірюється в %. Оптимальні параметри для здоров'я відносної вологості - 30-60%. Гігієнічне значення вологості – в її вплив на потовиділення людини, яке, впливаючи на температуру тіла, зберігає її сталість. З підвищенням вологості – в теплі людині стає жарко, на холоді – холодно, незатишно.

Атмосферний тиск – це тиск атмосферного стовпа повітря в результаті земного тяжіння. На рівні моря тиск постійно: на 1 см2 – 1,033 кг або 760 мм ртутного стовпа. Гігієнічне значення атмосферного тиску – у підтриманні артеріального тиску (АТ). Підвищення або пониження тиску відображається на фізіологію людини. Для здорової людини ці зміни непомітні, а для хворого вони чутливі: про зміни тиску сигналізує самопочуття.

Рух повітря - визначається швидкістю його руху і напрямом вітру. Швидкість вітру вимірюється в м/с. Гарне самопочуття зберігається при переміщенні повітря зі швидкістю 0,1-0,3 м/с – це норма для житлових приміщень. Нижня межа руху повітря з гігієнічної сторони визначається необхідністю здувати обволікаючий людини перегрітий повітря і пар, регулюючи температуру тіла. При підвищенні швидкості повітря до 0,5 м/с виникає дискомфорт: різь в очах, сльозотеча, сухість слизових оболонок, утруднення носового дихання. Гігієнічне значення руху повітря - сприяє вентиляції житлових кварталів і будинків, самоочищення атмосфери від забруднення і терморегуляції організму.

Важливе значення має напрямок вітру: дме він в житловий квартал з заводу або навпаки. Це враховується в проектуванні населених місць.

Крім метеорологічних факторів якість повітряного середовища характеризується іонізацією повітря і сонячної радіацією.

Іонізація повітря утворюється під впливом електричних розрядів, радіоактивних елементів, УФ - та космічних променів. В чистому повітрі переважають легкі негативні іони, в забрудненому – важкі позитивні. Забруднене повітря міст менш іонізований, ніж у сільській місцевості і курортній зоні. В оселі негативні іони надходять з вулиці, причому вже в отворі вікна вони складають лише 20% вуличної концентрації. У багатоповерхових будинках вони активно поглинаються бетоном стін, пилом, СО2, вологою, більш високою температурою повітря. У лікувальних цілях іонізація повітря використовується для лікування гіпертонії і бронхіальної астми. Тому людям доцільно частіше бувати на свіжому повітрі, а не відсиджуватися в квартирі.

Сонячна радіація. Сонцю ми зобов'язані життям – це джерело тепла і світла. Сонячне світло – це потік електромагнітних коливань, який, проходячи через атмосферу Землі, частково поглинається, розсіюється і лише 43% сягає ґрунту. Сонячне світло діє на організм всіма частинами свого спектру. Видима частина має загальнобіологічне дію на організм, на орган зору, ЦНС і через неї на всі органи. Але різні ділянки видимого світла діють по різному: червоні промені – збуджують; жовті, зелені – заспокоюють; фіолетові – пригнічують. При недоліку світла напружується і погіршується зір (гострота та швидкість розрізнення). Велика яскравість – сліпить і стомлює, а при тривалому впливі (сніг) викликає запалення сітківки. Невидима частина світла: інфрачервона і ультрафіолетова - дуже біологічно активні. Інфрачервона радіація поділяється на 1) довгохвильову і 2) короткохвильову. Довгохвильова поглинається поверхневим шаром шкіри і викликає прогрівання її, відчувається печіння. Короткохвильова не відчувається і проникає в глибокі шари шкіри, викликаючи опіки і загальний перегрів організму. На виробництві короткохвильова радіація викликає зміни рогівки ока, аж до катаракти.

Комплексна дія повітряного середовища на організм людини

Як зазначалося вище, всі метеорологічні фактори атмосферного повітря діють комплексно. По впливу на людину погода ділиться на 3 типи: 1) оптимальна: міждобові коливання Т – 20С до + швидкість руху повітря до 3 м/сек + зміни атмосферного тиску до 4 м/бар; 2) дратує: відповідно до 40С - 9 м/с - 8 м/бар; 3) гостра: більш 4 0С - 9 м/с - 8 м/бар.

При їх зміні в організмі відбуваються процеси адаптації, які врівноважують обмінні процеси з новими метеорологічними параметрами або наступають патологічні стани. У процесі адаптації змінюються обмінні процеси: змінюється

Т тіла, змінюється ритм серцевих скорочень, артеріальний тиск, частота дихання, самопочуття, працездатність.

У нормальних, тобто комфортних, умовах людина втрачає 15% тепла на нагрівання їжі і повітря і 85% тепла через шкіру, з них 45% втрачається випромінюванням, 30% - проведенням і 10% - випаровуванням. Втрати випромінюванням залежать від різниці Т шкіри і навколишніх предметів, стін, стель, підлог.

Розглянемо різні варіанти адаптаційних процесів:

Підвищується Т повітря і стін – людина пітніє – різко збільшується тепловіддача випаровуванням. Втрати тепла, що збільшуються при зменшенні вологості повітря і збільшення швидкості повітря. Температура залишається постійної, але збільшується швидкість повітря (протяг) – посилюються втрати тепла на нагрівання повітря (на конвекцію) і випаровування. При високій Т конвекція врівноважує тепловіддачу. Вологість повітря погіршує тепловтрати через потовиділення, компенсація наступає за рахунок зниження Т і збільшення швидкості повітря.

Хімічний склад атмосферного повітря та його гігієнічне значення.

Атмосферне повітря являє собою фізичну суміш кисню (21%), азоту (78%), інертного газу 0,96%) і вуглекислого газу (0,03-0,04%). Кисень надходить у атмосферу в основному в результаті життєдіяльності рослин – на суші і в океанах. Для цього природа винайшла оригінальне поєднання – хлорофіл. Завдяки йому на світлі поглинається вуглекислий газ і виділяється кисень. Трохи його виробляється у верхніх шарах атмосфери при взаємодії УФЛ з водяними парами в результаті фотохімічного процесу їх розкладання. Людині потрібно 12-17 л/год кисню (автомобілю – в 22 рази більше).

В цей період населення міст страждає від нестачі кисню, що становить у них близько 15%, а в передмістях – 20% (при динозаврів було 40%, Вольтері – 28%. Пушкіна – 24%).

Процес насичення крові киснем називається оксигенацією. У видихуваному людиною повітрі кисень становить 15-16%, що важливо для проведення реанімаційних заходів типу «рот в рот». При зниженні в повітрі кисню до 7-8%

настає смерть незворотних процесів в ЦНС. Те ж відбувається, якщо людина не дихає 4-6 хв.

Величина насичення крові кисню залежить від трьох величин: 1) від % вмісту його в повітрі, 2) від парціального тиску кисню в атмосферному повітрі і 3) ступеня іонізації повітря. На рівні моря його міститься в повітрі 21% при парціальному тиску 158,8 мм рт ст. На висоті 1000 м при барометричному тиску 674 мм ртст парціальний тиск становить 141 мм рт. ст., а на 3000 м – 110 мм рт ст. Перші ознаки кисневого голодування (гіпоксія) починаються при тиску 140 мм рт ст., а при 110 мм ртст – починається «гірська хвороба», що проявляється симптомами: запаморочення, слабкість м'язів, задишка, серцебиття. При зниженні негативних іонів у вдихуваному повітрі кисню гірше засвоюється еритроцитами і тканинами.

Азот зазвичай інертний для людини. Проблеми з цим газом виникають у аквалангістів і водолазів. При зменшенні парціального тиску кисню і збільшення тиску азоту – виникає наркотична дія: сміх, недооцінка складності навколишнього оточення, зорові і слухові галюцинації, порушення координації. При різкому підйомі з глибини азот скипає й закупорює судини (газова емболія), від чого і гине людина. Якщо водолаза швидко помістити в барокамеру, то він може вижити, але у нього розвивається кесонна хвороба – наслідки розсмоктування бульбашок з судин і відновлення пошкоджень. Але барокамери зараз є і в прогресивних поліклініках, лікарнях, опікових центрах та деяких автомобілях швидкої допомоги – в них, підвищуючи вміст кисню до 40-60%, рятують хворих з великими крововтратами і лікують із захворюваннями серцево-судинної системи, опіками – цим організму полегшуються обмінні відновні процеси. Це лікування підвищеною концентрацією кисню називається гіпербаричної оксигенацією.

Вуглекислий газ надходить у атмосферу в результаті життєдіяльності живих істот, гниття, бродіння, спалювання палива в автомобілях, на ТЕЦ, промислових підприємствах. Фізіологічна роль вуглекислого газу для людини – цим газом закінчуються обмінні процеси в організмі, вуглекислий газ, що накопичився збуджують дихальний центр У видихуваному повітрі – 3-4% вуглекислого газу, тому штучне дихання методом «рот у рот» більш ефективно, оскільки ця концентрація збуджує сильніше дихальний центр бездиханного людини, чим тільки надходження навколишнього повітря. У житлових приміщеннях вуглекислого газу не повинно бути більше 0,1%. В кімнаті при концентрації вуглекислого газу 3-4% з'являється неприємний запах, міститься підвищена кількість мікробів і позитивних іонів, дуже мало негативних іонів, людина задихається, починається збуджений стан, головний біль, шум у вухах, уповільнення пульсу. При 10% наступає втрата свідомості і смерть.

Санітарно-гігієнічне значення забруднення атмосферного повітря і повітря закритих приміщень. Джерела забруднення повітря.

Хімічні забруднення – це внесення у екологічну систему не властивих їй живих або неживих компонентів. За даними ВООЗ, в даний час використовується до 500 тис. хімічних сполук, з них близько 40 тис. дуже шкідливі, а 12 тис. – токсичні.

За походженням забруднення бувають природного, біогенного та антропогенного характеру.

Природні забруднення можуть відбуватися з-за природних явищ – виверження вулканів, пилові бурі.

Антропогенні забруднення виникають в результаті людської діяльності (промислової, автотранспорту.).

Забруднення біогенного походження можуть бути як природного походження – надходження в повітря пилку рослин при весняному цвітінні, виділень комах (виділення тарганів, кліщів) або тварин (пташиний пух у повітрі від голубів і їх послід), так і антропогенного – забруднення розкладається гноєм на птахофабриках або свинофермах. Сюди ж відноситься масове поширення мікробів з відходами, виробленими людиною.

За складом хімічні забруднення атмосферного повітря бувають трьох видів: 1) тверді (пил), 2) рідкі (пари) і 3) газоподібні (метали та їх оксиди). Тверді і рідкі забруднення можуть бути безпосередньо і у вигляді аерозолів – скупчення частинок навколо кульок повітря.

Тверді забруднення – пил, пилок, пух, зола, сажа. Пил надходить з грунту – цьому сприяє транспорт, промислові підприємства і ТЕЦ. Радіоактивний пил надходить при аваріях на АЕС, при випробуваннях або застосування атомної зброї або снарядів з радіоактивними наповнювачами.

Рідкі забруднення: водяні пари, які постійно висять над ТЕЦ, або отруйні пари, що виділяються поруч промислових підприємств у процесі технологічного процесу.

Газоподібні забруднення: вуглекислий і чадний гази, сполуки сірки і оксиди азоту. Кожен рік у світі виділень, вуглекислого газу – «тепличного газу» збільшується на 18% (на 300 млрд т).

Особливо страждають міста – від автотранспорту та промислових підприємств. Повітряна середовище в містах забруднюється:

1) автотранспортом – на 71% - 93% (Київ), з вихлопами яких викидаються вуглекислий газ, окис вуглецю (чадний газ), оксиди азоту, сірчистий ангідрид; сажа, аерозоль свинцю і ще 280 шкідливих сполук. Під впливом УФЛ сонячного світла в жаркий період ці виділення перетворюються в більш шкідливі речовини – фотооксидант: озон і органічні перекиси, які володіють токсичною і подразнюючою дією, знижують видимість, в результаті сильного окисного дії пошкоджують рослинність – листя жовтіє і обсипаються, дерева всихають.

2) ТЕЦ, що працюють на мазуті та вугіллі, виділяють діоксиди сірки ;

3) металургійними заводами, виділяють дим і пил, у складі якої входять домішки, притаманні даному підприємству – залізо, алюміній, нікель і т. д.;

4) нафтопереробними заводами , навколо яких у повітрі багато вуглеводів і сірководню, що викликають зниження імунітету і запалення легенів.

У сільській місцевості має місце інша структура забруднень: переважають забруднення біогенного походження: у тваринництві (корівники, свиноферми) – при розкладанні гною в повітря на відстані до 1 км надходять аміак, сірководень, органічні пахнуть гази, а від птахоферм, крім того, в повітря надходять сильно алергенні частинки пір'яного пуху. Має місце і антропогенне забруднення від сільськогосподарських машин (тракторів, транспорту)