Атмосферне повітря - це середовище, яке оточує людину постійно, через яку задовольняються його найперші життєві потреби. Роль повітря у виникненні і лікуванні хвороб підкреслював Гіппократ. Ф.Ф. Ерісман відзначав, що будь-які зміни фізичних або хімічних властивостей повітря легко відбиваються на самопочутті людини, порушуючи гармонійне рівновагу нашого організму, тобто здоров'я.
Екологічна роль повітряного середовища для людини полягає в наступному:
повітря доставляє організму кисень;
приймає вуглекислий газ і газоподібні продукти обміну;
впливає на терморегуляцію;
через повітря на організм діють сонячні промені;
повітря - резервуар шкідливих газів, зважених речовин і мікробів, що діють на людину.
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, діють на організм тільки комплексно.
Фізичні властивості атмосферного повітря - температура (Т), вологість, атмосферний тиск і швидкість руху составляютметеорологіческіе чинники повітря. Вимірювання їх фізичних параметрів здійснюється спеціальними приладами: температура - за допомогою термометра, вологості - психрометра і гігрометра, швидкості повітря - анемометра (в атмосфері) і кататермометра - в житло, атмосферного тиску - барометром. Гігієнічна оцінка метеорологічних факторів проводиться за ступенем їх впливу на організм, для чого використовуються інтегральні показники: температурна реакція - зміни Т шкіри чола (норма - 33-34 о С) і кистей рук (30-31 о С), 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, жарко; на світло - яскравість, блескость.
Температура повітря залежить від пори року, кліматичного поясу, часу доби, інтенсивності сонячного світіння і підстильної поверхні землі. Сонячні промені, проходячи через атмосферу, що не нагрівають її. Нагрівання повітря відбувається від тепловіддачі ґрунту, що 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, а й амплітуди її коливань. У людини тепло утворюється в результаті окислювальних процесів в 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 о С (для чоловіків - 20 о С, для жінок - 22 о С) і амплітуда її коливань - 2-4 ° С 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 в континентальному або пустельному. Ступінь вологості повітря визначається трьома показниками: абсолютної, максимальної і відносної влажностью.Абсолютная вологість - кількість водяної пари в грамах в 1 м 3 повітря при даній температурі. Максимальна вологість - скільки максимально може міститися в повітрі водяної пари при даній температурі, вимірюється в г на м 3. 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, холодно.
Атмосферний тиск - це тиск атмосферного стовпа повітря в результаті земного тяжіння. На рівні моря тиск постійно: на 1 см 2 - 1,033 кг або 760 мм ртутного стовпа. Гігієнічне значення атмосферного тиску - в підтримці артеріального тиску (АТ). Підвищення або зниження тиску відбивається на фізіологію людини. Для здорової людини ці зміни непомітні, а для хворого вони чутливі: про зміни тиску сигналізує самопочуття. При підвищенні тиску збільшується парціальний тиск кисню (% його залишається тим же): уповільнюється пульс і частота дихання, зменшується максимальне АТ і підвищується мінімальна АТ, зростає життєва ємність легенів, знижується шкірна чутливість і слух, з'являється відчуття сухості слизових оболонок (у роті), посилюється перистальтика кишечника і вихід газів; кров і тканини краще засвоюють кисень, через що поліпшуються працездатність і самопочуття. При штучному підвищенні тиску (у водолазів) збільшується розчинення атмосферного азоту, який добре розчиняється в жирах, нервової тканини і підшкірній клітковині, звідки при декомпресії повільно виходить. При швидкому підйомі водолаза з глибини азот закипає і закупорює дрібні судини мозку, від чого настає смерть водолаза, що вимагає повільного вилучення його з глибин. Але навіть при звичайних режимах роботи водолазам не вдається уникнути емболії азотом судин - у них болять суглоби і часті крововиливи.
Зниження тиску викликає зниження парціального тиску кисню, а при підйомі в гори і зниження його концентрації. Настають симптоми «висотної хвороби»: сонливість, підвищення максимального артеріального тиску і зниження мінімального артеріального тиску, тяжкість в голові, головний біль, апатія, депресія; діє виходить в кров розчинений азот у вигляді болів в суглобах і свербіння. У місті атмосферний тиск нижче, ніж за містом або на рівнині, і менше парціальний тиск кисню. Це визначає прояв симптомів «висотної хвороби» у переїжджають до міста з дачі або з сільської місцевості: настає задишка, серцебиття, запаморочення, нудота, носова кровотеча.
Рух повітря - визначається швидкістю його руху і напрямом вітру. Швидкість вітру вимірюється в м / сек. Хороше самопочуття зберігається при переміщенні повітря зі швидкістю 0,1-0,3 м / сек - це норма для житлових приміщень. Нижня межа руху повітря з гігієнічної боку визначається необхідністю здувати обволікає людини
Ю З Ю Рис №1. Роза вітрів
перегрітий повітря і пар, регулюючи температуру тіла. При підвищенні швидкості повітря до 0,5 м / сек 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. Напрямок вітру визначається країною світу,
звідки він рухається, і називається Румба м. Графічне зображення повторюваності вітру в даній місцевості у напрямку частин світу називається розою вітрів. Наприклад, на рис. №1 зображена троянда вітрів з переважаючим СВ вітром. Розу вітрів обов'язково враховують архітектори при будівництві житлових кварталів і промислових підприємств: житлові квартали слід розташовувати з навітряного боку по відношенню до промислових підприємств.
Крім метеорологічних факторів якість повітряного середовища характеризується іонізацією повітря і сонячною радіацією.
Іонізація повітря утворюється під впливом електричних розрядів, радіоактивних елементів, УФ- і космічних променів. У чистому повітрі переважають легкі негативні іони, в забрудненому - важкі позитивні. Забруднене повітря міст менш іонізований, ніж в сільській місцевості та 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. При цьому замість негативних іонів зростає число позитивних. Людині душно, здається «мало повітря», а в дійсності - мало негативних іонів. Тому рівень іонізації житла є показником чистоти повітря. Гігієнічна роль негативних іонів - негативно заряджають еритроцити, вони краще поглинають і віддають кисень, краще йдуть обмінні процеси в тканинах, знижується ацидоз - поліпшується розумова робота, підвищується працездатність, відступає старість. Мишки в 5-літровій банці, в яку подається навколишнє повітря, пропущений через електроди, гинуть через 2 години, в той час як контрольні зі звичайним повітрям живуть. Тому в оселях використовуються іонізатори повітря типу лампи Чижевського. У лікувальних цілях іонізація повітря використовується для лікування гіпертонії і бронхіальної астми. Тому для ЗСЖ 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 грунту. Сонячне світло діє на організм всіма частинами свого спектра. Видима частина надає общебиологическое 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 нестачі світла напружується і погіршується зір (гострота і 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 ділиться на 1) длинноволновую 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. Опівдні переважає короткохвильова радіація, тому засмагати в цей час небезпечно. УФЛ мають найбільшу біологічну активність. Навесні під їх впливом підвищується обмін речовин, імунітет, працездатність. Вони надають протіворахітіческое дію, тому що під їх впливом в шкірі синтезується вітамін Д, який поліпшує обмін кальцію і кровотворення, стійкість капілярів. Без УФЛ у дітей виникає рахіт, а у дорослих - остеопороз: збіднення кісток кальцієм, що приводить до їх ламкості, руйнуються зуби (карієс). Цей стан називається «світловим голодуванням» - часто воно професійного походження: у шахтарів, у осіб, відряджених на Північ, а також у людей, мало бувають на свіжому повітрі. Профілактика гіповітамінозу Д: перебування на сонці, опромінення УФЛ-лампами, прийом кальциферол. УФЛ ще мають бактерицидну дію - вбивають мікробів, що використовується в медицині для їх знищення за допомогою УФЛ-ламп. Скло вікон послаблюють УФЛ, тому їх треба частіше мити від пилу. УФЛ шкідливо діють на очі, викликаючи їх запалення (фотофтальмію) - професійне захворювання зварників, а також у альпіністів, жителів гірських і арктичних районів. Профілактика: використання захисних щитків, чорних окулярів і ін.