Роль атмосферного воздуха в передаче инфекционных заболеваний

Среди факторов окружающей среды, которые оказывают постоянное и непосредственное воздействие на организм человека, воздух играет наиболее важную роль. Лишение пищи человеком переносится до 70 дней, воды – 3-7 дней, а воздуха – минуты.

Значение атмосферного воздуха в жизни человека многогранно. Человеку воздух нужен как постоянный источник кислорода, необходимый для окислительных процессов и сохранения жизни. Атмосферный воздух является одним из ведущих факторов процессов терморегуляции человека, а также фактором, обуславливающим качество воздуха закрытых помещений.

Состояние воздушной среды в значительной степени определяет количество и качество солнечной радиации на поверхности Земли.

Велико значение процессов самоочищения воздушной среды от газообразных продуктов жизнедеятельности животных и человека, вредных химических веществ техногенного происхождения, патогенной микрофлоры и вирусов.

Атмосфера является одним из важных факторов климатообразования, ее состояние определяет циркуляцию воздушных масс, способствует формированию облаков и атмосферных осадков.

Атмосфера служит источником некоторых видов сырья – из воздуха добывают азот, гелий. Кроме того, воздух используется в промышленности в различных технологических процессах: горение топлива, выплавка металла и др.

По химическому составу чистый атмосферный воздух – это смесь газов: кислорода, углекислого газа, азота и ряда инертных газов (аргон, гелий, криптон и др.). Так как воздух является физической смесью, а не химическим соединением составляющих его газов, то при подъеме даже на десятки километров процентное содержание этих газов практически не меняется. Однако, с высотой в результате уменьшения плотности атмосферы снижаются концентрации и парциальное давление всех газов в воздухе (Пивоваров и др., 2004). Нормирование и степень загрязнения атмосферного воздуха достаточно подробно описано в литературе (Ревич и др., 2004).

Поэтому остановимся на влиянии атмосферного воздуха на здоровье людей.

Кислород. При возрастании температуры воздуха до 30-40⁰ С и большой влажности снижается парциальное давление кислорода, что оказывает негативное влияние на больных с явлениями гипоксии. Установлено, что снижение кислорода в воздухе до 16-15% (при нормальном давлении) переносится организмом безболезненно, однако компенсаторные механизмы при этом будут в состоянии напряжения – это усиление легочной вентиляции, сердечная деятельность. Дальнейшее снижение содержания кислорода во вдыхаемом воздухе приводит к быстрому истощению компенсаторных механизмов организма и его гибели. У здоровых людей кислородное голодание может наблюдаться при полетах (высотная болезнь) и при восхождении на горы (горная болезнь, начинающаяся на высоте около 3 км над уровнем моря). На высоте 7-8 км парциальное давление кислорода таково, что для нетренированных людей без использования кислородных приборов является несовместимым с жизнью. Кислород в чистом виде, как установлено экспериментально на животных, обладает токсическим действием, особенно при повышенном давлении.

Углекислый газ или диоксид углерода в природе находится в свободном и связанном состоянии. До 70% углекислого газа растворено в воде морей и океанов. В состав некоторых минеральных соединений (известняков и доломитов) входит около 22% общего количества диоксида углерода; остальное количество приходится на животный и растительный мир. В атмосферу он выделяется в результате дыхания человека и животных, а также процессов горения, гниения, брожения. Поскольку углекислый газ тяжелее воздуха, поэтому может скапливаться в нижних частях замкнутых пространств. Наиболее важно это для тех мест, где происходят интенсивные окислительные процессы (бродильные чаны, заброшенные шахты или колодцы, на дне которых находятся гниющие или бродящие отбросы). В таких случаях концентрации углекислоты могут достигать значительных величин и представлять опасность для здоровья и существования человека. Концентрация СО₂ до 10% считается опасной для жизни (потеря сознания наступает через несколько минут дыхания таким воздухом). При концентрации до 20% происходит паралич дыхательного центра в течение нескольких секунд.

По содержанию диоксида углерода судят о чистоте воздуха в жилых и общественных зданиях. Значительное накопление этого соединения в воздухе закрытых помещений указывает на санитарное неблагополучие помещения, обусловленное скученностью людей, и плохой вентиляцией (Пивоваров и др., 2004).

Азот наряду с кислородом и углекислым газом входит в состав атмосферного воздуха. Он по количественному составу является наиболее существенной частью атмосферного воздуха. Считают, что азот – индифферентный газ и в воздухе играет роль наполнителя. Жизнь на Земле невозможна без азота; в природе происходит его круговорот. Установлено, что 95% атмосферного воздуха ассимилируется живыми организмами и только 5% связывается в результате физических процессов в природе. Следовательно, основная масса связанного азота имеет биогенное происхождение.

У людей при вдыхании воздуха при повышенном давлении азот начинает оказывать наркотическое действие. Наиболее отчетливо это действие проявляется при давлении воздуха 9 и более атмосфер, что имеет значение при работах на больших глубинах. В таких случаях приходится подавать водолазам воздух иногда в 10 атмосфер и выше. При этом у людей, работающих на глубине, отмечается беспричинная веселость, нарушение координации движения и другие проявления наступившей эйфории. В настоящее время при глубоководных работах для дыхания пользуются не кислородом, а гелиево-кислородной смесью, т.е. азот в воздухе заменяют более инертным газом.