Климат и здоровье человека

Параметры климата оказывают существенное влияние на са­мочувствие, состояние здоровья и работоспособность человека. Наилучшие условия — когда выделение теплоты человеком рав­няется ее отводу от человека, т. е. при наличии теплового балан­са. Такие условия называются комфортными,а параметры мик­роклимата оптимальными.

Влияние климатических условий на самочувствие человека. От­клонение параметров климата (температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха) от комфортных приво­дит к нарушению теплового баланса. Так, например, понижение температуры окружающего воздуха приводит к повышению разности температур между телом человека и окружающей средой, а следовательно, к увеличению теплоотдачи от организма за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Человек начинает испытывать недостаток тепла, ему становится холодно. Слиш­ком сильное понижение температуры может привести к чрез­мерному переохлаждению организма. Повышение скорости дви­жения воздуха также увеличивает теплоотдачу от организма и может привести к его переохлаждению за счет возрастания отда­чи тепла конвекцией и при испарении пота. При переохлажде­нии организма уменьшается функциональная деятельность орга­нов человека, скорость биохимических процессов, снижается внимание, затормаживается умственная деятельность и, в конеч­ном счете, снижается активность и работоспособность человека. При повышении температуры могут иметь место обратные явления — тепловыделения человека начинают превышать теп­лоотдачу и может возникать перегрев организма. При этом так­же ухудшается самочувствие человека и падает его работоспо­собность. Переносимость человеком повышенной температуры и его ощущения в значительной мере зависят от влажности и ско­рости движения окружающего воздуха. Чем больше влажность, тем меньше испаряется пота, и, следовательно, уменьшается те­плоотдача от организма за счет испарения. При температуре ок­ружающего воздуха свыше 30 "С теплоотдача от организма за счет конвекции и излучения незначительна, а при температуре окружающей среды равной температуре тела человека (36,5 °С) отсутствует вовсе. При температуре окружающей среды большей температуры тела человека тепловой поток за счет конвекции и излучения наоборот направлен от окружающей среды к телу че­ловека. Поэтому в таких условиях практически все выделяемое организмом тепло отдается окружающей среде при испарении пота. При высокой влажности пот не испаряется, а стекает кап­лями с поверхности кожного покрова, имеет место так называе­мое «проливное» течение пота. Высокая температура в сочета­нии с высокой влажностью оказывает изнуряющее воздействие на организм, т. к. в таких условиях не обеспечивается даже ми­нимально необходимая теплоотдача от организма. Наблюдается интенсивный перегрев организма, человек не способен выпол­нять не только тяжелую физическую, но даже в течение длитель­ного времени легкую работу. Эффективность всех видов умст­венного труда также резко снижается.

Не только избыточная влажность, но и недостаточная влаж­ность отрицательно действует на организм человека. При неболь­шой влажности и особенно при высокой температуре окружаю­щего воздуха из-за интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек наблюдается их пересыхание, растрескивание, а затем и загрязнение болезнетворными микроорганизмами. С потом из организма человека выводятся вода и соли, их потеря ведет к сгу­щению крови и нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. Обезвоживание организма влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения. Сильное обезвоживание (на 15...20 %) может привести к смертельному ис­ходу. При высокой температуре и недостатке воды в организме усиленно расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки.

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью воздуха, может привести к перегреванию организма выше допустимого предела — гипертер­мии— состоянии, при котором температура тела поднимается до 38 °С и выше. Следствием гипертермии может являться тепловой удар, при этом наблюдается головная боль, общая слабость, го­ловокружение, тошнота, рвота, пульс и дыхание учащаются, по­является бледность, синюшность, расширяются зрачки, могут появляться судороги и произойти потеря сознания.

Длительное воздействие низкой температуры, особенно в со­четании с повышенной скоростью движения воздуха (ветром), может привести к переохлаждению организма ниже допустимого предела — гипотермии.При продолжительном действии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха увели­чиваются, нарушается обмен веществ. Так, при интенсивном ох­лаждении интенсивность углеводных обменных процессов мо­жет возрасти в 3 раза в сравнении с уровнем основного обмена. Появляется мышечная дрожь, при которой никакой работы не совершается, а вся энергия превращается в теплоту. Это есть ре­акция организма, пытающегося увеличить интенсивность тепло­выделений в организме и предотвратить снижение температуры внутренних органов. Однако при продолжении действия холода могут возникнуть холодовые травмы и даже наступить смерть.

Кроме температуры, влажности и скорости движения воздуха на самочувствие человека оказывает влияние такой климатиче­ский параметр, как барометрическоедавление воздушной среды. Особенно чувствительны к изменению давления люди с заболе­ваниями сердечно-сосудистой системы и гипертонией. От давления существенным образом зависит дыхание человека, а точнее, поступление кислорода в организм человека. Основным элемен­том легких является большое число легочных пузырей — альве­ол, стенки которых пронизаны сетью очень мелких (капилляр­ных) кровеносных сосудов. Общая поверхность альвеол взросло­го человека достигает 100... 150 м². Кислород поступает в кровь, проникая через стенки альвеол за счет процесса диффузии. Ин­тенсивность проникновения кислорода из альвеол в кровь (диф­фузии) определяется парциальным давлением кислорода в воз­духе. Что такое парциальное давление? Воздух состоит из смеси газов — азота, кислорода, углекислого газа, инертных газов и др. Давление, которое имел бы каждый из газов, составляющих воз­дух, если бы удалить остальные газы из объема, занимаемого воздухом, называют парциальным. Общее давление воздуха складывается из парциальных давлений отдельных составляю­щих воздух газовых компонент. Поэтому, если из воздуха уда­лить все газы, кроме кислорода, находящегося в нем, то давле­ние будет равно парциальному давлению кислорода. Наиболее интенсивно диффузия кислорода из альвеол в кровь происходит при парциальном давлении кислорода 100... 120 мм рт. ст. (1 мм рт. ст. примерно равен 9,8 Па). При парциальном давлении ки­слорода ниже этих пределов снижается проникновение кислоро­да в кровь, что приводит к затруднению дыхания и увеличению нагрузки на сердечно-сосудистую систему человека.

Изменение давления за счет климатических условий невели­ко, поэтому здоровые люди не наблюдают каких-либо заметных изменений в своем самочувствии. Однако с изменением высоты атмосферное давление, а следовательно, и парциальное давление кислорода меняется весьма существенно. Это особенно заметно при подъеме в горах. Так, на высоте 3 км парциальное давление кислорода равно примерно 70 мм рт. ст., на высоте 4 км — 60 мм рт. ст. При недостаточном парциальном давлении кислорода на­ступает кислородное голодание — гипоксия.При гипоксии появ­ляется головная боль, головокружение, замедленная реакция, нарушение нормальной работы органов слуха и зрения, наруше­ние обмена веществ. К таким условиям человек может адаптиро­ваться (приспособиться) за счет постепенной акклиматизации к Длительному пребыванию на различных высотах. Известно рас­положение населенных пунктов на высоте около 4 км. На боль­ших высотах длительное пребывание затруднено. Здоровые, тре­нированные люди (например, альпинисты) могут переносить

пребывание на больших высотах, однако и для них это экстре­мальные условия, и их работоспособность при этом снижается. Известны случаи подъема альпинистов (в том числе отечествен­ных) на высочайшую вершину мира Джомолунгму (г. Эверест — 8848 м) без использования кислородных масок.

С гипоксией человек может встретиться не только в горах на больших высотах, но и при полете на самолете при разгермети­зации кабины. Как правило, на производстве давление воздуш­ной среды может лишь незначительно отличаться от давления окружающей среды. Однако для ряда профессий давление воз­душной среды является исключительно важным не только для самочувствия человека, но и для его жизни — например, летчи­ков и водолазов.