Изучение физических и химических свойств воздуха, влияние на здоровье.

Воздух - один из важнейших элементов окружающей среды. Его наличие – необходимое условие поддержания жизни на Земле. Атмосфера Земли является важным климатообразующим фактором, влияет на терморегуляцию человека, участвует в жизнеобеспечении населения, служит источником сырья промышленного производства при добыче из воздуха азота, кислорода, аргона, гелия. Ближайший к поверхности Земли слой атмосферы - тропосфера. Это место постоянного обитания человека. Верхняя граница тропосферы на экваторе простирается в среднем до высот 15 - 18 км, на полюсах – до 8 - 10 км, в средних широтах – до 10 - 12 км. В этом слое в основном происходят явления, которые мы именуем погодой. Здесь возникают все основные виды облаков, выпадают осадки, формируются воздушные массы и фронты, образуются циклоны и антициклоны. Тропосфера характеризуется относительным постоянством химического состава, неустойчивостью физических свойств воздуха. Кфизическим свойствам воздухаотносятся:

- температура, - влажность, - скорость движения воздуха; - атмосферное давление; - солнечная радиация; - электрическое состояние атмосферы. Температура воздуха: является постоянно действующим фактором, определяющим тепловое состояние внешней среды и организма человека, т.е. теплообмен. Теплообмен человека состоит из двух процессов: теплопродукции и теплоотдачи.

Теплопродукция происходит за счет окисления пищевых веществ и освобождения тепла при мышечных сокращениях, а также от тепла солнца и нагретых предметов, теплого воздуха и горячей пищи.Теплоотдача осуществляется проведением, или конвекцией (за счет разницы температур тела и воздуха), излучением (за счет разницы температур тела и предметов), и испарением (с поверхности кожи, через легкие и дыхательные пути). В состоянии покоя теплопотери конвекцией составляют 15,3 %, излучением - 55,6 %, испарением - 29,1 %. Человек обладает способностью регулировать интенсивность теплопродукции и теплоотдачи, благодаря чему температура его тела остается, как правило, постоянной. Однако при значительных изменениях метеорологических факторов среды состояние теплового равновесия может нарушаться и вызвать в организме патологические сдвиги.

Считается, что комфортное тепловое состояние среды и человека наблюдается при температуре воздуха 17° - 22° С, предельно допустимое – 15° С - 25° С.

При воздействии на организм низких температур воздуха наблюдается нарушение трофики тканей с дальнейшем развитием невритов, миозитов, понижение резистентности организма за счет рефлекторного фактора, что способствует развитию патологических состояний как инфекционной, так и неинфекционной природы. Местное охлаждение может обуславливать возникновение простудных заболеваний. Это связано с рефлекторным снижением температуры слизистой оболочки верхних дыхательных путей (носоглотки). Крайняя степень переохлаждения проявляется в форме обморожений разных участков тела и может привести к гибели человека.Низкие температуры используются: при оказании первой медицинской помощи (мешки со льдом, холод), в криотерапии, закаливании. При длительном воздействии высокой температуры воздуха нарушается водно-солевой и витаминный обмен. Особенно характерны эти изменения при выполнении физической работы и усиленном потоотделении, которое ведет к потере жидкости, солей и водорастворимых витаминов. При высокой температуре воздуха изменяется деятельность ЖКТ. Выделение из организма хлор-иона. Прием большого количества воды сопровождаются угнетением желудочной секреции и снижением бактерицидности желудочного сока, что создает условия для развития воспалительных процессов в ЖКТ. Установлено, что потеря более 30г натрия хлорида ведет к мышечным спазмам и судорогам. Влияние высокой температуры воздуха отрицательно сказывается и на функциональном состоянии ЦНС, что проявляется в ослаблении внимания, нарушении точности и координации движений, замедлении реакции. Это приводит к снижению качества работы и увеличению производственного травматизма. Длительное воздействие высокой температуры на организм может привести к ряду заболеваний. Наиболее частое осложнение – перегревание (тепловая гипертермия), возникающее при избыточном накоплении тепла в организме. Различают легкую и тяжелую формы перегревания. При легкой форме основным признаком гипертермии является повышение температуры тела до 38 градусов и более. У пострадавших наблюдается гиперемия лица, обильное потоотделение, слабость, головная боль. Головокружение, искажение цветового восприятия предметов (окраска в красный, зеленый цвета), тошнота, рвота. В тяжелых случаях перегревание протекает в форме теплового удара. Наблюдается быстрый подъем температуры до 41°С и выше, падение артериального давления, потеря сознания, нарушение состава крови, судороги. Дыхание становится частым (до50 – 60 в минуту) и поверхностным. При оказании первой помощи необходимо принять меры к охлаждению организма (прохладный душ, ванна и др.)

В качестве положительного действия высокие температуры используются в физиотерапии, закаливании.

Измерение температуры проводится термометрами, термографами.

Влажность воздуха- содержание в воздухе водяных паров. В комплексе с температурой и подвижностью воздуха определяет теплообмен организма. Влажность воздуха обуславливается испарением воды с поверхности морей, океанов, больших рек и озер. Вертикальный и горизонтальный воздухообмен способствует распространению влаги в тропосфере Земли. Относительная влажность подвержена суточным колебаниям, что связано, прежде всего, с изменениями температуры, чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его полного насыщения. При исследованиях находят абсолютную, максимальную, относительную влажность, дефицит насыщения влажности и точку росы. Абсолютная влажность дает представление об абсолютном содержании водяных паров в воздухе, но не показывает степени его насыщения, выражается в граммах в кубическом метре воздуха (г/м3). Максимальная влажность – количество водяных паров, необходимое для полного насыщения 1 м3 влагой при данной t⁰(г/м3). В гигиенической практике, как правило, учитывают относительную влажность воздуха.Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах, т.е. процент насыщения воздуха водяными парами в момент наблюдения.

Дефицит насыщения – разница между максимальной и абсолютной влажностью.

Точка росы – температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары насыщают пространство одного кубического метра воздуха. Наиболее гигиеническое значение имеет относительная влажность. В гигиенической практике считается, что оптимальная величина относительной влажности находится в пределах 30 – 60 %. Высокие температуры легче переносятся при сухом воздухе, а при большой относительной влажности (более 90 %) испарение пота прекращается и может наступить перегревание организма. При умеренной относительной влажности до 70 %, потоиспарение усиливается и перегревание не наступает. При низких температурах сухой воздух снижает теплопотери ввиду плохой теплопроводности. Чрезмерно сухой воздух (с относительной влажностью менее 20 %) высушивает слизистую оболочку верхних дыхательных путей, вызывает трещины, инфицирование и воспаление.

Приборы для определения влажности: психрометр, гигрометр, гигрограф.Скорость движения (подвижность) воздуха.

Движение воздуха принято характеризовать направлением и скоростью. Направление определяется той стороной света, откуда дует ветер (можно определить флюгером). Отмечено, что для каждой местности характерна определенная повторяемость ветров преимущественно одного направления. Для выявления закономерности направлений используют специальную графическую величину – розу ветров, представляющую собой линию румбов, на которых отложены отрезки, соответствующие по длине числу и силе ветров определенного направления. Знание этой закономерности позволяет правильно осуществлять расположение на территориях, предназначенных для строительства промышленных предприятий, жилых зданий, объектов общественного назначения. Гигиеническое значение движения воздуха состоит, прежде всего в том, что оно способствует вентиляции жилых кварталов и расположенных там зданий. А также приводит к самоочищению атмосферы от поступающих загрязнений. Воздействие подвижности воздуха на человека появляется в увеличении теплоотдачи с поверхности тела. При низкой температуре окружающей среды усиливается процесс охлаждения организма, при относительно высокой температуре воздуха путем конвекции и испарения увеличивается теплоотдача, что предохраняется организм от перегревания.Наиболее благоприятная скорость движения атмосферного воздуха – 1 - 5 м/сек, в помещениях - 0,1 - 0,3 м/сек. Направление и силу ветра учитывают при строительстве и планировке населенных мест. Приборы для измерения скорости движения воздуха: анемометры.