Физические свойства воздуха и их значения для организма (температура, влажность, барометрическое давление и скорость движения воздуха).
Микроклимат и его гигиеническое значение.
Атмосферное давление. При изменении внешнего атмосферного давления для уравновешивания его изнутри требуется время, необходимое для увеличения или снижения количества газов, растворенных в организме. В течение этого времени человек может ощущать некоторое чувство дискомфорта, поскольку при изменении атмосферного давления всего на несколько мм. рт. столба общее давление на поверхность тела изменяется на десятки килограммов.С пониженным давлением человек встречается при подъеме на высоту. Основным фактором, который оказывает влияние на человека, является кислородная недостаточность.С увеличением высоты атмосферное давление постепенно снижается. Хотя процентное содержание кислорода в атмосферном воздухе, с поднятием на высоту почти не меняется, но в связи со снижением общего давления снижается и парциальное давление кислорода в нем.Парциальное давление кислорода обеспечивает переход кислорода из альвеолярного воздуха в венозную кровь (за счет разницы парциального давления кислорода в венозной крови и в альвеолярном воздухе-диффузное давление). При малом диффузном давлении артериализация крови в легких затрудняется, наступает гипоксемия(одышка, сердцебиение,бледность кожных покровов и акроцианоз, головокружение, слабость,быстрая утомляемость, сонливость, тошнота, рвота, потеря сознания).В зависимости от парциального давления кислорода в воздухе на разных высотах различают следующие зоны:
1.Индифферентная зона - до 2 км 2. Зона полной компенсации - 2-4 км 3. Зона неполной компенсации - 4-6 км 4. Критическая зона - 6-8 км 5. Смертельная зона - выше 8 км
Снижение барометрического давления при подъеме на высоту приводит и к другим нарушениям состояния организма. Это декомпрессионные расстройства, выражающиеся в расширении газов, находящихся в естественных полостях организма(придаточные пазухи носа, среднее ухо, плохо запломбированные зубы, газы в кишечнике)При этом могут возникнуть боли.Особенно опасны эти явления при резком снижении давления (разгерметизация кабин самолетов). При этом возникают повреждения легких, кишечника, носовые кровотечения. Снижение давления до 47 мм рт. ст. и ниже (на высоте 19 км) приводит к тому,что жидкости в организме закипают при температуре тела, так как давление становится ниже давления водяных паров при этой температуре-возникает подкожная эмфизема.
Водолазные и кессонные работы человек вынужден выполнять при повышенном давлении. Переход к повышенному давлению здоровые люди переносят безболезненно. При переходе из атмосферы с повышенным давлением к нормальному (при декомпрессии) - азот, растворившийся в крови и тканевых жидкостях организма, стремится выделиться во внешнюю атмосферу. Если декомпрессия происходит медленно,то азот постепенно диффундирует через легкие и десатурация происходит нормально. Но в случае ускорения декомпрессии азот не успевает диффундировать через легочные альвеолы и выделяется в тканевых жидкостях и в крови в газообразном виде (в виде пузырьков), При этом возникают болезненные явления, носящие название кессонной болезни-возникновение резких ломящих болей в мышцах, костях и суставах.
2. Движение воздуха. В результате неравномерного нагревания земной поверхности создаются места с повышенным и пониженным атмосферным давлением, что приводит к перемещению воздушных масс. Движение воздуха способствует сохранению постоянства и относительной равномерности воздушной среды (уравновешивание температур, перемешивание газов, разбавление загрязнений), а также способствует отдаче тепла организмом. Особое значение при планировке населенных мест имеет "роза ветров"-графическое изображение повторяемости направления ветров в данной местности за определенный промежуток времени. В жилых и общественных помещениях скорость движения воздуха нормируется в пределах 0,2-0,4 м/с. Слишком маленькая скорость движения
воздуха свидетельствует о плохой вентилируемости помещения, большая(более 0,5 м/с) — создает неприятное ощущение сквозняка.
3. Влажность воздуха. Воздух тропосферы содержит значительное количество водяных паров, которые образуются в результате испарения с поверхности воды, почвы, растительности. Эти пары переходят из одного агрегатного состояния в другое, влияя на общую влажностную динамику атмосферы. Важное значение имеет относительная влажность воздуха - степень насыщения воздуха водяными парами. Она играет большую роль при осуществлении терморегуляции организма. Оптимальной величиной относительной влажности воздуха считается 40-60 %, допустимой — 30-70 %• При низкой влажности воздуха (15-10 %) происходит более интенсивное обезвоживание организма(ощущается повышенная жажда, сухость слизистых оболочек дыхательных путей)Особенно тягостны эти ощущения у температурящих больных. Высокая влажность воздуха неблагоприятно сказывается на терморегуляции организма, затрудняя или усиливая теплоотдачу в зависимости от температуры воздуха .
4. Температура воздуха. С подъемом на высоту температура воздуха постепенно снижается - нормальный температурный градиент. Но в силу особых сложившихся метеорологических условий (низкая облачность,туман) этот температурный градиент иногда нарушается и наступает температурная инверсия, когда верхние слои воздуха становятся более теплыми, чем нижние. Это имеет особое значение в решении проблем,связанных с загрязнением атмосферного воздуха. Возникновение температурной инверсии снижает возможности для разбавления загрязнений, выбрасываемых в воздух, и способствует созданию высоких их концентраций.
5. Терморегуляция. Одним из важнейших условий для нормальной жизнедеятельности человеческого организма является сохранение постоянства температуры тела. Наиболее важным путем теплоотдачи является поверхность тела. С поверхности тела тепло отдается в виде излучения (инфракрасная радиация), проведения (путем непосредственного контакта с окружающими предметами и прилегающим к поверхности тела слоем воздуха) и испарения (в виде пота или других жидкостей).В обычных комфортных условиях соотношение степени теплоотдачи следующее:1. Излучение - 45 %
2. Проведение - 30 % 3. Испарение - 25 % Эти механизмы терморегуляции называются физическими. Химические механизмы заключаются в том, что при воздействии низких или высоких температур изменяются процессы обмена веществ в организме, в результате чего происходит увеличение или снижение выработки тепла.
Микроклимат производственных помещений – микроклиматические условия производственной среды (температура, влажность, давление, скорость движения воздуха, тепловое излучение) помещений, которые оказывают влияние на тепловую стабильность организма человека в процессе труда. Различают абсолютную и относительную влажность.Абсолютная влажность – это количество водяных паров, содержащихся в 1 м3. воздуха. Максимальная влажность – количество водяных паров (в кг), которое полностью насыщает 1 м3 воздуха при данной температуре (упругость водяных паров).Относительная влажность – это отношение абсолютной влажности к максимальной влажности, выраженной в процентах.
Перегревание происходит обычно при высокой температуре окружающей среды в сочетании с высокой влажностью. При сухом воздухе высокая температура переносится значительно легче, потому что при этом значительная часть тепла отдается способом испарения. Особенно хорошо теплоотдача происходит, если сопровождается движением воздуха. Тогда испарение происходит наиболее интенсивно. Однако если высокая температура воздуха сопровождается высокой влажностью, то испарение с поверхности тела будет происходить недостаточно интенсивно или вовсе прекратится. В этом случае теплоотдача происходить не будет, и тепло начнет накапливаться в организме — произойдет перегревание. Различают два проявления перегревания: гипертермия и судорожная болезнь. При гипертермии различают три степени: а) легкая, б) умеренная, в) тяжелая (тепловой удар). Судорожная болезнь возникает из-за резкого снижения в крови и тканях организма хлоридов, которые теряются при интенсивном потении.
Переохлаждение. Низкая температура в сочетании с низкой относительной влажностью и малой скоростью движения воздуха переносится человеком довольно хорошо. Однако низкая температура в сочетании с высокой влажностью и скоростью движения воздуха создают возможности для возникновения переохлаждения. В силу большой теплопроводности воды и большой ее теплоемкости в условиях сырого воздуха резко повышается отдача тепла способом теплопроведения. Этому способствует повышенная скорость движения воздуха. Переохлаждение может быть общим и местным. Общее переохлаждение способствует возникновению простудных и инфекционных заболеваний вследствие снижения общей резистентности организма. Местное переохлаждение может привести к ознобу и отморожению, причем главным образом при этом страдают конечности. При местном охлаждении могут иметь место и рефлекторно возникающие реакции в других органах и системах.Таким образом высокая влажность воздуха играет отрицательную роль в вопросах терморегуляции как при высоких, так и при низких температурах, а увеличение скорости движения воздуха способствует теплоотдаче.