Самостійна робота № 8

Тема: Основні фізичні властивості атмосферного повітря та їх вплив на здоров’я людей

Основними фізичними властивостями атмосферного повітря є: сонячна радіація, температура, вологість і рухливість повітря, тиск, електричний стан атмосфери, аеронізація повітря [3 – 6, 9, 12, 16, 18].

Сонячна радіація

Біологічна дія сонячної радіації залежить від  її структури. На поверхню Землі падає 59% інфрачервоного випромінювання, 40% видимого і 1% УФ. Під дією УФ-променів виникають первинні фотоелектричні і наступні складні фотохімічні  процеси, що сприяють утворенню вітаміну D.

Довгохвильова УФ-радіація (315-400 нм УФ-А) спричиняє підвищення температури шкіри й підвищення кровопостачання її опроміненої ділянки (за рахунок розширення судин), а дія короткохвильової (280-315нм УФ-В) УФ-радіації призводить до зниження температури шкіри та її почервоніння.

Бактерицидна дія УФ-променів використовується в практиці для санації (лікування, оздоровлення) і дезінфекції різних об’єктів навколишнього середовища – повітря, води, харчових продуктів тощо. УФ-радіація знезаражує воду від тифозної,  кишкової палички та різних мікроорганізмів, що відіграє серйозну роль у самоочищенні рік і морів (механізм дії: у тілі бактерії виникають фотохімічні реакції, які ведуть до хімічних змін та знищення бактерій). Під дією УФ-променів змінюється газовий склад атмосфери.

Під впливом УФ-променів підвищуються імунно-біологічні властивості організму людини: краще відбувається загоєння ран, заспокоює біль, сприятливо впливає на обмін речовин.

Недостатнє опромінення організму людини УФ-радіацією може стати причиною зниження адаптаційних можливостей організму до інфекцій та токсичних агентів, порушення обміну речовин, зростання захворюваності. Але можливе й спричинення захворювань під дією УФ-променів, одне з них – онкологічні захворювання.

Видима ділянка спектра сонячної радіації знаходиться в проміжному положенні між УФ- та інфрачервоними променями. Видима частина радіації підвищує рівень життєдіяльності організму через органи зору, шкіру і має велике значення для підтримування біологічних ритмів. Вважається: червоно-жовті кольори діють збуджувально; синьо-фіолетові – заспокійливо; зелений – нейтрально.

Біологічна дія інфрачервоної радіації полягає в основному в тепловому ефекті. Довгохвильові інфрачервоні промені поглинаються шаром шкіри, а короткі проникають глибше. Світла шкіра поглинає 38% інфрачервоних променів, а темна – 58%.

При перебільшенні інфрачервоного опромінювання підвищується температура тіла, кров’яний тиск, відбувається прискорення пульсу, зміни в обміні речовин і як крайній випадок може відбутися сонячний удар. Основна реакція організму людини на дію видимої та інфрачервоної радіації проявляється у зміні терморегуляції організму.

Температура

Температура впливає на процеси теплоутворення і тепловіддачі в організмі людини. Зниження чи підвищення температури повітря приводить до перерозподілу в організмі терморегуляційних процесів. Усі вони регулюються центральною нервовою системою (ЦНС).

Сприятлива дія підвищених температур широко використовується як термотерапія (водолікування, сухоповітряні ванни). Але перебільшена дія підвищених температур може призвести до перегрівання організму і теплового удару. Розрізняють 4 ступені перегрівання організму:

І  –  стійке пристосування до  t ~ 40ºC;

ІІ – часткове пристосування до t ~50ºC, супроводжується підвищенням температури тіла до 38.5ºС;

ІІІ – зрив пристосування організму з t > 60ºC, при цьому  t тіла може досягти 40ºС;

ІV – повна відсутність пристосування організму, веде до теплового удару.

При охолодженні організму також розрізняють 4 стадії:

І – компенсаторне, коли терморегуляційні реакції організму носять захисний характер;

II – III – погіршення самопочуття з фізіологічними відхиленнями в роботі серцево-судинної системи та м’язів;

IV – коматозне, що характеризується непритомністю.

Охолодження організму супроводжується різким зниженням  імунологічної реактивності організму.

Вологість

Повітря вважається сухим при відносній вологості до 55%, при 56-70% − помірно сухим, 71-85% − помірно вологим і вище 85% − дуже вологим.

Вплив вологості на організм людини проявляється у впливі на його тепловий обмін та здійснюється шляхом зміни  тепловіддачі за рахунок випаровування водяних парів через шкіру й легені. Збільшення вологості утруднює тепловіддачу  випаровуванням і цим пояснюється погане самопочуття людини в теплій та вологій атмосфері. Сухе повітря викликає сухість слизових оболонок і їх тріщини.

Рух повітря

Особливе значення для перемішування шкідливих домішок в атмосфері має рухомість повітря (швидкість вітру). Тому відповідний режим вітрів у кожному конкретному районі  суттєво впливає на стан здоров’я людей.

Рух повітря має також велике значення і для повітряного обміну приміщень, що вентилюються. Біологічне значення руху повітря полягає у тому, що він впливає на терморегуляторні процеси: вже при невеликих кількостях до 0,25 м/c відбувається зниження температури шкіри. Це особливо важливо для запобігання перегрівання організму в гарячих мікрокліматологічних умовах.

Тиск повітря

Вплив атмосферного тиску на організм найчастіше появляється в умовах гірського клімату, під час висотних польотів. При цьому знижений тиск діє через падіння парціального тиску кисню, що зменшується пропорційно падінню атмосферного тиску. При підійманні на висоту парціальний тиск кисню падає ще швидше, ніж атмосферний тиск. Це пояснює, чому люди не можуть жити вище ніж 5200 м.

Електричний стан атмосфери

Проявляється у таких явищах, як блискавки, іонізація повітря, наявність електронних полів і потоків тощо. До антропогенних джерел електромагнітних полів належать радіостанції, телевізійні центри, високовольтні лінії.

Земля має заряд “-”,  повітря  “+”, тому створюється певне силове поле, напруга якого посилюється під час громовиць, що може суттєво впливати  на фізіологічний  та психологічний стан людей (особливо хворих).

Геомагнітне поле Землі залежить від сонячної радіації, яка періодично змінюється залежно від спалахів на поверхні Сонця. Біологічна дія цих процесів виявляється у зміні складу крові (зменшення кількості еритроцитів і лейкоцитів), підвищенні її згортання. Тому в цей час спостерігається збільшення кількості гіпертонічних кризів, інсультів, інфарктів.

Для попередження несприятливого впливу на ЦНС людини антропогенних джерел електромагнітних полів  висота підвішування високовольтних ліній електропередач має бути такою, щоб людина не підлягала тривалій дії поля напругою понад 0,5 кВ/м.

Аеронізація  повітря

Вона відбувається   внаслідок радіоактивного випромінення Землі під дією космічних променів, УФ і корпускулярного випромінення Сонця. Результатом процесу аеронізації є наявність в атмосфері вільних електронів, іонів. Аеронізація відіграє важливу роль у характеристиці  кліматофізичних і гігієнічних особливостей місцевості, простору приміщень.

Біологічне значення  аеронізації полягає у тому, що позитивний вплив деяких курортів  пояснюється саме підвищеною аеронізацією й особливо наявністю у повітрі аеронів негативної полярності. Іони, що контактують зі шкірою, віддають їй свій заряд.  Теж саме відбувається і в легенях.

Різно заряджені іони діють на організм людини по-різному. Вважається, що сприятливий ефект на ЦНС, серцево-судинну, дихальну системи, на обмінні процеси має дія негативно заряджених іонів. Негативні аерони прискорюють загоєння ран. Діючим чинником аеронів негативного заряду є негативно заряджений кисень, а позитивного – позитивно заряджений діоксид вуглецю.

Суть аеронізації: при дії на атом або молекулу достатньої кількості енергії один із зовнішніх електронів відщеплюється від атома, внаслідок чого відбувається позитивне зарядження атома, а електрон, що відщепився, приєднується до нейтрального атома і передає йому негативний заряд.

Питання для самоперевірки

1.    Перелічіть основні фактори стану атмосфери, що безпосередньо впливають на життєдіяльність людей.

2.    Які фактори є пріоритетними для стану атмосфери вашого міста та яка біологічна дія цих факторів на організм людей ?

3.    Які захворювання у людей можуть виникати внаслідок негативної дії фізичних факторів атмосферного повітря ?

&  Література:    [3 – 6, 9, 12, 16, 18]

1. Національна доповідь України про гармонізацію життєдіяльності суспільства у навколишньому природному середовищі. Спеціальне видання до 5-ої Всеєвропейської конференції міністрів навколишнього середовища “Довкілля для Європи”. – Київ, 2003. – 128 с.

2. Програма охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів та забезпечення  екологічної політики з урахуванням регіональних пріоритетів Полтавської області на період до 2010 року. – Полтава, 2001. – 220 с.

3. Барановський В.А. Екологічний атлас України. – К: Географіка, 2000. – 40 с.

4. Даценко І.І. Гігієна та екологія людини: Навчальний посібник для вузів.− Львів: Афіша, 2000 – 248 с.

5. Литвинова Г.О. Гігієна з основами екології: Підручник для вузів.− К.: Здоров'я,  1999. – 368 с.

6. Кутепов Е.М., Вашкова В.В., Чарыева Ж.Г. Особенности воздействия факторов окружающей среды на состояние здоровья отдельных групп населения// Гигиена и санитария. – 1999. – №6. – С.13 – 17.

7. Методичні вказівки до вибору та обґрунтування критеріїв і показників сталого розвитку різних ландшафтних регіонів України / А.Г. Шапар, В.Б. Хазан, М.В.Мажаров, О.К. Лівшиць, М.В. Кушинов, Я.Я. Сердюк, М.А. Ємець. – Дніпропетровськ: ІППЕ НАН України, 1999. – 88 с.

8. Транхтенберг И.М. Приоритетные аспекты проблем медицинской экологии в Украине // Здоровье Украины. – 1999. – 1 августа №8. – С.3.

9. Кондратюк В.А. Загальна гігієна з основами екології: Підручник / В.А. Кондратюк, В.М. Сергета, Б.Р. Бойчук та ін. / За ред. В.А. Кондратюка. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2003. – 592 с.

10.  Бердник О.В., Серих Л.В. Екологічні аспекти оцінки стану здоров'я населення// Довкілля та здоров'я. – 2001– №2. – С. 32-33.

11.  Сердюк А.М., Бариляк І.Р., Горбань Є.М. Стан і перспективи розвитку пріоритетного наукового напрямку „Охорона навколишнього середовища” //Лікарська справа / Врачебное дело. – 1998 – №4 – С. 3-6.

12.  Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. Введение в экологическую эпидемиологию: Учебное пособие. – М.: Издательство МНЭПУ, 2001. – 264 с.

13.  Сидоренко Г.И., Захарченко М.П., Кошелев Н.Ф. Экогигиена – наука о планетарном здоровье // Вестник Российской акад. медиц. наук. – 1995.– №3.– С.3.

14.  Сердюк А.М. Навколишнє середовище і здоров'я населення України //Довкілля та здоров'я. – 1998 –  №4 – С.2-6.

15.  Зербіло Д.Д. Екологічна патологія та екологічна нозологія: новий напрям у медицині // Пульсар. – 2001. – №6. – С. 10-13.

16.  Попов О.И., Коробчанский В.А. Эколого-гигиенические аспекты оценки и прогнозирования состояния здоровья населения в связи с проблемой загрязнения воздушной среды // Довкілля та здоров'я. – 1999. – №3. – С.33-35.

17.  Київ 2003 через Оргус. Досвід цифрового виміру довкілля України в часі та просторі. Довілля для Європи. − Видавництво „КВІЦ”.

18.  Загальна гігієна: пропедевтика гігієни: Підручник / Є.Г.Гончарук та ін. – К.: Вища школа, 1995. – 552 с.

19.  Алексеева Т.И., Козлов А.И., Курбатова О.Л. и др. Экология человека: Учебное пособие. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2001. – 440 с.