Физические свойства атмосферного воздуха. Метеорологические факторы

Физическое состояние атмосферного воздуха характеризует метеоро­логические факторы, к которым относятся лучистое тепло, температура, влажность и скорость движения воздуха, барометрическое (атмосферное) давление, а также ионизация воздуха и атмосферное электричество. На организм человека воздействует комплекс метеорологических факторов со­вокупность которых составляет климат и погоду.

Гигиеническая оценка метеорологических факторов строится на учете не только их комплексного воздействия на организм человека, но и влия­ния каждого в отдельности. Например, снижение атмосферного давления на 10 - 12 мм рт. ст. приводит к повышению потребления кислорода за счет функции дыхания и кровообращения. Повышение содержания отрицательных аэроионов обусловливает повышение процента использования кислорода вдыхаемого воздуха и основного обмена. Наиболее важными метеорологи­ческими факторами являются солнечная радиация, как главный климато-об­разующий элемент, и температура воздуха, в первую очередь определяющая тепловое состояние организма человека.

Солнечная радиация.

Источником энергии, тепла и света на земном шаре является Солнце. Солнечная энергия нагревает поверхность Земли, вызывает испарение вла­ги, образование воздушных течений и связанные с этими явлениями изме­нения погоды и климата в данной местности.

Лучистая энергия Солнца, поверхность которого имеет температуру

6000 5О 0 С, представляет собой электромагнитные колебания, распространяю­щиеся со скоростью 3.10 58 0 м/с.

Солнечный свет имеет три поддиапазона: ультрафиолетовые лучи (10-400 нм), видимый свет (400-760 нм) и инфракрасные лучи (760-3400 нм), доля которых в общей солнечной радиации по суммарной энергии сос­тавляет соответственно 7,46 и 47%.

Солнечный свет, являясь источником жизни на Земле, оказывает не­посредственное влияние на тепловое состояние организма человека, функцию зрительного анализатора, на витаминный обмен и неспецифическую ре­зистентность организма. Биологическая значимость ультрафиолетовой, инфракрасной радиации

и видимого света различная.

Ультрафиолетовая радиация. Интенсивность ультрафиолетовой радиа­ции, достигающей земной поверхности, зависит от высоты стояния Солнца. Если высота солнцестояния над горизонтом менее 25 5О 0, то наиболее актив­ная в биологическом отношении ультрафиолетовая радиация не достигает земной поверхности.

Наибольшее гигиеническое значение для человека имеют ультрафиолетовые лучи с длинной волны от 200 до 400 нм. По характеру биологичес­кого действия их принято делить на 3 зоны: А - с длинной волны от 400 до 320 нм, В - 320-280 нм и С - 280-200 нм.

Зона А - загарная, или флюоресцентная. Ультрафиолетовые лучи этой зоны вызывают образование в коже меланина - специфического пигмента, вызывающего потемнение кожных покровов.

Зона В, или эритемная зона, ультрафиолетового излучения. Лучи этой зоны вызывают эритему кожных покровов, а также способствуют обра­зованию витамина Д. Биологическая роль витамина Д, как известно, зак­лючается в обеспечении всасывания кальция и фосфора в желудочно-кишеч­ном тракте и депонировании фосфата кальция в костной ткани.

Зона С, или бактерицидная. Ультрафиолетовые лучи этой зоны вызы­вают гибель микроорганизмов, в связи с чем используются для обеззара­живания воды, воздуха и поверхности предметов. Наибольший бактерицид­ный эффект отмечается при длине волны ультрафиолетовых лучей около 265 нм.

УФР области С вызывает эффект на уровне белков ядер клеток и от­мечается высокий бактерицидной активностью. Радиация этого диапазона практически отсутствует в солнечных лучах, достигающих земной поверх­ности, так как поглощается атмосферой. Поэтому для ее получения в ус­ловиях Земли применяют искусственные источники - бактерицидные лампы. Лучи этого диапазона являются желательной "примесью" к УФК источников, предназначенных для облучения человека. Присутствие их не должно пре­вышать 5% от всего потока.

Средневолновая радиация (область) взаимодействует главным образом с молекулами белков протоплазмы клеток. Считается при этом, что белки протоплазмы выполняют функцию дополнительных фильтров, защищая белки ядер клеток от повреждения. Поверхностный слой кожи характеризуется низким коэффициентом проницаемости для УФ-лучей. Тем не менее УФ-лучи зоны В способны проникать в кожу на глубину до 1 мм.

Лучи длинноволновой УФР обладают способностью наиболее глубоко проникать в ткани кожных покровов. Несмотря на это, долгое время счи­талось, что лучи области А биологически неактивны и поэтому их биоло­гический эффект менее изучен. В настоящее время установлено, что лучи этой части солнечного спектра в больших дозах отличаются высокой спо­собностью стимулировать выработку меланина при участии меланостимули­рующего гормона, оказывает тонизирующее действие на состояние ЦНС, надпочечников, ССС и т.д.

Характер реакции организма на УФР определяется также интенсив­ностью воздействия и режимом облучения. Изменяя кратность, длитель­ность и интенсивность лучевого воздействия можно получить противопо­ложные эффекты. К особенностям биологического воздействия УФР следует отнести длительный (до 3 нед.) период последействия.

Для характеристики чувствительности кожи к УФР используется порог эритемной чувствительности или минимальная эритемная доза (МЭД). МЭД ­это минимальное количество УФР, вызывающей эритему. МЭД выражается в джоулях На 1м 52 0. Ее значение в зависимости от индивидуальных особеннос­тей обследуемых лиц колеблется от 60 до 600 Дж/м 52 0 при воздействии УФР с длинной волны 297,6 нм. Но поскольку не всегда имеется возможность точно измерить удельную мощность отдельных монохроматических лучей ис­точника, в медицинской практике величина МЭД часто выражается в мину­тах. При этом учитывается, что при постоянных спектральном составе, мощность и расстоянии источника от облучаемой поверхности количество поступающей энергии пропорционально длительности облучения.

Поскольку эритема от УФР рассматривается как нежелательное явление связанное с передозировкой и разрушением структурных образований кожи, то при использовании УФР с профилактической целью рекомендуется применять субэритемные дозы.

Профилактика ультрафиолетового переоблучения обеспечивается ис­пользованием рациональной одежды и светозащитных очков. Для предохра­нения кожи от солнечных ожогов можно пользоваться различными мазями, простейшая из них состоит из следующей прописи: вазелин - 10,0; окись цинка - 3,0; салол - 1,0. Немаловажную роль в поддержании устойчивости организма к переоблучению ультрафиолетовыми лучами играет организация рационального питания, заключающаяся в увеличении приема белков, вита­минов, минеральных веществ и полиненасыщенных жирных кислот, т.к. они усиленно расходуются в организме при синтезе меланина.

Переоблучение ультрафиолетовыми лучами может способствовать обострению ряда хронических заболеваний, в частности туберкулеза, рев­матизма, нефрита, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, особенно у людей средних и старших возрастных групп. Известно также, что чрезмер­ное облучение лучами может провоцировать рак кожи.

Инфракрасная радиация. Инфракрасное излучение представляет собой электромагнитные колебания, оказывающие в основном тепловое действие.

Их источниками являются все тела с температурой человека в природных и производственных условиях.

Тепловой эффект инфракрасной радиации зависит от мощности и спектра (длин волн) излучения. Если местное действие лучистого тепла, имеющего мощность облучения 0,3 - 0,6 кВт/м 52 0, переносится неопределен­но долгое время, то облучение мощностью 1,6 - 2,1 кВт/м 52 0, можно пере­нести лишь в течение 20-30 с, а больше 3,5 кВт/м 52 0 в течение нескольких секунд.

Коротковолновая часть инфракрасной радиации (до 1400 нм) проникает на глубину тканей до 3 см и вызывает равномерное их прогревание. Длинноволновая часть инфракрасного излучения (1400-1300 нм) задержива­ется в основном в верхних слоях эпидермиса и вызывает быстрое повыше­ние температуры кожи и эритему. Специфической реакцией организма в от­вет на инфракрасный компонент солнечной радиации является тепловой (солнечный) удар. У пострадавших отмечаются повышение температуры тела до 40-42 50 0 С, головная боль, возбуждение, в тяжелых случаях - судороги и потеря сознания. Причиной этого является накопление тепла в организме, вследствие чего происходит расстройство его функций. Тепловые удары часто заканчиваются летально.

Дата добавления: 2013-12-13