Гелиокосмические факторы

Солнечная радиация – это интегральный поток корпускулярных частиц (протоны, альфа-частицы, элек-троны, нейтроны, нейтрино и другие) и электромагнитного (фотонного) излучения. Ультрафиол радиация (УФР) Солнца с длиной волны меньше 290 нм полностью поглощается кислородом и озоном в верхних слоях земной атмосферы. Тем не менее, загрязнение атмосферы промышленными выбросами, особенно фреоном, оказывает содействие разрушению и утоньшению озонового слоя атмосферы, в этих регионах появлению так называемых «озоновых дыр», из-за которых ближе к поверхности земли проникают более короткие и опасные для всего живого УФ лучи.

Биологическое действие УФР: биогенное (общестимулирующее, Д-витаминообразующее, пигментообразующее) и абиогенное (бактерицидное, вирулицидное, канцерогенное и т.п.).

1. Общестимулирующее (эритемное) действие УФР присуще диапазону 250-320 нм, с максимумами 250 и 297 нм (двойной пик), и минимумом при 280 нм. Это действие проявляется фотолизом белков кожи (УФ лучи проникают в кожу на глубину 3-4 мм) с образованием токсических продуктов фотолиза - гистамина, холина, аденазина, пиримидиновых соединений и других. Последние всасываются в кровь, стимулируют обмен веществ в организме, ретикулоэндотелиальную систему, костный мозг, повышают количество гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов, активность ферментов дыхания, функцию печени, стимулируют деятельность нервной системы и т.п. Общестимулирующее действие УФР усиливается благодаря ее эритемному эффекту - рефлекторному расширению капилляров кожи, особенно, если одновременно имеет место достаточно интенсивное инфракрасное излучение. Эритемный эффект при чрезмерном облучении может закончиться ожогом кожи.

2. Д-витаминообразующее (антирахитическое) действие УФР присуще для диапазона 315-270 нм (область В) с максимумом действия в диапазоне длины волны 280-297 нм. Действие состоит в расщеплении кальциферолов: из эргостерина (7,8-дегидрохолестерина) в кожном сале (секрете сальных желез) под влиянием УФИ, благодаря расщеплению бензольного кольца, образуется витамин Д2 (эргохолекальциферол) и витамин Д3 (холекальциферол), а из провитамина 2,2-дегидроэргостерина – витамин Д 4.

3. Пигментообразующее (загарное) действие УФР характерно для диапазонов области А, В и длиной волны 280-340 нм с максимумами при 320-330 нм и 240-260 нм. Оно обусловлено преобразованием аминокислоты тирозина, диоксифенилаланина, продуктов распада адреналина под влиянием УФР и фермента тирозиназы в черный пигмент меланин. Меланин защищает кожу (и весь организм) от избытка УФИ, видимого инфракрасного излучения.

4. Бактерицидное (абиотическое) действие УФР присуще области С и В и охватывает диапазон волн с длиной от 300 до 180 нм с максимумом при длине волны 254 нм (по другим данным – 253,7-267,5 нм). Под влиянием УФР сначала возникает раздражение бактерий с активацией их жизнедеятельности, которая с увеличением дозы УФР изменяется бактериостатическим эффектом, а затем - фотодеструкцией, денатурацией белков, гибелью микроорганизмов.

5. Канцерогенное действие УФР проявляется в условиях жаркого тропического климата и на производствах с высокими уровнями и продолжительным действием технических источников УФИ (электросварка и т.п.).

Практической медициной накоплен значительный материал о положительном действии естественного (солнечного) и искусственного УФ облучения (УФО) в профилактических дозах по соответствующим схемам на развитие и течение сердечнососудистых заболеваний. Для первичной и вторичной гелиопрофилактики заболеваний и функциональных состояний организуются аэросолярии (солнечно-воздушные ванны) и лечебные пляжи, на которых должны быть исключены условия как перегревания, так и переохлаждения организма (защита от ветров). Для приема солнечных ванн целесообразнее использовать топчаны или шезлонги, реже пляжный песок. Продолжительность инсоляций определяется при помощи специальных таблиц, составленных с учетом солнечного климата местности

13. Большее внимание уделяется косвенному влиянию погоды, которое обусловле­но апериодическим изменением погодных условий. Эти изменения вступают в резонанс с обычными присущими человеку физиологическими ритмами. Человек в основном приспособился к смене дня и ночи, времен года. Что же касается апериодичных, резких изменений, то они оказывают неблагоприят­ное действие. Особенно это касается метеолабильных или метеочувствитель­ных людей и проявляется в так называемых метеотропных реакциях.

У большинства метеочувствительных людей они про­являются ухудшением общего самочувствия, нарушениями сна, чувством тре­воги, головными болями, снижением работоспособности, быстрой утомляемо­стью, резкими скачками АД, ощущениями боли в сердце и др.

Выделяют 3 степени тяжести метеотропных реакций:

1. Легкая степень - характеризуется жалобами общего характера - недомо­гание, усталость, снижение работоспособности, нарушения сна и тд.

2. Средняя степень - гемодинамические сдвиги, появление симптоматики, характерной для основного хронического заболевания

3. Тяжелая степень - тяжелые нарушения мозгового кровообращения, гипер­тонические кризы, обострения ИБС, астматические приступы и тд.

Профилактика метеотропных реакций может быть повседневной, сезон­ной и срочной.

Повседневная профилактика подразумевает общие неснецифические ме­роприятия - закаливание, занятия физкультурой, пребывание на свежем воз­духе и тд.

Сезонная профилактика проводится весной и осенью, когда наблюдаются так называемые сезонные нарушения биологических ритмов и подразуме­вает применение лекарственных средств, витаминов.

Срочная профилактика проводится непосредственно перед изменением погоды (на основании данных специализированного медицинского прогноза погоды) и заключается в использовании лекарственных препаратов для пре­дотвращения обострения хронических заболеваний у данного больного.

1. Определение охлаждающей способности воздуха по кататермометру. Этот прибор позволяет определить величину потери тепла физическим телом в зависимости от температуры и скорости движения окружающего воздуха.

2. Метод эффективно-эквивалентных температур. Производят сопоставление определенных сочетаний температуры, влажности и скорости движения воздуха с субъективными ощущениями человека.

3. Метод результирующих температур. Оценивает комплексное действие температуры, влажности, скорости движения воздуха и величины теплового излучения.

Метод 3 учитывает 4 фактора, методы 1 и 2 учитывают температуру, влажность и движение воздуха. Методы 1 и 2 используют в курортологии, а метод 3 для оценки воздействия микроклимата на человека.

Измерение температуры: ртутные и спиртовые термометры, электротермоанемометр.

Измерение влажности: психрометры, гигрометры, электрогигрометры, гигрографы.

Измерение скорости движения воздуха: кататермометр, электроанемометры

Измерение радиационной температуры: шаровый термометр

РТ определяют по специальным номмограм (оптимально 19 град)

14. (стр 19 уч.почитать про газы можно) Атмосфера – это физическая смесь газов

Состоит из 5ти слоев: тропосфера (20 км), стратосфера (до 60 км), мезосфера (до 80 км), ионосфера (до 1000 км), экзосфера (до 55000 км)

Особенности тропосферы:

· наличие водяных паров

· колебания суточной и сезонной температур, колебания климата

· движение воздуха в различных направлениях

· наличие посторонних примесей

Особенности стратосферы:

· перемещение воздуха в горизонтальной плоскости

· постоянная минусовая температура

Функции атмосферы:

· защитная

· формирование климата

Состав атмосферы:

Азот.Является инертным газом, не поддерживает дыхание и горение. Есть круговорот азота в природе. Является разбавителем кислорода!!! Обладает наркотическим действием. Имеет роль в происхождении кессонной болезни.	78,08%
Кислороднеобходим для окислительных процессов, а в крови находится в виде оксигемоглобина. Участвует в процессах горения. Кислород восполняется растениями и фитопланктоном. В чистом виде кислород обладает токсическим действием.	20,95
Диоксид углерода (углекислый газ) В атмосферу выделяется в результате дыхания, горения, гниения, брожения. Поглощается растениями для фотосинтеза. СО2 стимулирует дыхательный центр.   Инертные газы-10-3 до 10-6(аргон.гелий.криптон)	0,03-0,04

Эколого-гигиенигеское значение кислорода. Важнейшей составной частью атмосферного воздуха является кислород, количество которого в земной атмосфере составляет около 1,18 – 10(15ст) т. Постоянное содержание кислорода поддерживается за счет непрерывных процессов обмена его в природе. С одной стороны, кислород непрерывно потребляется при дыхании человека и животных, расходуется на поддержание процессов горения и окисления, с другой - поступает в атмосферу за счет процессов фотосинтеза. Наземные растения и фитопланктон океанов полностью восстанавливают естественную убыль кислорода. В результате интенсивного перемешивания воздушных масс концентрация кислорода в воздухе остается практически постоянной.

При падении парциального давления кислорода могут развиваться явления кислородного голодания, что наблюдается при подъеме на высоту. Критическим уровнем является парциальное давление кислорода ниже 110 мм рт. ст. Снижение парциального давления кислорода до 50-60 мм рт. ст. обычно несовместимо с жизнью. В то же время повышение парциального давления кислорода до 600 мм рт. ст. (гипероксия) также ведет к развитию патологических процессов в организме, что сопровождается уменьшением жизненной емкости легких, отеком легких и пневмонией.

Озон и его гигиеническое значение. В атмосферном воздухе под влиянием коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца молекулы кислорода диссоциируют с образованием атомарного кислорода. Вновь образованные атомы кислорода присоединяются к нейтральной молекуле кислорода, образуя озон. Одновременно с образованием озона происходит его распад. Общебиологическое значение озона велико. Он выполняет очень важные экологические функции, поглощает коротковолновое УФ-излучение, обладающее выраженным губительным действием на биологические объекты. Концентрация озона в атмосфере неравномерно распределяется по высоте. С приближением к поверхности Земли концентрация озона уменьшается, так как уменьшается интенсивность УФ-радиации, что снижает интенсивность процессов синтеза озона. Концентрации озона в атмосферном воздухе непостоянны и колеблются от 20- 10(-6ст) до 60 – 10(-6степени) %. Весной концентрация озона выше, чем осенью. Озон обладает окислительными способностями, в загрязненном воздухе городов его концентрация ниже, чем в воздухе сельской местности. Поэтому его долгие годы рассматривали как показатель чистоты атмосферного воздуха. Однако отношение к этому показателю изменилось. Наличие значительных концентраций озона в крупных населенных пунктах, вблизи больших транспортных магистралей подтверждает его антропотехногенное происхождение.

Азот (N2), его эколого-гигиенигеское значение. Считается, что азот - газ индифферентный. В атмосфере азота невозможна жизнь. Азот воздуха усваивается некоторыми видами почвенных бактерий, а также сине-зелеными водорослями. Под влиянием электрических разрядов азот превращается в оксиды азота, которые, выпадая с атмосферными осадками, обогащают почву солями азотной и азотистой кислоты. Последние усваиваются растениями и служат для образования белка. Наряду с усвоением азота происходит его выделение в атмосферу. Свободный азот образуется при процессах горения древесины, угля, нефти. В природе происходит непрерывный круговорот, в результате которого азот атмосферы превращается в органические соединения, восстанавливается и поступает в атмосферу, затем вновь связывается биологическими объектами.

Азот необходим как разбавитель кислорода, так как дыхание чистым кислородом приводит к необратимым изменениям в организме. Однако повышенное содержание азота во вдыхаемом воздухе способствует наступлению гипоксии вследствие снижения парциального давления кислорода. При увеличении содержания азота в воздухе до 93 % наступает смерть.

При вдыхании воздуха под повышенным давлением азот начинает оказывать наркотическое действие. Наиболее отчетливо это действие проявляется при давлении воздуха в 9 и более атмосфер. Это имеет большое значение при работе на больших глубинах, когда воздух приходится подавать под высоким давлением, иногда превышающим 10 атмосфер. В настоящее время при работах на больших глубинах для дыхания пользуются не воздухом, а специально приготовленной гелиево-кислородной смесью, т. е. азот в воздухе заменяют более инертным газом.

Диоксид углерода как косвенный показатель загрязнения воздуха закрытых помещений. Содержание диоксида углерода в атмосферном воздухе 0,03-0,04 %. Тем не менее он имеет очень большое эколого-гигиеническое значение.

Основными источниками поступления диоксида углерода в атмосферу являются: дыхание человека, животных, растений (человек в спокойном состоянии в сутки выделяет до 500 л CO2); процессы биологического горения органических веществ; сжигание топлива; действующие вулканы и термальные источники, лесные пожары; большие водные поверхности, преимущественно морей и океанов. Мощным аккумулятором CO2 являются моря и океаны. При уменьшении парциального давления CO2 в атмосферном воздухе поверхность морей и океанов выделяет диоксид углерода. При избыточном же содержании углекислого газа в атмосфере он активно поглощается морской поверхностью. Диффузия газов и постоянные ветры равномерно распределяют его в атмосферном воздухе.

Значительная часть CO2 поглощается из воздуха зелеными растениями при действии дневного света в процессе фотосинтеза. Процессы образования и ассимиляции углерода взаимосвязаны, благодаря чему содержание его в атмосферном воздухе постоянно и составляет 0,03 %. За последнее время наблюдается увеличение его концентрации в воздухе промышленных городов за счет интенсивного загрязнения продуктами сгорания топлива. Кроме того, на планете активно вырубаются большие зеленые массивы - основные потребители диоксида углерода. В связи с этим обсуждается возможность возникновения так называемого "парникового эффекта" атмосферы, так как углекислота активно задерживает инфракрасную радиацию Земли и не дает ей уходить в космическое пространство. В результате происходит повышение среднегодовой температуры атмосферного воздуха, что способствует изменению климата на значительных пространствах Земного шара.

Диоксид углерода играет большую роль в жизнедеятельности животных и человека, так как является основным регулятором дыхания; участвует во многих буферных системах; поддерживает гомеостаз; регулирует рН биологических сред. За сутки в организме человека образуется до 500 л CO2.

Избыток CO2 ведет к появлению целого ряда нарушений в организме, так как способствует повышению кислотности тканей (тканевой аноксии).

Уже при концентрации CO2 во вдыхаемом воздухе на уровне 3 % появляется одышка, дыхание углубляется и учащается. При концентрации углекислоты во вдыхаемом воздухе до 4 % у человека появляются ощущение сдавления головы, головная боль, возбуждение, сердцебиение; повышение кровяного давления; обмороки, гипоксия. Содержание углекислоты 8-10 % сопровождается потерей сознания, наступает смерть от остановки дыхания. Если человек попадает в атмосферу углекислоты (20 %), это вызывает мгновенную гибель от паралича мозговых центров.

В обычных условиях человек не сталкивается с такими концентрациями CO2. Это может иметь место в производственных условиях (бродильные цеха - пивоваренное производство); в герметически замкнутых помещениях (убежище, шлем водолаза, подводная лодка - в аварийных ситуациях, на военных объектах). Первые клинические симптомы отравления углекислотой (одышка) появляются при ее содержании во вдыхаемом воздухе на уровне 3 %.

В гигиеническом отношении содержание диоксида углерода является важным показателем, по которому судят о степени загрязнения воздуха в жилых и общественных зданиях. Основной источник загрязнения этих помещений - человек, в результате жизнедеятельности которого активно выделяются антропотоксины

(более 100 химических соединений). Многие из этих соединений более токсичны, чем диоксид углерода. С чем же связано то, что в качестве показателя загрязнения выбран диоксид углерода? На это есть вполне объективные причины.

Во-первых, СО2, постоянно выделяясь при дыхании, лучше всего характеризует человека как источник загрязнения воздушной среды жилища. Закономерности обмена и элиминации диоксида углерода из организма человека изучены с учетом пола, возраста, нагрузки, в то время как механизмы образования и выделения антропотоксинов установлены недостаточно.

Во-вторых, исследователями, еще со времен М. Петтенкофера, отмечена тесная корреляция между накоплением CO2 в воздухе жилища и денатурацией воздушной среды, а именно, изменением ее химических свойств (накоплением антропотоксинов) и физических параметров (повышением температуры; влажности; изменением подвижности воздуха; увеличением количества тяжелых ионов; бактериальной обсемененности и т.д.). Кроме того, диоксид углерода гораздо легче определить, чем очень малые концентрации антропотоксинов (аммиака, меркаптанов и других соединений).

Долгое время СО2 рассматривали как косвенный показатель. Считалось, что токсическое действие диоксида углерода начинается с 2-3 %, с чем в условиях современного жилища человек никогда дела не имеет.

Даже в старых ночлежных домах концентрация CO2 не превышала 1 % (10?). Поэтому считалось, что диоксид углерода сам, не оказывая токсического действия на организм человека, хорошо отражает денатурацию воздушной среды помещения. Душный застойный воздух помещения оказывает неблагоприятное действие всем комплексом измененных свойств.Предельно допустимой концентрацией диоксида углерода в воздухе жилых, детских и лечебных учреждений следует считать 0,07 %, в воздухе общественных зданий - 0,1 %. Последняя величина принята в качестве расчетной при определении эффективности вентиляции в жилых и общественных зданиях.