Раздел 2. Воздействие негативных физических факторов на человека и среду обитания

Раздел 2. Воздействие негативных физических факторов на человека и среду обитания

Тема 1 Характеристика естественного освещения. Микроклимат и терморегуляция. Механические колебания. Ультразвук. Действие электрического тока на организм человека. Атмосферное давление. Виды излучения и их влияние на организм человека.

Наибольшее количество информации об окружа­ющем нас мире дает зрительный анализатор. В свя­зи с этим рациональное естественное и искусственное освещение в жилых помещениях и обществен­ных зданиях, на рабочих местах имеет важное зна­чение для обеспечения нормальной жизнедеятель­ности и работоспособности человека.

Свет не только обеспечивает нормальную жиз­недеятельность организма человека, но и опреде­ляет жизненный тонус и ритм. Сила биологичес­кого воздействия света на организм зависит от уча­стка спектра длин волн, интенсивности и времени воздействия излучения. Та часть спектра электромагнитных излучений, которая находится в пре­делах длин волн от 10 до 100000 нм, называется оптической областью спектра. Средняя часть оптической области (400-760 нм) приходится на види­мое излучение, воспринимаемое глазом как свет. Такие функции организма, как дыхание, кровооб­ращение, работа эндокринной системы, фермент­ные системы отчетливо меняют интенсивность дея­тельности под влиянием света.

Основные характеристики для оценки освещения

Световой поток — мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению. Единица измерения — люмен (лм). 1 люмен равен количеству световой энергии в 1 Дж, проходящему через еди­ницу площади 1м²,

Сила света, пространственная плотность излуча­емого потока, определяется отношением светового патока к величине телесного угла, в котором он определен. Единицей измерения является кандела (кд).

Освещенность (Е) — определяется как световой поток, приходящийся на единицу площади освеща­емой поверхности. Единица измерения — люкс (лк). 1 лк — освещенность поверхности в 1м², на которую падает световой паток в 1 лм.

Яркость (В) — это уровень светового ощущения, величина, которую непосредственно воспринимает наш глаз. Измеряется в кд/м² или в нитах (нт). 1 нит равняется силе света в 1 канделу с площади в 1 м² в направлении, перпендикулярном площадке. Так, яркость горящей свечи и голубого неба равна при­близительно 1 кд/м². Яркость солнца в полдень 150000 кд/м². При яркости больше 0,75 кд/м² про­исходит сужение зрачка.

Основными физиологическими функциями гла­за являются контрастная чувствительность, зри­тельная адаптация, острога зрения, скорость разли­чения и устойчивость ясного видения.

Воздействие вибрации на организм человека

Вибрация - это совокупность механических колебаний. Вибрацию вызывают неуравновешенные силовые воздействия, возникающие при работе различных машин и механизмов. Примером таких устройств могут служить ручные перфораторы, кривошипно-шатунные механизмы. Вибрацию также создают неуравновешенные вращающиеся механизмы (электродрели; ручные шлифовальные машины, металлообрабатывающие станки, вентиляторы и т.д.), а также устройства, в которых движущиеся детали совершают ударные воздействия (зубчатые передачи, подшипники и т.д.).

В зависимости от источника возникновения выделяют категории вибрации:

1. транспортная;

2. транспортно-технологическая;

3. технологическая.

Для каждой из трех категорий вибрации нормируют величины – 1. виброскорость, 2. виброускорение, 3. частота вибрации.

Если частоты колебания рабочих мест совпадают с собственными частотами колебаний внутренних органов человека (явление резонанса), то возможно механическое повреждение данных органов вплоть до разрыва.

Информация о действующих на человека механи­ческих колебаниях (в т.ч. вибрации) воспринимается вестибулярным аппаратом. Перевозбуждение рецепто­ров вестибулярного аппарата, возникающее при исполь­зовании транспортных средств, приводит к возникновению болезни движения (укачиванию).

Атмосферное давление.

Существенное влияние на организм человека оказывают изменения атмосферного давления в сторону повышения или понижения. Влияние по­вышенного давления связано с механическим (компрессионным) и физико-химическим дей­ствием газовой среды. Оптимальная диффузия кислорода в кровь из газовой смеси в легких осу­ществляется при атмосферном давлении около 760 мм рт.ст. Проникающий эффект при повы­шенном атмосферном давлении может привести к токсическому действию кислорода и индифферен­тных газов, повышение содержания которых в крови может вызвать наркотическую реакцию. При увеличении парциального давления кислоро­да в легких более чём на 0,8—1,0 атм проявляется его токсическое действие — поражение легочной ткани, судороги, коллапс.

Понижение давления оказывает на организм еще более выраженное действие. Значительное умень­шение парциального давления кислорода во вдыха­емом воздухе, а затем в альвеолярном воздухе, крови и тканях через несколько секунд приводит к по­тере сознания, а через 4-5 минут к гибели. Посте­пенное нарастание дефицита кислорода приводит к расстройству функций жизненно важных органов, затем к необратимым структурным изменениям и гибели организма. Понижение давления на значи­тельных высотах, не связанное с недостатком кис­лорода — «высотная болезнь», вызывает в организ­ме серьезные нарушения, так называемые декомпрессионные расстройства, к которым относятся: высотный метеоризм (расширение газов в желудочно-кишечном тракте), высотная декомпрессионная болезнь (выход газов из жидкостей и тканей, в ко­торых они были растворены, и образование пузырь­ков газа в организме, например, азота), высотная тканевая эмфизема («закипание» тканевой и меж­клеточной жидкости вследствие появления в них пузырей водяного пара).

Пузырьки газов вызывают эмболию, то есть за­купорку кровеносных сосудов. Декомпрессия мо­жет быть плавной и взрывной. При постепенном снижении давления, применении скафандров, кис­лородных масок, герметизации кабин летательных аппаратов можно преодолеть или снизить воздей­ствие декомпрессии на организм.

Тема 2. Химические факторы среды обитания - естественные и антропогенные. Понятие о биогеохимических провинциях и причинах их формирования; геохимические заболевания. Источники загрязнения окружающей среды антропогенными химическими факторами. Понятие о нормировании опасных и вредных факторов.

Вредные химические вещества окружающей среды, как и любые другие, можно разделить на две группы: естественные (природные) и антропоген­ные (попадающие в окружающую среду в связи с деятельностью человека).

Естественные: химические вещества поступающие в организм человека с воздухом, водой, пищей. (аминокислоты, витамины, белки, жиры, углеводы, микроэлементы).

Вредные вещества могут поступать в организм тремя путями: через легкие при вдыхании, через желудочно-кишечный тракт с пищей и водой, через неповрежденную кожу путем резорбции.

Поступление вредных веществ через органы ды­хания является основным и наиболее опасным пу­тем. Поступают химические веще­ства в кровь путем диффузии, вследствие разницы парциального давления газов или паров в воздухе и крови.

Распределение и превращение вредного вещества в организме зависит от его химической активности.

Различают группу так называемых нереагирующих газов и паров, которые в силу своей низкой хими­ческой активности в организме или не изменяются или изменяются очень медленно, потому они доста­точно быстро накапливаются в крови. К ним отно­сятся пары всех углеводородов ароматического и жирного ряда и их производные.

Другую группу составляют реагирующие веще­ства, которые легко растворяютсяв жидкостях организма и претерпевают различные изменения. К ним относятся аммиак, сернистый газ, окислы азо­та и другие.

Поступление вредных веществ через желудочно-кишечный тракт возможно с загрязненных рук, с пищей и водой. Классическим примером такого по­ступления в организм может служить свинец: это мягкий металл, он легко стирается, загрязняет руки, плохо смывается водой и при еде или куре­нии легко проникает в организм. В желудочно-ки­шечном тракте химические вещества всасываются труднее по сравнению с легкими, так как желудоч­но-кишечный тракт имеет меньшую поверхность и здесь проявляется избирательный характер всасы­вания: лучше всего всасываются вещества, хорошо растворимые в жирах. Однако, в желудочно-кишеч­ном тракте вещества могут под действием его содер­жимого измениться в неблагоприятную для орга­низма сторону.

Для организма человека разнообразие химических веществ имеет неравноценное значение. Одни из них индифферентны, то есть безразличны для организма, другие оказывают на организм вредное действие, третьи обладают выраженной биологической активностью, являясь либо строительным материалом живого вещества, либо обязательной составной частью химических регуляторов физиоло­гических функций: ферментов, пигментов, витаминов. Последние получили название биологически активных элементов (или биогенных элементов). Все биогенные элементы в зависимости от их процентного содержания в организме человека разделены на две группы:

— макроэлементы — О,С,Н,М,Cl,S, Р,Са,Nа,Mg, содержание которых в организме человека составляет 10-3% и более;

- микроэлементы — I, Сu, Со, Zn, Рt, Мо, Мn и др., содержание которых в организме достигает 10-3%

— следовые элементы, обнаруживаемые в организме человека в количествах, не превышающих 10-12%.

Качественное и количественное содержание химических элементов определяется природой организма, при этом внутренняя и внешняя среда представляет собой единую, целостную систему, находящуюся в динамическом равновесии с окружающей средой.

Необходимо отметить однако, что физиологические возможности процессов уравновешивания внутренней среды организма с постоянно меняющейся внешней средой ограничены. Расстройство равновесия, выражающееся в нарушении процессов жизнедеятельности или в развитии болезни, может наступать при воздействии чрезвычайного по величине или необычного по характеру фактора внешней среды. Такого рода ситуации могут иметь место на определенных территориях вследствие естественного неравномерного распределения химических элементов в биосфере: атмосфере, гидросфере, литосфере. Такие территории были названы биогеохимическими провинциями, а наблю­даемые специфические заболевания населения получили название геохимических заболеваний. Так например, если того или иного химического элемента, скажем йода, оказывается недостаточно в почве, то понижение его содержания обнаруживается в растениях, произрастающих на этих почвах, а также в организмах животных, питающихся этими растениями. В результате пищевые продукты как растительного, так и животного происхождения оказываются обедненными йодом. Химический состав грунтовых и подземных вод отражает химический состав почвы. При недостатке йода в почве его недостаточно оказывается и в питьевой воде. Йод отличается высокой летучестью. В случае пониженного содержания в почве, в атмосферном воздухе его концентрация также понижена. Таким образом, в биогеохимической провинции, обедненной йодом, организм человека постоянно недополучает йод с пищей, водой и воздухом. Следствием является распространение среди населения геохимического заболевания — эндемического зоба.

Существуют и другие биогеохимические провинции, обедненные медью, кальцием, марганцем, кобальтом; обогащенные свинцом, ураном, молибденом, марганцем, медью и другими элементами.

Раздел 2. Воздействие негативных физических факторов на человека и среду обитания

Тема 1 Характеристика естественного освещения. Микроклимат и терморегуляция. Механические колебания. Ультразвук. Действие электрического тока на организм человека. Атмосферное давление. Виды излучения и их влияние на организм человека.

Наибольшее количество информации об окружа­ющем нас мире дает зрительный анализатор. В свя­зи с этим рациональное естественное и искусственное освещение в жилых помещениях и обществен­ных зданиях, на рабочих местах имеет важное зна­чение для обеспечения нормальной жизнедеятель­ности и работоспособности человека.

Свет не только обеспечивает нормальную жиз­недеятельность организма человека, но и опреде­ляет жизненный тонус и ритм. Сила биологичес­кого воздействия света на организм зависит от уча­стка спектра длин волн, интенсивности и времени воздействия излучения. Та часть спектра электромагнитных излучений, которая находится в пре­делах длин волн от 10 до 100000 нм, называется оптической областью спектра. Средняя часть оптической области (400-760 нм) приходится на види­мое излучение, воспринимаемое глазом как свет. Такие функции организма, как дыхание, кровооб­ращение, работа эндокринной системы, фермент­ные системы отчетливо меняют интенсивность дея­тельности под влиянием света.

Основные характеристики для оценки освещения

Световой поток — мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению. Единица измерения — люмен (лм). 1 люмен равен количеству световой энергии в 1 Дж, проходящему через еди­ницу площади 1м²,

Сила света, пространственная плотность излуча­емого потока, определяется отношением светового патока к величине телесного угла, в котором он определен. Единицей измерения является кандела (кд).

Освещенность (Е) — определяется как световой поток, приходящийся на единицу площади освеща­емой поверхности. Единица измерения — люкс (лк). 1 лк — освещенность поверхности в 1м², на которую падает световой паток в 1 лм.

Яркость (В) — это уровень светового ощущения, величина, которую непосредственно воспринимает наш глаз. Измеряется в кд/м² или в нитах (нт). 1 нит равняется силе света в 1 канделу с площади в 1 м² в направлении, перпендикулярном площадке. Так, яркость горящей свечи и голубого неба равна при­близительно 1 кд/м². Яркость солнца в полдень 150000 кд/м². При яркости больше 0,75 кд/м² про­исходит сужение зрачка.

Основными физиологическими функциями гла­за являются контрастная чувствительность, зри­тельная адаптация, острога зрения, скорость разли­чения и устойчивость ясного видения.