Факторы воздушной среды и их гигиеническое значение

 Физические свойства воздуха – Т., влажность, подвижность воздуха, барометрическое давление, электрическое состояние; химические – содержание составных частей и газообразных примесей; бактериологический – присутствие микроорганизмов.
Температура воздушной среды, ее гигиеническое значение.
Определение микроклимата – М.
Температура (Т), ее роль в поддержании процессов жизнедеятельности. Срено- и эвритермные организмы. Теплокровные и холоднокровные организмы. Теплолюбивые и холодоустойчивые организмы.

Экологическое значение температуры:

1. Глобальный перенос воздушных масс и энергии на Земле
2. Формирование климатических зон
3. Температурный градиент атмосферы, температурные инверсии
4. Создание условий существования жизни
5. Физиологическое значение (терморегуляция, скорость биохимических реакций …)

Терморегуляция теплокровного организма (Табл.)

Физическая и химическая терморегуляция (Табл)

В состоянии покоя и теплового комфорта теплопотери конвекцией составляют 15,3%, излучением – 55,6%, испарением - 29,1%. Как происходит изменение баланса теплопотерь при изменении параметров М.

Показатели температурного режима в помещении: а) температура воздуха, б) перепад Т. по горизонтали, в) перепад Т. По вертикали на 1 м высоты г) перепад Т. стена- воздух

д) суточный перепад Т.

Нормирование параметров температуры в помещениях различного назначения (Табл.)

Оптимальные параметры микроклимата жилых помещений

↑ Т. до 24⁰С снижает работоспособность на 15%, ↑ до 28⁰С – 30%. Действие повышения температуры – повышение температуры тела, ↑ ЧСС, АД, снижение функциональной деятельности ЖКТ. Наблюдается плохое самочувствие, снижение внимания и координации, понижение работоспособности (особенно физической), регистрируется ГБ.

Приборы: максимальный и минимальный термометр.

2. Влажность воздушной среды, ее гигиеническое значение.

Показатели влажности

1. Абсолютная В.
2. Максимальная В.
3. Относительная В.
4. Физический дефицит насыщения влагой
5. Физиологический дефицит насыщения влагой
6. Точка росы.

Значение влажности

1. Формирование климата, глобальный перенос воды
2. Влияние на терморегуляцию (ч/з интенсивность испарения)
3. Обеспечение вегетации растений

Воздействие влажности на терморегуляцию зависят от Т. Воздуха. При высокой Т. повышенная влажность блокирует испарение, при низкой Т. способствует отдаче тепла. При низкой влажности и высокой Т. происходит усиленная теплоотдача испарением, при низкой Т. уменьшается отдача тепла за счет низкой теплопроводности воздуха.

При высокой Т. Воздуха (более 35⁰С) потери жидкости могут достигать 1 л/час и более.

Неблагоприятное действие сухого воздуха проявляется только при крайних степенях его сухости. Чрезмерно сухой воздух иссушает слизистые оболочки носа, носоглотки и рта. На слизистых образуются трещины, которые легко инфицируются. Действие сухого воздуха усиливается при его большой подвижности. Горячий ветер не только вызывает перегревание, но и ухудшает самочувствие, снижает работоспособность человека.

Нормирование показателя влажности воздуха.

Если влажность более 60%, то снижение температуры стен до 12⁰С приводит к появлению точки росы (конденсата.

Приборы: гигрограф, динамический и статический психрометр.

3. Подвижность воздуха, ее гигиеническое значение.

Показатели подвижности воздуха: скорость и направление

Гигиеническое значение подвижности воздуха:

1. Влияние на терморегуляцию
2. Повышенная подвижность В. оказывает рефлекторное действие на обмен веществ, ритм дыхания, механически препятствует выполнению физической работы и передвижению. Умеренный ветер оказывает бодрящее действие, сильный, продолжительный ветер резко угнетает. Наиболее благоприятная скорость ветра летом 1-5 м/сек.
3. Значение в планировке населенных мест (роза ветров)
4. Значение в рассеивании и переносе атмосферных загрязнений. Смог и значение штиля в его формировании.
5. Участие в глобальном формировании климата на Земле
6. Фактор естественной вентиляции (проветривания) помещений.

Роза ветров ее значение. Методы измерения направления ветра (флюгер)

Влияние движения воздуха на температуру кожи человека, ⁰С.

Шкала скорости Бофорта – 0 штиль, 12 – ураган более 29 м/с

Приборы: анемометры (чашечный, крыльчатый), кататермометр, электроанемометр.

Интенсивность отдачи тепла конвекцией зависит от площади поверхности тела человека, разности температуры воздушной среды и тела, скорости движения воздуха.

В процессах теплообмена организма с внешней средой большое значение имеет лучистый (радиационный) теплообмен. Согласно физическим законам при температуре больше абс. 0^оК, излучает тепло в окружающее пространство. Теплоизлучение зависит только от Т. Нагретого предмета и не зависит от Т. Воздушной среды.

Лучистое тепло и Т. Воздушных масс (конвекционное тепло) вызывает одно и то же субъективное ощущение тепла, но механизм и пути воздействия этих видов тепла на организм различны. Лучистое тепло проникающее, конвекционное тепло воздействует на поверхность тела человека и, следовательно, не проникает столь глубоко, как лучистое тепло. В случае резкого нарушения радиационного баланса наблюдается перегревание и охлаждение организма. В горячих цехах возможно перегревание не только из-за высокой Т. Воздуха, но и в результате интенсивного притока лучистого тепла от нагретых поверхностей, раскаленного металла и т.д. Холодные и сырые стены создают условия для отрицательного радиационного баланса, человек охлаждается, интенсивно излучая тепло в сторону холодных ограждений. При этом, несмотря на благоприятную Т. Воздуха, человек ощущает дискомфорт.

Теплоотдача излучением одетого человека в зависимости от температуры ограждений

4. Аэроионизация, ее гигиеническое значение.

К ионизаторам воздушной среды относятся радиоактивное излучение почвы и воздуха, УФИ и световое излучение Солнца, космическое излучение, распыление воды (баллоэлектрический эффект). Число ионов, образующихся в 1 мл газа в единицу времени, называется интенсивностью ионизации.

Легкие ионы – скорость 1-2 м/сек, время существования 1-2 мин. Они быстро рекомбинируются. Легкие ионы могут присоединять к себе взвешенные частицы, микробные тела, превращаются в средние, тяжелые и сверхтяжелые ионы. Скорость тяжелых И. не превышает 0,0005 м/сек, они прочно удерживают заряд.

Количество легких ионов зависит от географических, геологических условий, погоды, уровня радиоактивности, загрязнения атмосферного воздуха. С увеличением влажности воздуха возрастает к-во тяжелых И.Понижение давления воздуха приводит к выходу из почвы эманации радия и увеличению к-ва легких и.Ионизационный режим воздуха определяется отношением числа тяжелых и. к числу легких и.(N/n) и отношением количества положительных ионов к числу отрицательных ионов – коэффициентом униполярности (n⁺/n^-).

Чем более загрязнен воздух, тем выше этот коэффициент (воздух курортов 2000-3000 легких и., промышленные города до 40 ионов). Уменьшается к-во легких И. в помещениях, при ухудшении микроклиматических условий, повышение концентрации СО₂. При дыхании в воздух выделяется много тяжелых И.

Физиологический механизм действия ионизированного воздуха объясняется электрообменом в легочной ткани и нейрорефлекторными реакциями на раздражение аэроионами рецепторов кожи и слизистых оболочек.

При воздействии высоких концентраций отрицательных и. (до 100.000 в 1 см³) у людей происходят благоприятные сдвиги в газовом и минеральном обмене, стимулируются обменные процессы, ускоряется заживление ран. Повышенная ионизация используется для лечения ГБ, бронхиальной астмы, аллергических реакций. Положительные И. вызывают у человека угнетающее действие, депрессию, сонливость, снижают работоспособность.

Имеются устройства искусственной ионизации воздуха. Трудности – нет простых и эффективных методов контроля за ионизацией воздуха.

5. Комплексная оценка параметров микроклимата. Профилактика неблагоприятного действия.

Теплоощущение организма определяется не одним изолированным параметром М. (температура, влажность, подвижность воздуха, уровень ИК излучения), а одновременным, комплексным действием этих факторов.

Примеры. Отдача тепла при Т. 20^оС, влажности 40%, подвижности воздуха 0,2 м/сек составляет – 45% излучением - , конвекцией - , испарением - ; при температуре 28^оС –

Оценка комплексного воздействия факторов М. – субъективные и объективные методы.

Субъективные – самочувствие человека (шкала – холодно, прохладно, нормально, тепло, горячо). Эти показатели зависят не только от М., но и от кровоснабжения кожи, реактивности организма, реактивности терморегуляторных центров, индивидуальных особенностей и возможностей адаптации. Эта оценка не всегда совпадает с объективными процессами в организме.

Охлаждающая способность воздуха (Т.+V) в Мкал/см² с, измеряется кататермомтром.

ЭЭТ – ⁰С неподвижного воздуха при 100% влажности, которое вызывает у человека такое же теплоощущение, как и различные комбинации температуры, влажности, подвижности воздуха.

ЭЭТ которое у 50% людей вызывает комфортное состояние, относится к зоне комфорта.

Недостатки ЭЭТ – не учитывает физиологические реакции организма и ИК излучение.

Если температура ограждающих поверхностей значительно отличается от температуры тела, то возникает дискомфорт. Используют РТ.

Объективные- температура тела, ЧСС, АД, газообмен, потоотделение, реакции ЦНС и ВНС. Очень информативной является температура кожи, которая коррелируется с теплоощущением, ЧСС и др. сдвигами организма. Потоотделение оценивают иод-крахмальным методом.

Методы оценки комплексного действия параметров М.:

1. Эффективная температура
2. Эффективно-эквивалентаная температура (температура, влажность, подвижность воздуха); (Табл.)
3. Результирующая температура (температура, влажность, подвижность воздуха уровень ИК излучения);

Упрощенный метод расчета теплопотерь излучением для человека ростом 170 см, массой 70 кг, площадь покровов (S) 1,8 м² :

 Q_изл = 4,5 (Т₁ – Т₂) S, где Т_{1 -}  температура тела, Т ₂- температура стен.

Q_{проведением} = 6 (Т  - Т ) (0,5 +√v)S, v - где подвижность воздуха. Формула применима при v менее 0,6 м/с.

Q_{испарением} = 9 (F_макс – 0,01 F_отн.  F_макс) (0,5 +√v) S, где F_макс – максимальная влажность, F_отн – относительная влажность

Q = Q_изл + Q_{проведением} + Q_{испарением}