Глава 3. Гигиена окружающей среды

3.1. Гигиенические проблемы экологии и задачи гигиены окружающей среды

В течение всей жизни человек испытывает на себе постоянное, но меняющееся по интенсивности и длительности воздействие разнообразных факторов окружающей среды: химических, физических, биологических и социальных.

Химические факторы обусловлены тем, что в состав воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов входят химические элементы или соединения, которые могут быть природного или антропогенного происхождения. В определенных количествах химические вещества природного происхождения (кислород, водород, макро и микроэлементы и др.) являются биологически необходимыми. Они входят в состав тканей организма человека, и снижение или повышение их содержания в окружающей среде далеко не безразлично для здоровья человека. Нарастающее антропогенное рассеивание химических веществ в биосфере меняет не только химический состав воздуха, почвы, воды, а также растительных и животных организмов.

Физические факторы — это солнечная радиация, атмосферное давление, температура, влажность, подвижность воздуха, ионизирующее излучение, вибрация, шум и др. По воздействию на организм выделяют семь классов физических факторов: механические, тепловые, оптические, электрические, магнитные, электромагнитные, ионизирующие.

Биологические факторы обусловлены наличием в окружающей среде патогенных микроорганизмов, гельминтов, дрожжеподобных грибов и т.д., а также наличием биологически активных веществ (антибиотиков, аминокислот, белков). В определенных условиях биологические факторы могут явиться причиной инфекционных и аллергических заболеваний, пищевых отравлений и т.д.

Социальные факторы — это все виды взаимоотношений людей в обществе: трудовые, учебные, семейные, межличностные и др. Эти факторы оказывают существенное влияние на здоровье человека.

Важнейшей теоретической основой экологии человека является учение об адаптации.

Адаптация — это постоянно развивающиеся в пространстве и во времени процессы приспособления, обеспечивающие формирование и сохранение целесообразных взаимоотношений человека и окружающей его среды обитания.

Механизмы адаптации делятся на социальные и биологические.

Социальные механизмы адаптации — это коллективные усилия людей, направленные на защиту или изоляцию человека от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Сюда же относятся и изменения среды в желаемом для человека направлении, например защита человека с помощью одежды, благоустроенного жилья, питания, средств медицины — так называемая «броня цивилизации».

Биологические механизмы адаптации — это, во-первых, морфологические изменения, характеризующиеся тем, что в процессе адаптации растет масса мембранных структур клетки и тем самым увеличивается ее энергообеспечение; во-вторых, физиологические изменения, характеризующиеся тем, что появляются и закрепляются новые функциональные возможности человека, которые помогают ему приспособиться к изменяющимся условиям окружающей среды и выжить в процессе естественного отбора; в-третьих, поведенческие изменения, характеризующиеся изменением поведения и способствующие формированию более адекватного образа жизни человека в ответ на воздействие окружающей среды.

Состояние адаптированности организма характеризуется понятиями: напряжение, резистентность (стабильность), утомление и болезнь. Выделяют три фазы адаптации:

1) фаза тревоги (аварийная фаза) содержит призыв к мобилизации защитных сил организма в ответ на внешнее воздействие;

2) фаза резистентности (стабильности) функций характеризуется наличием динамической устойчивости между состоянием функциональных систем организма и внешней средой. Она универсальна для разных раздражителей;

3) фаза истощения возникает, когда организм не в состоянии компенсировать очень сильное или длительное неблагоприятное воздействие любых факторов окружающей среды.

По отношению к адаптационным системам организма человека окружающая среда может быть:

• здоровой или комфортной (когда воздействие не превышает адаптационные возможности человека);

• нездоровой или дискомфортной (когда воздействие среды превышает адаптационные возможности человека и развиваются предпатологические или патологические состояния);

• абсолютно экстремальной (когда невозможны взаимоотношения человека и среды без специальных систем жизнеобеспечения, например в космосе).

Интегральным показателем качества окружающей среды является здоровье человека. Академик В. П. Казначеев подчеркивает, что в современной экологической обстановке «дальнейшее увеличение капитальных вложений в медицину не приводит к снижению заболеваемости. Строительство больниц, увеличение числа коек, числа врачей, диспансеризация населения без одновременного улучшения среды обитания не обеспечивают человеку сохранение и тем более укрепление здоровья».

Во второй половине XX в. картина заболеваемости населения в экономически развитых странах претерпела серьезные изменения. Изменилось соотношение между острыми и хроническими заболеваниями, выявилась тенденция превалирования хронических заболеваний. Инфекционные и паразитарные заболевания, которые еще до Второй мировой войны служили одной из главных причин смерти, ныне составляют всего 1 — 3 % среди основных причин смертности. На первом месте стоят сердечно-сосудистые и онкологические заболевания. Увеличилась частота болезней обмена веществ, аллергических состояний, пороков развития и др.

Установлена зависимость между определенными факторами окружающей среды и неинфекционными заболеваниями. Из антропогенных факторов наибольшее воздействие на распространенность инфаркта миокарда оказывает высокий уровень шума, гипертонической болезни — уровень шума и загрязненность атмосферного воздуха, бронхиальной астмы — высокая плотность населения и уровень загрязнения атмосферного воздуха.

В заболеваемости населения раком органов дыхания ведущую роль играют загрязнение атмосферного воздуха и высокая плотность населения, в заболеваемости раком органов пищеварения и брюшной полости, кроме названных причин, — недостаток магния, в распространении злокачественных новообразований мочевого пузыря — избыточная общая минерализация и высокое содержание кальция в воде.

Во всех случаях совокупное отрицательное действие антропогенных и природно-климатических факторов оказывает более выраженный эффект, чем их действие по отдельности. Поэтому прежде всего необходимо исключить возможность наслоения одного вредного фактора на другой.

Из физических факторов особо отрицательное влияние на здоровье населения оказывает шум. Высокий уровень шума в городской среде способствует повышению заболеваемости населения гипертонической и гипотонической болезнями, гастритом, язвенной болезнью желудка, болезнями обмена веществ, психозами, неврозами и др.

Отечественные гигиенисты первыми в мире обосновали научную концепцию управления качеством окружающей среды на основе системного подхода. Основным системообразующим фактором является состояние здоровья населения. Научная разработка системы «человек — окружающая среда» должна проводиться на основании самых последних достижений научно-технического прогресса с учетом как природных, так и антропогенных факторов окружающей среды. При этом основной целью является достижение такого качества окружающей среды при минимальных финансовых и других затратах на природоохранные мероприятия, которое гарантировало бы сохранение и упрочение здоровья населения. Основными задачами гигиенической науки и практики являются:

• выявление и изучение факторов риска окружающей среды, изучение механизмов их взаимодействия с организмом человека;

• гигиеническое регламентирование или нормирование факторов окружающей среды;

• научное обоснование и разработка оздоровительных мероприятий.

К примеру, выявлен источник химического загрязнения окружающей среды. С целью установления места и условия образования химического выброса изучаются технологические процессы, количественный и качественный состав выброса, определяются условия, способствующие его образованию. После того как изучен состав выброса, оценивают степень его опасности для окружающей среды и здоровья населения. С этой целью изучают содержание химических веществ в воде, воздухе, почве на разных расстояниях от источника и при разных условиях. Таким образом определяют зону загрязнения. Поскольку интегральным показателем качества окружающей среды является здоровье населения, одновременно изучают показатели состояния здоровья (демографические показатели, уровень физического развития, заболеваемость и продолжительность жизни населения).

Для того чтобы дать гигиеническую оценку качества окружающей среды, необходимо иметь гигиенические критерии этого качества. Решая задачу регламентирования или нормирования факторов окружающей среды, устанавливают природу фактора и механизм его действия на организм человека, определяют границы негативного и положительного влияния. Гигиенический норматив гарантирует сохранение здоровья в широком смысле этого слова, включая генетическое и репродуктивное здоровье как отдельного человека, так и человеческой популяции в целом. Гигиеническое нормирование факторов окружающей среды составляет теоретический фундамент гигиенической науки и имеет огромное практическое значение, так как является основой разработки оздоровительных мероприятий.

Следующей задачей является научное обоснование и разработка оздоровительных мероприятий. Современная гигиеническая наука и практика при обосновании профилактических мероприятий исходит из представления о первичной роли факторов окружающей среды в этиологии заболеваний, поэтому и существует понятие о первичной гигиенической профилактике заболеваний.

Цель первичной гигиенической профилактики — обеспечить сбалансированность взаимоотношений «среда — человек» и таким образом исключить неадекватное, превышающее физиологические адаптационные возможности человека влияние того или иного или чаще всего нескольких факторов окружающей среды. Если неблагоприятное влияние фактора полностью исключить не удается, то необходимо снизить его до значения, соответствующего гигиеническому нормативу.

С этой целью выполняют различные технологические, санитарно-технические, градостроительные, планировочные и другие мероприятия.

Технологические мероприятия представляют собой такие изменения технологических процессов, когда процесс становится экологически чистым, ресурсосберегающим, малоотходным или безотходным, с многократным повторным или оборотным использованием сточных вод, с заменой высокотоксичного сырья менее токсичным, заменой открытых технологических процессов закрытыми, прерывных — непрерывными с широким использованием автоматизированных и гибких линий, вычислительной техники и роботизации.

В основе санитарно-технических мероприятий лежит разработка новых, более совершенных методов очистки сточных вод и атмосферных выбросов, которые имеют не только высокую техническую, но и гигиеническую эффективность.

Градостроительные и планировочные мероприятия предусматривают правильное расположение селитебной и производственной зон, организацию и благоустройство санитарно-защитных зон и зон санитарной охраны, зон отдыха населения, решение транспортных и жилищных проблем, борьбу с шумом, озеленение, благоустройство городов и т.д.

Часто мероприятия, направленные на улучшение качества окружающей среды, при высокой технической эффективности не дают ожидаемого гигиенического эффекта. После их проведения содержание вредных веществ в окружающей среде не уменьшается или снижение бывает недостаточное для достижения гигиенических нормативов. Поэтому очень важно своевременно дать гигиеническую оценку этим мероприятиям и разработать дополнительные или заменить их более современными и эффективными.

Гигиенисты должны принимать участие совместно с другими специалистами в разработке приборов и автоматизированных систем для осуществления мониторинга качества окружающей среды, включая использование космических кораблей, орбитальных станций и спутников Земли. Такие системы контроля за качеством окружающей среды включают в себя многочисленную сеть датчиков, средства связи и интерпретации данных, дают возможность эффективно управлять качеством окружающей среды не только в национальных границах, но и в системах глобального слежения. Они позволяют давать научные прогнозы природных и антропогенных изменений качества окружающей среды и на основании этого разрабатывать рекомендации по развитию не только отдельных территориально-производственных или экономических комплексов, но и всей национальной экономики.

Особую актуальность приобретают вопросы гигиенического прогнозирования. Гигиеническое прогнозирование — это прогноз влияния предполагаемых изменений в окружающей среде на здоровье населения в будущем. Целенаправленно влияя на факторы, роль которых в развитии неблагоприятных сдвигов в здоровье населения наиболее значима, можно не допустить дальнейшего изменения окружающей среды в неблагоприятном для здоровья населения направлении, и наоборот, можно усилить влияние положительных факторов. Современные успехи применения прогнозирования в экономике и социологии, достижения информатики и вычислительной техники позволяют составлять реальные гигиенические прогнозы влияния различных элементов окружающей среды.

Гигиеническая наука и практика вносят большой вклад в разработку природоохранного законодательства в стране. В результате этой деятельности приняты такие основополагающие документы, как Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 № 52-ФЗ, Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ, Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 04.09.99 № 96-ФЗ, постановление Правительства Российской Федерации «Об утверждении положения о социально-гигиеническом мониторинге» № 426 от 01.06.2000 и целый ряд других законопроектов и нормативно-методических документов.

 

 

Гигиена воздушной среды

Значение воздушной среды для человека. Воздушная среда (атмосфера) — газообразная оболочка земного шара, необходимое условие поддержания жизни на Земле. Без воздуха немыслимо сколько-нибудь продолжительное сохранение жизненных функций организма. Воздушная среда позволяет человеку ориентироваться в пространстве, через нее органами чувств воспринимаются зрительные, слуховые сигналы, позволяющие судить о состоянии окружающей среды. Воздушная среда существенно влияет на многие энергетические и гидрологические процессы, происходящие на поверхности Земли. Состояние воздушной среды в значительной степени определяет количество и качество солнечной радиации у поверхности Земли. В атмосфере образуются осадки, которые наряду с ветрами способствуют механическому разрушению горных пород, их выветриванию. Атмосфера является одним из главных факторов климатообразования, ее циркуляционная деятельность способствует формированию погоды в конкретном географическом регионе. Атмосфера служит источником некоторых видов сырья: из воздуха добывают азот, кислород, аргон и гелий.

Кроме того, воздух используется в промышленности как химический агент в различных технологических процессах (горение топлива, выплавка металла, процессы окисления), как физическая среда для переноса тепла (воздушное отопление, сушка).

Велико значение воздушной среды как разбавителя газообразных продуктов жизнедеятельности животных и человека, отходов производственной и хозяйственной деятельности. Через воздушную среду осуществляются процессы теплообмена, происходит отдача тепла посредством конвекции и потоиспарения, благодаря чему обеспечивается тепловой комфорт человека. Изменение свойств почвы, одежды, жилища тесно связано с состоянием воздушной среды. В процессе развития человеческого организма между ним и воздушной средой создается тесное взаимодействие, нарушение которого может привести к неблагоприятным изменениям в организме. Резкие изменения физических и химических свойств воздушной среды, загрязнение токсичными веществами и патогенными микроорганизмами могут способствовать развитию в организме человека изменений, приводящих к нарушению здоровья и снижению работоспособности. Гигиена призвана разработать мероприятия по оздоровлению воздушной среды с целью защиты организма от нарушений и изменений, связанных с неблагоприятным состоянием воздушной среды.

Воздушная среда неоднородна по физическим свойствам и вредным примесям, что связано с условиями ее формирования и загрязнения. Различают атмосферный воздух, воздух промышленных помещений, жилых и общественных зданий.

Физические свойства атмосферного воздуха (температура, влажность, подвижность, атмосферное давление, электрическое состояние) нестабильны и связаны с климатическими особенностями географического региона. Наличие в воздухе газообразных и твердых примесей (пыль и сажа) зависит от характера выбросов в атмосферу, условий разбавления и процессов самоочищения. На концентрацию вредных веществ в атмосфере влияют скорость и направление господствующих ветров, температура, влажность воздуха, осадки, солнечная радиация, химическая трансформация токсичных веществ в воздухе, количество, качество и высота выбросов в атмосферу и т.д.

В жилых и общественных зданиях физические свойства воздуха более стабильны, так как в этих зданиях поддерживается микроклимат благодаря вентиляции и отоплению. Газообразные примеси образуются в результате выделения в воздух продуктов жизнедеятельности людей и токсичных веществ из материалов и предметов обихода, выполненных из полимерных материалов, а также в виде продуктов горения бытового газа. На промышленных предприятиях свойства воздушной среды зависят от технологического процесса. В некоторых случаях физические свойства воздуха приобретают самостоятельное значение вредного профессионального фактора, а загрязнение воздуха токсичными веществами может привести к профессиональным отравлениям.

Строение земной атмосферы. Нижней границей атмосферы является поверхность Земли, верхний предел точно не установлен, полагают, что он находится на уровне 1300 км. Атмосфера имеет выраженное слоистое строение и включает в себя тропосферу, стратосферу, ионосферу.

Тропосфера — это наиболее плотные воздушные слои, прилегающие к земной поверхности. Ее толщина над различными широтами земного шара неодинакова: в средних широтах — 10...12 км над уровнем моря, на полюсах — 1...10, над экватором — 16...18 км.

Тропосфера пронизана вертикальными конвекционными потоками воздуха с относительно постоянным химическим составом и неустойчивыми физическими свойствами (колебаниями температуры, влажности, атмосферного давления и т.д.). Солнце нагревает поверхность почвы, от которой прогреваются нижние слои воздуха. С удалением от поверхности температура воздуха снижается, что в свою очередь приводит к вертикальному перемещению воздушных слоев, конденсации водяного пара, образованию облаков и выпадению осадков. Это снижение составляет в среднем 0,65 °С на каждые 100 м. Данная величина называется вертикальным температурным градиентом атмосферы. Во влажную безветренную погоду градиент может нарушаться, тогда теплый воздух остается у поверхности Земли, вертикальные конвекционные потоки ослабевают. Токсичные выбросы предприятий накапливаются в приземном воздушном слое.

На состоянии тропосферы отражаются все процессы, происходящие на земной поверхности. В тропосфере постоянно присутствуют пыль, сажа, разнообразные токсичные вещества, газы, микроорганизмы и т.д. Это особенно заметно в крупных промышленных регионах. Дополнительным источником загрязнения приземного воздуха становится интенсивное авиационное сообщение.

Над тропосферой на высоте до 50 км простирается стратосфера, для которой характерны значительная разреженность воздуха, ничтожная влажность, почти полное отсутствие облаков и пыли земного происхождения. Стратосфера имеет особый температурный режим. В средних широтах температура воздуха стратосферы достигает -56 °С, на экваторе доходит до -70...-80 °С. Такая температура в стратосфере неизменна до высоты 30 км. Выше начинается подъем температуры воздушных масс, и на высоте 40 км температура воздуха достигает -40...-50 °С. Выше 50 км температура воздуха вновь снижается.

В стратосфере под влиянием космического излучения и коротковолновой солнечной радиации молекулы воздуха, в том числе и кислорода, ионизируются, в результате чего образуются молекулы озона. Примерно 60 % общего количества озона располагается на высоте от 16 до 32 км, его максимальная концентрация наблюдается на уровне 25 км от поверхности Земли.

Над стратосферой на высоте до 80 км простирается мезосфера, на которую приходится лишь 5 % массы всей атмосферы.

Далее следует ионосфера, верхняя граница которой подвержена колебаниям в зависимости от времени суток и года и составляет от 500 до 1000 км. В ионосфере воздух сильно ионизирован. Ионизация и температура воздуха повышаются с высотой. Слой атмосферы, лежащий выше ионосферы и простирающийся до высоты 3000 км, составляет экзосферу, плотность которой почти не отличается от плотности безвоздушного космического океана. Еще больше разреженность в магнитосфере, в состав которой входят пояса радиации. По последним данным, магнитосфера располагается на высоте от 2000 до 50000 км, за верхнюю границу земной атмосферы можно принять высоту 50 000 км от поверхности Земли. Это граница газовой оболочки, которая окружает нашу планету.

В связи с активным освоением околоземного космического пространства возникла необходимость изучения многочисленных факторов, оказывающих вредное действие на человека при длительном пребывании на космических станциях, при проведении работ в открытом космосе. Успешное решение гигиенических проблем жизнеобеспечения человека в космических кораблях неотделимо от освоения космоса.

Гигиеническое значение физических свойств воздуха. При оценке воздушной среды следует учитывать ее физические свойства (температуру, влажность; подвижность воздуха, барометрическое давление, электрическое состояние); химические свойства (содержание компонентов воздуха и различных газообразных примесей); бактериальный состав; наличие механических примесей в виде пыли, сажи. Действие воздушной среды на организм комплексное, но каждый из компонентов специфичен прежде всего по действию на организм.

Физические свойства воздуха определяют теплообмен организма с окружающей средой. Теплообмен организма осуществляется благодаря процессам химической и физической терморегуляции.

Химическая терморегуляция обусловлена способностью организма изменять интенсивность обменных процессов. Накопление тепла в организме происходит как в результате окисления веществ, содержащихся в пище, и выработки тепла при мышечной работе, так и от лучистого тепла Солнца, нагретых предметов, теплого воздуха и горячей пищи.

Организм отдает тепло в процессе теплоотдачи, конвекции, излучения и испарения пота. Теплоотдача осуществляется при соприкосновении с холодными поверхностями. Конвекционная отдача тепла происходит при нагревании воздушных масс. Отдача тепла излучением возможна вблизи предметов, имеющих более низкую температуру, чем кожа человека. Организм также отдает тепло при испарении пота. Небольшое количество тепла выводится из организма с выдыхаемым воздухом и физиологическими отправлениями. Терморегуляционные механизмы функционируют под контролем центральной нервной системы, и в зависимости от ее состояния возможно изменение процессов как теплопродукции, так и теплоотдачи. В состоянии покоя и теплового комфорта теплопотери путем конвекции составляют 15,3%, излучения — 55,6%, испарения — 29,1 %.

Теплоотдача зависит от разницы температур поверхности тела человека и предметов, а также от теплопроводности этих предметов. Теплопроводность воздуха ничтожна, поэтому отдача тепла через неподвижный воздух исключена.

Интенсивность отдачи тепла конвекцией зависит от площади поверхности тела человека, разности температуры воздушной среды и тела, от скорости движения воздуха. Усиленные конвекционные токи способствуют быстрому охлаждению организма. При одной и той же температуре воздуха повышенная подвижность воздуха способствует более быстрому охлаждению кожи человека. Например, при температуре воздуха 18 °С разница температуры кожи при неподвижном воздухе и при ветре достигает 7 °С. Чем выше температура воздуха, тем слабее охлаждающий эффект ветра: при температуре воздуха 34 °С температура кожи при неподвижном воздухе и ветре не изменяется и составляет около 34 °С, т.е. теплый ветер способствует перегреванию организма (табл. 3.1).

В процессах теплообмена организма с окружающей средой большое значение имеет лучистый (радиационный) теплообмен. Согласно физическим законам, всякое тело при температуре выше абсолютного нуля излучает тепло в окружающее пространство. Теплоизлучение зависит только от теплового состояния нагретого предмета и не зависит от температуры окружающей среды.

С повышением температуры излучающего тела длина волн уменьшается, т.е. спектр облучения сдвигается в сторону коротких волн. Например, металл красного каления испускает длинноволновые инфракрасные лучи, оказывающие тепловое воздействие. При дальнейшем нагревании металла и переводе его в состояние белого каления спектр излучения сдвигается в сторону более коротких волн, включая волны светового излучения. Наряду с тепловым воздействием металл начинает светиться. Следовательно, зная длину волны с максимальной энергией излучения, можно предвидеть то или иное физиологическое воздействие и разработать конкретные меры защиты.

Лучистое тепло и тепло воздушных масс (конвекционное тепло) вызывают 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, глубоко не проникает.

Между человеком и окружающими предметами идет непрерывный обмен лучистым теплом. Если поверхность тела человека излучает столько тепла, сколько принимает от окружающих предметов, то радиационный баланс равен нулю. Если средняя температура окружающих предметов выше температуры кожи человека, то человек получает больше лучистого тепла, чем излучает сам, т.е. радиационный баланс положительный. Отрицательный радиационный баланс создается тогда, когда человек отдает лучеиспусканием больше тепла, чем получает от окружающих предметов. В случае резкого нарушения радиационного баланса наблюдается перегревание или охлаждение. Например, в горячих цехах возможно перегревание рабочих не только из-за высокой температуры 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 температуру воздуха, человек часто ощущает тепловой дискомфорт. При сочетании радиационного охлаждения и низкой температуры воздуха наблюдается более быстрое и более глубокое охлаждение организма. Теплоотдача излучением одетого человека в зависимости от температуры окружающих предметов составляет, ккал/ч:

Температура воздуха является постоянно действующим фактором окружающей среды. Человек подвергается действию колебаний температуры воздуха в различных климатических районах, при изменении погодных условий, при нарушении температурного режима в жилых и общественных зданиях.

Влияние неблагоприятной температуры воздуха на организм наиболее выражено в производственных условиях, где возможны очень высокие или очень низкие температуры воздуха, или при работе на открытом воздухе.

При воздействии на организм высокой температуры (выше 35 °С) нарушается в первую очередь отдача тепла конвекцией, в этих условиях организм освобождается от излишнего тепла преимущественно потоиспарением.

На отдачу тепла потоиспарением существенно влияют влажность и подвижность воздуха. Так, при температуре воздуха выше 35 °С и умеренной влажности потеря влаги в результате потоиспарения может достигать 5 — 8 л/сут, в исключительных случаях — 10 л/сут. Вместе с потом из организма выделяются соли, среди которых большую долю составляют хлориды. С потом выделяются и водорастворимые витамины С и группы В. Потеря солей плазмой крови ведет к повышению вязкости крови, что затрудняет работу сердечно-сосудистой системы. При длительном воздействии высокой температуры воздуха нарушается деятельность органов пищеварения. Выделение из организма хлорид-ионов, прием большого количества воды ведут к угнетению желудочной секреции и снижению бактерицидности желудочного сока, что создает благоприятные условия для развития воспалительных процессов.

Высокая температура воздуха отрицательно сказывается на функциональном состоянии нервной системы, что проявляется ослаблением внимания, нарушением точности и координации движений, замедлением реакций. Это ведет к снижению качества работы и увеличению производственного травматизма.

У рабочих, постоянно подвергающихся воздействию высокой температуры воздуха, снижается иммунобиологическая активность, повышается общая заболеваемость. Резкое перегревание организма вызывает болезненность мышц, сухость во рту, нервно-психическое возбуждение и может привести к тепловому удару. Такие явления чаще всего возникают при тяжелом физическом труде в жарком влажном климате.

В условиях Крайнего Севера или в особых производственных помещениях человек подвергается воздействию низких температур. При очень низких температурах воздуха теплоотдача излучением и конвекцией значительно возрастает, а потоиспарением — снижается. В этом случае общие теплопотери превышают теплопродукцию, что приводит к дефициту тепла, понижению температуры кожи и охлаждению организма.

Понижение температуры и ослабление тактильной чувствительности кожи становятся наиболее чувствительной реакцией организма на изменение теплового состояния при охлаждении. Происходит изменение функционального состояния центральной нервной системы, что проявляется в своеобразном наркотическом действии холода, ведущем к ослаблению мышечной деятельности, резкому снижению реакции на болевые раздражения, адинамии и сонливости.

Местное охлаждение, особенно охлаждение ног, способствует развитию простудных заболеваний, что связано с рефлекторным снижением температуры слизистой оболочки носоглотки. Это явление учитывается при гигиенической оценке температурного режима жилых и общественных зданий посредством регламентации перепадов температуры воздуха по вертикали, которые не должны превышать 2,5 °С на 1 м высоты. Известны случаи отморожения нижних конечностей у солдат при температуре воздуха, близкой к нулю, из-за длительного вынужденного положения в окопах, которое приводило к нарушению кровообращения в конечностях («окопная», или «траншейная стопа»). Ноги быстро охлаждались в результате интенсивной теплоотдачи излучением в сторону холодных и сырых стен окопа. Переохлаждение усугублялось увлажнением одежды, которая становилась более теплопроводной, что приводило к большой потере тепла. Большое число отморожений и даже смертей от переохлаждения наблюдается при сочетании низкой температуры, высокой влажности и большой подвижности воздуха.

Влажность воздуха имеет большое значение, поскольку влияет на теплообмен с окружающей средой. Абсолютная влажность воздуха дает представление об абсолютном содержании водяных паров в граммах в 1 м3 воздуха, но не показывает степень насыщения воздуха парами. При одной и той же абсолютной влажности насыщение воздуха водяными парами будет различно при разной температуре. Чем ниже температура воздуха, тем меньше водяных паров необходимо для его максимального насыщения, и, наоборот, для максимального насыщения воздуха при высокой температуре абсолютная влажность должна быть выше.

При гигиеническом нормировании учитывают относительную влажность воздуха (в процентах) и дефицит его насыщения, т. е. разность максимальной и абсолютной влажностей воздуха. Эти величины влияют на процессы теплоотдачи человека путем потоиспарения. Чем больше дефицит влажности, тем суше воздух, тем больше водяных паров он может воспринимать, следовательно, тем интенсивнее может быть отдача тепла потоиспарением. Высокая температура переносится легче, если воздух сухой.

При температуре воздуха, близкой к температуре кожи, теплоотдача излучением и конвекцией резко снижена, но возможна теплоотдача через потоиспарение. При сочетании высокой температуры воздуха и высокой (более 90%) относительной влажности воздуха испарение пота практически исключено: пот выделяется, но не испаряется, поверхность кожи не охлаждается, наступает перегревание организма. При высоких температурах воздуха низкая и умеренная (до 70 %) относительная влажность способствует усиленному потоиспарению, что исключает перегревание. При низких температурах сухой воздух уменьшает теплопотери.

Неблагоприятное влияние сухого воздуха проявляется только при крайней степени его сухости. Чрезмерно сухой воздух при низкой (менее 20 %) относительной влажности иссушает слизистую оболочку носа, глотки и рта. На слизистых образуются трещины, которые легко инфицируются, что способствует развитию воспалительных явлений.

Подвижность воздуха влияет на теплоотдачу организма конвекцией и потоиспарением. При высокой температуре воздуха его умеренная подвижность способствует охлаждению кожи. Действие на организм чрезмерно сухого воздуха усугубляется при его большой подвижности. Горячий ветер не только вызывает перегревание, но и ухудшает самочувствие человека, снижает работоспособность. Мороз в тихую погоду переносится легче, чем при сильном ветре; наоборот, ветер зимой вызывает переохлаждение кожи в результате усиленной отдачи тепла конвекцией и увеличивает опасность обморожений. Повышенная подвижность воздуха рефлекторно влияет на процессы обмена веществ: по мере понижения температуры воздуха и увеличения его подвижности повышается теплопродукция.

Сильный (более 20 м/с) ветер нарушает ритм дыхания, механически препятствует выполнению физической работы и передвижению. Умеренный ветер оказывает бодрящее действие, сильный продолжительный ветер резко угнетает человека. Благоприятная подвижность атмосферного воздуха в летнее время составляет 1 — 5 м/с.

Комплексное воздействие воздушной среды на организм человека. Физические факторы воздушной среды воздействуют на организм человека комплексно. Это подтверждается тем, что при различных сочетаниях температуры, влажности, подвижности воздуха человек может испытывать одинаковые тепловые ощущения.

В зависимости от питания, одежды, объема выполняемой работы тепловое состояние человека изменяется в широких пределах. Объективная оценка теплового состояния человека необходима для гигиенического нормирования физических факторов воздушной среды. Тепловое состояние организма объективно отражают температура тела и кожи, пульс и частота дыхания, артериальное давление, газообмен, потоотделение и т.д. Существенное значение имеет изучение реакции нервной системы на термические раздражители. Кроме объективной оценки изменений функций организма изучают субъективные тепловые ощущения человека — «наипростейший субъективный сигнал объект