19.Солнечная радиация,температура и ее влияние на организм человека

Основную массу солнечного света составляют лучи с очень малыми длинами волн, которые измеряются в нанометрах (нм), 1 нм равен 0,001 мкм.

В пределах оптической части солнечного света находятся: ультрафиолетовые невидимые лучи (280—400 нм), световые лучи (400—760 нм) и инфракрасные невидимые лучи (760-2800 нм).

Видимые лучи, дающие ощущение белого цвета, при преломлении через трехгранную призму разлагаются на следующие цвета: фиолетовые (наиболее короткие), синие, голубые, зеленые, желтые, оранжевые и красные (это цвета радуги). Ультрафиолетовое излучение вызывает в основном фотохимический эффект, а инфракрасное — тепловой.

У поверхности земли 59% солнечной радиации приходится на долю инфракрасных лучей, 40% составляют световые лучи и около 1% — ультрафиолетовые лучи. При прохождении через земную атмосферу около 60% солнечной радиации поглощается в стратосфере и рассеивается в пространстве при помощи водяных паров и озонового слоя. Вблизи земли задержка радиации происходит в основном за счет загрязнения атмосферы пылью, дымом и газами, при облачности и туманах. Больше всего задерживаются ультрафиолетовые лучи. В крупных промышленных городах с большой задымленностью и загазованностью потери ультрафиолетовой радиации достигают 40%, резко снижается общая освещенность.

Величина прямой солнечной радиации по мере удаления от экватора уменьшается, так как уменьшается угол падения солнечных лучей. Самое большое количество радиации в средних широтах приходится на май, в течение дня — на полдень. Ультрафиолетовых лучей на юге больше, чем на севере. Помимо прямой солнечной радиации, определенное значение имеет рассеянная радиация. При ясном небе преимущественно рассеивается коротковолновая голубовато-синяя часть спектра, что обусловливает голубой цвет неба. Активность рассеянной радиации невелика, но большое количество ультрафиолетовых лучей делает ее биологически весьма полезной. Поэтому загорать можно, находясь в тени.

Часть солнечной радиации отражается от поверхностей, на которые она падает. Например, снег отражает до 85% общей лучистой энергии, желтый кварцевый песок — 35% солнечной радиации, речной песок — 29%, зеленая трава — 26%, чернозем — 14%, водная поверхность при отвесном падении солнечных лучей — только 2%. Эти сведения надо учитывать при выборе места для солнечных ванн в разных климатических условиях.

Кроме теплового эффекта и значения для зрения, лучистая энергия солнца оказывает благоприятное лечебное действие на весь организм. Действуя через зрительный анализатор, световая энергия влияет на обмен веществ, общий тонус, ритм сна и т. д. Свет служит также сигнальным тепловым раздражителем, который может вызвать ощущение тепла и снижать обмен даже при отсутствии реального нагревания солнечными или искусственными световыми лучами.

При облучении кожи в организме возникают фотохимические реакции, вызывающие сложные химические превращения в тканях и оказывающие серьезное влияние на обмен веществ. Наиболее сильным биологическим свойством обладают ультрафиолетовые лучи с длиной волн от 290 до 315 нм.

Под влиянием ультрафиолетовых лучей в коже образуется витамин D. Прямой солнечный свет убивает бактерии туберкулеза через несколько минут, стафилококки через 15 мин, брюшнотифозные палочки через 60 мин. Имеются наблюдения, что в ясную солнечную погоду распространенность и продолжительность эпидемий гриппа, дифтерии, скарлатины и других инфекционных болезней, передающихся через воздух, значительно меньше и короче.

А при так называемом световом голодании, которое наблюдается у людей, лишенных возможности пользоваться в достаточной мере дневным светом (у живущих на Севере в полярную ночь, у работающих в шахтах, в метро), возникают многочисленные нарушения в жизнедеятельности организма. У детей развивается рахит, увеличивается число случаев заболеваний кариесом зубов, уменьшается прочность костей, появляются функциональные нарушения нервной системы, обостряется течение туберкулеза. Однако при слишком продолжительном действии солнечного света без регулярной смены дня и ночи (Заполярье) возможны утомление нервной системы и изменения в рефлекторной деятельности человека. Даже «белые ночи» могут быть причиной раздражения и утомления нервной системы.

В организме человека имеются механизмы, защищающие его от резких колебаний температуры воздуха, влажности, скорости ветра, изменений атмосферного давления. Но иногда эта защита не срабатывает. Повышенная влажность воздуха при высокой его температуре может вызвать общее перегревание организма. Это болезненное состояние называют гипертермией, или тепловым ударом.

Причина теплового удара — нарушение терморегуляции организма, которое выражается в усиленном теплообразовании при недостаточной теплоотдаче. Накапливающееся в организме тепло отрицательно влияет на функцию центральной нервной системы. Развивается кислородное голодание. Повышается вязкость крови, нарушается кровообращение.

Тепловой удар может наступить при работе в душных, плохо вентилируемых помещениях, особенно если высокая температура воздуха сочетается с повышенной влажностью. Причиной этого состояния может быть и плотная, плохо пропускающая воздух одежда.

Тепловой удар может возникнуть и на открытом воздухе: при высокой физической активности во влажной душной атмосфере (даже при отсутствии солнца), при безветренной погоде и если не соблюдаются правила приема солнечных ванн.

У детей грудного возраста причиной теплового удара нередко может стать пребывание в перегретом помещении, в кроватке, поставленной около батарей и труб центрального отопления.

При перегревании у больных появляются головная боль, головокружение, шум в ушах. Они испытывают сильную жажду и тошноту. Беспокоит слабость, сонливость. Вначале наблюдается покраснение кожных покровов, их влажность; затем кожа становится сухой, бледной, холодной. Могут быть обмороки. Становится чаще дыхание, развивается тахикардия, падает артериальное давление. Может появиться рвота, носовое кровотечение.

В тяжелых случаях отмечаются замедленные реакции или возбуждение, резкие головные боли, потеря сознания, судороги, подъем температуры тела до 39°—41°С, угнетение дыхания. У детей грудного возраста появляются сильные рвота, понос. В таких случаях необходима неотложная медицинская помощь. Но сначала больного надо уложить в прохладное место, в тень, обеспечить доступ свежего воздуха, освободить от плотной, стесняющей одежды, дать выпить холодную воду, положить холодный компресс, а при возможности лед на голову, в подмышечные и паховые области (там проходят крупные кровеносные сосуды). Хороший эффект оказывают водные процедуры: в легких случаях душ с температурой 26—27°С в течение 5—8 мин, в более серьезных — ванна при температуре 20°С до 8 мин. После водной процедуры обязательный отдых в лежачем положении и обильное питье. В отличие от теплового удара при солнечном ударе общего перегревания может и не быть. Вызвать его может прямое воздействие солнечных лучей на непокрытую голову. Выраженного изменения терморегуляции при этом не бывает. Однако жалобы больных сходны.

Профилактика теплового и солнечного ударов:

— Чтобы избежать перегревания, нужно поддерживать микроклимат в жилых и производственных помещениях, соблюдать оптимальный питьевой режим, а также пользоваться рациональной одеждой.

— Рекомендуется носить одежду из пористых тканей (хлопчатобумажных, льняных и т. д.), через которые легко происходит обмен воздуха. Особенно это касается одежды в теплое время года. Летом, даже не принимая специально воздушную ванну, старайтесь избавиться от лишней одежды: например, работая в саду, снимите рубашку, майку.

— Иногда полагают, что чем плотнее укутана голова, тем лучше она защищена от солнечных лучей. Нередко для этого обвязывают голову толстыми полотенцами, сооружают из газет высокие колпаки. Но все эти «головные уборы» препятствуют нормальному теплообмену. Легкая белая панама, небольшая светлая кепка с козырьком, хлопчатобумажная косынка, соломенная шляпа прекрасно защитят голову от солнца.

• На терморегуляции отрицательно сказывается подкожный жировой слой, бедный кровеносными сосудами. Поэтому людям с избыточным весом нужно особенно остерегаться перегрева.

• Влажность,скорость движения воздуха и их влияние на организм человека

Влажность воздуха. Наряду с другими гигиеническими факторами (температура и скорость движения воздуха) влажность воздуха оказывает мощное влияние на теплообмен организма с окружающей средой.

Под влажностью воздуха понимается содержание водяных паров (г) в 1 м3 воздуха.

Основные показатели влажности воздуха:

абсолютная влажность — абсолютное количество водяных паров, находящихся в 1 м3 воздуха в конкретное время при конкретной температуре;

максимальная влажность — количество водяных паров, обеспечивающих полное насыщении 1 м3 воздуха влагой при конкретной температуре воздуха;

относительная влажность — отношение абсолютной влажности воздуха к максимальной (%);

дефицит насыщения — разность между максимальной и абсолютной влажностью воздуха.

Наибольшее гигиеническое значение имеет относительная влажность воздуха: чем она ниже, тем меньше воздух насыщен водяными парами и тем интенсивнее испаряется пот с поверхности тела, что усиливает теплоотдачу.

При высокой температуре воздуха (+30... +35 ° С) основной путь отдачи тепла организмом во внешнюю среду — испарение. В таких условиях теплоотдача посредством конвекции и излучения значительно снижена из-за несущественной разности температуры тела и нагретых воздухом окружающих предметов. Из-за этого ухудшается общее самочувствие, снижается работоспособность, особенно во время занятий физическими упражнениями, усиливающими теплообразование.

При низкой температуре и высокой влажности воздуха теплоотдача во внешнюю среду усиливается благодаря большей теплопроводности влажного воздуха по сравнению с сухим. Одновременно возрастает теплопроводность одежды из-за повышенной влажности воздуха в под одежном пространстве.

Нормальной относительной влажностью воздуха в помещениях принято считать 30—60%. При физической работе эта величина не должна превышать 30—40%, а при более высокой температуре (+25 °С) - 20-25%.

Движение воздуха. Воздух почти всегда находится в движении из-за неравномерного его нагревания. И это движение характеризуется двумя показателями: направлением и скоростью. Направление движения воздуха зависит от того, с какой стороны света дует ветер, и обозначается румбами — начальными буквами сторон света: север (С), юг (Ю), восток (В), запад (3). Существуют еще и промежуточные румбы. Таким образом, весь горизонт делится на восемь румбов: север, северо-восток, восток, юго-восток, юг, юго-запад, запад, северо-запад.

Для гигиенически рационального размещения строящихся спортивных сооружений важно учитывать преобладающее в данной местности направление ветра. Спортивные сооружения необходимо располагать с наветренной стороны по отношению к основным источникам загрязнения воздуха (промышленным предприятиям, сельскохозяйственным объектам, очистным сооружениям, оживленным автомобильным и железнодорожным магистралям и т. п.).

Для определения преобладающего направления движения ветра в конкретной местности применяется роза ветров, графическое изображение частоты (повторяемости в течение года) направления движения ветров по румбам.

Роза ветров строится следующим образом: на схему наносятся основные и промежуточные румбы, определяется центр их пересечения. По линиям румбов откладываются отрезки, длина которых соответствует числу дней с одинаковым направлением ветра; концы отрезков соединяются прямыми линиями. Штиль изображается окружностью в центре розы ветров; радиус окружности соответствует числу безветренных дней.

Скорость движения воздуха. Она определяется расстоянием (в метрах), проходимым массой воздуха в единицу времени (за 1 с). Гигиеническое значение движения воздуха заключается в его влиянии на тепловой баланс организма. Движение воздуха определяет уровень теплоотдачи путем конвекции (более холодные массы воздуха удаляют с поверхности тела нагретые его слои) и испарения.

Наибольший охлаждающий эффект возникает при высокой относительной влажности и низкой температуре воздуха. Если же относительная влажность воздуха высока и его температура превышает температуру тела, появляется нагревающий эффект. При небольшой относительной влажности движущийся воздух охлаждающе действует на организм за счет усиления испарения.

Ветер, оказывая определенное давление на поверхность тела, затрудняет передвижение человека. Это приводит к дополнительному расходу энергии и снижению продуктивности физической работы. Например, сильный встречный ветер замедляет скорость движения на марше на 20—25%. Кроме этого сильный ветер затрудняет дыхание, нарушая его ритм, и увеличивает нагрузку на дыхательные мышцы, что обусловлено необходимостью преодоления сопротивления давления встречного ветра при выдохе. При сильном ветре, направленном в спину, несколько затрудняется вдох вследствие некоторого разряжения воздуха. В процессе тренировочно-соревновательной деятельности все это может привести к снижению спортивных результатов.

Наиболее благоприятной скоростью движения воздуха в летнее время считается 1-4 м/с, а при занятиях спортом в жаркие дни — 2—3 м/с.

В спортивных залах допустима скорость движения воздуха до 0,5 м/с, в залах для борьбы и настольного тенниса она не должна превышать 0,25 м/с, в залах с ванными в крытых бассейнах — 0,2 м/с. В душевых, раздевальных и массажных помещениях она должна быть не более 0,15 м/с.

Атмосферное давление. Воздух, обладая массой и весом, оказывает определенное давление на поверхность Земли и находящиеся на ней предметы и живые существа, называемое атмосферным, или барометрическим.

Атмосферное, или барометрическое, давление на поверхности земного шара непостоянно и неравномерно. Величина его зависит от географических условий, времени года и суток и различных атмосферных явлений. С высотой давление падает, области высоких давлений совпадают с низкими температурными условиями.

Нормальное давление. Нормальным атмосферным давлением принято считать давление, равное 1 атмосфере (такое давление, которое уравновешивает столб ртути высотой 760 мм при температуре 0°С на уровне моря и широте 45°). При этих условиях атмосфера давит на 1 см2 поверхности земли с силой, равной 1 кг.

Незначительные колебания атмосферного давления здоровыми людьми не ощущаются, а у лиц, имеющих различные отклонения в состоянии здоровья, ухудшается самочувствие и могут обостряться заболевания.

Пониженное давление. С увеличением высоты атмосферное давление постепенно падает, одновременно снижается парциальное давление кислорода. По мере его падения уменьшается насыщенность гемоглобина кислородом и ухудшается снабжение организма кислородом. На небольших высотах (1,5-3,5 км) кислородная недостаточность компенсируется усилением легочной вентиляции, сердечной деятельности, повышением продукции эритроцитов и др. На высоте более 4 км эта компенсация становится недостаточной и развивается гипоксия. Действие пониженного давления проявляется в виде так называемой горной болезни: появляются одышка, сердцебиение, посинение и бледность кожных покровов и слизистых оболочек, мышечная слабость, головокружение, тошнота, рвота. Самые первые признаки горной болезни: нарушения со стороны центральной нервной системы (ухудшение памяти, внимания), ухудшение функционального состояния двигательного анализатора (нарушение координации движений).

В процессе постепенной адаптации к пониженному атмосферному давлению в организме формируется комплекс компенсаторно-приспособительных реакций (рост числа эритроцитов, повышение уровня гемоглобина, изменение окислительных процессов в организме). Эти реакции обеспечивают сохранение нормальной жизнедеятельности человека в таких условиях. Основное средство профилактики горной болезни — предварительная тренировка в горных условиях или в барокамере.

Повышенное давление. Повышенным считается атмосферное давление, превышающее 760 мм рт. ст. Это основной гигиенический фактор в некоторых видах профессиональной деятельности, например при подводных работах, на подводных лодках.

Повышенное давление приводит к возникновению чувства сдавления, боли в ушах, затруднению выдоха, увеличению ЧСС. Рост парциального давления кислорода и содержания азота, наблюдаемый при повышенном давлении, может оказывать и отравляющее воздействие на организм человека.

Ионизация воздуха. Это распад газовых молекул и атомов на отдельные ионы под влиянием различных ионизаторов. В результате возникают легкие (отрицательно заряженные, отрицательные) и тяжелые (положительно заряженные, положительные) аэроионы.

Количество ионов в воздухе непостоянно, так как одновременно с ионообразованием происходит обратный процесс: потеря ионов вследствие воссоединения положительных и отрицательных ионов, адсорбции ионов на различных поверхностях (дыхательные пути, поверхность тела, одежда и др.) и оседания на различных частичках, взвешенных в воздухе (пыль, дым, туманы и т. п.).

Оседающие легкие аэроионы превращаются в тяжелые ионы, отличающиеся большим размером и малой подвижностью. Это имеет важное гигиеническое значение: в загрязненном воздухе легких ионов всегда значительно меньше, чем в чистом, а тяжелых, наоборот, больше. Например, в сельских местностях число легких ионов в воздухе достигает 1000 в 1 см3 воздуха, тогда как в промышленных городах с загрязненной атмосферой их количество снижается в 10 раз. Количество легких ионов в плохо вентилируемых помещениях резко снижается.

Степень и характер ионизации воздуха служат гигиеническим критерием качества воздушной среды.

От характера ионизации воздуха зависят многие физиологические функции организма. Умеренно повышенные концентрации легких ионов (3000-5000 в 1 см3 воздуха) благоприятно влияют на самочувствие и состояние здоровья человека. При значительном преобладании положительных ионов возникает головная боль, ухудшается самочувствие, повышается артериальное давление. Под влиянием курса отрицательных аэроионов улучшается общее самочувствие, сон, аппетит, оптимизируется витаминный и минеральный обмен, повышается устойчивость организма к холоду, а также физическая работоспособность.

• Атмосферное давление и его гигиеническое значение

Атмосферное давление. Воздух, обладая массой и весом, оказывает определенное давление на поверхность Земли и находящиеся на ней предметы и живые существа, называемое атмосферным, или барометрическим.

Атмосферное, или барометрическое, давление на поверхности земного шара непостоянно и неравномерно. Величина его зависит от географических условий, времени года и суток и различных атмосферных явлений. С высотой давление падает, области высоких давлений совпадают с низкими температурными условиями.

Нормальное давление. Нормальным атмосферным давлением принято считать давление, равное 1 атмосфере (такое давление, которое уравновешивает столб ртути высотой 760 мм при температуре 0°С на уровне моря и широте 45°). При этих условиях атмосфера давит на 1 см2 поверхности земли с силой, равной 1 кг.

Незначительные колебания атмосферного давления здоровыми людьми не ощущаются, а у лиц, имеющих различные отклонения в состоянии здоровья, ухудшается самочувствие и могут обостряться заболевания.

Пониженное давление. С увеличением высоты атмосферное давление постепенно падает, одновременно снижается парциальное давление кислорода. По мере его падения уменьшается насыщенность гемоглобина кислородом и ухудшается снабжение организма кислородом. На небольших высотах (1,5-3,5 км) кислородная недостаточность компенсируется усилением легочной вентиляции, сердечной деятельности, повышением продукции эритроцитов и др. На высоте более 4 км эта компенсация становится недостаточной и развивается гипоксия. Действие пониженного давления проявляется в виде так называемой горной болезни: появляются одышка, сердцебиение, посинение и бледность кожных покровов и слизистых оболочек, мышечная слабость, головокружение, тошнота, рвота. Самые первые признаки горной болезни: нарушения со стороны центральной нервной системы (ухудшение памяти, внимания), ухудшение функционального состояния двигательного анализатора (нарушение координации движений).

В процессе постепенной адаптации к пониженному атмосферному давлению в организме формируется комплекс компенсаторно-приспособительных реакций (рост числа эритроцитов, повышение уровня гемоглобина, изменение окислительных процессов в организме). Эти реакции обеспечивают сохранение нормальной жизнедеятельности человека в таких условиях. Основное средство профилактики горной болезни — предварительная тренировка в горных условиях или в барокамере.

Повышенное давление. Повышенным считается атмосферное давление, превышающее 760 мм рт. ст. Это основной гигиенический фактор в некоторых видах профессиональной деятельности, например при подводных работах, на подводных лодках.

Повышенное давление приводит к возникновению чувства сдавления, боли в ушах, затруднению выдоха, увеличению ЧСС. Рост парциального давления кислорода и содержания азота, наблюдаемый при повышенном давлении, может оказывать и отравляющее воздействие на организм человека.

Ионизация воздуха. Это распад газовых молекул и атомов на отдельные ионы под влиянием различных ионизаторов. В результате возникают легкие (отрицательно заряженные, отрицательные) и тяжелые (положительно заряженные, положительные) аэроионы.

Количество ионов в воздухе непостоянно, так как одновременно с ионообразованием происходит обратный процесс: потеря ионов вследствие воссоединения положительных и отрицательных ионов, адсорбции ионов на различных поверхностях (дыхательные пути, поверхность тела, одежда и др.) и оседания на различных частичках, взвешенных в воздухе (пыль, дым, туманы и т. п.).

Оседающие легкие аэроионы превращаются в тяжелые ионы, отличающиеся большим размером и малой подвижностью. Это имеет важное гигиеническое значение: в загрязненном воздухе легких ионов всегда значительно меньше, чем в чистом, а тяжелых, наоборот, больше. Например, в сельских местностях число легких ионов в воздухе достигает 1000 в 1 см3 воздуха, тогда как в промышленных городах с загрязненной атмосферой их количество снижается в 10 раз. Количество легких ионов в плохо вентилируемых помещениях резко снижается.

Степень и характер ионизации воздуха служат гигиеническим критерием качества воздушной среды.

От характера ионизации воздуха зависят многие физиологические функции организма. Умеренно повышенные концентрации легких ионов (3000-5000 в 1 см3 воздуха) благоприятно влияют на самочувствие и состояние здоровья человека. При значительном преобладании положительных ионов возникает головная боль, ухудшается самочувствие, повышается артериальное давление. Под влиянием курса отрицательных аэроионов улучшается общее самочувствие, сон, аппетит, оптимизируется витаминный и минеральный обмен, повышается устойчивость организма к холоду, а также физическая работоспособность.