Коллектив авторов

Гигиена, санология, экология

Глава 1

Закладка:

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

АТА – алиментарно-токсическая алейкия

атм – атмосфера

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота

АУ – активированный уголь

АЭС – атомная электростанция

БОЕ – бляшкообразующие единицы

БПК – биохимическая потребность в кислороде

БЭН – белково-энергетическая недостаточность

ВБИ – внутрибольничная инфекция

ВИЭР – высоковольтные импульсные электрические разряды

ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения

ГИС – геоинформационные системы

ГСИ – гнойно-септические инфекции

ДЭМ – директивно-экономическая модель

ЕМФ – единицы мутности по формазину

ЕРФ – естественный радиационный фон

ЖКТ – желудочно-кишечный тракт

Зв – зиверт

ЗСО – зона санитарной охраны

ИИ – ионизирующее излучение

ИИИ – источник ионизирующего излучения

ИК – инфракрасное излучение

ИЭР – импульсные электрические разряды

КЕО – коэффициент естественной освещенности

КСАМ – композиционные сорбционно-активные материалы

КТ – компьютерный томограф

КФА – коэффициент физической активности

ЛУ – лечебные учреждения

ЛПУ – лечебно-профилактические учреждения

МАГАТЭ – Международное агентство по атомной энергии

мЗв – миллизиверт

МКРЗ – Международная комиссия по радиационной защите

МКРЗ – Международный комитет по радиологической защите

МНЖК – мононенасыщенные жирные кислоты

МТН – модель технического нормирования

МУК – методические указания

МФТ – микрофильтрация

НДС – нормативно допустимый сброс

НИЭР – низкоэнергетические импульсные электрические разряды

НКДАР – Научный комитет по действию атомной энергии ООН

НКДАР ООН – Научный комитет по действию атомной энергии при ООН

НРБ – нормы радиационной безопасности

НСТ – наилучшая существующая технология

НТП – научно-технический прогресс

НФТ – нанофильтрация

ОДУ – ориентировочно допустимый уровень

ОИ – оппортунистическая инфекция

ОКБ – общие колиформные бактерии

ОКИ – острая кишечная инфекция

ОМЧ – общее микробное число

ОО – обратный осмос

орг. – органолептический

ОРОЗ – опасные (рискованные) отходы здравоохранения

ОС – окружающая среда

ОФЭКТ – однофотонная эмиссионная компьютерная томография

ПАВ – поверхностно-активные вещества

ПАУ – полициклические ароматические углеводороды

ПДК – предельно допустимая концентрация

ПДС – предельно допустимый сброс

ПНЖК – полиненасыщенные жирные кислоты

ПРН – природные радионуклиды

ПТИ – пищевые токсикоинфекции

ПЭТ – позитронные эмиссионные томографы

РБ – радиационная безопасность

РГ – радиационная гигиена

РНД – радионуклидная диагностика

РРИ – рентгенорадиологические исследования

РФП – радиофармпрепараты

СанПиН – Санитарно-эпидемиологические правила и нормы

с. – т. – санитарно-токсикологический

ТБОЗ – твердые бытовые отходы здравоохранения

ТГМ – тригалометаны

ТКБ – термотолерантные колиформные бактерии

СПАВ – синтетические поверхностно-активные вещества

УЗК – ультразвуковые колебания

УФ – ультрафиолетовый

УФЛ – ультрафиолетовые лучи

УФО – ультрафиолетовое обеззараживание

УФР – ультрафиолетовая радиация

УФТ – ультрафильтрация

ХОС – хлорорганические соединения

чел. – Зв – человеко-зиверт

ЭБ – экологическая безопасность

ЭОФ – экологически опасный фактор

ЭФ – экологический фактор

ПРЕДИСЛОВИЕ

Гигиена является важной отраслью профилактической медицины. В условиях глобального экологического кризиса гигиена интегрировала основные положения экологических знаний применительно к проблемам охраны здоровья населения. В последние десятилетия были приняты федеральные законы, определяющие дальнейшее развитие профилактического направления в медицине, пересмотрены нормативные документы по многим разделам гигиены, введены в действие новые гигиенические регламенты по лечебно-профилактическим учреждениям, промышленным объектам, по гигиене питания, водоснабжения, радиационной гигиене.

Учебное пособие подготовлено в соответствии с действующим Государственным образовательным стандартом и квалификационной характеристикой выпускника-менеджера по специальности 040600 «Сестринское дело» и является основой для обеспечения базовой подготовки к лечебно-профилактической деятельности.

Курс лекций по общей гигиене, санологии, экологии имеет важное значение для формирования у студентов знаний и умений при анализе здоровья населения, организации проведения оздоровительных мероприятий, гигиенической пропаганде здоровья и научных основ здорового образа жизни.

Учебное пособие содержит полную и современную информацию о гигиене и экологии, отражает закономерности влияния факторов окружающей среды на здоровье человека.

В пособии изложены положения традиционных гигиенических дисциплин: гигиена окружающей среды, гигиена лечебно-профилактических учреждений, гигиена питания, радиационная гигиена. С современных позиций отражены основные положения профилактической медицины, которые позволят студентам оценить санитарно-эпидемиологическое благополучие различных групп населения.

Учебное пособие обобщает многолетний опыт работы кафедры общей, военной, радиационной гигиены и медицинской экологии Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И. И. Мечникова, а также новые подходы к преподаванию, основанные на востребованности студентами знаний по медицинской профилактике в будущей профессиональной деятельности и необходимости формирования гигиенического мышления.

Пособие написано с учетом комплекса гигиенических знаний, которыми должны овладеть студенты факультетов высшего сестринского образования медицинских вузов. Оно будет также полезно для преподавателей и врачей лечебного и медико-профилактического профилей.

ГИГИЕНА, ЭКОЛОГИЯ, САНОЛОГИЯ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, МЕТОДЫ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. ГИГИЕНА – ГЛАВНАЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ ДИСЦИПЛИНА

Гигиена – очень древняя наука, она имеет такую же большую историю, как история культуры. Корни гигиены можно найти еще в древнегреческой мифологии, истоки – в трудах древних лучших мыслителей человечества.

В древнегреческой мифологии есть много богов, занимавшихся весьма полезной для человека деятельностью. Так, Асклепий (у древних греков) и Эскулап (у римлян) были богами врачевания. У Асклепия было 2 сына – Махаон и Поделирий и дочь – богиня здоровья Гигиея.

Гигиена входит в обширный комплекс медицинских наук и является важной частью медицинского образования.

До 1880-х гг. в Западной Европе – в Англии, Германии, Франции, такие гигиенисты, как Галл, Линд, Флери, Рошу; в Америке – Бек определяли гигиену как «науку о поддержании здоровья», как «искусство сохранить, продлить жизнь», как «медицину предупредительную». Однако это не совсем точно. Сегодня все отрасли медицины, включая клинические дисциплины, занимаются профилактикой болезней. Поэтому термин «профилактическая медицина» может быть отнесен к любой медицинской дисциплине.

Любая наука, претендующая на самостоятельность, должна иметь свой: объект исследования; предмет интереса в этом объекте; цель интереса; методы, с помощью которых достигается цель.

Объект лечебных дисциплин – больной человек. Врач-клиницист занимается здоровьем отдельного человека и рассматривает это понятие через философскую категорию «болезнь». Объектом гигиены является здорового человека, как отдельного индивидуума, так и коллектива, общества в целом.

Что проводит грань между клиническими дисциплинами и гигиеническими. Но такие теоретические науки, как физиология, анатомия, также изучают организм здорового человека. Однако они изучают организм как таковой. Они обращают свое внимание на тончайшее устройство организма, на сложнейшие процессы, определяющие гомеостаз. Можно сказать, что внимание большинства медицинских наук обращено преимущественно «внутрь» организма. Гигиена же, полностью используя знания о строении, функциях организма, своей основной задачей ставит изучение влияния окружающей среды на здоровье человека. Это и составляет предмет гигиены, предмет интереса в таком объекте, как человек.

Одна из первых попыток определить предмет гигиены была сделана представителями школы Макса Петтенкофера. М. Петтенкофер был необычайно разносторонним и одаренным человеком, прошел сложный жизненный путь, испытав множество профессий – от ученика аптекаря до провинциального актера. Сосредоточив свой интерес на медицине, он учился на медицинских факультетах в университетах Мюнхена, Вюрцбурга и Гиссена. В 1843 г. получил ученую степень доктора медицины, а в 1865 г. по его инициативе была открыта в Мюнхене первая в мире кафедра гигиены. Блестящие знания в области медицины, химии, физиологии и смежных наук позволили ученому разработать проект и в 1875 г. открыть в Мюнхене Гигиенический институт. М. Петтенкофером была воспитана первая школа гигиенистов. К его ученикам относятся В. А. Субботин, А. И. Якобий и А. П. Доброславин, которые в 1870 г. были командированы в Германию на кафедру гигиены для прохождения курса. Все трое в последующем возглавляли кафедры гигиены: В. А. Субботин – в Киеве; А. И. Якобий – в Казанском университете; А. П. Доброславин – в Санкт-Петербургской медико-хирургической академии. М. Петтенкофер со своими учениками – Фойтом, Флюге, – отчасти уже под влиянием идей Ф. Ф. Эрисмана, в 1893 г. устами Карла Флюге определил гигиену как науку, которая занимается внешними жизненными условиями и старается найти в них те обстоятельства, которые приводят к болезни. Однако определение Макса Петтенкофера несколько односторонне. Он считает, что гигиена должна обращать свое внимание только на те факторы окружающей среды (ОС), которые отрицательно влияют на здоровье человека.

Закладка:

В связи с этим более точное определение гигиене дает А. П. Доброславин, который считал, что гигиена должна изучать не только отрицательное воздействие факторов ОС на здоровье человека, но и определять факторы и обстоятельства, благоприятствующие труду.

Наиболее полное определение гигиены дано в трудах Ф. Ф. Эрисмана. Он определял гигиену как науку об общественном здоровье. Эрисман в процессе своей деятельности постоянно подчеркивал, что «…если гигиенист перестанет заниматься общественным здоровьем, замкнется в стенах лабораторий, то гигиена превратится в призрак, ради которого трудиться не стоит».

Целью гигиены является устранение болезней путем создания благоприятной, оптимальной среды обитания.

Для этого, познав законы и закономерности взаимодействия человека, общества, популяций с окружающей средой, гигиена разрабатывает ряд нормативов и мероприятий, направленных на устранение отрицательных воздействий и усиление положительных эффектов.

Учение о мерах и механизмах борьбы организма с болезнью называетсясанологией.Слово санология происходит от латинскогоsanatio(лечение, исцеление, оздоровление) и греческогоlogos(наука). Санология – «общее учение о противодействии организма болезни», в основе которого лежит «саногенез» – динамический комплекс приспособительных механизмов, возникающих при воздействии чрезвычайного раздражителя и развивающихся на протяжении всего болезненного процесса – от состояния предболезни до выздоровления.

Успех в охране и укреплении индивидуального и общественного здоровья невозможен без активного и сознательного отношения человека к своему здоровью и здоровью других людей, без здорового образа жизни и активного участия населения в проведении санитарно-гигиенических и профилактических мероприятий.

Профилактика —это всеобщий метод в деятельности людей, общества, государства, направленный на предупреждение нежелательных явлений: правонарушений, болезней, аварий, пожаров и т. п.

Мероприятия по охране и постоянному улучшению здоровья населения проводят различные службы и учреждения. Однако главную роль играет служба здравоохранения, важнейшей задачей которой является забота о здоровье. Решение этой задачи медицинской наукой и практическим здравоохранением достигается двумя путями: профилактическим, т. е. путем укрепления здоровья и предупреждения болезней; и восстановительным, или путем лечения больного человека. Различают профилактику общественную и личную.

Общественная профилактика обеспечивается государственными мерами, которые зафиксированы в Конституции РФ, Законе «Основные законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан» (1993 г.), в «Основах законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан» (1993 г.), в Федеральном законе РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1999 г.). Эти меры предусматривают право граждан на жизнь, охрану здоровья и медицинскую помощь, благоприятную окружающую среду, на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности, отдых, жилище, пенсионное обеспечение, т. е. на создание таких условий, которые позволяют человеку гармонично развиваться физически и духовно, сохраняя свое здоровье и работоспособность.

Личная (индивидуальная) профилактика предусматривает борьбу с перенапряжением нервной и других систем, нарушениями режима труда, отдыха, питания, гиподинамией, употреблением алкоголя и курением, т. е. стремление к здоровому образу жизни.

В зависимости от состояния здоровья, наличия факторов риска заболевания профилактика может быть трех видов.

Первичная профилактика– система мер, направленных на устранение или ослабление существующих факторов риска и, таким образом, на снижение вероятности заболевания. Главенствующая роль в первичной профилактике принадлежит государственным социально-экономическим мерам: условиям быта, труда, отдыха, обеспечению доброкачественной пищей и водой, состоянию окружающей среды и т. д. Медицинские меры первичной профилактики предусматривают: гигиеническое воспитание и санитарное просвещение, противоэпидемические мероприятия, профилактические медицинские осмотры, санитарно-эпидемиологический надзор, диспансеризацию, медикаментозную профилактику, адаптационные мероприятия, психопрофилактику и др., что предполагает уровень профессиональной подготовки всех медицинских работников по вопросам профилактической медицины.

Вторичная профилактика– совокупность мер, направленных на предупреждение прогрессирования или обострения уже развившейся болезни путем устранения вредных факторов окружающей среды, дифференцированного (направленного) лечения и рационального последовательного оздоровления.

Третичная профилактика– комплекс мероприятий по реабилитации больных, утративших возможность полноценной жизнедеятельности. Третичная профилактика имеет целью социальную (формирование уверенности в собственной социальной пригодности), трудовую (возможность восстановления трудовых навыков), психологическую (восстановление повседневной активности личности) и медицинскую (восстановление функций органов и систем) реабилитацию.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) использует также термин «премордиальная профилактика»– совокупность мер, направленных на недопущение возникновения факторов риска, связанных с неблагоприятными условиями жизнедеятельности, окружающей и производственной среды, образа жизни.

Премордиальная профилактика представляется делом будущего, так как сейчас невозможно устранить все неблагоприятные факторы условий и образа жизни. Поэтому в настоящее время основной формой профилактической работы служб здравоохранения должна стать первичная профилактика и ее важнейшая составная часть – формирование у населения медико-социальной активности и установок на здоровый образ жизни.

Гигиена изучает связь и взаимодействие организма с окружающей средой, устанавливая значение для здоровья различных ее факторов. Окружающая среда состоит из элементов (табл. 1.1).

Элементы окружающей среды обладают свойствами, которые определяют особенности ее влияния на человека. Окружающая среда включает среду обитания, производственную и природную среду.Среда обитания– это совокупность объектов, явлений и факторов окружающей (природной и искусственной) среды, определяющая условия жизнедеятельности человека.

Факторы среды обитания– биологические (вирусные, бактериальные, паразитарные и иные), химические, физические (шум, вибрация, ультразвук, тепловые, ионизирующие, неионизирующие и иные излучения), социальные (питание, условия быта, труда, отдыха) и другие, которые оказывают или могут оказывать воздействие на человека и (или) на состояние здоровья будущих поколений.

Таблица 1.1

Элементы окружающей среды

Наряду с понятием «окружающая среда» в медицинской, особенно гигиенической, терминологии часто используют термин «биосфера». Это понятие впервые появилось в науке во второй половине прошлого столетия и в буквальном смысле означало учение о жизни живых организмов на Земле. Основоположником современных представлений о «сфере жизни» (биосфере) является выдающийся отечественный естествоиспытатель академик В. И. Вернадский.

В. И. Вернадский рассматривал биосферу не как простую совокупность живых организмов, а как единую термодинамическую оболочку (пространство), в которой сосредоточена жизнь и осуществляется постоянное взаимодействие всего живого с неорганической материей. Границы биосферы охватывают всю гидросферу: водную оболочку, нижний слой атмосферы высотой до 15 км и литосферу, т. е. тот тонкий поверхностный слой, который окружает нашу планету, где гнездится органическая жизнь, и который мы привыкли называть почвой.

Следует помнить, что гигиенисты занимаются в биосфере только человеком. Гигиеническая наука устанавливает природу факторов, составляющих окружающую среду человека, сущность их действия на организм, определяет, в чем заключаются положительное влияние и границы отрицательного действия, вырабатывает гигиенические нормы и предложения по устранению или ослаблению действия вредных факторов и использованию полезных.

К настоящему времени гигиеной накоплен огромный материал о роли различных факторов в возникновении и распространении тех или иных заболеваний, методах охраны и защиты здоровья различных групп населения. Однако постоянно возрастающая техногенная и информационная нагрузка предъявляет организму человека все более высокие требования и ставит перед гигиенической наукой сложные задачи по сохранению и укреплению здоровья населения. Все чаще вопросы гигиены решаются в контексте экологических проблем.

Закладка:

Предметом исследования экологии, которая зародилась в недрах биологических наук, является взаимодействие живых организмов с окружающей средой. Немецкий биолог Эрнест Геккель впервые попытался определить сущность этой науки в своих работах «Всеобщая морфология организмов» (1866 г.) и «Естественная история миротворения»; отвечая на вопросы общефилософского характера, он сделал такое обобщение: «Под экологией мы подразумеваем науку об отношениях организмов в окружающей среде, куда мы относим все условия существования в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы». Слово «экология» происходит от греческих слов:oikos(жилище, местопребывание, убежище) иlogos(наука).

В последующие годы понятие экологии дополнялось многими учеными: К. Мебиусом, который внес понятие «биоценоз»; Д. Гриннелом, обосновавшим понятие «экологическая ниша» (1928 г.); В. Н. Сукачевым, который ввел в науку термин «биогеоценоз»; А. Тенсли, сформулировавшим понятие «экологическая система» (1935 г.); В. И. Вернадским, обосновавшим многие экологические понятия в книге «Биосфера» (1926 г.), а затем в монографии «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения».

Однако долгое время термин «экология» употреблялся только сравнительно узким кругом биологов.

По мере развития экологии расширялась сфера ее научных интересов, происходила дифференциация отдельных направлений. В настоящее время она представляет собой обширную и разветвленную область знаний о взаимоотношениях живых организмов (включая человека) между собой и с окружающей средой.

Понятие «экология человека» возникло почти одновременно с классической экологией, однако в нашей стране экология человека в качестве специального научного направления долгое время не выделялась. В 1987 г. Президиум Академии наук принял решение о разработке программы биосферных и экологических исследований, для чего была создана Экологическая комиссия, одна из секций которой носила название «Экология человека», возглавляемая B. П. Казначеевым. B. П. Казначеевым было сформулировано одно из определений экологии человека как науки: «Экология человека – это комплексное научное и научно-практическое направление исследований взаимодействия народонаселения (популяций) с окружающей социальной и природной средой. Она изучает социальные и природные закономерности взаимодействия человека и человечества в целом с окружающей космопланетарной средой, проблемы развития народонаселения, сохранения его здоровья и работоспособности, совершенствование физических и психических возможностей человека».

По мнению академика Н. А. Агаджаняна (1994 г.), «экология человека – это наука, изучающая взаимодействие человека как биосоциального существа со сложным многокомпонентным окружающим миром, c динамичной, постоянно усложняющейся средой обитания».

По данным ВО3, значительная часть болезней (80 %) вызвана состоянием экологического напряжения. Поэтому оценка информационного значения показателей здоровья для характеристики состояния экосистем должна стать одной из главных задач экологии человека.

Экология– наука системная, она опирается на множество других дисциплин, но в отличие от них она имеет заранее заданную цель: «такое изучение собственного дома, такое изучение возможного поведения в нем человека, которое позволило бы жить ему в этом доме, т. е. выжить на планете Земля».

В современную эпоху чрезвычайно актуальными для решения стали такие проблемы экологии, как достижение экологической безопасности жизнедеятельности человека и общества, обеспечение экологически устойчивого развития государства, экономия энергоресурсов планеты и др.

Человек, общество в целом поставлены в зависимость от свойств ОС, совокупно определяемых естественными процессами и антропогенным воздействием.

Экологическая безопасность(ЭБ) – совокупность действий, состояний и процессов, прямо или косвенно не приводящих к жизненно важному ущербу, наносимому природной среде, отдельным людям и человечеству.

Источники экологической опасности по своим масштабам, потенциальной или реальной угрозе далеко не одинаковы. Справиться с глобальным экологическим кризисом и обеспечить ЭБ человечества с помощью одних только экономических и технологических средств не всегда возможно.

Научно-технический прогресс (НТП) не отменяет и даже не отдаляет глобальные экологические проблемы. Более того, с уменьшением общего объема отходов любого производства их токсичность и экологическая опасность возрастает.

В настоящее время многообразные процессы мирового материального производства, направленные, казалось бы, на благо человечества, в силу беспрецедентного по масштабам и последствиям антропогенного воздействия на окружающую среду вступили в острейшее противоречие с условиями сохранения и нормального функционирования биосферы. Нарушение естественного растительного покрова, снижение плодородия земель, гидрогеологические сдвиги, химическое и радиоактивное загрязнение почвы, воды и воздуха приобрели такие темпы и размах, которые намного превосходят самовосстанавливающие возможности природы.

Эта проблема носит глобальный характер и свидетельствует о том, что главные источники опасности для здоровья человека проистекают из созданной им самим среды. Накоплен большой материал, характеризующий экологические изменения природной среды и их влияние на здоровье человека.

В настоящее время отдельным территориям России может быть придан статус зоны чрезвычайной экологической ситуации либо даже экологического бедствия. Зонами чрезвычайных экологических ситуаций названы участки территории, где в результате хозяйственной и иной деятельности происходят устойчивые отрицательные изменения в окружающей природной среде, угрожающие здоровью населения, состоянию естественных экологических систем, генетических фондов растений и животных. Зонами экологического бедствия объявляются участки территории РФ, где в результате хозяйственной или иной деятельности произошли глубокие необратимые изменения окружающей природной среды, повлекшие за собой существенное ухудшение здоровья населения, нарушение природного равновесия, разрушение естественных экологических систем, деградацию флоры и фауны. В Российской Федерации около 300 регионов имеют основания быть отнесенными к зонам экологического бедствия. Их общая площадь составляет примерно 10 % территории страны с населением не менее 35 млн человек.

Подобная ситуация характерна для многих других стран. Общей причиной экологического неблагополучия во всех случаях является нерациональная хозяйственная деятельность человека. В связи с этим для обеспечения глобальной экологической безопасности необходима коренная переориентация систем ценностей, переход от антропоцентрического мышления к биосферному; от стремления к максимальному и неограниченному экономическому росту как средству удовлетворения растущих потребностей к стремлению сохранить биосферу Земли с ее уникальной способностью стабилизировать ОСивлокальномивглобальном масштабах.

«Ноосфера» – сфера разума по В. И. Вернадскому – высший этап развития земной природы, результат совместной эволюции природы и общества, направляемой человеком, будущее биосфер. Эпохе ноосферы предшествует глубокая социально-экономическая реорганизация общества, изменение его ценностной ориентации.

Нарастание противоречий в системе «человек и общество – окружающая природная среда» в связи с резким усилением антропогенного воздействия на биосферу способствовало развитию нового научного направления – социальной экологии.

Социальная экология создает теоретические основы для решения прикладных задач по устранению или смягчению негативных последствий антропогенного воздействия на окружающую природную среду с целью сохранения здоровья населения и человеческой популяции. Главное связующее звено между экологией и гигиеной – здоровье человека.

Закладка:

1.2. МЕТОДЫ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Гигиена, как отрасль медицинских знаний, имеет свою методологию, под которой понимают комплекс научно обоснованных методов, используемых для проведения санитарного надзора, разработки гигиенических регламентов, изучения состояния здоровья населения и др.

В гигиене различают четыре основных метода.

Эпидемиологический метод– это совокупность способов изучения здоровья населения с учетом факторов окружающей среды. Данный метод – один из ведущих в гигиене методов.

Различают четыре основных способа реализации эпидемиологического метода изучения здоровья населения:

а) с помощью санитарно-статистических материалов. По официальным данным учетных медицинских документов изучают смертность, рождаемость (данные ЗАГСа), заболеваемость населения за определенный отрезок времени. Материалы анализируются, обрабатываются, рассчитываются специальные показатели рождаемости, смертности;

б) посредством медицинского обследования отдельных групп населения. Специально организованная группа врачей различного профиля (терапевт, хирург, педиатр, акушер-гинеколог и т. д.) осматривает и обследует группу населения, которая подвержена воздействию определенного фактора;

в) данные медицинского обследования могут быть дополнены углубленными клиническими наблюдениями, когда отбирается группа людей, подвергшихся влиянию того или иного фактора (например, на территориях, загрязненных в результате Чернобыльской аварии), и обследуется дополнительно. Углубленное клиническое инструментально-лабораторное обследование и динамическое врачебное наблюдение в условиях стационара позволяют обнаружить изменения в состоянии здоровья, которые при однократном обследовании в амбулаторных условиях оценить невозможно;

г) натурный эксперимент. Комплексное изучение здоровья группы людей, подвергшихся острому или хроническому воздействию определенного химического или физического фактора окружающей среды. Комплексность заключается в одновременном использовании всех описанных способов реализации эпидемиологического метода.

Метод санитарного описания, или санитарной топографии.Последовательное описание объекта. Классическим примером могут служить работы Ф. Ф. Эрисмана (описание условий труда на ткацких фабриках). Однако даже самое тщательное описание не дает количественной оценки фактора. Поэтому сегодня гигиенисты широко используют физические, химические, биологические методы, инструментальную оценку того или иного явления, компьютерные и геоинформационные технологии.

ГИС – геоинформационные системы – являются инструментом для сбора, систематизации первичной информации, моделирования различных ситуаций, пространственного анализа распространения загрязнений.

Экспериментальный метод.Начиная со второй половины XIX в. в гигиену прочно вошел экспериментальный метод. Различают натурный эксперимент (Чернобыль, эпидемия холеры в Гамбурге и т. д.). Однако в натурных условиях имеют дело с комплексом факторов, что затрудняет их оценку.

Лабораторный эксперимент позволяет смоделировать действие отдельных факторов, уточнить дозы (концентрации), механизм действия фактора, обосновать безопасный уровень. Эксперимент чаще всего проводится на лабораторных животных, а затем экстраполируется на человека. В отдельных случаях – на добровольцах, при соблюдении всех мер безопасности, установленных ВОЗ. Эксперимент проводится в специальных камерах, на стендах и т. д.

Метод санитарной экспертизы,или оценка воздействия, представляет комплексный подход к оценке влияния того или иного фактора или группы факторов на состояние окружающей среды и здоровье населения. При проведении санитарной экспертизы используются все гигиенические методы, начиная от санитарного описания объекта, количественной и качественной характеристики выбросов или отходов (воздушных, жидких или твердых), закономерностей их поступления в окружающую среду, механизмов их распространения в ОС, включая построение моделей прогноза и оценку влияния на состояние здоровья населения.

В последние годы появился новый метод (а точнее, новое направление) в гигиене: оценка риска.

Оценка риска– это вид экспертных работ, позволяющих определить число людей, которые будут реагировать отрицательно на действие того или иного фактора.

В медико-экологических исследованиях оценивают риск как вероятность загрязнения окружающей среды (потенциальный риск), а также риск как вероятность возникновения у человека отклонений в состоянии здоровья (реальный риск). Реальный риск характеризует ущерб общественному здоровью, обусловленный загрязнением окружающей среды. Выражается в количестве дополнительных случаев заболеваний, смертей среди населения.

Потенциальный риск характеризует вероятность возникновения неблагоприятного для человека эффекта при определенных условиях. Может выражаться в процентах, долях или случаях на 1000, 10 000 человек. Методология оценки риска используется для прогноза тех или иных ситуаций, числа дополнительных случаев заболеваний, смертей с учетом факторов. Ущерб общественному здоровью может быть оценен экономически. Оценка риска дает возможность принять обоснованные управленческие решения.

Таким образом, гигиена – это самостоятельная медицинская дисциплина, более того – это главная профилактическая медицинская дисциплина. Объектом гигиены является здоровый человек. Предметом – изучение влияния факторов окружающей среды, природной и социальной, на здоровье человека. Цель – устранение болезней путем создания благоприятной среды обитания.

Глава 2

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГИГИЕНЫ

2.1. РАЗВИТИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ В ДРЕВНЕМ МИРЕ

Возникновение гигиены уходит в далекое прошлое, к истокам народной предупредительной медицины. В целях сохранения здоровья народ использовал обычаи и навыки, которые в определенной степени помогали сохранить жизнь в неблагоприятных условиях окружающей среды. Постепенно народный опыт, накопленный за много веков и широко используемый в жизни, оформился в народную медицину.

В период возникновения медицины еще нельзя было говорить о гигиене как науке, ибо происходило лишь зарождение начальных сведений и примитивных правил охраны здоровья. Но уже в те далекие времена было известно, что лечение еще не предотвращает распространения массовых болезней и что наряду с умением лечить не менее важное значение имеет умение предупреждать заболевания.

Поэтому была попытка обобщить и систематизировать отдельные гигиенические советы о сохранении здоровья. В Древней Индии задолго до нашей эры были распространены многие гигиенические правила, которые затем вошли в свод законов Ману. В Китае были распространены правила диетического питания, водные процедуры, солнечное облучение, лечебная гимнастика как мероприятия по укреплению здоровья и повышению общей сопротивляемости болезням.

Особый интерес для понимания истории гигиены представляет развитие идей профилактики в Древнем Египте, Древней Греции и Римской империи. Так, в Древнем Египте задолго до нашей эры проводились работы по осушению почвы, существовали правила по устройству и содержанию улиц, сооружались водопроводы. В античной Греции уже осуществлялись систематизация и дальнейшее накопление гигиенических знаний. Основоположник научной медицины Гиппократ (460 г. до н. э.), обобщая знания и опыт в области лечебной медицины, сделал попытку определить значение окружающей среды для здоровья человека. Уже тогда особое значение Гиппократ придавал особенностям климата и условиям местности, образу жизни людей, труду, питанию, физическим упражнениям. Гиппократ систематизировал и обобщил гигиенические знания в виде трактатов: «О воздухе, воде и почве», «О здоровом образе жизни». Именно в этих трудах Гиппократ впервые определил роль и значение чистого воздуха, воды, почвы для жизни человека. В своих наставлениях Гиппократ требует от врача заботиться о здоровых ради того, чтобы они не болели.

Прогрессивные взгляды Гиппократа оказали большое влияние на развитие медицины не только в Греции, но и в Риме. В историю медицины вошли также имена Аристотеля, Асклепия, Галена и многих других.

Закладка:

Уже в Древнем Риме появляются инженерные сооружения для водоснабжения и канализации, которые для той эпохи являлись настоящим чудом. Осуществлялось строительство полей орошения, были попытки организации санитарного надзора за жилищным строительством, продажей пищевых продуктов.

Однако в то время в Греции и Риме не могло быть и речи о гигиене как науке, а отдельные мероприятия не преследовали цели общественного здравоохранения, ибо они проводились весьма ограниченно. Средняя продолжительность жизни в Древнем Риме составляла 25 лет. Массовые эпидемии, опустошавшие страны Древнего мира в этот период, были обусловлены отсутствием необходимых гигиенических знаний, навыков и способов эффективной профилактики болезней.

2.2. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ

Период Средневековья (VI – ХIV вв. н. э.) характеризовался глубоким застоем во всех областях жизни – в политике, философии, быту, медицине и т. д. В науке того времени господствовали всякого рода идеалистические и мистические представления.

Общественная санитария в Средние века играла ничтожную роль в силу господствовавших в то время воззрений на причины болезни. Не случайно этот период вошел в историю как эпоха грозных эпидемий чумы, тифа, холеры, лепры, сифилиса и т. д. Только в ХIV в. от чумы в Европе умерло 25 млн человек, т. е. 1/4 населения. Распространению различных эпидемий способствовали торговля, мореплавание, расширявшие контакты между людьми.

В ХV – ХVI вв. с развитием естествознания внимание ряда ученых вновь было привлечено к отдельным вопросам гигиены, в частности к профессиональной гигиене. Интерес к последней был обусловлен в первую очередь развитием кустарного производства и мануфактур.

Однако наибольший интерес к санитарным мероприятиям возник в конце ХVII – начале ХVIII столетий, что связано с изменением экономических отношений и созданием буржуазного государства. В этот период появляется обобщенный научный труд итальянского врача Б. Рамаццини (1633 – 1714) «О болезнях ремесленников», в котором автор впервые представляет материал о влиянии различных факторов производственной среды на организм ремесленников и раскрывает характер влияния различных видов производственной пыли на развитие заболеваний легких.

2.3. ГИГИЕНА В ПЕРИОД КАПИТАЛИЗМА

В период перехода от феодального строя к капитализму отмечается рост научных и технических знаний, в первую очередь в области физики и химии. Рост производства и торговли, который создавал новые экономические связи между различными странами, вызвал необходимость ограждения передовых для того времени капиталистических стран от опасности эпидемий.

Главные интересы медицины были сосредоточены на борьбе с эпидемическими болезнями, уносившими большое количество жизней и ослаблявшими военную мощь государств. Развитие капитализма в связи с внедрением машинного производства привело в конце ХVIII – начале ХIХ вв. к резкой интенсификации труда, высокому травматизму и массовым профессиональным болезням. Промышленные предприятия своими выбросами загрязняли воздух, водоемы, почву. При этом развитие химии и других наук создало возможность исследований окружающей среды. В связи с этим, во второй половине ХIХ в. в гигиене лабораторно-экспериментальный метод получил широкое применение. В этот период благодаря работам Л. Пастера, Р. Коха, Э. Паркса, М. Петтенкофера, К. Флюге и М. Рубнера профилактическая медицина впервые смогла опереться на научную основу. В руководствах по гигиене М. Петтенкофера, К. Флюге, М. Рубнера нашли отражение положения, ставшие впоследствии основой коммунальной гигиены, гигиены питания, гигиены детей и подростков. Ф. Ф. Эрисман называл М. Петтенкофера отцом экспериментальной гигиены. По мнению М. Петтенкофера, гигиена не может удовлетворяться только знанием физиологии человека, необходимо изучать окружающую среду – воздух, воду, почву, одежду, которые являются факторами, определяющими состояние здоровья людей.

2.4. РАЗВИТИЕ ГИГИЕНЫ В РОССИИ

Возникновение санитарной культуры в Древней Руси можно отнести к ХI – ХII вв., когда во время жестоких эпидемий чумы и оспы древние славяне, зная о заразности этих болезней, стремились защититься от них. Для этого ставили заставы и принимали меры, направленные на предупреждение распространения инфекционных заболеваний (сжигание одежды больных, окуривание полынью и пр.). Народам Древней Руси были известны важные правила строительства и благоустройства городов. В древних памятниках русской письменности встречаются указания, что при строительстве городов и деревень следует избегать низких и болотистых участков, которые оказывают неблагоприятное влияние на здоровье. В Новгороде уже в ХI в. были сооружены водопровод и канализация, некоторые улицы и площади были замощены, проводилась их регулярная очистка. С незапамятных времен на Руси устраивались шахтные колодцы, тайники, предназначенные для снабжения города водой во время осады. Подобного рода сооружения имелись в Воронеже, Ельце и других городах. В Москве с 1633 г. жители города начали пользоваться водопроводом; сточные воды удалялись через канавы, создавались зачатки ассенизации.

В Древней Руси существовали представления о пищевой санитарии. Так, документ времен Ивана Грозного «Домострой» предписывал столовую посуду всегда тщательно мыть, чистить, скрести, полоскать горячей водой и высушивать. Были известны противоцинготные свойства ряда овощей. В школах Киевского княжества было организовано питание детей.

В XVI в. в Московском государстве появляются азбуковники, в которых приводятся сведения по личной гигиене учащихся, предписывающие выполнять ее важнейшие требования.

В ХVII в. выходит труд Епифания Славеницкого под названием «Гражданство обычаев детских», где автор впервые подробно излагает вопросы гигиенического воспитания подрастающего поколения. Примерно в этот период издаются и другие гигиенические советы и правила (сборник Святослава 1706 г. и др.).

Для организации медицинской помощи в 1581 г. была создана Аптекарская палата, а с 1620 г. медицинская помощь сосредоточилась в Аптекарском приказе. С этого периода начали издаваться законодательные акты: «О предосторожностях от скотского падежа» (1640 г.), «О мерах против распространения чумы и других болезней» (1670 г.). После вспышки эпидемии чумы (1654 г.) положено было начало учета умерших от эпидемии.

В XVII в. по указу Петра I вместо Аптекарского приказа создается Медицинская канцелярия (1716 г.), издается ряд указов по охране здоровья населения, вводится в церквах запись родившихся и умерших (1712 г.). Большое внимание Петр I уделял развитию войсковой санитарии и общему санитарному благополучию русской армии. Сам руководил проведением многих санитарных мероприятий, понимая их значение для сохранения здоровья; им было написано наставление о предохранении войск от болезней во время похода в Персию.

В 1737 г. в России впервые учреждается надзор за санитарным состоянием городов, а в 1741 г. выходит первый закон («Регламент»), в котором регламентировались условия труда на суконных фабриках. С 1743 г. устанавливается обязательное оповещение Сената о случаях эпидемических заболеваний, вводится обязательный врачебный осмотр заболевших заразными болезнями, устройство карантина и принятие других санитарных мер. По инициативе военного врача Е. Т. Белопольского в русской армии был организован надзор за санитарным режимом в казармах, питанием солдат, качеством воды и пр. А. В. Суворов в специальном приказе (1794 г.) строго требовал поддержания этого порядка. Однако все эти меры носили разрозненный характер и далеко не всегда позволяли задержать рост эпидемических заболеваний.

Особую роль в развитии гигиены в России сыграл М. В. Ломоносов. По его инициативе в 1755 г. был открыт Московский университет, который объединял вокруг себя все русские прогрессивные силы той эпохи. М. В. Ломоносов в монографии «Первые основы металлургии или рудных дел» не только осветил вопросы организации труда и отдыха рудокопов, их рациональной одежды, удаления подземных вод, но и создал оригинальную теорию естественной вентиляции шахт.

По инициативе М. В. Ломоносова в 1765 г. был открыт при Московском университете медицинский факультет, что обосновывалось им потребностью «в достаточном количестве докторов и аптек с лекарствами». В статье о построении плана медицинского факультета М. В. Ломоносов писал: «Медицинский класс или факультет управления имеет в рассуждении человеческого здоровья и жизни, в оном обучаются практической и теоретической медицине, химии, ботанике, анатомии и хирургии, из него должны выходить такие люди, которые как лекари и врачи согражданам своим помогать, о здоровье их попечение иметь и таким образом общему благу в бесчисленных случаях споспешествовать могут».

Закладка:

Идеи М. В. Ломоносова о значении и роли общественной гигиены оказали огромное влияние на деятельность первого профессора медицинского факультета С. Г. Зыбелина (1735 – 1802). Он читал лекции по многим медицинским дисциплинам и умело сочетал клиническую и общественно-гигиеническую работу. С. Г. Зыбелин впервые ввел в преподавание практические занятия, показывая разные случаи заболеваний, рассматривая способы их лечения и уделяя особое внимание вопросам профилактики. Он первый в своих лекциях говорил о значении перегревания организма, роли свежего воздуха и т. д. Его взгляды на значение профилактикиивдальнейшем поддерживались и развивались в Московском университете другими видными представителями медицинской науки.

Важная роль в развитии гигиены принадлежит и другому основоположнику отечественной медицины – М. Я. Мудрову, который разработал целую систему гигиенических мероприятий по предупреждению болезней. В 1808 г. М. Я. Мудров впервые стал читать в университете курс лекций «О гигиене и болезнях обыкновенных в действующих войсках, а также терапии болезней в лагерях и госпиталях наиболее бывающих».

9 июля 1809 г. по предложению университета М. Я. Мудров произнес актовую речь «О пользе и предметах военной гигиены, или науке сохранять здоровье военнослужащих», в которой сформулировал перед русскими врачами задачи гигиены вообще и военной гигиены в особенности. Определяя понятия гигиенической науки, он указал, что гигиена должна базироваться на достижениях физиологии, физики и химии. Актовая речь М. Я. Мудрова обратила внимание правительства на необходимость образцовой постановки лечебного и санитарного дела в армии и изменения отношения к врачам в армии. М. Я. Мудров предлагал ввести военную гигиену в курс преподавания в университетах, и особенно в Медико-хирургической академии и в военных училищах. Эта речь немедленно была напечатана, дважды переиздавалась (в 1813 и 1826 гг.) и сыграла большую положительную роль в канун нашествия Наполеона на Россию. М. Я. Мудрову мы обязаны тем, что с начала ХIХ в. русские врачи пошли своим самобытным путем в науке, в преподавании гигиены. С этого времени они не только успешно соперничали с западноевропейскими врачами, но во многом их превосходили.

Основоположники отечественной клинической медицины (Н. И. Пирогов, С. П. Боткин, Г. А. Захарьин, А. А. Остроумов и мно – гие другие) не только были сторонниками профилактики, но и считали гигиену важнейшей отраслью медицинских знаний в борьбе за здоровье населения. Известный представитель русской школы клиницистов Г. А. Захарьин (1829 – 1897) говорил: «Мы считаем гигиену не только необходимой частью школьного медицинского образования, но и одним из важнейших, если не важнейшим предметом деятельности практического врача. Чем зрелее практический врач, тем более он понимает могущество гигиены и относительную слабость лечения. Кто не знает, что самые губительные и распространенные болезни, против которых пока бессильна терапия, предотвращаются гигиеной. Самые успехи терапии возможны лишь при условии соблюдения гигиены».

Предохранительная медицина – вот где спасение человечества от массовых единичных заболеваний. Эту мысль высказал великий русский хирург Н. И. Пирогов: «Я верю в гигиену. Вот где заключается истинный прогресс нашей науки. Будущее принадлежит медицине предохранительной».

Во второй половине ХIХ в. отечественная гигиена стала развиваться как экспериментальная наука, чему способствовали успехи физики и химии. Основы научной гигиены в этот период были заложены крупнейшими учеными Алексеем Петровичем Доброславиным и Федором Федоровичем Эрисманом.

А. П. Доброславин был первым русским профессором, возглавившим организованную им кафедру гигиены Военно-медицинской академии в Петербурге, создателем экспериментального направления в гигиене. Кафедра военной гигиены стала в России центром научно-гигиенической мысли. А. П. Доброславин организовал гигиеническую лабораторию и широко поставил экспериментальные работы по гигиене, впервые в России создал школу гигиенистов-экспериментаторов; в дальнейшем им была организована также специальная аналитическая станция для исследования пищевых продуктов.

Будучи консультантом по многим вопросам санитарной практики, А. П. Доброславин в значительной степени способствовал развитию санитарной экспертизы как одного из основных разделов работы гигиениста. В своей деятельности А. П. Доброславин стремился к строгому экспериментальному обоснованию всех вопросов санитарной практики. Он выезжал в Астрахань на борьбу с чумой, в Киев для проведения противоэпидемических мероприятий по ликвидации сыпного тифа. Его труды «Курс военной гигиены» и «Гигиена, курс общественного здравоохранения» были первыми обстоятельными учебниками. За двадцать лет, начиная с 1871 г., А. П. Доброславиным и его учениками было издано по различным вопросам гигиены около 150 научных работ, в числе которых было 96 диссертаций. Основоположником общественного направления в гигиене явился Ф. Ф. Эрисман. Он родился в Швейцарии. Уже в годы студенчества Ф. Ф. Эрисман увлекался вопросами профилактической медицины. После окончания университета в Цюрихе (1865 г.) Ф. Ф. Эрисман начал работать в глазной клинике, изучал естественные и социальные науки. В 1867 г. защитил диссертацию «Интоксикационные амблиопии (алкогольного и табачного происхождения)». В 1869 г. приехал в Петербург, где как врач-окулист занимался практической деятельностью.

В 1960-е гг. в России в недрах земства стала создаваться русская общественная медико-санитарная организация. На страницах журнала «Архив общественной гигиены и судебной медицины» регулярно публиковались статьи, которые отражали идеи передовых земских врачей. В этот период Ф. Ф. Эрисман, изучив зрение более 4000 учеников средних школ, вскрыл причины близорукости среди них. Им разработана модель парты, которая была введена в школах и демонстрировалась в русском отделе Международной гигиенической выставки в Брюсселе (1876 г.). Одновременно в этот период он написал труд «Общественная гигиена», переведенный на многие языки, издал руководство «Профессиональная гигиена, или гигиена умственного и физического труда».

В 1877 г. во время войны с Турцией он был назначен помощником председателя комиссии для оздоровления местностей, занятых русской армией, действующей за Дунаем. Ф. Ф. Эрисман положил много труда для ограничения распространения эпидемий сыпного тифа в русских войсках. Московская санитарная комиссия поручила Ф. Ф. Эрисману вместе с А. В. Погожевым и Е. М. Дементьевым проведение санитарного обследования фабрично-заводских предприятий Московской губернии в целях разработки оздоровительных мероприятий по улучшению труда рабочих. Результаты этой работы были опубликованы в 17 томах печатных трудов. Одновременно была составлена общая сводка по санитарным исследованиям фабрично-заводских предприятий Московской губернии (1890 г.). В 1883 г. организовалось Московско-Петербургское общество русских врачей в память Н. И. Пирогова. Ф. Ф. Эрисман был членом правления общества, активным участником съездов (неоднократно избирался председателем).

На 3-м Пироговском съезде в Петербурге (1889 г.) Ф. Ф. Эрисман сказал: «Несомненно то, что съезды русских врачей имеют огромное значение не только для нас, медиков, но и для всей России вообще, и главным образом, конечно, потому, что на этих съездах обсуждаются не только вопросы частные, но и вопросы о возможном улучшении медицинского и санитарного дела в России, дальнейшем развитии нашего сокровища, которому нет ничего подобного в Западной Европе, нашей общественной, земской медицины».

В 1882 г. Московский университет присудил Ф. Ф. Эрисману степень доктора медицинских наук, а в 1884 г. Ф. Ф. Эрисман возглавил кафедру гигиены на медицинском факультете университета. В своей первой лекции Ф. Ф. Эрисман объявил студентам программу нового курса по гигиене, которую он называл наукой об общественном здоровье: «Лишите гигиену ее общественного характера, и вы нанесете ей смертельный удар, превратите ее в труп, оживить который вам никоим образом не удастся».

Преподавание гигиены проводилось в темном, малом помещении на Моховой. Через 7 лет кафедра переехала в новое здание на Девичьем поле в Гигиенический институт клинического городка. При Институте гигиены была создана станция для исследования пищевых продуктов, воды, почвы. Ф. Ф. Эрисман принимал участие в планировке клинического городка, выборе фильтров для Рублевского водопровода и др.

В 1892 г. начало работать Московское гигиеническое общество, организованное Ф. Ф. Эрисманом. В 1896 г. Ф. Ф. Эрисман вместе с 42 профессорами университета подал петицию на имя Московского генерал-губернатора о пересмотре дел высланных полицией студентов. Царское правительство давно ожидало случая, чтобы освободиться от неугодного ему ученого. В этом же году Ф. Ф. Эрисман, уехав в Швейцарию, больше не смог вернуться. Ф. Ф. Эрисман до конца жизни тяжело переживал разлуку с Россией, которую считал своей второй родиной и которой щедро отдавал энергию и талант ученого.

Закладка:

А. П. Доброславин и Ф. Ф. Эрисман явились выразителями прогрессивных идей русской общественной мысли 1870 – 1880 гг. Их деятельность была тесно связана с деятельностью первых земских и городских санитарных органов, а также Общества русских врачей в память Н. И. Пирогова. В Московском земстве работали многие крупнейшие гигиенисты: П. И. Куркин, С. М. Богословский (санитарные статистики), В. А. Левицкий (крупнейший теоретик, много сделавший в области гигиены труда, практик широкого диапазона), А. В. Мольков (школьный гигиенист).

Ученики и последователи А. П. Доброславина и Ф. Ф. Эрисмана много сделали для развития санитарного дела и гигиенической науки в дооктябрьский период. Имена санитарных врачей, работавших в Московской и других губерниях, Е. А. Осипова, А. В. Погожева, Е. М. Дементьева, А. К. Соколова, А. В. Молькова, М. Ф. Соснина, Д. Д. Бекарюкова, П. А. Пескова, А. П. Никитина и других известны как имена основоположников санитарного дела в нашей стране.

Первая мировая война, а затем Гражданская война и неурожайные годы усилили и без того тяжелую санитарную обстановку в России в начале XX столетия. Коренная перестройка старой частной медицины в государственную систему здравоохранения началась буквально с 1920-х гг. Уже 26 октября 1917 г. при Военно-революционном комитете был создан медико-санитарный отдел во главе с М. И. Барсуковым. В июле 1918 г. на Всероссийском съезде Советов был утвержден Народный комиссариат здравоохранения РСФСР. Наркомом здравоохранения был назначен Н. А. Семашко, его заместителем – З. П. Соловьев.

В 1922 г. была создана санитарно-эпидемиологическая служба. В 1933 г. с образованием Всесоюзной государственной санитарной инспекции произошло разделение функций санитарно-эпидемиологической службы.

Первый нарком здравоохранения Н. А. Семашко проводил титаническую организаторскую работу по обеспечению санитарного благополучия страны, разрабатывал вaжнейшие законодательные документы по вопросам профилактической медицины. B 1922 г. в Московском университете организовал первую в нашей стране кафедру социaльной гигиены. Под его руководством осуществлялась борьба с социальными болезнями, закладывались основы охраны материнства и детства. В разработку проблем социальной гигиены наряду с Н. А. Семашко большой вклад внес З. П. Соловьев, возглавлявший военно-санитарную службу Красной армии.

Выдающимся ученым-гигиенистом, оставившим большое научное наследие и создавшим свою школу гигиенистов советского периода, является Григорий Витальевич Хлопин (1863 – 1929). Ученик Ф. Ф. Эрисмана, продолжил лучшие традиции своего учителя в деле совершенствования и развития экспериментального направления в гигиене. По окончании естественного отделения физико-математического факультета Петербургского университета и медицинского факультета Московского университета он работал в лаборатории Ф. Ф. Эрисмана, под руководством которого защитил диссертацию, совершенствовался за границей, заведовал кафедрами гигиены в Юрьевском университете (1896 – 1903 гг.), в Одесском университете (1903 – 1904 гг.), в Ленинградском (б. Женском) медицинском институте (1904 – 1929 гг.), одновременно в Институте для усовершенствования врачей (1906 – 1918 гг.) и в Военно-медицинской академии (1918 – 1929 гг.).

Создание санитарного законодательства и санитарных органов Советской Республики во многом было связано с именем А. Н. Сысина, который написал ряд работ по дезинфекции и дератизации.

Под его непосредственным руководством изучались вопросы гигиены атмосферного воздуха, водоснабжения, планировки и благоустройства городов и рабочих поселков, больничной гигиены, акклиматизации и др. Его учебник по общей гигиене издавался несколько раз. B 1930-х гг. в Москве создается Научно-исследовательский институт санитарии и гигиены, переименованный в 1956 г. в Институт общей и коммунальной гигиены АМН СССР им. A. H. Сысина.

К числу виднейших советских гигиенистов принадлежит и A. H. Марзеев, возглавлявший украинскую санитарную организацию. При его непосредственном участии в 1936 г. издается первое двухтомное руководство «Основы коммунальной гигиены», а в 1951 г. – учебник «Коммунальная гигиена». В развитии коммунальной гигиены важная роль принадлежит C. H. Черкинскому и В. А. Рязанову.

С. Н. Черкинский впервые сформулировал представление o гигиенических критериях вредности веществ, поступающих в водоемы, разработал методическую схему гигиенического изучения влияния поступающих в водоемы вредных веществ на yсловия жизни и здоровье населения. Существенный вклад в решение вопросов по охране атмосферного воздуха внес профессор В. А. Рязанов, который впервые сформулировал критерии вредности и принципы гигиенического нормирования атмосферных загрязнений. Он широко изучал механизмы действия атмосферных загрязнений при их изолированном и комбинированном поступлении в организм, разрабатывал методические подходы к изучению влияния атмосферных загрязнений на здоровье населения.

Неоценимый вклад в развитие коммунальной гигиены внесли профессора А. Н. Марзеев, З. Г. Френкель, А. А. Минх и др.; в области гигиены труда – М. С. Уваров, В. А. Левицкий, А. A. Летавет, H. A. Вигдорчик, H. C. Правдин и др.; в области гигиены питания – М. Н. Шатерников, И. П. Разенков, O. П. Молчанова, Б. A. Лавров, А. А. Покровский, K. C. Петровский и др.; в области школьной гигиены – Д. Д. Бекарюков, B. И. Бонч-Бруевич (Величкина), А. B. Мольков и др.; в облаcти военной гигиены – В. А. Углов, Ф. Г. Кротков, H. Ф. Галанин, В. А. Виноградов-Волжинский, П. E. Калмыков, H. Ф. Кошелев и др.

Hapядy с названными выше основоположниками отечественной гигиены следует упомянуть и других видных ученых и организаторов здравоохранения, труды которых способствовали развитию гигиенической науки. Так, актуальные вопросы гигиены атмосферного воздуха освещены в трудах Р. A. Бабаянца, К. А. Буштуевой, М. А. Пинигина, вопросы гигиены водоснабжения – вработах C. В. Моисеева, С. М. Строганова, С. М. Грачева, И. И. Беляева, В. М. Жаботинского, Г. И. Сидоренко, Г. Н. Красовского, Ю. А. Рахманина. Для развития гигиены питания большую ценность представляют исследования И. П. Разенкова, O. П. Молчановой, В. А. Лавpoвa, А. А. Покpoвcкого, К. C. Пeтpoвcкого, A. П. Шицковой.

Крупный вклад в гигиену труда внесли З. Б. Смелянский, Л. K. Хоцянов, З. И. Израэльсон, H. Ф. Измеров, H. Ю. Тарасенко, E. И. Воронцова. В развитии гигиены детей и подростков большая роль принадлежит П. Д. Бекарюкову, С. М. Громбаху, М. Д. Большаковой, Г. Н. Сердюковской и др.

Таким образом, гигиена как отрасль медицины прошла долгий путь развития, на протяжении которого она оформилась как самостоятельная функциональная профилактическая дисциплина.

Глава 3

ВОЗДУШНАЯ СРЕДА, ЕЕ ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

3.1. СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ АТМОСФЕРЫ

Атмосферный воздух является одним из важнейших элементов окружающей среды. Это необходимое условие поддержания жизни на Земле. Воздушная среда необходима для дыхания человека, животных и растений, она является также резервуаром, принимающим газообразные продукты их обмена.

В процессе эволюции человек приспособился к существованию в воздушной среде, которая имеет определенные свойства, и поэтому изменение химического состава этой среды или ее физических свойств сказывается на состоянии здоровья, самочувствии и работоспособности человека.

Атмосфера является одним из важных факторов климатообразования, ее состояние определяет циркуляцию воздушных масс, способствует формированию облаков и атмосферных осадков.

Земля окружена газовой оболочкой, называемой атмосферой. Свойства атмосферы на различных высотах неодинаковы, поэтому она условно разделяется на несколько слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, ионосфера, экзосфера и магнитосфера.

Наиболее плотные воздушные слои, прилегающие к земной поверхности, называются тропосферой. Толщина ее на полюсах составляет от 7 до 10 км; над экватором – до 16 – 18 км, в среднем составляя до 12 – 14 км.

Именно в тропосфере концентрируется до 79 % всей воздушной массы, окружающей Земной шар.

В тропосфере концентрируется 100 % водяных паров, наблюдаются все метеорологические явления (образование туманов, облаков; выпадение осадков – дождя, снега). Именно в тропосфере в силу активного перемещения воздушных масс формируется погода. Вертикальное перемещение конвекционных потоков в тропосфере сопровождается так называемым вертикальным температурным градиентом. Температура воздуха в тропосфере уменьшается с подъемом на высоту на 0,5 – 0,65 °C на каждые 100 м подъема. Химический состав воздуха в тропосфере постоянен. На состоянии тропосферы отражаются все процессы, совершающиеся на земной поверхности.

Стратосфера характеризуется значительной разреженностью воздуха, очень малой влажностью, почти полным отсутствием облаков, пыли земного происхождения и особым температурным режимом.

Закладка:

Так, на границе с тропосферой температура воздуха составляет – 56 °C и остается неизменной до высоты 30 км. Далее начинается подъем температуры воздушных масс, и на высоте 40 км она достигает 40 – 50 °C. Начиная с высоты 50 км температура воздуха вновь понижается. Особый температурный режим стратосферы связан с образованием озона (О3) под действием ультрафиолетового излучения Солнца. Этот процесс сопровождается большим выделением тепла.

Образованию озона в стратосфере способствует также космическое излучение и коротковолновое излучение Солнца. Рассеянный слой озона в стратосфере простирается от 16 до 32 км. Однако максимальная его концентрация определена на высоте 20 – 25 км. Содержание озона в озоновом слое в 10 раз выше, чем у поверхности Земли. Озон выполняет серьезную экологическую функцию в стратосфере, поглощая короткий ультрафиолет.

Озоновая дыра – это значительное пространство в озоновом слое Земли с заметно меньшим содержанием озона. Причины этого пока недостаточно ясны. Исследователи связывают изменение содержания озона в стратосфере с антропогенными выбросами, в частности фреонов, так называемых хлорфторуглеводородов.

Мезосфера занимает пространство от 40 до 80 км и содержит около 5 % всего атмосферного воздуха. Многие исследователи не выделяют ее в самостоятельный слой и рассматривают как составную часть стратосферы.

Ионосфера, границы которой колеблются от 500 до 1000 км, – это зона сильно разреженных газов с малой плотностью и большой электропроводностью, что обусловлено значительной ионизацией газовых частиц за счет ультрафиолетовых и космических лучей.

Слой атмосферы, лежащий выше ионосферы и простирающийся до высоты 3000 км, составляет экзосферу, плотность которой практически не отличается от плотности безвоздушного космического пространства.

Еще сильнее разреженность газов в магнитосфере, протяженность которой от 2000 до 50 000 км. В магнитосфере формируются пояса радиации.

За верхнюю границу земной атмосферы можно принять высоту 50 000 км от поверхности Земли. Это толщина газовой оболочки нашей планеты.

3.2. ПРИРОДНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

По химическому составу чистый атмосферный воздух представляет собой механическую смесь газов: кислорода, углекислого газа, азота, а также целого ряда инертных газов (аргон, гелий, криптон и др.). Сухой атмосферный воздух содержит: кислород – 20,95 %, азот – 78,09 %, углекислый газ – 0,03 % (в городах 0,04 %). В небольшом количестве в атмосферном воздухе содержатся озон, оксид азота, йод, метан, водяные пары и др.

Кроме постоянных составных частей атмосферы, в ней содержатся разнообразные загрязнения, вносимые в атмосферу производственной деятельностью человека.

В зависимости от своего состояния и условий выполняемой работы человек вдыхает разные количества воздуха. Учитывая, что площадь альвеол составляет около 100 м2, а взрослый человек в покое в 1 мин вдыхает в среднем от 7 до 9 л воздуха, то при легкой ходьбе эта цифра составит 13 – 17 л/мин, при легкой пробежке – 28 – 36 л/мин, плавании – 33 – 36 л/мин. За одни сутки в среднем человек вдыхает 17 – 20 м3 воздуха.

Поэтому любые изменения химического состава воздуха могут оказывать существенное влияние на здоровье и самочувствие людей.Эколого-гигиеническое значение кислорода. Важнейшей составной частью атмосферного воздуха является кислород, количество которого в земной атмосфере составляет около 1,18 · 1015 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– 6 до 60 · 10– 6 %. 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-гигиеническое 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 углеродакак 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.

В течение длительного времени окислительные и восстановительные процессы, происходящие в природе, взаимно друг друга уравновешивали, в силу чего состав воздуха практически не менялся. 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.

Закладка:

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 O). 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.

3.3. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

К физическим свойствам воздухаотносятся: температура, влажность, подвижность, атмосферное давление, электрическое состояние атмосферы.

Физические свойства воздуха связаны с климатическими особенностями определенных географических регионов.

Влияние на организм атмосферного давления.Слой воздуха над земной поверхностью распространяется до высоты около 1000 км. Этот воздух удерживается у поверхности Земли силой земного притяжения. На поверхность Земли и на все предметы, находящиеся у ее поверхности, этот воздух создает давление, равное 1033 г/см2. Следовательно, на всю поверхность тела человека, имеющего площадь 1,6 – 1,8 м2, этот воздух соответственно оказывает давление порядка 16 – 18 т. Обычно это не ощущается, поскольку под таким же давлением газы растворены в жидкостях и тканях организма и изнутри уравновешивают внешнее давление на поверхность тела. Однако при изменении внешнего атмосферного давления в силу погодных условий для уравновешивания его изнутри требуется некоторое время, необходимое для увеличения или снижения количества газов, растворенных в организме. В течение этого времени человек может ощущать некоторое чувство дискомфорта, поскольку при изменении атмосферного давления всего на несколько миллиметров ртутного столба общее давление на поверхность тела изменяется на десятки килограммов. Особенно отчетливо ощущают эти изменения люди, страдающие хроническими заболеваниями костно-мышечного аппарата, сердечно-сосудистой системы и др.

Кроме того, с изменением барометрического давления человек может встретиться в процессе своей деятельности: при подъеме на высоту, при водолазных, кессонных работах и т. д. Поэтому врачам необходимо знать, какое влияние оказывает на организм как понижение, так и повышение атмосферного давления.

С пониженным давлениемчеловек встречается главным образом при подъеме на высоту (при экскурсиях в горы либо при использовании летательных аппаратов).

Основным фактором, который оказывает влияние на человека, является кислородная недостаточность.

С увеличением высоты атмосферное давление постепенно снижается (примерно на 1 мм рт. ст. на каждые 10 м высоты). На высоте 6 км атмосферное давление уже вдвое ниже, чем на уровне моря, а на высоте 16 км – в10раз. Со снижением общего давления снижается и парциальное давление кислорода, что нарушает процесс диффузии кислорода из альвеолярного воздуха в венозную кровь. Так, если напряжение кислорода в альвеолярном воздухе при нормальном атмосферном давлении (на уровне моря) составляет 100 мм рт. ст., то на высоте 2000 м оно снижается до 70 мм рт. ст., на высоте 4000 – 4500 м – до 50 – 66 мм рт. ст.

По мере падения парциального давления кислорода уменьшается насыщенность им гемоглобина, что приводит к гипоксемии, развитию высотной или горной болезни. Первые симптомы кислородной недостаточности определяются при подъеме на высоту 3000 м без кислородного прибора.

В зависимости от парциального давления кислорода в воздухе на разных высотах различают следующие зоны (по степени влияния на организм человека):

1. Индифферентная зона – до 2 км.

2. Зона полной компенсации – 2 – 4 км.

3. Зона неполной компенсации – 4 – 6 км.

4. Критическая зона – 6 – 8 км.

5. Смертельная зона – выше 8 км.

Естественно, что деление на такие зоны является условным, так как разные люди по-разному переносят кислородную недостаточность. Большую роль при этом играет степень тренированности организма. У тренированных людей улучшена деятельность компенсаторных механизмов, увеличено количество циркулирующей крови, гемоглобина и эритроцитов, улучшена тканевая адаптация.

С повышенным атмосферным давлениемчеловек сталкивается при строительстве подводных тоннелей, метро, при выполнении водолазных работ, при работе в кессоне. При опускании на каждые 10 м давление повышается на 1 атм сверх обычного атмосферного. В производственных условиях в зависимости от заглубления кессона добавочное давление составляет от 0,2 до 4 атм. При работе в кессонах отмечают три периода, характеризующие воздействие повышенного давления: 1) период компрессии, т. е. период опускания в кессон, когда происходит нарастание давления сверх обычного; 2) период работы в кессоне в условиях повышенного давления; 3) период декомпрессии, когда происходит подъем рабочих на поверхность земли, т. е. постепенный выход из зоны повышенного давления в зону нормального давления. Периоды компрессии и работы в кессоне, как правило, при соблюдении техники безопасности переносятся без каких-либо неприятных ощущений.

Закладка:

Под влиянием повышенного давления происходит насыщение крови и тканей организма растворенными газами, главным образом азотом. На каждую добавочную атмосферу давления в организме растворяется дополнительно примерно по 1 л азота. Это насыщение продолжается до уравнивания парциального давления азота в окружающем воздухе с парциальным давлением азота, содержащегося в тканях.

Общее количество азота, растворенного при повышенном атмосферном давлении, может достигать 4 – 6 дм3 против 1 дм3, растворяющегося при нормальном давлении. При быстрой декомпрессии создается опасность газовой эмболии.

В момент декомпрессии азот, растворившийся в крови и тканевых жидкостях организма, стремится выделиться во внешнюю атмосферу. Если декомпрессия происходит медленно, то азот постепенно диффундирует через легкие и десатурация происходит нормально. Однако в случае ускоренной декомпрессии азот не успевает диффундировать через легочные альвеолы и выделяется в тканевые жидкости и в кровь в газообразном состоянии (в виде пузырьков). При этом возникают болезненные явления, носящие название кессонной болезни. Тяжесть симптоматики определяется локализацией сосудистых эмболов (мраморность кожи, парестезии, парезы, параличи и т. д.). Чаще поражаются ткани с большим содержанием липидных соединений – центральная и периферическая нервная ткань, подкожная жировая клетчатка, костный мозг, суставы.

Профилактика кессонной болезни заключается, прежде всего, в правильной эксплуатации кессона, в строгом соблюдении длительности рабочего времени и выполнении правил декомпрессии. Время шлюзования и декомпрессии должно входить в общее время работ и зависит от глубины погружения и от продолжительности пребывания под водой. Особое значение имеет режим отдыха до и после спусков под воду.

В медицинской практике применяется метод гипербарической оксигенации для лечения некоторых заболеваний хирургического и терапевтического профиля. Быстрое насыщение тканей кислородом в условиях повышенного давления оказывает лечебный эффект и позволяет более успешно проводить операции на крупных сосудах и сердце. Для медицинского персонала таких операционных разработаны гигиенические требования к режиму и условиям работы, правила декомпрессии, перечень противопоказаний для работы в барокамерах.

Температура, влажность и подвижность воздуха.Солнечные лучи, проходя через атмосферу, слабо нагревают воздух (в течение 1 ч воздух нагревается на 0,02 °C). Лучи, достигая поверхности Земли, нагревают земную поверхность, и воздушная среда нагревается от поверхности Земли. Чем выше точка над уровнем моря, тем температура воздуха ниже, так как удалена от источника тепла – Земли. На каждые 100 м высоты от поверхности Земли температура воздуха снижается на 0,50 – 0,65 °C. Это закономерное падение температуры с подъемом на высоту называется температурным вертикальным градиентом, или высотным градиентом.

Температура на поверхности Земли зависит от климатической зоны, времени года, суток и т. д. Самая высокая температура в Европе была зарегистрирована в Испании (47 °C), в Азии (53 °C), в Северной Америке (56 °C), но самая высокая (57,8 °C) в ливийской пустыне в местечке на юге от Триполи. Самые низкие температуры зарегистрированы в Якутии (–67,7 °C) и Антарктиде (–88,3 °C).

Физиолого-гигиеническое значение температуры воздухазаключается во влиянии ее на теплообмен человека. Все жизненные отправления человека возможны лишь в узком температурном диапазоне. В процессе длительной эволюции в организме человека выработались ответные реакции на тепловое воздействие окружающей среды, результатом которых является поддержание температуры тела на постоянном уровне.

Теплопродукциясовершается непрерывно на всем протяжении жизни человека. Даже в состоянии полного покоя в организме совершаются метаболические процессы с выработкой тепловой энергии (обновление белков, жиров, полисахаридов, работа дыхательных мышц, работа сердечной мышцы). Как и при других видах работы, при биоработе часть энергии превращается в тепловую.

Например: при синтезе белка 90 % затраченной энергии переходит в тепло; полисахаридов – 80 %; фосфолипидов – 85 %.

Человек должен постоянно отдавать тепло в окружающее пространство. Если прекратить теплоотдачу, то при полном мышечном покое перегревание организма до уровня, несовместимого с жизнью, наступит через 3 – 4 ч. Количество тепла, образующегося в организме, зависит от работы, веса тела, возраста, пола, температуры окружающей среды и колеблется на уровне 2500 – 5000 кал/сут. Чтобы сохранить температуру тела на постоянном уровне, человек в процессе эволюции приспособился к потере тепла в основном тремя путями: проведением (кондукция – отдача тепла при соприкосновении с менее нагретыми поверхностями – и конвекция – турбулентная теплопроводность за счет постоянного нагревания прилегающих воздушных масс); излучением; испарением влаги с кожи и легких. Небольшое количество тепла расходуется на нагревание пищи и вдыхаемого воздуха. В состоянии покоя и теплового комфорта теплопотери человека за счет конвекции составляют до 15,3 %; излучения – 55,6 %, испарения – 29,1 %.

Отдача теплаконвекцией(конвекционные теплопотери) происходит постоянно. Окружающий нас воздух согревается телом человека и поднимается вверх, на его место поступает холодный воздух и снова согревается. Количество тепла, теряемое конвекционным путем, зависит главным образом от температуры воздуха, скорости ветра и открытой площади поверхности тела человека. При температуре воздуха более 35 °C отдача тепла конвекцией затрудняется. Отдача теплакондукцией(молекулярное теплопроведение) осуществляется при соприкосновении с предметами (через ноги при соприкосновении с почвой, полом). Этот путь имеет значение: для больного человека, так как увеличивает площадь соприкосновения тела с постелью; для солдат, находящихся в окопах; при кораблекрушениях, так как отдача тепла человека в море огромна и легко может привести к переохлаждению.

В процессах теплообмена организма с окружающей средой большое значение имеет отдача тепла излучением, т. е. лучистый или радиационный теплообмен. Отдача тепла излучением зависит только от температуры нагретых предметов и не зависит от температуры воздуха, влажности, скорости движения. Всякое нагретое тело излучает тепло. Между телом человека и окружающими его предметами идет непрерывный обмен лучистого тепла. При этом, если температура окружающих предметов такая же, как температура тела человека, то организм отдает тепла столько, сколько и получает, радиационный баланс равен нулю. Если же температура окружающих предметов выше температуры тела человека, то человек получает лучистое тепло от окружающих предметов – отмечается состояние положительного радиационного баланса. Это можно наблюдать в горячих цехах. Отрицательный радиационный баланс наблюдается в условиях, когда человек отдает тепла больше, чем получает, т. е. температура окружающих предметов ниже, чем температура тела.

Испарение —процесс, который регулируется центральной нервной системой. В обычных условиях мы не замечаем этот процесс и в среднем за сутки теряем 500 – 600 г воды. Теплопотеря за счет испарения с поверхности кожи резко возрастает, когда тепло не успевает выделиться обычными путями. Например: при тяжелой физической работе, при температуре воздуха более 35 °C и при наличии в помещении раскаленных предметов (отдача тепла конвекцией и излучением затруднена). При этом рабочие могут терять до 5 – 10 л воды в сутки (с потом). Регуляция тепла в организме при высоких температурах воздуха возможна в довольно широких пределах. Приспособляемость к высоким температурам у человека велика. Кратковременно человек может перенести очень высокие температуры воздуха. Например: обжигальщики на заводе изоляторов проводили физическую работу в горне при температуре 175 °C в течение 20 – 25 мин. Однако даже кратковременное действие таких температур приводит к нарушению терморегуляции, к перегреванию организма, что проявляется в виде слабости, головокружения, учащения пульса и дыхания, расширения зрачков, судорог в верхних конечностях, нервно-психического возбуждения и повышения температуры тела, в тяжелых случаях до 40 °C. Установлено, что верхней границей, когда еще не отмечается нарушений терморегуляции человека, находящегося в покое, является температура воздуха 30 – 31 °C при относительной влажности 40 – 50 %. Влияние повышенной температуры воздуха отрицательно сказывается не только на теплообмене, но и на функциональном состоянии ЦНС. При этом отмечается ослабление внимания, замедление ответных реакций, что может привести к увеличению производственного травматизма. При высоких температурах воздуха у рабочих отмечается нарушение секреторной функции желудка, снижение работоспособности и иммунобиологических реакций организма и связанное с этим повышение общей заболеваемости. Итак, высокие и низкие температуры воздуха влияют на теплообмен организма с окружающей средой, на ЦНС, поэтому для создания благоприятных микроклиматических условий необходимо обеспечить соблюдение температурных норм. Температура воздуха нормируется с учетом назначения помещения и климата.

Закладка:

Водяные пары поступают в атмосферу с поверхности морей и океанов. Меньше влаги поступает из озер, рек, влажных почв и растений. В замкнутом помещении источником влаги может быть сам человек, испаряющий через легкие (около 350 г/сут) влаги в сутки и кожу (около 600 г/сут), а также выделения влаги при стирке белья и приготовлении пищи. Влажность воздуха характеризуется следующими показателями:

Абсолютная влажность– это упругость водяных паров, находящихся в воздухе в данное время при данной температуре, выражающаяся в единицах давления: миллиметры ртутного столба, или в граммах в 1 м3 воздуха.

Максимальная влажность– это упругость водяных паров при полном насыщении воздуха влагой при данной температуре, выражается в мм рт. ст. или г/м3.

Относительная влажность– это отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах (%), характеризует степень насыщения воздуха водяными парами в момент наблюдения.

Дефицит насыщения– разность между максимальной и абсолютной влажностью воздуха.

Физиологический дефицит насыщения– разность между максимальной влажностью воздуха при температуре тела человека (37 °C) или при температуре кожи (32 °C) и абсолютной влажностью воздуха в момент наблюдения. Если физиологический дефицит насыщения рассчитывается при температуре 37 °C, он характеризует, какое количество влаги человек теряет с выдыхаемым воздухом. Это имеет значение в условиях Крайнего Севера, где много воды и тепла человек теряет с поверхности легких. Если же физиологический дефицит рассчитывается при температуре кожи, он показывает, какое количество влаги человек теряет с поверхности кожи. Это имеет значение в условиях жаркого климата.

Точка росы– это температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары насыщают воздушное пространство.

В санитарной практике наибольшее значение имеет относительная влажность, которая нормируется. Влажность воздуха, так же как и температура, сказывается на процессах теплообмена. Так, при чрезмерно сухом (относительная влажность менее 15 %), но теплом воздухе возникает ощущение сухости во рту, в носу, могут возникать трещины кожи, слизистых и, как следствие, присоединяться инфекции. Чрезмерно сухой и холодный воздух может вызвать значительное местное охлаждение слизистых оболочек дыхательных путей.

Высокая влажность воздуха в сочетании с высокой температурой неблагоприятно влияет на теплообмен. При температуре воздуха выше температуры тела отдача тепла может происходить только за счет испарения пота с поверхности кожи. Если же при этом воздух имеет повышенную влажность, этот процесс затрудняется и может наступить перегревание организма. Высокая влажность в сочетании с низкой температурой воздуха приводит к переохлаждению организма. Это объясняется тем, что теплоемкость водяных паров выше теплоемкости сухого воздуха, вследствие чего на нагревание холодного сырого воздуха расходуется больше тепла. Во влажном воздухе конденсируется влага на тканях одежды, что увеличивает их теплопроводность. Более того, постоянное испарение воды с поверхности одежды сопровождается уменьшением температуры воздуха под одеждой, что вызывает чувство зябкости. Таким образом, слишком сухой и чрезмерно влажный воздух, как при высокой, так и при низкой температуре, оказывает неблагоприятное влияние на организм человека. Норма относительной влажности составляет 30 – 60 %.

В городах повышенная влажность способствует образованию токсических туманов. Частицы дыма, являясь ядрами конденсации, образуют туманы, тем самым снижая напряжение ультрафиолетовой радиации. Высокая влажность воздуха способствует появлению сырости в помещениях, что отрицательно сказывается на хранении продуктов питания, сохранности самого помещения от развивающейся плесени.

Атмосферный воздух всегда находится в движении. Причиной движения является неравномерное нагревание поверхности Земного шара. Теплые верхние воздушные течения (антипассаты) идут от экватора к полюсам, а более холодные нижние слои (пассаты) – в обратном направлении. Воздушные массы, образующиеся в более нагретых местах, характеризующиеся пониженным барометрическим давлением и повышенной влажностью, называются циклонами. В Европе и в России они передвигаются преимущественно с запада на восток и теряют свою силу за Уралом. Итак, при сильном местном нагревании земной поверхности возникают циклоны. В центре циклона создается пониженное атмосферное давление. Нагретый воздух поднимается вверх, охлаждаясь в верхних частях атмосферы, и направляется к периферии. В то же время внизу от периферии к центру перемещаются более плотные воздушные потоки. При горизонтальном разрезе вихреобразные движения воздуха происходят от периферии к центру (против часовой стрелки). Циклоны, как правило, приносят плохую погоду с повышенной облачностью, осадками, ветреную, чаще с потеплением, нередко превращаются в тайфуны, смерчи с большой разрушительной силой.

Антициклоны возникают в местах сильного охлаждения поверхности Земли с движением воздуха сверху вниз и от центра к периферии.

При барометрическом максимуме в центре вихреобразные движения воздуха происходят от центра сверху вниз по часовой стрелке.

Антициклоны приносят холодную, сухую, ясную погоду. Существуют и так называемые местные ветры, связанные с периодической сменой направления ветров в течение года или суток, например бризы – ветры, дующие днем с моря на берег, а ночью с суши на море; фены – сухие горные ветры с высокой температурой воздуха.

Движение воздухахарактеризуется направлением и скоростью. Направление определяется стороной света, откуда дует ветер, и обозначается румбами – начальными буквами сторон света: С – север, Ю – юг, В – восток, З – запад. Это четыре основных румба. Существуют промежуточные, находящиеся между ними, что позволяет весь горизонт разделить на 8 румбов. Важно знать преобладающее направление ветров в данной местности, так называемую «розу ветров». «Роза ветров» – это графическое изображение частоты (повторяемости) ветров по румбам, характерное для определенной местности в течение длительного периода времени. «Роза ветров» используется в области охраны атмосферного воздуха населенных мест, при планировке предприятий и размещении их в черте населенных мест относительно населенных мест, строительстве жилищных комплексов.

Движение воздуха влияет на тепловой обмен человека. В подвижном воздухе, как правило, человек теряет больше тепла. В условиях высоких температур движение воздуха приносит облегчающий эффект, даже если температура воздуха выше температуры тела, так как усиливает отдачу тепла испарением. Исключение составляют такие условия, когда высокие температуры воздуха (выше 37 °C) сочетаются с высокой влажностью. В этих условиях исключается единственный путь отдачи тепла за счет испарения пота с поверхности кожи, что может привести к перегреванию организма.

В условиях низкой температуры окружающего воздуха движение воздуха повышает теплоотдачу путем конвекции.

Повышенная подвижность воздушных масс усиливает процессы обмена веществ. Сильные ветры препятствуют процессу дыхания, оказывают влияние на нервно-психическую деятельность. Умеренные ветры оказывают бодрящее, тонизирующее действие; продолжительные и сильные способствуют появлению нервно-психического возбуждения. Наиболее благоприятная скорость движения воздуха – 1 – 4 м/с; скорость ветра свыше 6 – 7 м/с может оказывать раздражающее действие.

В жилых помещениях наиболее благоприятна подвижность воздуха 0,2 – 0,4 м/с, скорость воздуха менее 0,2 м/с формирует ощущение «застойного» воздуха в помещении, более 0,4 м/с создает ощущение сквозняка. В спортивных залах допустимо движение воздушных масс до 0,5 м/с; в горячих цехах – допустимо до 1 – 1,5 м/с для обеспечения лучшей теплоотдачи с поверхности тела.

Итак, тепловое воздействие окружающей среды определяется не только воздействием температуры воздуха. Прочие метеорологические факторы (влажность, подвижность воздуха, уровень лучистой энергии) или усиливают, или ослабляют действие температуры на организм человека, тем самым существенно изменяя условия теплоотдачи. Таким образом, тепловое ощущение человека определяется комплексным воздействием всех перечисленных выше факторов. Вследствие этого возникло вполне обоснованное стремление разработать метод, позволяющий провести суммарную оценку влияния физических свойств воздуха на организм.

Этот поиск проводился в двух направлениях:

1) конструирование приборов – аналогов человеческого тела. К таковым относится кататермометр профессора Хилла; эвпатиоскоп Дафтона и термоинтегратор;

2) разработка температурных шкал (эффективно-эквивалентной результирующей и оперативной температур).

Закладка:

Этот поиск проводился в двух направлениях:

2) разработка температурных шкал (эффективно-эквивалентной результирующей и оперативной температур).

Однако методы не получили широкого распространения. Кататермометр в настоящее время используется для оценки малых скоростей движения воздуха в помещениях; метод эквивалентно-эффективной температуры нашел применение в курортологии.

Глава 4

СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ, ЕЕ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

4.1. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ И ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ

Солнечная радиация имеет чрезвычайно большое биологическое и гигиеническое значение. Под солнечной радиацией понимают весь испускаемый Солнцем интегральный (суммарный) поток радиации, который представляет собой электромагнитные колебания с различной длиной волны.

В гигиеническом отношении особый интерес представляет оптическая часть солнечного спектра, которая включает электромагнитные поля и излучения с длиной волны выше 100 нм. В этой части солнечного спектра различают три вида излучения («неионизирующее излучение»):

– ультрафиолетовое (УФ) – сдлиной волны 290 – 400 нм;

– видимое – сдлиной волны 400 – 760 нм;

– инфракрасное (ИК) – сдлиной волны 760 – 2800 нм.

Солнечные лучи, прежде чем достигнуть земной поверхности, должны пройти сквозь мощный слой атмосферы. Интенсивность солнечного излучения, достигающего земной атмосферы, вероятно, была бы смертельной для большинства живых организмов на Земле, если бы отсутствовало экранирование, обеспечиваемое атмосферой. Солнечное излучение поглощается, рассеивается при прохождении через атмосферу водяными парами, молекулами газов, частицами пыли и т. д. Наиболее важным процессом является поглощение УФ-части солнечного спектра молекулярным кислородом и озоном. Озоновый слой препятствует тому, чтобы УФ-излучение с длиной волн 280 (290) нм достигало земной поверхности.

Около 30 % солнечной радиации не достигает земной поверхности. Так, если на границе земной атмосферы ультрафиолетовая часть солнечного спектра составляет 5 %, видимая часть – 52 % и инфракрасная часть – 43 %, то у поверхности Земли ультрафиолетовая часть составляет 1 %, видимая – 40 % и инфракрасная часть солнечного спектра – 59 %.

В результате интенсивность солнечной радиации на поверхности Земли всегда будет меньше напряжения солнечной радиации на границе земной атмосферы.

Напряжение солнечной радиации на границе земной атмосферы называется солнечной постоянной и составляет 1,94 кал/см2/мин.

Солнечная постоянная – количество солнечной энергии, поступающей в единицу времени на единицу площади, расположенной на верхней границе земной атмосферы, под прямым углом к солнечным лучам при среднем расстоянии Земли от Солнца.

Величина солнечной постоянной может колебаться в зависимости от солнечной активности и расстояния Земли от Солнца.

Максимальное напряжение солнечной радиации в различных точках СНГ на уровне моря различно. Так, в полдень в мае месяце в Ялте – 1,33; Павловске – 1,24; Москве – 1,28; Иркутске – 1,3; Ташкенте – 1,34 кал/см2/мин.

Интенсивность солнечной радиации зависит от многих факторов: широты местности, сезона года и времени суток, качества атмосферы, особенностей подстилающей поверхности.

Именно широта местности определяет угол падения солнечных лучей на поверхность.

При перемещении Солнца из зенита к горизонту путь, который проходит солнечный луч, увеличивается в 30 – 35 раз, что приводит к увеличению поглощения и рассеивания радиации, к резкому уменьшению ее интенсивности в утренние и вечерние часы по сравнению с полуднем. Почти 50 % суточного УФ-излучения поступает в течение четырех полуденных часов.

Наличие облачного покрова, загрязнения воздуха, дымки или даже рассеянных облаков играет значительную роль в ослаблении солнечного излучения. При сплошном покрытии неба облаками интенсивность УФ-излучения снижается на 72 %, при половинном покрытии облаками – на 44 %. В экстремальных условиях облачный покров может снижать интенсивность УФ-излучения более чем на 90 %.

Важную экологическую функцию выполняет озон стратосферы. Озон и кислород полностью поглощают коротковолновое УФ-излучение (длина волны 290 – 100 нм), предохраняя все живое от его пагубного воздействия. Изменения в озоновом слое Земли сказываются только на процессе поглощения УФ-В-спектра (средневолнового), избыток которого способствует активному образованию свободных радикалов, перекисных соединений и кислых валентностей, увеличивая агрессивность тропосферы.

Напряжение солнечной радиации зависит также от состояния атмосферы, т. е. от ее прозрачности. Например: в Санкт-Петербурге из-за загрязнения атмосферного воздуха напряжение солнечной радиации на 13 % меньше, чем в пригороде.

Наибольшим изменениям в атмосфере подвергаются УФ-лучи. Интенсивность УФ-радиации колеблется в течение суток, давая крутой подъем к полудню и снижение к концу дня. В полдень, когда Солнце находится высоко над головой, интенсивность УФ-излучения при длине волны 300 нм в 10 раз выше, чем тремя часами раньше (в 9 ч утра) или тремя часами позже (в 3 ч дня). Биологически активное УФ-излучение попадает на горизонтальную поверхность в полуденные часы, причем около 50 % – в течение 4 ч околополуденного времени.

Молекулы воздуха рассеивают главным образом ультрафиолетовую и синюю части спектра (отсюда голубой цвет неба), поэтому рассеянная радиация богаче УФ-лучами. Когда Солнце находится низко над горизонтом, лучи проходят больший путь, и рассеяние света, в том числе в УФ-диапазоне, увеличивается. Поэтому в полдень Солнце кажется белым, желтым, а затем и оранжевым, так как в прямых солнечных лучах становится меньше ультрафиолета и синих лучей. Если смотреть прямо на Солнце, когда оно находится высоко над головой, за 90 с можно получить солнечное повреждение сетчатки.

Интенсивность рассеянной радиации может быть весьма велика и достигает высоких степеней на Крайнем Севере. Так, в районе Печоры весной и летом в рассеянной радиации количество биологически активного УФ в 2 – 3 раза больше, чем в Харькове (Украина). Эти свойства рассеянной солнечной радиации, а также меньшая запыленность, небольшое количество водяных паров дали возможность Н. Н. Калитину – виднейшему советскому актинологу – утверждать, что солнце севера по своим лечебным качествам не хуже, а часто лучше солнца юга, где преобладает прямая солнечная радиация.

На интенсивность солнечной радиации и УФ-излучения существенное влияние оказывает характер подстилающей поверхности.

Так, снежный покров обладает избирательной отражающей способностью и отражает большую часть коротковолновых УФ-лучей и почти полностью тепловую радиацию. Вследствие этого на Севере (особенно весной) возможны световые ожоги глаз, УФ-лучевая световая офтальмия.

Солнечная радиация является мощным оздоровительным и профилактическим фактором.

Вся совокупность биохимических, физиологических реакций, протекающих при участии энергии света, носит название фотобиологических процессов. Фотобиологические процессы в зависимости от их функциональной роли могут быть условно разделены на три группы. Первая группа обеспечивает синтез биологически важных соединений (например, фотосинтез). Ко второй группе относятся фотобиологические процессы, служащие для получения информации и позволяющие ориентироваться в окружающей обстановке (зрение, фототаксис, фотопериодизм). Третья группа – процессы, сопровождающиеся вредными для организма последствиями (например, разрушение белков, витаминов, ферментов, появление вредных мутаций, онкогенный эффект). Известны стимулирующие эффекты фотобиологических процессов (синтез пигментов, витаминов, фотостимуляция клеточного состава). Активно изучается проблема фотосенсибилизирующего эффекта. Изучение особенностей взаимодействия света с биологическими структурами создало возможность для использования лазерной техники в офтальмологии, хирургии и т. д.

Закладка:

4.2. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ РАДИАЦИИ

Наиболее активной в биологическом отношении является ультрафиолетовая часть солнечного спектра, которая у поверхности Земли представлена потоком волн в диапазоне от 290 до 400 нм.

УФ-спектр не однороден. В нем различают следующие три области:

А. Длинноволновое УФ-излучение с длиной волны 400 – 320 нм.

В. Средневолновое УФ-излучение с длиной волны 320 – 280 нм.

С. Коротковолновое УФ-излучение с длиной волны 280 – 100 нм.

В результате поглощения УФ-лучей в коже здорового человека образуется две группы веществ: специфические (витамин D) и неспецифические (гистамин, холин, ацетилхолин, аденозин). Образующиеся продукты белкового расщепления являются теми неспецифическими раздражителями, которые гуморальным путем влияют на весь сложный рецепторный аппарат и через него на эндокринную и нервную систему.

Появление биологически активных веществ связано с фотохимическим действием УФ-лучей. Являясь неспецифическим стимулятором физиологических функций, эти лучи оказывают благоприятное влияние на белковый, жировой, углеводный, минеральный обмены, иммунную систему организма, что проявляется в общеоздоровительном, тонизирующем и профилактическом действии солнечного излучения на организм.

Кроме общебиологического влияния на все системы и органы, УФ-излучение оказывает специфическое действие, свойственное определенному диапазону волн. Так, УФ-излучение с диапазоном волн от 400 до 320 нм вызывает эритемно-загарное действие; с диапазоном волн от 320 до 275 нм – антирахитический и слабо бактерицидный эффекты; коротковолновое УФ-излучение с длиной волн от 275 до 180 нм оказывает повреждающее действие на биологическую ткань.

У поверхности Земли преобладает УФ-излучение, оказывающее эритемно-загарное действие.

Характерной реакцией кожи на действие УФЛ являетсяэритема. УФ-эритема возникает вследствие фотохимической реакции в коже. В основе этой реакции лежит действие образующегося гистамина, который является сильным сосудорасширяющим средством.

УФ-эритема имеет свои особенности и отличается от тепловой эритемы: возникает по прошествии латентного периода (2 – 8 ч), имеет строго очерченные границы и переходит в загар. Образование в коже пигмента обусловлено окислением адреналина и норадреналина до меланина.

Эритема же, возникшая под влиянием ИК-излучения, развивается тотчас после воздействия, имеет размытые края и в загар не переходит.

Средневолновый УФ-В обладает специфическим антирахитическим действием. Под влиянием УФ-лучей фотохимическим путем происходит образование витамина D из 7-дегидрохолестерина. Длительное исключение действия УФ-лучей на кожные покровы влечет за собой развитие гипо- и авитаминоза D, которые проявляются в нарушении фосфорно-кальциевого обмена и называются световым голоданием. Нарушение фосфорно-кальциевого обмена особенно тяжело сказывается в детском возрасте в период роста костей. У детей развивается рахит. Одним из характерных и довольно постоянных изменений при рахите является повышение активности щелочной фосфатазы крови, которая играет большую роль в кальцинации костей. Увеличение активности фосфатазы при рахите специфично и происходит рано, в то время как другие клинические признаки мало изменены.

Поскольку УФ-излучение, обладающее антирахитическим действием, легко поглощается и рассеивается в условиях интенсивного запыления атмосферного воздуха, жители промышленных городов при интенсивном загрязнении атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий могут испытывать «световое голодание». Недостаточность естественного УФ-облучения испытывают жители Крайнего Севера, рабочие в угольной и горнорудной промышленности, лица, работающие в темных помещениях и др.

УФ-лучи оказывают стимулирующее влияние на организм, повышают его устойчивость к различным инфекциям. Особенно эффективно применение ультрафиолета для профилактики детских воздушно-капельных инфекций и простудных заболеваний. Простудные заболевания у детей, облучаемых в период природной УФ-недостаточности, сокращаются в несколько раз, улучшаются общее состояние, показатели физического развития. УФ-облучение благоприятно сказывается на течении инфекционного процесса – увеличивается эффективность лечебных мероприятий, уменьшается число осложнений, ускоряется выздоровление. Массовое облучение шахтеров привело к снижению на 1/3 заболеваний гриппом, ревматизмом и простудными заболеваниями.

Стимулирующее действие УФ проявляется в повышении неспецифической резистентности организма (увеличивается фагоцитарная активность лейкоцитов, нарастает титр комплимента, титр агглютинации). Наиболее ярко выражен стимулирующий эффект при действии субэритемных доз длинноволновых УФ-лучей. Большое общебиологическое значение имеет бактерицидный эффект коротковолновой части УФ-излучения (УФ-С), который объясняется поглощением лучистой энергии нуклеопротеидами. Это приводит к денатурации белка и разрушению живой клетки.

Под влиянием естественного УФ-излучения бактерицидного спектра происходит санация воздушной среды, воды, почвы. Однако наиболее выраженным бактерицидным эффектом обладают лучи с короткой длиной волны (180 – 275 нм), которые до поверхности Земли не доходят.

Бактерицидный эффект УФ-излучения используется с практическими целями: с помощью специальных бактерицидных ламп, дающих поток лучей бактерицидного спектра (как правило, с более короткой длиной волны, чем в естественном солнечном спектре), проводится санация воздушной среды в операционных, микробиологических боксах, помещениях для приготовления стерильных лекарственных средств, сред и т. д. С помощью бактерицидных ламп возможно проведение обеззараживания молока, дрожжей, безалкогольных напитков, что увеличивает сроки хранения этих продуктов и способствует сохранению их свежести.

Бактерицидное действие искусственного УФ-излучения используется также для обеззараживания питьевой воды. При этом органолептические свойства воды не изменяются, в нее не вносятся посторонние химические вещества.

Повышенные дозы УФ приводят к неблагоприятным последствиям, в частности может наблюдаться рост заболеваемости раком кожи (меланомный и немеланомный рак кожи). Ряд особенностей эпидемиологии меланомы указывает на то, что для ее возникновения имеет значение редкое или периодическое облучение кожи, не привычной к солнечному воздействию.

При обширных поражениях кожи под действием УФ может возникнутьEritema Solarea, сопровождающаяся сильным покраснением и припухлостью, плохим самочувствием, тревожным сном, головными болями, повышением температуры тела, ожогом кожи с краснотой, отеком, пузырями.

Известен фотосенсибилизирующий эффект у лиц, особо чувствительных к воздействию УФ-лучей, имеющих в анамнезе заболевания неясной этиологии (красная волчанка, порфирии) либо контактирующих с токсическими веществами, каменноугольной пылью, лекарственными препаратами.

Избыточное УФ-облучение может быть причиной поражения иммунной системы, неопасных для здоровья расстройств меланоцитов, что сопровождается появлением веснушек, меланоцитных невусов, солнечных лентиго.

УФ-излучение в диапазоне волн выше 320 нм почти не оказывает вредного биологического действия. Однако оно может вызыватьфлюоресценциюнекоторых молекул. Это нашло широкое применение в медицине, поскольку с помощью этих лучей можно обнаружить грибок стригущего лишая и копропорфирины в моче.

В промышленности это излучение применяется в различных методах контроля, рекламе, различных типах биологических проб. Яркость флюоресцирующих материалов всегда невысока, поэтому их следует рассматривать либо при отсутствии видимого света, либо при свете очень малой яркости. Темные УФ-А-лампы иногда используются в дискотеках, чтобы вызывать флюоресценцию кожи и одежды танцующих; для проверки подлинности банкнот и других документов; защиты от насекомых; обнаружения загрязнений пищевых продуктов мочой грызунов, характеризующейся сильной флюоресценцией. Явления флюоресценции используются для идентификации различных грибковых и бактериальных инфекций на коже или в ранах.

Ультрафиолетовая фототерапия – это хорошо показавший себя метод лечения многих состояний кожи: псориаз, зуд, угри, экзема, розовый лишай, крапивница. Фототерапия иногда используется при лечении желтухи новорожденных или гипербилирубинемии. В стоматологии для диагностики некоторых видов поражений зубов: ранние стадии кариеса, попадание тетрациклина в кости и зубы, зубной налет и зубной камень; для лечения каверн и трещин в зубах используется клеящая смола, полимеризация которой происходит под воздействием УФ-А-излучения.

4.3. ВИДИМАЯ ЧАСТЬ СОЛНЕЧНОГО СПЕКТРА, ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ

Закладка:

4.3. ВИДИМАЯ ЧАСТЬ СОЛНЕЧНОГО СПЕКТРА, ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ

Видимая часть солнечного спектра.Специфической особенностью этой части спектра является ее воздействие на орган зрения. Глаз обладает наибольшей чувствительностью к желто-зеленым лучам с длиной волны 555 нм. Если эту величину принять за единицу, то относительная чувствительность глаза к другим частям спектра будет постепенно уменьшаться, приближаясь к нулю в крайних точках видимого диапазона.

Свет и зрение неразрывно связаны между собой. Зрительные ощущения вызываются не только видимыми лучами с длиной волны 400 – 760 нм, но и частично более длинноволновыми и более коротковолновыми; доказано, что наша сетчатка чувствительна к лучам с длиной волны от 300 до 800 нм при условии, если интенсивность этих волн будет достаточной.

Свет является адекватным раздражителем для органа зрения, дает 80 % информации из внешнего мира; усиливает обмен веществ; улучшает общее самочувствие и эмоциональное настроение; повышает работоспособность; обладает тепловым действием.

Недостаточное, нерациональное освещение приводит к снижению функции зрительного анализатора, повышенной утомляемости, снижению работоспособности, производственным травмам.

Физиологическое значение видимого спектра заключается, прежде всего, в том, что он является одним из важнейших элементов, определяющих влияние окружающей среды на ЦНС. Воздействуя через орган зрения, свет вызывает возбуждение, распространяющееся до сенсорных центров больших полушарий, и, в зависимости от ряда условий, возбуждает или угнетает кору головного мозга, перестраивая физиологические и психические реакции организма, изменяя общий тонус организма, поддерживая деятельное и бодрствующее состояние.

Видимая часть спектра может и непосредственно действовать на кожные покровы и слизистые оболочки, вызывать раздражение периферических нервных окончаний, обладает способностью проникать в глубь тканей организма, оказывая действие на кровь и внутренние органы.

Различные участки видимого спектра отличаются друг от друга по характеру своего действия на организм, в частности на нервно-психическую сферу. Так, красные лучи обладают возбуждающим действием, фиолетовые вызывают угнетение. Цветовое освещение по-разному действует на различные физиологические функции организма: на пульс, дыхание, кровяное давление, а также на производительность труда. Наивысшие показатели в выполнении тонкой зрительной работы были получены при желтом и белом свете.

Цвета 1-й группы (желтый, оранжевый, красный – теплые тона) увеличивают мускульное напряжение, частоту сердечных сокращений, повышают кровяное давление, учащают ритм дыхания.

Цвета 2-й группы (голубой, синий, фиолетовый – холодные тона) понижают кровяное давление, замедляют ритм сердца, замедляют ритм дыхания. В психическом плане голубой цвет успокаивает.

Психофизиологическое воздействие различных участков видимой части солнечного света широко используется в медицине.

Врачам давно известно, что физическое и психическое состояние больных в значительной степени зависит от цвета стен больничных помещений. Традиционные белые стены могут действовать на больных угнетающе. Для пациентов с высокой температурой больше всего подходят светло-голубые палаты, лиловый цвет действует успокаивающе на беременных женщин, темная охра улучшает самочувствие больных с пониженным давлением, а красный цвет повышает аппетит, т. е. больше любого другого подходит для столовых. Более того, эффективность многих лекарств можно повысить, изменив цвет таблеток. Для больных, страдающих депрессивными расстройствами, самые лучшие результаты принесло лечение таблетками в желтых оболочках, по сравнению с красными и зелеными, хотя успокоительное (содержание таблеток) было одинаковое.

4.4. ИНФРАКРАСНАЯ РАДИАЦИЯ, ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ

Инфракрасная радиациязанимает в лучистом спектре интервал от 760 до 2800 нм и оказывает тепловой эффект.

Инфракрасный спектр обычно делят на коротковолновое излучение с длиной волны 760 – 1400 нм и длинноволновое с длиной волны более 1400 нм.

Такое деление связано с их различным биологическим действием.

Длинноволновые инфракрасные лучи имеют меньшую энергию, чем коротковолновые, обладают меньшей проникающей способностью, а поэтому полностью поглощаются в поверхностном слое кожи, нагревая ее. Непосредственно вслед за интенсивным нагреванием кожи возникает тепловая эритема, которая проявляется в покраснении кожи вследствие расширения капилляров.

Коротковолновые инфракрасные лучи, обладая большей энергией, способны глубоко проникать, а поэтому им больше присуще общее действие на организм. Например, в результате рефлекторного расширения как кожных, так и более крупных кровеносных сосудов увеличивается приток крови к периферии, происходит перераспределение массы крови в организме. В результате повышается температура тела, учащается пульс, учащается дыхание, усиливается выделительная функция почек.

Коротковолновые инфракрасные лучи являются хорошим болеутоляющим фактором, способствуют быстрому рассасыванию воспалительных очагов. На этом основано широкое использование этих лучей для указанных целей в физиотерапевтической практике.

Коротковолновая инфракрасная радиация может проникать через кости черепа, вызывая эритематозное воспаление мозговых оболочек (солнечный удар).

Начальная стадия солнечного удара характеризуется головными болями, головокружением, возбужденным состоянием. Затем наступают потеря сознания, конвульсивные судороги, расстройства со стороны дыхания и сердца. В тяжелых случаях солнечный удар заканчивается смертью.

Солнечный удар – результат прямого воздействия солнечных лучей на тело человека, в основном на голову. Болезненные явления в первую очередь связаны с поражением ЦНС. Солнечный удар поражает тех, кто проводит много часов подряд под палящими лучами с непокрытой головой.

Тепловой удар возникает из-за перегревания организма. Он может случиться с тем, кто выполняет тяжелую физическую работу в жаркую душную погоду, совершает длительные переходы при сильной жаре, или просто находится в душном помещении.

Наиболее неблагоприятное воздействие ИК-излучения проявляется в производственных условиях, где его мощность может во много раз превышать уровень, возможный в естественных условиях. Отмечено, что у рабочих горячих цехов, стеклодувов, имеющих контакт с мощными потоками ИК-излучения, понижается электрическая чувствительность глаза, увеличивается скрытый период зрительной реакции и т. д. ИК-лучи при длительном воздействии вызывают и органические изменения органа зрения. ИК-излучение с длиной волны 1500 – 1700 нм достигает роговицы и передней камеры глаза; более короткие лучи с длиной волны до 1300 нм проникают до хрусталика; в тяжелых случаях возможно развитие тепловой катаракты. Одной из важнейших мер профилактики на этих производствах является использование защитных очков.

Видимая часть солнечного спектра определяет суточные биологические ритмы человека, до использования искусственного освещения продолжительность активной деятельности человека ограничивалась естественным фотопериодом (от восхода до захода солнца). Ориентирование человека на технические синхронизаторы (часы, радио, телевидение), искусственное освещение, начало и конец рабочей смены являются причиной рассогласования между географическими и социальными датчиками времени. Особенно это выражено в северных районах. Так, у 40 % людей, приезжающих на Крайний Север, регистрируется нарушение режима сна и бодрствования, причем у 3 – 5 % нормализации сна так и не происходит.

В зависимости от сезона года отмечается изменение суточных ритмовиулюдей в средних широтах. Уменьшается продолжительность сна от зимы к лету. В зимний период вслед за уменьшением продолжительности дня происходит смещение на более поздние часы максимума суточной кривой температуры тела, некоторых биохимических показателей, физической работоспособности. Существование сезонных особенностей суточных ритмов необходимо учитывать при организации ночных смен на предприятиях, при вахтовом методе работы, перелетах на большие расстояния со сменой часовых поясов и т. д.

Закладка:

Конец ознакомительного фрагмента.

Спасибо за чтение

Вернуться к книге