Физические свойства воздуха и их гигиеническое значение

Название  реферата: Физические свойства воздуха, их гигиеническое значение.

По курсу:  Гигиены

Основные физические свойства воздуха: температура, влажность, скорость движения, барометрическое давление. 
 
Температура воздуха. Это постоянно действующий на человека физический фактор окружающей среды. Основным источником тепла на Земле служит тепловое солнечное излучение, в результате которого разогревается почва, которая, в свою очередь, нагревает прилегающие к ней слои воздуха.

Температура воздуха зависит  главным образом от количества солнечной  энергии (суточного и годового), широты и высоты местности над уровнем  моря, удаленности от морей и океанов, наличия растительности.

Температура воздуха испытывает суточные и годовые колебания. Например, самый низкий суточный показатель предшествует восходу солнца или совпадает  с ним по времени, а самый высокий  наблюдается в период от 13 до 15 ч.

Работа при высоких  температурах воздуха чревата довольно неприятными последствиями, и вполне естественно, что продолжительность подобной работы должна быть ниже чем обычно. Это подтвердили и санитарные врачи, и теперь работодатели, которые не изменяют график работы из-за сильной жары, могут быть оштрафованы контролирующими органами.

Основное гигиеническое значение температуры воздуха состоит  в ее влиянии на тепловой обмен  организма с окружающей средой: высокая  температура затрудняет отдачу тепла, низкая, наоборот, повышает ее. 
 

Человек может  приспособиться к условиям внешней среды, перенося даже значительные колебания температуры воздуха, что обеспечивается сложными терморегуляторными механизмами. В их основе способность организма человека изменять объем тепла и интенсивность его выработки (разная интенсивность окислительно-восстановительных процессов, обеспечивающих выделение энергии и теплопродукции) и теплоотдача во внешнюю среду (изменение диаметра периферических сосудов кожи, перемещение крови в глубоколежащие ткани и внутренние органы). 
 
При длительном пребывании человека в условиях высокой температуры повышаются температура тела, ЧСС изменяется, повышается или снижается артериальное давление, нарушаются обменные процессы, особенно водно-солевой, функциональное состояние органов желудочно-кишечного тракта. Одновременно значительно снижается умственная и физическая работоспособность. Например, работоспособность человека при температуре воздуха +24° С снижается на 15% по сравнению с ее уровнем в комфортных условиях, а при температуре +28 °С - уже на 30%.

В этих же условиях выполнение физических упражнений, вызывающих увеличение теплопродукции, нарушение теплового  баланса, приводящее к перегреванию, развиваются значительно быстрее. При выполнении физических упражнений в особо неблагоприятных метеорологических  условиях (высокие температура и  влажность, низкая скорость движения воздуха) может наступить значительное перегревание (тепловой удар). В состоянии покоя  тепловое равновесие при нормальной влажности воздуха сохраняется  при температуре воздуха +20...+25°С. Во время физической работы легкой или средней тяжести для обеспечения  оптимального теплового баланса  необходима температура воздуха +10...+15°С, а при тяжелой физической работе +5...+10°С. 
 

Выполнение  физических упражнений в условиях высокой  температуры воздуха приводит к  нарушению функционального состояния  центральной нервной системы  занимающихся: ухудшаются концентрация и устойчивость внимания; нарушается зрительно-моторная координация, снижается  скорость простой и дифференцировочной зрительно-моторной реакции; подвижность основных нервных процессов в коре головного мозга. Эти изменения способствуют повышению уровня спортивного травматизма. 
 
Физические упражнения при пониженных температурах вызывают ухудшение эластичности и сократительной способности мышц и связок, что является одной из причин травматических повреждений опорно-двигательного аппарата. 
 
Для жилых помещений при нормальной влажности воздуха оптимальна температура +18°С. Если она выше +24...+25°С и ниже +14... +15 ° С при тех же условиях, может нарушиться тепловой баланс. Поэтому она считается гигиенически неблагоприятной.

Для спортивных залов гигиеническая  норма — температура +15 °С. Однако она должна дифференцироваться в зависимости от вида спортивной деятельности, «моторной» плотности уроков физической культуры, интенсивности их проведения и степени тренированности занимающихся. 

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

Человек будет чувствовать себя абсолютно  комфортно, если влажность окружающего  его воздуха будет колебаться  в пределах от 40 до 60%. Это и есть нормальная влажность воздуха. В случаях снижения влажности ниже 40%, практически все здоровые люди начинают испытывать сонливость, рассеянность, ощущать чувство сухости кожи и раздражение слизистых оболочек. В общем, его  самочувствие значительно ухудшается.

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

Основные показатели влажности  воздуха:

• абсолютная влажность — абсолютное количество водяных паров, находящихся в 1 м3 воздуха в конкретное время при конкретной температуре;
• максимальная влажность — количество водяных паров, обеспечивающих полное насыщении 1 м3 воздуха влагой при конкретной температуре воздуха;
• относительная влажность — отношение абсолютной влажности воздуха к максимальной (%);
• дефицит насыщения — разность между максимальной и абсолютной влажностью воздуха.

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

Нормальной  относительной влажностью воздуха  в помещениях принято считать 30—60%. При физической работе эта величина не должна превышать 30—40%, а при более  высокой температуре (+25 °С) - 20-25%. 
 
Движение воздуха. Воздух почти всегда находится в движении из-за неравномерного его нагревания. И это движение характеризуется двумя показателями: направлением и скоростью. Направление движения воздуха зависит от того, с какой стороны света дует ветер, и обозначается румбами — начальными буквами сторон света: север (С), юг (Ю), восток (В), запад (3). Существуют еще и промежуточные румбы. Таким образом, весь горизонт делится на восемь румбов: север, северо-восток, восток, юго-восток, юг, юго-запад, запад, северо-запад.

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

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

Скорость движения воздуха. Она определяется расстоянием (в метрах), проходимым массой воздуха в единицу времени (за 1 с). Гигиеническое значение движения воздуха заключается в его влиянии на тепловой баланс организма. Движение воздуха определяет уровень теплоотдачи путем конвекции (более холодные массы воздуха удаляют с поверхности тела нагретые его слои) и испарения. 
 
Наиболее благоприятной скоростью движения воздуха в летнее время считается 1-4 м/с, а при занятиях спортом в жаркие дни — 2—3 м/с.

В спортивных залах допустима  скорость движения воздуха до 0,5 м/с, в залах для борьбы и настольного  тенниса она не должна превышать 0,25 м/с, в залах с ванными в  крытых бассейнах — 0,2 м/с. В душевых, раздевальных и массажных помещениях она должна быть не более 0,15 м/с. 
 
Атмосферное давление. Воздух, обладая массой и весом, оказывает определенное давление на поверхность Земли и находящиеся на ней предметы и живые существа, называемое атмосферным, или барометрическим.

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

Нормальное  атмосферное давление

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

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

Пониженное  атмосферное давление

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

Антициклон это область где концентрируется воздух высокого давления с замкнутыми концентрическими изобарами. Он возникает  на уровне моря при соответствующем распределении ветра.

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

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

Ионизация воздуха. Это распад газовых молекул и атомов на отдельные ионы под влиянием различных ионизаторов. В результате возникают легкие (отрицательно заряженные, отрицательные) и тяжелые (положительно заряженные, положительные) аэроионы. 
Количество ионов в воздухе непостоянно, так как одновременно с ионообразованием происходит обратный процесс: потеря ионов вследствие воссоединения положительных и отрицательных ионов, адсорбции ионов на различных поверхностях (дыхательные пути, поверхность тела, одежда и др.) и оседания на различных частичках, взвешенных в воздухе (пыль, дым, туманы и т. п.).

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

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