Физические свойства воздуха

Поскольку среда обитания человека наземно – воздушная, прямое влияние оказывают физические параметры воздушной среды:

- температура. Температура воздуха определяется преимущественно солнечной радиацией. Нагревание воздуха происходит путем передачи ему тепла с земной поверхности, поглощающей солнечные лучи. Слабым похолоданием или потеплением считается изменение среднесуточной температуры на 1-2 °С, умеренным похолоданием или потеплением - на 3-4 °С, резким - более 4 °С. Зона температурного комфорта для здорового человека в легкой одежде в спокойном состоянии при умеренной влажности и неподвижности воздуха находится в пределах 17-22 °С.Отклонение вызывают раздражения терморецепторов, что рефлекторно влияет на дыхание, кровообращение и обмен веществ, а это в свою очередь меняет уровень теплопродукции и теплоотдачи.

У человека совершенныетерморегуляционные механизмы, но при их напряжении ухудшается самочувствие. Причем большее напряжение вызывает колебание температур.

Особенностью действия низких температур (от +8 °С) на организм в покое является торможение терморегулирующих реакций, что проявляется уменьшением чувствительности холодовых рецепторов, повышением порога холодового ощущения, сужением кожных сосудов, уменьшением кровоснабжения кожи, уменьшением частоты пульса и лабильности кожных сосудов. При этом кожа охлаждается, разница между ее температурой и температурой окружающей среды сокращается, что уменьшает теплоотдачу. Местная и общая гипотермия способны вызвать воспаление стенок сосудов и нервных стволов, а также отморожение тканей, а при значительном охлаждении крови - замерзание. Общее переохлаждение способствует возникновению простудных и инфекционных заболеваний вследствие снижения общей резистентности организма. При раздражающем действии холода возможно временное расширение кожных сосудов.Возбудимость нервной системы и выделение гормонов надпочечников значительно повышаются. Основной обмен и выработка тепла организмом увеличивается.

При воздействии высоких температур воздуха на организм наблюдается расширение периферических сосудов, что увеличивает кровоснабжение кожи, происходит увеличение потоотделения, учащение дыхания (т.е. включаются механизмы теплоотдачи). Кроме этого, при значительном увеличении температуры (30-35 °С) будет иметь место некоторое снижение обмена веществ в тканях (снижение теплообразования).

Когда температура внешней среды достигает температуры крови (37-38 °С), возникают критические условия терморегуляции. При этом теплоотдача осуществляется только за счет потения. Если потение затруднено, например при высокой влажности окружающей среды, то происходит перегревание организма (гипертермия).

Выделяют два вида перегревания - гипертермия и судорожная болезнь. При гипертермии различают три степени: а) легкая, б) умеренная, в) тяжелая (тепловой удар). Судорожная болезнь возникает из-за резкого снижения в крови и тканях организма хлоридов, которые теряются при интенсивном потении.

 

- Влажность воздуха. Влажность воздуха зависит от нахождения в нем воды в молекулярном и аэрозольном состоянии (водяной пар). Оптимальная влажность воздуха для человека 50-60%, при высокой температуре 30-40%. При уменьшении относительной влажности воздуха ниже 30% снижается защитная функция мерцательного эпителия слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Чрезмерно сухой воздух (относительная влажность ниже 25-20%) действует иссушающе на слизистую оболочку, вызывает неприятное ощущение сухости во рту.При влажности 10-15% происходит пересыхание слизистых и обезвоживание организма.

Климатологи считают воздух сухим, если относительная влажность его не превышает 55%, умеренно сухим - при 56-70%, влажным - при 71-85%, очень влажным (сырым)- свыше 86%.

Влажность воздуха в сочетании с температурой оказывает выраженное влияние на организм. Усиливает действие температуры и тем самым усиливает вероятность переохлаждения или перегревания. Наиболее благоприятны для человека условия, при которых относительная влажность равна 55-65%, а температура - 16-18 °С. У человека умеренная влажность способствует увлажнению кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. Сочетаясь с температурой, влажность воздуха создает условия термического комфорта или нарушает его, способствуя переохлаждению или перегреванию организма.

Состояние нервной системы находится в зависимости от колебаний влажности воздуха.

Значительное повышение относительной влажности воздуха также может привести к неблагоприятным реакциям нервной системы. При повышении влажности воздуха, препятствующей испарению, тяжело переносится жара и усиливается действие холода, способствуя большей потере тепла путем проведения. Холод и жара в сухом климате переносятся легче, чем во влажном. При понижении температуры содержащаяся в воздухе влага конденсируется, образуется туман. Это возможно также при смешении теплого влажного воздуха с холодным и влажным.

Атмосферное давление. Обладая весом и массой, воздух создает у поверхности Земли под влиянием гравитационного поля атмосферное или барометрическое давление. Атмосферное давление измеряется в миллибарах (мб) или миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.): 1000 мб = 750,1 мм рт. ст. В средних широтах на уровне моря давление воздуха составляет 760 мм рт. ст., что составляет около 1 кг/кв.см. На поверхность тела человека,имеющего площадь 1,6-1,8 м², это 15-18 тонн. Это давление уравновешивается давлением газов, растворенных в жидкостях организма. Давление воздуха характеризуется сильными периодическими колебаниями, которые связаны с изменениями погоды, при этом колебания давления достигают 10-20 мб. Слабым изменением давления считается понижение или повышение его среднесуточной величины на 1-4 мб, умеренным - 5-8 мб, резким - более 8 мб.При изменении давления на несколько мм ртутного столба, сила давления меняется на несколько килограммов. Поскольку организму требуется время на адаптациюдля уравновешивания его изнутри, для увеличения или снижения количества газов, растворенных в организме, возникает нарушение самочувствия(слабость, головные боли, боли опорно-двигательного аппарата).Меняющееся давление в придаточных полостях черепа способствует кровообращению в мозге. Изменения разности давлений между внешней средой и замкнутыми полостями тела сказываются на состоянии человека.Особенно отчетливо ощущают эти изменения люди, страдающие хроническими заболеваниями костно-мышечного аппарата, сердечно-сосудистой системы и др.

Понижение атмосферного давления предшествует пасмурной, дождливой погоде, вследствие притока более теплого воздуха (циклон), а повышение атмосферного давления предвещает сухую ясную погоду с похолоданием зимой (антициклон).

Понижение атмосферного давления действует на симпатическую нервную систему, подавляет настроение, снижает работоспособность, повышает восприимчивость к инфекционным заболеваниям. И наоборот, его повышение возбуждает в большей степени парасимпатическую нервную систему.

Движение воздуха. В результате неравномерного нагревания земной поверхности создаются места с повышенным и пониженным атмосферным давлением, что, в свою очередь, приводит к перемещению воздушных масс (ветру). Ветер характеризуется направлением, силой и скоростью. Направление ветра определяется той стороной света, откуда он дует. Скорость или сила ветра измеряется узлами, баллами или метрами в секунду.

Причиной ветра является разница в давлении: воздух перемещается из области с высоким давлением в места с низким давлением. Чем больше разница в давлении, тем сильнее ветер.

Движение воздуха со скоростью 0,2 м/с человек ощущает как застой воздуха, 0,5 м/св помещении как сквозняк. Оптимальной для закрытых помещений считается скорость движения воздуха в пределах 0,3м/с.Резкое кратковременное усиление ветра до 20 м/с и выше называется шквалом.Скорость более 29 м/с это ураганный ветер. Для человека оптимальное значение движения воздуха 2-4 м/с. Умеренный ветер (до 4 м/с) оказывает тонизирующее влияние. Усиление скорости ветра ухудшает самочувствие, может способствовать повышению возбудимости ЦНС, вызывать головные боли, ощущение тревоги и страха, нервно-психические реакции, может сбивать ритм дыхания.

Движение воздуха, действуя в комплексе с температурой и влажностью, влияет на тепловой обмен человека, усиливает теплоотдачу, предупреждая перегревание в жару. Легкое движение воздуха стимулирует кожные рецепторы, что благотворно влияет на процессы терморегуляции. В то же время чрезмерная подвижность воздуха увеличивает теплопотери организма и при низких температурах способствует быстрому охлаждению организма. Чем ниже температура, тем тяжелее переносится ветер.

Атмосферное электричество. Электричество атмосферы связано с ионизацией воздуха, которое создает электро-магнитное поле атмосферы.Ионизацию вызывает радиоактивное излучение и ультрафиолет, грозовые разряды,которые выбивают электроны из нейтральных атомов и молекул, эти электроны оседают на других нейтральных атомах и молекулах, с образование легких отрицательных ионов., которые являются санитарным индикатором чистоты воздуха.

Легкие ионы, соприкасаясь со взвешенными в воздухе частицами пыли и капельками воды, отдают свой заряд, в результате чего образуются средние и тяжелые ионы. С дыханием в воздух помещений выделяется много тяжелых ионов, которые оказывают негативное действие на организм человека.

Электрическое состояние атмосферы определяется напряженностью электрического поля, электропроводностью воздуха, ионизацией и электрическими разрядами в атмосфере. Электропроводность воздуха обусловлена содержанием в нем положительно и отрицательно заряженных аэроионов (АИ). Средняя концентрация аэроионов колеблется от 100 до 1000 в 1 см³ воздуха, достигая в горах нескольких тысяч в 1 см³.

Более или менее закономерно на протяжении суток изменяются градиент потенциала атмосферного электричества и ионизации воздуха. Максимальные значения потенциала атмосферного электричества наблюдаются в утренние (8-10) и вечерние часы (19-23). Минимумы его приходятся на ночные (2-5) и дневные часы (16-18). Суточная концентрация аэроионов имеет вид двугорбой кривой с наибольшими значениями в ночное время и двумя спадами в 7-12 и 18-19 часов.

Однако нужно заметить, что прохождение атмосферных фронтов может существенно изменить динамику этих факторов, их амплитуду, сместить их максимумы.

Установлено, что отрицательные АИ кислорода создают бодрый психологический статус, воздействуют на состояние нервной системы, повышая ее возбудимость, уменьшая усталость и увеличивая работоспособность. Отрицательные АИ оказывают снотворное и десенсибилизирующее действие, повышают выносливость к кислородному голоданию, устойчивость к охлаждению, бактериальной и химической интоксикации. Воздух с избытком АИ кислорода стабилизирует АД (снижает его при гипертонии и повышает при гипотонии). Отрицательные АИ оптимизируют дыхание за счет его урежения и углубления. Отрицательные легкие аэроионы вызывают у людей благоприятные изменения в газовом и минеральном обменах, стимулирует обменные процессы, ускоряет заживление ран.Наряду с этим они стимулируют тканевое дыхание, оптимизируют уровень обмена веществ и температуру тела.

Легкие положительные ионы вызывают слабость и сонливость, тяжелые ионы вызывают быстрое утомление, снижают общий тонус организма.

Т.о. соотношение легких и тяжелых ионов в воздухе является хорошим санитарным показателем его чистоты. Искусственная отрицательная ионизация воздуха применяется в физиотерапии при лечении бронхиальной астмы, гипертонической болезни, бессоннице, неврозов и др. заболеваний.

В результате влияния метеорологических условий и атмосферных загрязнений на электропроводность воздуха часто возникают резкие апериодические колебания электрического поля.Атмосферное электричество воздействует на организм и участвует в развитии метеотропных реакций при резком изменении погоды.

Влияние звуков на организм человека.

Звуком называют такиемеханические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховымаппаратом человека (от 16 до 20 000 колебаний в секунду). Колебания большейчастоты называют ультразвуком, меньшей - инфразвуком. Шум - громкие звуки,слившиеся в нестройное звучание.

В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб инепродолжителен.

Уровень шума в 20—30 децибел (ЦБ) практически безвреден длячеловека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможначеловеческая жизнь. Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, легкий плеск воды ишум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы.

Для "громких звуков" допустимая граница составляетпримерно 80 децибел. Звук в 130 децибел уже вызывает у человека болевоеощущение, а в 150 — становится для него непереносимым. Звук в 180 децибелвызывает усталость металла, а при 190 — заклепки вырываются из конструкций.Недаром в средние века существовала казнь "под колокол". Звон колоколамедленно убивал человека.

Звукии шумы большой мощности поражают слуховой аппарат, нервные центры, могутвызвать болевые ощущения и шок. Длительный шум понижает чувствительность к звуку.Постоянное воздействие сильного шума может не только отрицательноповлиять на слух, но и вызвать другие вредные последствия - звон в ушах,головокружение, головную боль, повышение усталости.

Шум мешает нормальному отдыху и восстановлению сил, нарушает сон.Систематическое недосыпание и бессонница ведут к тяжелым нервнымрасстройствам. Поэтому защите сна от шумовых раздражителей должно уделятьсябольшое внимание.

Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста,темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.

 

 

В результате 10-летнего эксперимента, доктором медицинских наук В.Хаснулиным был разработан оригинальный метод медицинского геофизическогопрогнозирования. Этот метод позволяет на несколько месяцев впередрассчитать дни, когда погодные, геомагнитные и гравитационные условия могутвызвать резкое обострение сердечно-сосудистых заболеваний, психическиерасстройства, травматизм. Многолетние наблюдения показали высокуюоправданность прогнозов для всплесков обострений артериальной гипертонии,инфаркта миокарда, инсультов, а также для чрезвычайных происшествий,крупных аварий на транспорте и т.д.