Химический состав воздушной среды и его гигиеническое значение
Атмосферный воздух представляет собой физическую смесь кислорода, азота, инертного газа и углекислого газа . Гигиеническое значение химического состава воздуха тесно связано с его физическими константами (температурой, влажностью, скоростью движения и давлением) и механическими примесями в нем (пыль, микроорганизмы), с изменениями которых меняется и ценность воздуха для жизни.
Кислород (во вдыхаемом воздухе – 21%, в выдыхаемом – 16%) поступает в атмосферу, в основном, в результате жизнедеятельности растений – на суше и в океанах. Благодаря фотосинтезу на свету поглощается углекислый газ и выделяется кислород. Немного его производится в верхних слоях атмосферы при взаимодействии УФЛ с водяными парами в результате фотохимического процесса их разложения. Человеку требуется 12-17 л/час кислорода (автомобилю – в 22 раза больше).
Прежде всего, он необходим для поддержания процессов горения, тления и других окислительных процессов, происходящих в природе, которые обеспечивают существование жизни на земле. Кроме того, все окислительные процессы в самом организме происходят при непосредственном участии кислорода. В крови он находится, в основном, в связанном состоянии – в виде оксигемоглобина, который переносится эритроцитами к клеткам организма.
Поэтому он является жизненно важным компонентом, и при его отсутствии существование организма становится невозможным.
|
|
|
Процесс насыщения крови кислородом называется оксигенацией. В выдыхаемом человеком воздухе кислород составляет 15-16%, что важно для проведения реанимационных мероприятий типа «рот в рот». При снижении в воздухе кислорода до 7-8% наступает смерть из-за необратимых процессов в ЦНС. То же происходит, если человек не дышит 4-6 мин. Величина насыщения крови кислорода зависит от трех величин: 1) от % содержания его в воздухе, 2) от парциального давления кислорода в атмосферном воздухе (парциальное давление газа в смеси – это то давление, которое имел бы газ, если бы он один занимал весь объем смеси) и 3) степени ионизации воздуха.
Особенно чувствительна к недостатку кислорода центральная нервная система. Компенсация организмом кислородной недостаточности происходит за счет:
· усиления легочной вентиляции (учащение и углубление дыхательных движений),
· усиления циркуляции крови (увеличение систолического объема сердечных сокращений и увеличение их частоты),
· увеличение количества циркулирующей крови (за счет выхода ее из депо),
· увеличения количества форменных элементов крови, обеспечивающих функцию транспортировки кислорода (увеличение числа эритроцитов и гемоглобина в крови).
|
|
|
При повышении температуры воздуха до 35-40оС и большой влажности парциальное давление кислорода может снизиться до 18 кПа (в норме 21,3 кПа), что может оказать негативное воздействие на больных с явлениями гипоксии. Физиологические сдвиги у здоровых людей наблюдаются в случае, если содержание кислорода падает до 15-17% (парциальное давление 16 кПа); при 11-13 % (парциальное давление 12 кПа) отмечается выраженная гипоксия.
Кислородное голодание из-за снижения парциального давления кислорода может иметь место при полетах (высотная болезнь) и при восхождении на горы (горная болезнь, начинается на высоте 2,5 – 3 км).
Низкая концентрация кислорода может создаваться в воздухе замкнутых и герметически закрытых пространств, например, на подводных лодках при аварии, в рудниках, шахтах, заброшенных колодцах, где кислород может быть вытеснен другими газами. Предупредить действие недостатка кислорода при полетах можно с помощью индивидуальных кислородных приборов, скафандров, герметизацией кабин самолетов. В систему жизнеобеспечения космических кораблей или подводных лодок входит аппаратура, поглощающая из воздуха углекислый газ, водяные пары и другие примеси и добавляющая к нему кислород.
|
|
|
Азот (во вдыхаемом воздухе 78%, в выдыхаемом– 78%) обычно инертен для человека, он играет роль разбавителя кислорода. Проблемы с этим газом возникают у ныряльщиков, аквалангистов и водолазов. При уменьшении парциального давления кислорода и увеличении давления азота – возникает его наркотическое действие: смех, недооценка сложности окружающей обстановки, зрительные и слуховые галлюцинации, нарушение координации. При резком подъеме с глубины азот вскипает и закупоривает сосуды (газовая эмболия), от чего и погибает человек. Если водолаза быстро поместить в барокамеру, то он может выжить, но у него развивается кессонная болезнь – последствия рассасывания пузырьков из сосудов и восстановления повреждений.
Углекислый газ (во вдыхаемом воздухе 0,03 – 0,04%, в выдыхаемом – 3 – 4%) – бесцветный газ без запаха, он не раздражает слизистые оболочки и даже при большом содержании в воздухе не обнаруживается человеком. Углекислый газ в 1,5 раза тяжелее воздуха, и поэтому может скапливаться в нижней части замкнутых пространств. Эти свойства углекислого газа могут способствовать отравлению.
Он поступает в атмосферу в результате жизнедеятельности живых существ, гниения, брожения, сжигания топлива в автомобилях, на ТЭЦ и промышленных предприятиях. Прежде всего, его роль в поддержании экологического равновесия внешней среды в глобальном масштабе. В течение длительного времени окислительные и восстановительные процессы, происходящие в природе, взаимно уравновешивали друг друга, в силу чего состав воздуха практически не менялся. Однако в связи с техническим прогрессом, резко нарастающим количеством двигателей внутреннего сгорания и других энергетических установок значительно возросло количество окислительных процессов. Ученые считают, что если нарастание количества углекислоты будет происходить и дальше, то может возникнуть «парниковый эффект», так как углекислота, находящаяся в атмосфере, задерживает длинноволновую часть инфракрасной радиации, излучаемой земной поверхностью в космос. В результате произойдет повышение среднегодовой температуры атмосферного воздуха, что приведет к таянию полярных ледников, повышению уровня Мирового океана, а, следовательно, к затоплению значительной части земной поверхности.
|
|
|
Для воздуха помещений углекислый газ имеет санитарно-показательное значение. В помещениях, где находятся люди, в воздух поступают разнообразные продукты жизнедеятельности человеческого организма: выдыхаемый воздух, насыщенный углекислотой и водяными парами; испарения с поверхности кожи и слизистых оболочек дыхательных путей, в составе которых присутствуют продукты разложения слизи, пота, кожного жира и т.д. В результате в воздухе увеличивается концентрация углекислоты, появляются аммиак, альдегиды, кетоны и другие газы, увеличивается влажность, пылевая и микробная загрязненность, что в целом характеризуется как душный (жилой) воздух, оказывающий влияние на самочувствие, работоспособность и здоровье людей. По концентрации углекислоты в таком воздухе можно определить степень общей его загрязненности. В жилых помещениях углекислого газа не должно быть более 0,1%. При вдыхании больших концентраций диоксида углерода нарушаются окислительно-восстановительные процессы в организме. Чем больше диоксида углерода во вдыхаемом воздухе, тем меньше его может выделить организм. Накопление диоксида углерода в крови и тканях ведет к развитию тканевой аноксии. При увеличении содержания диоксида углерода во вдыхаемом воздухе до 4% отмечаются головная боль, шум в ушах, сердцебиение, возбужденное состояние, при 8% возникает тяжелое отравления и наступает смерть.
Физиологическая роль углекислого газа для человека – этим газом заканчиваются обменные процессы в организме, накопившийся углекислый газ возбуждают дыхательный центр.
Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 550; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!