Солнечная радиация и её гигиеническое значение. Свет - роль света в жизни человека, растений и животных Гигиеническое значение солнечного света

Солнечная радиация - единственный источник энергии, тепла и света на Земле. Солнце оказывает огромное многообразное влияние на процессы, происходящие в органическом и неорганическом мире. Благодаря солнечной радиации происходят нагревание поверхности земного шара, испарение воды, перемещение воздушных масс, изменение погоды. Она является основным фактором, обусловливающим климат местности.

Под солнечной радиацией понимают испускаемый солнцем интегральный поток радиации, который представляет собой электромагнитное изучение. Основную часть солнечного спектра
составляют лучи с чрезвычайно малыми длинами волн, которые измеряются в нанометрах (нм). В гигиеническом отношении особый интерес представляет оптическая часть солнечного спектра,
которая разделяется на три диапазона: инфракрасные лучи с длиной волн от 2800 до 760 нм, видимая часть спектра - от 760 до 400 нм и ультрафиолетовая часть - от 400 до 280 нм.

Установлено, что солнечная радиация оказывает мощное биологическое действие: стимулирует физиологические процессы в организме, изменяет обмен веществ, общий тонус, улучшает
самочувствие человека, повышает его работоспособность.

Инфракрасная радиация . Составляет большую часть излучения Солнца и по биологической активности делится на длинноволновую (1500-2500 нм) и коротковолновую (760-
1500 нм). Биологическое действие инфракрасной радиации на организм в значительной степени зависит от длины волны и поглощающей способности кожи. Так, лучи с длиной волн от 1500
до 2500 нм поглощаются поверхностным слоем эпидермиса. Наибольшей проникающей способностью обладают коротковолновые лучи (длина волны менее 1000 нм), которые достигают глубоких слоев кожи. Они способны проходить через мозговую оболочку и воздействовать на рецепторы мозга. Вследствие нагрева мозговых оболочек коры больших полушарий
возможно развитие солнечного удара. У пострадавших отмечаются сильное возбуждение, потеря сознания, судорога и ряд других изменений. Под воздействием инфракрасной радиации
возможны поражение органов зрения в виде катаракты (помутнение хрусталика), изменения иммунологической реактивности организма и др.

Ультрафиолетовая радиация . Оказывает наиболее сильное биологическое действие, особенно лучи с длиной волн от 315 до 290 нм. Влияние этой части спектра связано с непосредственным воздействием на структуру молекулы белка. В результате сложных изменений (денатурация и коагуляция белка) отмечается снижение стойкости белка к ферментам. При этом
значительно усиливаются протеолитические процессы в коже, что обусловливает появление в крови гистамина и гистаминоподобных веществ. Воздействуя на нервную систему, эти продукты рефлекторным путем оказывают влияние на весь организм.

УФ-лучи, являясь неспецифическим стимулятором физиологических функций, оказывают положительное влияние на общее самочувствие и работоспособность. Под их действием происходит усиление деятельности надпочечников, щитовидной и других эндокринных желез. УФ-лучи стимулируют белковый, жировой, углеводный и минеральный обмен. Отмечено их действие на функции кроветворения и на иммунологические процессы, что обусловливает повышение защитных сил организма. Дозированное УФ-облучение оказывает положительное влияние на течение таких заболеваний, как скарлатина, гастрит, бронхиальная астма, крупозная
пневмония, ревматизм и др. Большое значение имеет бактерицидный эффект УФ-радиации, в результате чего происходит обеззараживание воздуха, воды, почвы.

Спектр УФ-излучения солнца делят на две области: А-излучение с длиной волн от 400 до 315 нм и В-излучение с длиной волн от 320 до 280 нм. Однако выделяют еще область С с длиной волн менее 280 нм.

Биологическое действие УФ-радиации зависит не только от количества, но и от качества поглощенной кожным покровом лучистой энергии. Прозрачность кожи для всех длин волн УФ-спектра неодинакова. Установлено, что роговой слой кожи не пропускает лучи короче 200 нм, а эпидермис с сосочковым слоем - лучи с длиной волн менее 313 нм. Следовательно, глубина проникновения УФ-излучения в кожу составляет около 0,5 мм.

Наиболее характерной реакцией организма на воздействие УФ-излучения с длиной волн 400-315 нм является развитие пигментации, которая наступает без предварительного покраснения кожи. Специфической реакцией организма на действие УФ-радиации является развитие эритемы (покраснение). Ее в большей степени способны вызывать лучи с длиной волн 253,7
и 296,7 нм. Механизм возникновения эритемы изучен недостаточно. Считают, что в ее основе лежит сосудорасширяющий эффект гистамина и гистаминоподобных веществ, образующихся в результате УФ-облучения. Кроме того, установлено, что эритема, полученная от воздействия средневолновых УФ-излучений и инфракрасных излучений, значительно отличается от эритемы, развивающейся от коротковолновых излучений (с длиной волн менее 280 нм). Следует иметь в виду, что передозировка УФ-облучения может привести к серьезным последствиям. Даже
незначительный перегрев на солнце может сопровождаться эритематозным раздражением кожи, недомоганием, головными болями, повышением температуры тела. В тяжелых случаях
могут развиваться ожоги, дерматиты с явлениями экссудации и отечностью. Воздействие УФ-радиации на органы зрения может привести к развитию фотоофтальмии (гиперемия и отек
конъюнктивы, блефароспазм. слезотечение, светобоязнь).

Следующей характерной особенностью УФ-излучения с длиной волн 320-280 нм является его способность предупреждать так называемую D-витаминную недостаточность. В этом заключается его специфическое антирахитическое действие. Недостаточное воздействие УФ-излучения на организм человека обусловливает разнообразные проявления D-авитаминоза. В первую очередь нарушается трофика ЦНС, что ведет к ослаблению окислительно-восстановительных процессов. При недостаточности витамина D нарушается фосфор-кальциевый обмен, который тесно связан с процессами окостенения скелета, кислотно-основным состоянием, свертываемостью крови и др.

Отмечаются падение работоспособности и снижение резистентности организма к простудным заболеваниям. Наиболее чувствительны к недостаточности УФ-радиации маленькие дети, у которых в результате D-авитаминоза может развиться рахит. У взрослых вследствие D-авитаминоза отмечается ослабление связочного аппарата суставов, снижение плотности (остеопороз) костей, замедленное срастание их при переломах.

Имеются данные, подтверждающие способность УФ-радиации при длительном чрезмерном облучении вызывать злокачественные опухоли, в частности рак кожи. Наибольшей активностью обладают лучи с длиной волн 253,7 нм, причем отмечено, что рак кожи наблюдается чаще у светлокожих, чем у темнокожих людей и в тех районах земного шара, где интенсивнее солнечная радиация. В России рак кожи в южных районах составляет 20-22 % всех форм рака, в то время как в северных районах он не превышает 7 %.

УФ-голодание возможно в Заполярье, среди жителей промышленных городов, где наблюдаются большое число пасмурных и туманных дней, а также высокая загрязненность атмосферного воздуха промышленными выбросами. Недостаток УФ-облучения могут испытывать рабочие угольной, горнорудной промышленности, больные, длительно доходящиеся на постельном режиме.

Недостаточность УФ-радиации отражается на процессах фотосинтеза растений. В частности, у злаковых это приводит к снижению содержания белка и увеличению количества углеводов в зернах.

Для профилактики явлений, связанных с недостаточностью солнечного облучения, широкое применение нашли искусственные источники Уф-излучения: ртутно-кварцевые лампы, эри-
темные люминесцентные лампы и др.

Бактерицидное действие УФ-радиации (луни с длиной волн от 275 до 180 нм) используется в медицине при санации воздушной среды в операционных, в асептических блоках аптек, в микробиологических блоках и т. д. Бактерицидные лампы с данным спектром используются для обеззараживания молока, дрожжей, безалкогольных напитков. Они успешно применяются для обеззараживания питьевой воды, лекарств и др.

Видимая радиация . Солнце испускает излучение не только ультрафиолетового и инфракрасного спектра, но и мощный поток видимых лучей. Интенсивность видимого спектра солнечной радиации у поверхности Земли зависит от погоды, высоты стояния Солнца над горизонтом и других факторов.
Дневная освещенность в средней полосе нашей страны в июле составляет около 65 000 лк, а в декабре - 4000 лк и менее. На уровень дневной освещенности существенное влияние оказывает запыленность воздуха. Установлено, что в районах с крупной промышленностью интенсивность видимого спектра на 30-40 % меньше по сравнению с районами, где чистый атмосферный воздух.

Свет оказывает значительное психофизиологическое действие на организм. В зависимости от спектрального состава он может вызывать возбуждение и усиливать чувство тепла (оранжево-красная часть спектра). Холодные тона в сине-фиолетовой части спектра усиливают тормозные процессы в ЦНС. Желто-зеленые цвета оказывают успокаивающее влияние на организм. Это используется, например, при эстетическом оформлении аптечных учреждений, предприятий химико-фармацевтической промышленности и др.

Свет усиливает обменные процессы, повышает деятельность отдельных систем организма. Особенно значительное влияние свет оказывает на функцию зрения. Являясь раздражителем
зрительного анализатора, свет тем самым оказывает огромное влияние на ЦНС. При этом он играет ведущую роль в процессах восприятия окружающего мира, образовании суточного ритма,
представляющего собой закономерное чередование периодов покоя и мышечной активности, процессов возбуждения и торможения. Велика роль света и в процессах фотосинтеза растений.

Гигиенические требования к внутренней планировке, благоустройству и санитарно-техническому оборудованию больниц (водоснабжение, отопление, вентиляция, освещение и т.д.).

Основной структурной единицей больницы является палатная секция. Секция представляет собой изолированный комплекс из палат, лечебно-вспомогательных и хозяйственных помещений, коридора и санитарных узлов. Больничная секция предусматривается для больных с однотипными заболеваниями. Палатная секция на 25-30 коек считается наиболее целесообразной для обеспечения благоприятных условий пребывания больных. Две палатные секции составляют отделение, которое имеет общий штат медицинского персонала.

Палатное отделение – основной функциональный элемент стационара. Вместимость отделения, как правило, 60 коек, в отдельных случаях она может быть увеличена до 90-120 коек или уменьшена до 15-45. В каждой палатной секции проектируется 60% палат на 4 койки, по 20% однокоечных и двухкоечных палат.

На обе секции палатного отделения предусматривается нейтральная зона, где находятся помещения для дневного пребывания больных, кабинеты врачей, сестры-хозяйки, старшей медсестры, буфетная и столовая, а также специальные помещения.

Основные санитарные требования, предъявляемые к устройству палат заключаются в обеспечении санитарно-гигиенических условий для больных. Палаты должны иметь достаточную площадь и кубатуру на 1 больного с благоприятным тепловым, воздушным и световым режимом.

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должны обеспечивать оптимальные условия микроклимата и воздушной среды помещений лечебных учреждений.

Система отопления должна обеспечивать:

1. равномерное нагревание воздуха в помещениях;

2. исключать загрязнение воздуха вредными веществами;

3. не создавать шума;

4. должны быть обеспечены регулирующими устройствами;

5. быть удобными для обслуживания и ремонта.

В лечебных учреждениях должно быть водяное отопление .

Нагревательные приборы следует размещать у наружных стен под окнами. В качестве теплоносителя в системах центрального отопления лечебных учреждений используется вода с температурой в нагревательных приборах 85 0 С.

В последнее время в лечебных учреждениях получило распространение панельно-лучистое отопление. В этих системах нагревательные приборы вмонтированы в ограждающие конструкции.

Преимуществом панельно-лучистого отопления являются:

1. более низкая температура нагревательных приборов;

2. равномерное распределение нагретого воздуха по помещению;

3. отсутствие громоздких нагревательных приборов.

Во всех помещениях кроме операционных, акушерских стационаров должна устраиваться естественная вентиляция посредством форточек, фрамуг, створок и других приспособлений в оконных переплетах, а также вентиляционных каналов без механического побуждения воздуха.

Забор наружного воздуха для систем вентиляции и кондиционирования должен производиться из чистой зоны на высоте не менее 1м от поверхности земли.

Воздух, подаваемый в операционные, послеоперационные, родовые, наркозные, палаты для больных с ожогами должен очищаться на бактерицидных фильтрах.

Воздухообмен в палатах отделений должен быть организован так, чтобы максимально ограничить попадание воздуха из палат в палаты смежных этажей.

Для создания изолированного воздушного режима палат их следует проектировать со шлюзом, имеющим сообщение с санузлом, с преобладанием вытяжки в последнем.

Количество воздуха, поступающего в палату должно составлять 80м 3 /час на 1 больного.

В коридорах палатного отделения необходимо устраивать приточную вентиляцию с кратностью воздухообмена 0,5 объема коридора.

Для исключения возможности поступления воздушных масс из палатных отделений, лестнично-лифтового узла и других помещений в операционный блок, перед последним необходимо устройство шлюза с подпором воздуха.

Движение воздушных потоков должно быть обеспечено из операционных в прилегающие к ним помещения (предоперационные, наркозные), а из них в коридор.

Количество удаляемого воздуха из нижней зоны операционной должно составлять 60%, а из верхней зоны – 40%. Подача свежего воздуха осуществляется через верхнюю зону. При этом приток не менее чем на 20% должен преобладать над вытяжкой.

В коридорах необходимо устройство вытяжной вентиляции.

Важное место среди факторов внешней среды, обеспечивающих оптимальные условия пребывания в лечебных учреждениях занимает освещение .

Учитывая биологическое, тепловое и бактерицидное действие солнечной радиации, необходимо обеспечить и хорошую инсоляцию и естественное освещение палат.

Облучение ультрафиолетовыми лучами приводит к улучшению иммунобиологической реактивности организма, ускоряет заживление ран, укорачиваеи послеоперационный периот. Поэтому при проектировании больниц необходимо создавать умеренный или максимальный инсоляционный режим. Продолжительность инсоляции должна приниматься с учетом «Санитарных норм, обеспечения инсоляцией жилых и общественных зданий».

Достаточность естественного освещения в палатах и других помещениях больниц обеспечивается достаточной величиной таких показателей, как световой коэффициент (СК) и коэффициент естественной освещенности (КЕО).

В палатах, помещениях дневного пребывания больных, кабинетах врачей КЕО должен быть не менее 1%, в операционных – не менее 2-2,5%.

Световой коэффициент – соответственно

Глубина палаты должна быть не более 6м, а отношение глубины к ширине – не более 2м.

Искусственное освещение должно соответствовать назначению помещения, быть достаточным, равномерным, регулируемым и безопасным, не оказывать слепящего действия.

Общее искусственное освещение должно быть предусмотрено во всех без исключения помещениях лечебных учреждений.

Для освещения отдельных функциональных зон и рабочих мест предусматривается местное освещение.

Искусственное освещение помещений стационаров обеспечивается люминесцентными лампами и лампами накаливания.

Светильники общего освещения, размещенные на потолках, должны быть со специальными, закрытыми рассеивателями.

Для освещения палат следует применять настенные светильники общего и местного освещения на высоте, 7м от уровня пола. В каждой палате должен быть светильник ночного освещения, установленный в нише около двери.

К искусственному освещению операционных предъявляются особенно высокие требования:

¨ освещенность операционного поля должна быть 3-10 тыс. люкс;

¨ спектр искусственного освещения должен приближаться к естественному;

¨ отсутствие теней, прямой и отраженной блесткости.

Вентиляция предназначена для поддержания в помещении температуры, влажности, скорости движения воздуха, а также его чистоты, соответствующих гигиеническим требованиям. Посредством регулярной вентиляции помещений достигается удаление избытков тепла, влаги, вредных газообразных примесей, скапливающихся в воздухе в результате пребывания людей и осуществления бытовых и производственных процессов. Срок пребывания в больни цах, оборудованных искусственной вентиляцией, обеспечивающей надлежащее состояние воздуха в палатах, короче, чем в больницах без искусственной вентиляции на 15-20%, что говорит о большом гигиеническом значении вентиляции. По способу организации воздухообмена вентиляцию делят на: 1 – Общеобменную (вытяжную, приточную, приточно-вытяжную), когда смена воздуха осуществляется во всем объеме помещения. 2 – Местную (вытяжную, приточную). При вытяжной местной вентиляции удаление вредностей (газов, паров, пыли, избыточного тепла) производится непосредственно с места образования. При местной приточной вентиляции воздушной среде задаются определенные параметры только в определенной части помещения. Вытяжную вентиляцю рекомендуют для помещений, где воздух более загрязнен по сравнению с прилежащими помещениями (кухня, туалет, больничная палата) и наоборот. Естестественная вентиляция – воздухообмен в помещени, создаваемый за счет разности веса наружного воздуха и воз духа помещений, разности их температуры, а также в результате действия силы ветра (ветровое давленияе). При этом воздух может поступать в помещение и удаляться из него через специально предусмотренные проемы (форточки, фрамуги), а также через различные неплотности в нарухных ограждениях здания и поры строительных материалов. Искусственная вентиляция – позволяет перемещать воздух по каналам на большие расстояния, обеспечивая подачу его (или удаление) практически в любое место (или из любого места) вентилируемого помещения. При устройстве искусственной вентиляции в отличие от естественной создается возможность производить предварительнйю обработку приточного воздуха (нагревание, увлажнение, охлаждение и очистку) и очистку вытяжного воздуха от пыли перед выбросом наружу, а при необходимости и от газообразных примесей.

3. Производственный шум, гигиеническая характеристика, его источники, влияние на организм. Меры профилактики. Шумом называют любой нежелательный звук или совокупность таких звуков. Звук представляет собой волнообразно распространяющийся в упругой среде колебательный процесс в виде чередующихся волн сгущения и разряжения частиц этой среды - звуковые волны.

Источником звука может являться любое колеблющееся тело. При соприкосновении этого тела с окружающей средой образуются звуковые волны.

Источниками производственного шума могут быть колебания, возникающие при соударении, трении, скольжении твердых тел, истечении жидкостей и газов. В производственных условиях источниками колебаний являются работающие станки, ручные механизированные инструменты (электрические и пневматические пилы, отбойные, рубильные молотки, перфораторы), электрические машины (генераторы, электродвигатели, турбины), компрессоры, кузнечно-прессовое, подъемно-транспортное, вспомогательное оборудование (вентиляционные установки, кондиционеры) и т. д.

Действие высоких уровней шума приводит к развитию преждевременного утомления, снижению работоспособности, повышению заболеваемости, инвалидности и другим неблагоприятным последствиям социально-гигиенического и экономического характера.

В гигиенической практике шумом принято называть любой нежелательный звук или совокупность беспорядочно сочетающихся звуков различной частоты и интенсивности, оказывающих неблагоприятное воздействие на организм, мешающих работе и отдыху.

Клинические обследования рабочих, подвергающиеся на производстве систематическому воздействию шума, выявили среди них большое кол- во лиц с ослаблением слуха (профессиональной тугоухостью). Установлено влияние шума на ЦНС(замедление нервных реакций, понижение внимания, работоспособности, производительности труда); на ССС. Преобладают астеновегетативные нарушения. Профилактические мероприятия по борьбе с шумом. 1) технические ср-ва борьбу с шумом: уменьшения шума от источника образования, улучшения конструкции машин, замена технологических процессов, замена звучащих деталей бесшумными и др. 2) сниже ние шума по пути распространения: звукоизоляция(резина, войлок, противошумная мастика и др.) 3) индивидуал ср-ва защиты: вкладыши, наушники, шлемы.

Солнечная радиация оказывает многообразное влияние на организм человека, в частности и терапевтическое. В настоящее время при некоторых заболеваниях применяют гелиотерапию - лечение прямыми солнечными лучами и аэротерапию - лечение рассеянными лучами.

Солнечный свет действует на организм всеми частями спектра. Однако наибольшее значение имеют ультрафиолетовые лучи. Видимые и инфракрасные лучи оказывают значительно меньшее действие.

Влияние лучей видимого участка спектра (с длиной волны 380-760 ммкм) осуществляется главным образом через орган зрения. Лучи, расположенные ближе к красной части спектра, действуют оживляюще и возбуждающе, желтые и зеленые лучи - успокаивающе, синие и фиолетовые - угнетающе. Красные лучи не раздражают кожу, поэтому при исключении других лучей, они могут способствовать уменьшению воспалительных явлений в коже.

Невидимые инфракрасные лучи (расположенные за красными лучами) солнечного спектра (с длиной волны 760-3400 ммкм) оказывают главным образом тепловое действие, в результате чего при длительном облучении возникают ожоги и общее перегревание.

При характеристике биологического действия ультрафиолетовых лучей различают: лучи с длиной волны от 400 до 320 ммкм, оказывающие слабо выраженное биологическое действие, лучи с длиной волны от 320 до 280 ммкм, оказывающие антирахитическое действие и действие на кожу; лучи с длиной волны от 280 ммкм и меньше, оказывающие разрушающее действие на тканевые белки. Эти лучи задерживаются в верхних слоях атмосферы, благодаря чему возможна органическая жизнь на земле.

Ультрафиолетовый участок солнечного спектра значительно ослабляется как самой атмосферой, так и разными примесями, находящимися в ней. Поэтому, как правило, все курорты, санатории, дома отдыха строятся вдали от больших городов.

Под влиянием ультрафиолетовых лучей в коже происходит расщепление клеточных белков, образование красящего вещества - меланина, превращение эргостерина в витамин D. Кроме того, ультрафиолетовые лучи обладают бактерицидными свойствами.

В обычных условиях на человека действуют не отдельные участки солнечного спектра, а весь комплекс лучей, входящих в его состав.

Солнечный свет повышает тонус центральной нервной системы, действуя непосредственно на нервные окончания, расположенные в коже. Кроме того, действие на нервную систему осуществляется и гуморальным путем (через кровь) - продуктами распада белков. Эти продукты, образующиеся под действием солнечного света, раздражая кроветворные органы, способствуют быстрой регенерации крови.

Солнечный свет активизирует ферменты, влияет на различные виды обмена веществ в нашем организме (белковый, жировой, углеводный).

У детей, лишенных воздействия солнечного света, развивается рахит. У взрослых возникает ломкость костей; при переломах кости плохо и медленно срастаются зубы легко разрушаются. Такое состояние называется «световым голоданием». Эти явления могут наблюдаться у шахтеров, у людей, живущих на Севере. Для профилактики таких нарушений рекомендуется систематическое облучение ультрафиолетовыми лучами в специальных фотариях, прием витамина D.

Солнечный свет оказывает полезное действие не только при непосредственном облучении организма. Он оздоровляет внешнюю среду, губительно действуя на микроорганизмы. Под влиянием прямых солнечных лучей микробы гибнут в период от нескольких минут до нескольких часов. Чтобы обеспечить максимальное использование солнечного света, необходимо размещать здания таким образом, чтобы в жилые помещения попадали прямые солнечные лучи.

Оконные стекла и оседающая на них пыль поглощают значительную часть ультрафиолетовых лучей. В настоящее время наша промышленность стала выпускать так называемые увиолевые стекла, которые пропускают ультрафиолетовые лучи.

Методическая разработка

Для преподавателей

по теме занятия:

«САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОСВЕЩЕНИЯ ЖИЛЫХ, ОБЩЕСТВЕННЫХ И ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ УЧРЕЖДЕНИЙ»

Красноярск, 2001

Тема: «САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОСВЕЩЕНИЯ ЖИЛЫХ, ОБЩЕСТВЕННЫХ И ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ УЧРЕЖДЕНИЙ»

Форма учебного процесса : практическое занятие.

Цель занятия: уметь проводить санитарно-гигиеническую оценку уровня освещенности в различных помещениях.

Для этого надо:

1.Ознакомиться с работой люксметра Ю-16.

2.Уметь определять коэффициенты естественной и искусственной освещенности на рабочем месте.

3.Иметь представление о типах инсоляционного режима.

Практические навыки : научиться оценивать инсоляционный режим, состояние естественного и искусственного освещения в помещениях.

Темы по УИРС:

1.Гигиеническое значение спектров солнечной радиации.

2.Применение искусственного ультрафиолетового излучения в лечебно-профилактических целях.

3.Гигиеническое значение освещения на производстве (влияние на функции зрения, работоспособность и производительность труда).

4.Требования к производственному освещению в вопросах профилактики травматизма.

5.Принципы нормирования освещения (искусственного и естественного).

Основная литература:

1. Гигиена \ Под. ред. акад. РАМН Г.И. Румянцева. – М., 2000, с.105-111.

2. Г.И. Румянцев, М.П. Воронцов, Е.И. Гончарук и др. Общая гигиена.- М., 1990, с. 90-97.

3. Ю.П. Пивоваров. Руководства к лабораторным занятиям по гигиене и экологии человека. –2-е изд., М.,1999, с. 8-28, 56-69.

4. Ю.П. Пивоваров, О.Э. Гоева, А.А. Величко. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене. - М., 1983, с. 101-110.

5. А.А. Минх. Общая гигиена. – М., 1984, с.166-178.

6. Лекционный курс.

Дополнительная литература:

1. Р.Д. Габович и соавт. Гигиена. – Киев.,1983.

2. Г.И. Румянцев, Е.П. Вишневская, Т.И. Козлова. Общая гигиена. – М., 1985, с.271-276.

3. А.Н. Марзеев, В.М. Жаботинский. Коммунальная гигиена. – М., 1979.

СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ И ЕЕ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Солнечная радиация является источником света и тепла, ей обязана своим существованием органическая жизнь на Земле. Под солнечной радиацией понимается испускаемый солнцем интегральный поток радиации (поток электромагнитных излучений), характеризующийся различной длинной волны. Спектральный состав солнца колеблется в широком диапазоне от длинных волн до волн с исчезающе малой величиной. Вследствие поглощения, отражения и рассеивания лучистой энергии в мировом пространстве на поверхности Земли солнечный спектр ограничен, особенно в его коротковолновой части.

Если на границе земной атмосферы УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ часть сол-нечного спектра составляет 5%, ВИДИМАЯ часть 52%, ИНФРАКРАСНАЯ часть 43%, то у поверхности земли состав солнечной радиации иной: ультрафиолетовая часть 1%, видимая -40%, инфракрасная - 59%.

Количественная характеристика солнечной радиации определяется на-пряжением радиации в калориях в 1 мин. на 1 кв. см поверхности от высоты стояния светила (географической широты, время года и суток), прозрачностью атмосферы, а также высотой поверхности над уровнем моря.

Солнечная радиация является мощным лечебным и профилактическим фактором, характер биологического действия которого определяется состав­ляющими ее частями:

УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ часть спектра является наиболее активной в биологическом отношении и представлена у поверхности Земли потоком волн длинной от 290 до 400 нм. УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ радиация оказывает на организм общебиологическое и специфическое действие.

Общебиологическое действие заключается, в частности, в гистамино-подобном эффекте, улучшение белкового, липидного, углеводного и минераль-ного обмена, усиление тканевого дыхания, деятельностью ретикулоэндотели-альной и кроветворной систем, усиление фагоцитоза и повышение иммунных сил организма.

Специфическое действие УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ радиации зависит от длинны волны: в диапазоне от 275 до 320 нм - эритемное действие, (область Б), в диапазоне от 320 до 400 нм - антирахитическое и слабобактерицидное действие (область А), в диапазоне от 275 до 160 нм - повреждающее биологическое действие (область С).

На поверхности Земли биологическое повреждающее действие коротко-волновой УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ радиации не проявляется, так как в верхних слоях атмосферы происходит рассеяние и поглощение волн с длинной менее 290 нм. Однако этот эффект используется в медицинской практике (бактери­цидные лампы). Недостаточной Уф - радиации встречается в районах Крайнего Севера, ультрафиолетовое голодание испытывают рабочие угольной, горнорудной промышленности, работающие в темных помещениях, а также жители, где воздух сильно загрязняется выбросами промышленных предприятий. В этих 2случаях прибегают к использованию искусственных источников УФ-радиации, близких по спектру к солнечным лучам.

ИНФРАКРАСНАЯ ЧАСТЬ СОЛНЕЧНОГО СПЕКТРА оказывает на организм тепловое воздействие. По биологической активности различают коротковолновые лучи с диапазоном волн от 760 до 1400 нм и длинноволновые с диапазоном волн от 1500 до 25000 нм.

Лучи с длинной волны от 1500 до 3000 нм поглощаются поверхностным слоем кожи, лучи с длинной волны 1000 нм переходят через эпидермис, более короткие инфракрасные лучи достигают подкожной клетчатки и глубже расположенных тканей. При длительном воздействии коротковолновых лучей инфракрасного диапазона возможно их неблагоприятное действие особенно в производственных условиях (тепловой удар, повреждение роговицы и хрусталика глаза и др.).

ВИДИМАЯ часть солнечного спектра занимает диапазон от 380 до 760 нм. Различают общебиологическое и специфическое действие видимого света на организм. Видимый свет воздействует на центральную нервную систему и через нее на все остальные органы и системы организма. Смена дня и ночи вызывает выработку определенного биоритма. Специфическая функция видимого спектра заключается в зрительном восприятии, за счет которого человек получает около 90% информации об окружающем мире. Человеческий глаз воспринимает монохроматический свет (черный, белый, промежуточные тона), к которому чувствительны палочки сетчатки, и полихроматичный свет (цветовую гамму), за счет т.н. колбочек.

Чувствительность глаза не одинакова к различным частям видимого спектра: максимум восприятия приходится на участок с длинной волны 555 нм (желто-зеленый) и убывает к границам с наибольшей - 760 нм (красный цвет) и наименьшей - 380 нм (фиолетовый цвет) длинной волны. Необходимо отметить, что участки видимого спектра по-разному воздействуют на состояние центральной нервной системы: волны с короткой длинной - успокаивающе (зеленый цвет), а большой длинной (красный цвет) - возбуждающе. Этот факт находит применение как в медицине, так и в других отраслях науки и техники.

ОСНОВНЫМИ ФУНКЦИЯМИ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА, используемыми, в частности, при гигиенической оценке освещения, являются:

ОСТРОТА ЗРЕНИЯ - способность зрительного анализатора различать форму рассматриваемых предметов и их деталей, уровень остроты зрения характеризуется тем минимальным угловым расстоянием между двумя объектами, при котором эти объекты воспринимаются отдельно. Нормальному зрению соответствует разрешающий угол в 1 градус. Острота зрения зависит от уровня освещенности, контраста рассматриваемых объектов, условий зрительной адаптации.

КОНТРАСТНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ - способности зрительного анализатора различать яркости разной интенсивности. Чем больше разность в яркости фона и детали, тем благоприятнее условия различения объекта.

СКОРОСТЬ ЗРИТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ - способность глаза различать форму объектов и их детали за минимальное время наблюдения.

УСТОЙЧИВОСТЬ ЯСНОГО ВИДЕНИЯ - способность глаза отчетливо различать объект непрерывно в течение какого-то времени.

ВРЕМЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ - (световой и темновой) процесс приспособления зрительного анализатора к изменяющимся условиям освещенности.

Гигиенические требования к освещенности жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений сформулированы в строительных нормах и правилах СниП П-4-79 "Естественное и искусственное освещение", специальных главах СниПа - "Лечебно-профилактические учреждения", "Общеобразовательные школы", "Детские дошкольные учреждения", "Планировка и застройка городов и сельских населенных мест" и др., а также ГОСТах, санитарных и других нормативных документах.

Солнечная радиация – это весь испускаемый Солнцем поток радиации, представляющий собой электромагнитные колебания различной длины волны.

Суммарное солнечное излучение складывается из прямого, рассеянного и отраженного. Прямое солнечное излучение исходит непосредственно от Солнца, рассеянное – от небесного свода, отраженное – от различных поверхностей.

По своему биологическому действию солнечная радиация неоднородна: действие на организм человека зависит от длины волны. В связи с этим весь солнечный спектр условно разделен на 3 участка:

1) инфракрасные лучи от 760 до 2800 нм.

2) видимый спектр – от 400 до 760 нм;

3) ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 280 до 400 нм;

Кроме того, существуют УФЛ с длиной волны от 280 до 5 нм (вакуумное УФ-излучение) и длинноволновые ИКЛ с длиной волны более 2800 нм, которые поглощаются атмосферным воздухом и не оказывают биологического действия.

Состав и интенсивность отдельных спектров солнечной радиации подвергается изменениям в течение года и суток. Наибольшим изменениям подвергаются лучи УФ-спектра.

Инфракрасные лучи составляют большую часть солнечного электромагнитного спектра (около 50 %).

Биологическое действие ИКЛ заключается в усилении колебательных и ротационных движений молекул и атомом, вызывая тепловой эффект . Особенностями тепловой эритемы, в отличие от загарной (УФ), является моментальное появление и размытость границ.

При локальном действии на ткани ИКЛ ускоряют биохимические реакции, ферментативные и иммунобиологические процессы, кровоток, рост клеток и регенерацию тканей, усиливают действие УФЛ. В результате проявлются болеутоляющий и противовоспалительный эффекты , а также нормализация тонуса вегетативной нервной системы .

Видимый спектр солнечного излучения оказывает общебиологическое действие. Оно проявляется в виде фотохимических реакций, суть которых заключается в возбуждении фотосенсибилизаторов. В организме человека сенсибилизаторами являются зрительные пигменты сетчатки глаза и содержащийся в коже пигмент гематопорфирин. Общебиологическое действие видимой части солнечного излучения заключается в следующем:

1) осуществлении зрительной функции, создании гаммы цветов;

2) активизации процессов возбуждения в коре головного мозга;

3) улучшении деятельности всех анализаторов;

4) усилении биохимических процессов;

5) обеспечении суточных ритмов сна и бодрствования, температуры тела и гормональной секреции;

6) усилении иммунологической реактивности;

7) повышении жизненного тонуса.

Важной особенностью видимого излучения является его способность создавать гамму цветов, имеющих большое значение в жизни человека. Экспериментально доказано угнетающее нервную систему действие сине-фиолетовых цветов, возбуждающее – красных. Голубой цвет успокаивает, желтый – раздражает, зеленый – индифферентный.

УФ-лучи – наиболее активная в биологическом плане часть солнечного спектра. Она также неоднородна. По характеру преимущественного биологического действия УФЛ условно делят на 3 области:

1) длинноволновую область А (400 – 320 нм);

2) средневолновую область В (320 – 290 нм);

3) коротковолновую область С (290 – 200 нм).

Длинноволновая область А обладает преимущественно эритемным, загарным и общеукрепляющим действием.

Средневолновая область В – обладает антирахитическим (витамино-образующим) действием.

Коротковолновая область С характеризуется бактерицидными, абио-тическими свойствами, но не достигает поверхности Земли, т.к. рассеивается и поглощается в верхних слоях атмосферы.

Эритемное действие УФЛ проявляется обычно через 2 – 8 часов после облучения и сохраняется в течение 1 – 4 дней.

Загарное действие проявляется образованием в клетках нижнего слоя эпидермиса – меланобластах – пигмента меланина.

Антирахитическое (витаминообразующее) действие УФЛ области В заключается в изомеризации провитаминов D с образованием витаминов D 2 , D 3 и D 4 .

Бактерицидное (абиогенное) действие УФЛ области С отмечается при увеличении суммарной эритемной дозы (до 5-ти и более биодоз).

При этом возникают: угнетение синтеза ДНК, гипертрофия надпочечников, нарушение обмена витаминов, лейкоцитоз, онкогенез.

Световой климат – это характерный для данной местности или времени года поток солнечного излучения, достигающий поверхности земли.

Факторы, влияющие на световой климат:

Высота стояния Солнца над горизонтом;

Метеорологические факторы;

Отражательная способность земной поверхности (альбедо);

Загрязненность атмосферного воздуха.

Высоту стояния Солнца над горизонтом в свою очередь определяют следующие факторы:

Географическая широта местности;

Сезон года;

Вся органическая жизнь на нашей планете обязана своим существованием солнечной радиации, которая является единственным источником тепла и света для земной поверхности и атмосферы.

На границе атмосферы напряжение радиации в среднем равняется 1, 94 кал.. см 2 /мин, причем эта величина, называемая солнечной постоянной. Подвергается значительным колебаниям в зависимости от ряда астрономиче­ских причин (активности солнца и т. д.). Вследствие поглощения, отражения и рассеивания лучистой энергии она подвергается при прохождении через воздушную оболочку земного шара как количественным, так и качест­венным изменениям. В результате лишь не более 43 % первоначальной мощности солнечной радиации достигает поверхности Земли и в умеренных широтах не превышает 1,5 кал.см 2 /мин.

Вместе с тем интенсивность во многом зависит от высоты стояния Солнца над горизонтом, угла падения лучей и прозрачности атмосферы. Так, при положении его в зените путь лучей самый короткий, при 30° он возрастает примерно вдвое, а при закате - даже в 32 раза. При этом соответственно изменяется и площадь распределения солнечной радиации, увеличиваясь по мере уменьшения угла падения.

В весьма широком диапазоне колеблется и спектральный состав лучистой энергии. При этом если на границе атмосферы ультрафиолетовая часть солнечного спектра составляет 5% , видимая - 52% и инфракрасная - 43%, то у земной поверхности соответствующие цифры равняются 1, 40 и 59%.

Как известно, интенсивность солнечной радиации (и спектральный состав) подвержена значительным коле­баниям на протяжении суток, месяцев и сезонов года. При этом ее максимальное значение приходится на май, июнь, июль и август, что почти полностью совпадает с изменением величины ультрафиолетового излучения. Не­обходимо отметить, что в течение года наибольшие значения прямой солнечной радиации наблюдаются не ле­том, когда солнце достигает в полдень наибольших высот, а весной. Последнее объясняется Уменьшением прозрачности воздуха в летнее время благодаря большой запыленности атмосферы и повышенной влажности.

Гигиеническая оценка различных частей спектра солнечной

Радиации

Видимая радиация.

Характеристику лучистой энергии целесообразно начать с видимой части спектра (390 - 760 нм), обеспечивающей функцию наиболее тонкого дистанционного анализатора, каким является наш орган зрения. При этом зрительно воспри­нимаемая радиация служит одним из обязательных условий для оптимальной жизнедеятельности организма, причем, по словам С. И. Вавилова, «... свет фактически удлиняет существование человека и в этом прежде всего его великое значение».

Установлено, что видимые лучи повышают активность коры головного мозга, оказывают положительное влияние на эмоциональное состояние, воздействуют на фотохимические процессы, обмен веществ, сердечно-сосудистую систему и т, д. Важно отметить, что различные участки видимого спектра отличаются друг от друга по характеру своего физио­логического влияния, в частности, на состояние нервно-психической сферы. Так, по данным некоторых исследователей, красные лучи обладают возбуждающим действием, а фиолетовые способны вызывать угнетение. Путем проведения специальных экспериментов доказано также влияние цветного освещения на производительность груда при выполнении тонкой зрительной работы. Причем наивысшие показатели были получены при желтом и белом свете.

В заключение необходимо указать, что наряду с неблагоприятными последствиями, связанными с недостаточно­стью освещения, существует определенная опасность отрицательного влияния на органы зрения слишком большой яр­кости источников света. Последствием этого может явиться не только временное нарушение зрительных функций глаза (явление слепимости), но даже разрушение его светочувствительных элементов, а также развитие ретинита (воспаление сетчатки).

Инфракрасная радиация.

Значительная часть излучения Солнца приходится на долю инфракрасной радиации, которая по своей биологиче­ской активности разделяется на длинноволновую (1500 - 25000 нм) и коротковолновую (760 - 1400 нм). Первая поглощается поверхностными слоями кожи и лишь в последующем вызывает прогревание подлежащих тканей и крови. Вместе с тем благодаря раздражению нервных окончаний она при большой интенсивности обусловливает чувст­во непереносимого жжения. Под влиянием же более глубоко проникающих коротковолновых лучей происходит равно­мерное прогревание тканей, сопровождаемое менее выраженными субъективными ощущениями. Наряду с этим при их воздействии наблюдаются сосудистая гиперемия, повышение газообмена, усиление выделительной функции почек и изменение функционального состояния центральной нервной системы.

Специфической реакцией организма при большой интенсивности данной радиации может быть возникновение солнечного удара, вызываемого нагревом мозговых оболочек коры больших полушарий. В результате у пострадавших развиваются сильное возбуждение, помрачение сознания, судороги и ряд других патологических проявлений, иногда приводящих к летальному исходу.

Из других вредных последствий влияния инфракрасной радиации, особенно коротковолновой ее части, следует указать на возможность поражения органов зрения в виде возникновения катаракты, а также других менее значительных изменений хрусталика и роговицы.

В заключение нельзя не отметить широкого применения инфракрасного излучения в медицинской практике. Оно основано на том принципе, что эта радиация, обладая большой проникающей способностью, является хорошим боле­утоляющим к тому же рассасыванию воспалительных очагов.

Ультрафиолетовая радиация.

Наибольшим биологическим действием обладает ультрафиолетовая часть спектра солнечной радиации, поглощаемая озоновым слоем. В результате общего влияния ультрафиолетовых лучей на организм имеет место функциональные из­менения, положительно влияющие на работоспособность. Так, при воздействии этой радиации происходит усиление деятельности надпочечников, щитовидной железы. Ультрафиолетовое облучение повышает обмен веществ, активируя ферменты, увеличивающие распад жировых осложнений. Определенное значение имеет его действие на функции кроветворения и на иммунобиологические, защитные силы организма. Ультрафиолетовая радиация оказывает не только об­щебиологическое влияние, но и обладает специфическим действием, свойственным определенному диапазону электро­магнитных колебаний. Из всех диапазонов у поверхности земли наибольшее значение имеет радиация эритемно-загарного действия. При этом ультрафиолетовая эритема обладает рядом особенностей по сравнению с тепловой эрите­мой. Первая из них имеет строго очерченные контуры, возникает по прошествии инкубационного периода и переходит в загар. Следствием фотохимического действия ультрафиолетовых лучей является образование витамина Д из провита­мина эргостерона, в клетках рогового слоя кожи.

Большое биологическое значение имеет бактерицидный эффект ультрафиолетовой радиации, под влиянием которой происходит обеззараживание воздуха, воды и почвы. Передозировка ультрафиолета вызывает развитие дерматитов, сопровождающихся экссудацией и отечностью, ожо­гами и лица.