Влияние климатических факторов на здоровье человека

Основными климатическими характеристиками среды, определяющими теплоотдачу организма, являются температура, влажность и скорость движения воздуха. Кроме того, нормальная работоспособность многих людей зависит от давления атмосферного столба, называемого барометрическим давлением.

Метеорологические параметры: температура, скорость движения воздуха, относительная влажность и барометрическое давление определяют теплооб­мен человека с окружающей средой, его самочувствие человека и работоспособность. Совокупность указанных параметров называется микро­климатом.Параметры микроклимата в природной среде и в произ­водственных условиях могут изменяться в широких пределах. Их определяют термометрами, анемометрами, психрометрами, барометрами соответственно. Так, на уровне моря отмечено изменение температуры от -88 до +60 °С; скорости движения воздуха — от 0 до 100 м/с и даже более; относи­тельной влажности — от 10 до 100 % и барометрического давле­ния — от 680 до 810 мм. рт. ст. (90... 108 кПа). Однако, в любом диапазоне параметров микроклимата имеет организм стремиться к установлению теплового баланса между тепловыделениями в организме человека и отдачей теплоты в окружающую среду..

Нарушения теплового баланса в ту или иную сторону вызывают в организме человека реакцию, способствующую восстановлению баланса. Процессы регулирования тепловыделений для поддержа­ния нормальной температуры человека называются термо­регуляцией. Терморегуляция осуществляется биохимическим путем, изменением интенсивности кровообращения и потоотделения.

Терморегуляция биохимическим путем состоит в изменении ин­тенсивности окислительных процессов, происходящих в организме человека. Внешним проявлением биохимических регулирующих процессов является мышечная дрожь, которая, как уже говорилось, возникает при переохлаждении организма и повышает тепловыделе­ния в организме.

Терморегуляция изменением интенсивности кровообращения за­ключается в способности организма регулировать объем подаваемой крови, которую в данном случае можно рассматривать как перенос­чик тепла от внутренних органов к поверхности тела человека. Регу­лирование объема тока крови осуществляется в организме за счет сужения или расширения кровеносных сосудов. При высокой тем­пературе окружающей среды кровеносные сосуды кожи расширяют­ся, и к ней от внутренних органов притекает больше крови, температура кожи повышается, и восстанавливается интенсивность отдачи тепла за счет теплопровод­ности, конвекции и излучения. При низкой температуре происходит обратное явление: кровеносные сосуды сужаются, количество кро­ви и теплоты, подаваемой к коже, уменьшается, снижается ее температура, и, как следствие, отдача тепла от челове­ка окружающей среде. Кровоснабжение может изменяться в 30 раз, а в пальцах даже в 600 раз.

Терморегуляция изменением интенсивности выделения потаза­ключается визменении теплоотдачи за счет испарения. Испарите­льное охлаждение организма может иметь большое значение. Так, при температуре окружающей среды выше 36 °С отвод тепла от человека в окружающую среду осуществляется практически только за счет ис­парения пота.

Интегральным показателем теплового состояния организма человека является средняя температура тела, нормальная величина составляет 36,6^оС. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек – 43^оС, минимальная – 25^оС. Температура кожи под одеждой 30-34^оС, на открытых участках она может снизиться до 20^оС. О степени напряжения терморегуляторных функций организма и о его тепловом со­стоянии можно судить по изменению температуры кожи и реакции сердечнососудистой сис­темы (частота сердечных сокращений, уровень артериального давления). Высокая температура в сочетании с высокой влажностью оказывает изнуряющее воздействие на организм, т. к. в таких условиях не обеспечивается даже минимально необходимая теплоотдача от организма. Наблюдается интенсивный перегрев орга­низма, человек не способен выполнять не только тяжелую физиче­скую, но даже в течение длительного времени легкую работу. Эф­фективность всех видов умственного труда также резко снижается.

В условиях избыточной тепловой энергии ограничение или даже полное исключение отдельных путей теплоотдачи может привести к нарушению терморегуляции, в результате которого возможно перегревание организма, т. е. повышение температуры тела, учащение пульса, обильное потоотделение. При работах на открытом воздухе во время интенсивного прямого облучения головы может произойти солнечный удар, сопровождающийся головной болью, расстройством зрения, рво­той, судорогами, но температура тела остается нормальной.

Не только избыточная влажность, но и недостаточная влаж­ность отрицательно действует на организм человека. При неболь­шой влажности, особенно при высокой температуре окружающего воздуха, из-за интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек наблюдается их пересыхание, растрескивание, а затем и загрязнение болезнетворными микроорганизмами. С потом из организма чело­века выводятся вода и соли, их потеря ведет к сгущению крови и нарушению деятельности сердечнососудистой системы. Вследствие нарушения водно-солевого баланса может раз­виться судорожная болезнь, которая проявляется в виде судорог конечностей, слабости, головных болей и др. Обезвожи­вание организма влечет за собой нарушение умственной деятельно­сти, снижение остроты зрения. Сильное обезвоживание (на 15...20 %) может привести к смертельному исходу. При высокой температуре и недостатке воды в организме усиленно расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки. Длительное воздействие высокой температуры, особенно в соче­тании с повышенной влажностью воздуха, может привести к пере­греванию организма выше допустимого предела — гипертермии— состоянии, при котором температура тела поднимается до 38 °С и выше. Следствием гипертермии может являться тепловой удар, при этом наблюдается головная боль, общая слабость, головокружение, расстройство коор­динации движений, падение артериального давления, тошнота, рвота, пульс и дыхание учащаются, появляется бледность, синюшность, расширяются зрачки, могут появляться судороги и произойти потеря сознания.

Длительное воздействие низкой температуры, особенно в соче­тании с повышенной скоростью движения воздуха (ветром), может привести к переохлаждению организма ниже допустимого преде­ла — гипотермии.При продолжительном действии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха увеличиваются, нарушается обмен веществ. Появляется мы­шечная дрожь, при которой никакой работы не совершается, а вся энергия превращается в теплоту. Это есть реакция организма, пыта­ющегося увеличить интенсивность тепловыделений в организме и предотвратить снижение температуры внутренних органов. Однако при продолжении действия холода могут возникнуть холодовые травмы и даже наступить смерть.

Кроме температуры, влажности и скорости движения воздуха на самочувствие человека оказывает влияние барометрическое давление воздушной среды. Особенно чувствительны к изменению давления люди с заболеваниями сер­дечнососудистой системы и гипертонией. От давления существен­ным образом зависит дыхание человека, а точнее, поступление кис­лорода в организм человека. Основным элементом легких является большое число легочных пузырей — альвеол, стенки которых про­низаны сетью очень мелких (капиллярных) кровеносных сосудов. Общая поверхность альвеол взрослого человека достигает 100... 150 м². Кислород поступает в кровь, проникая через стенки альвеол за счет процесса диффузии. Интенсивность проникновения кислорода из альвеол в кровь (диффузии) определяется парциаль­ным давлением кислорода в воздухе. Наиболее интен­сивно диффузия кислорода из альвеол в кровь происходит при пар­циальном давлении кислорода 100... 120 мм.рт.ст. (1 мм.рт.ст. при­мерно равен 9,8 Па). При парциальном давлении кислорода ниже этих пределов снижается проникновение кислорода в кровь, что приводит к затруднению дыхания и увеличению нагрузки на сердеч­нососудистую систему человека. Изменение давления за счет климатических условий невелико, поэтому здоровые люди не наблюдают каких-либо заметных изме­нений в своем самочувствии. Однако с изменением высоты атмо­сферное давление меняется весьма существенно. Это особенно заметно при подъеме в горах. При недостаточном парциальном давлении кислорода наступает кислородное голодание — гипоксия.При гипоксии появляется го­ловная боль, головокружение, замедленная реакция, нарушение нормальной работы органов слуха и зрения, нарушение обмена ве­ществ. К таким условиям человек может адаптироваться за счет постепенной акклиматизации к длительному пребы­ванию на различных высотах. С гипоксией человек может встретиться не только в горах на бо­льших высотах, но и при полете на самолете при разгерметизации кабины. В офисах и на производстве давление воздушной среды может лишь незначительно отличаться от давления окружающей среды.