Влияние физических и климатических средовых факторов на здоровье человека

                    Министерство Здравоохранения Республики  Беларусь

               Гродненский Государственный Медицинский  Университет

                                 Кафедра  общей гигиены и  экологии

 

 

 

 

КСР на тему: «Влияние физических и климатических средовых факторов на здоровье человека»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовила: студентка 

2 курса лечебного  факультета

26 группы 
Стома Дарья Валерьевна

 

 

 

                                                

 

                                                      Гродно, 2013

Содержание

 

 

 

    I.Физические факторы окружающей среды и их влияние на человека

 

                  1.Естественные источники физических факторов

 

В окружающей нас  природной среде всегда имеются  источники, создающие естественный шумовой, электростатический, электромагнитный и радиационный фон Земли.

Естественные  источники физических факторов можно разделить на:

1. Постоянно  действующие:

• космическая  пыль и излучения,

• солнечное  излучение,

• магнитное  поле Земли,

• атмосферное  электричество,

• морской прибой, водопады, реки;

2. Кратковременные:

• молния,

• гром,

• извержение вулкана,

• землетрясение,

• оползень,

• цунами,

К основным источникам, создающим электромагнитный и шумовой фон относятся:

• Солнце,

• магнитосфера,

• атмосферное  электричество.

Наряду с  электромагнитным фоном в биосфере всегда присутствуют шумы естественного происхождения разной интенсивности и широкого спектрального диапазона: от шелеста травы до грозовых разрядов и извержения вулканов.

Солнце является основным естественным источником, создающим электромагнитный фон. Солнце является центральным телом нашей планетарной системы и её основным источником энергии, возникающей в процессе термоядерных реакций, протекающих в солнечном ядре. В настоящее время накоплено множество данных, свидетельствующий o связи природных магнитных вариаций в диапазоне низких и крайне низких частот с солнечной активностью, атмосферными и геофизическими процессами.

 

Естественное  ЭМП Земли.

 

Напряжённость электрического поля между ионосферой и поверхностью земли (теллургические токи) во время хороших погодных условий 100-500 В/м. Во время грозы она может увеличиваться до 3-20 кВ/м до 4-х раз в течение нескольких минут.

Обычно напряжённость  магнитного поля Земли регистрируется в пределах 30-70 мТ.

Эта величина зависит от широты местности. Напряжённость магнитного поля местности может изменяться за счёт гор или залежей металлов в глубине земли. Напряжённость ГМП изменяется также во время магнитных бурь, связанных со вспышками на Солнце.

Установлены закономерности возбуждения ЭМП при приближении циклонов, при конвекции в атмосфере, при выпадении осадков, при взаимодействии ветра с взволнованной поверхностью моря и других процессах. Преимущественное внимание в исследованиях обращалось на формирование ЭМП в узких спектральных полосах, соответствующих "шумановским" резонансам.

Показано, что естественные ЭМП в полосах, соответствующих «шумановским резонансам», воспринимаются различными видами биологических объектов и являются для них источником важнейшей информации об изменениях гидрометеорологических условий в среде обитания. Особенное значение эти ЭМП имеют для пресноводных и морских рыб, у которых отсутствуют какие-либо иные возможности получения информации о процессах в атмосфере.

Оценено, что особая экологическая  значимость загрязняющих ЭМП крайненизких частот обусловлена тем обстоятельством, что здесь биологически опасные уровни энергетически намного ниже, чем при иных традиционно рассматривающихся видах загрязнений.

                      

                                            2. Физические факторы

 

Физические факторы делятся на:

• Механические;

• Вибрацию;

• Акустические;

• ЭМ-излучение (ионизирующее и неионизирующее).

К физическим природным факторам относятся:

1. Климатические, в том  числе микроклимат местности;

2. Геомагнитная активность;

3. Естественный  радиационный фон;

4. Космическое  и солнечное;

5. Рельеф местности

Физические  факторы литосферы:

• геомагнитные аномалии,

• факторы разломов,

• радиация,

• вибрация

• механические,

Физические  факторы атмосферы:

• Температуры  воздуха,

• Подвижность  воздуха,

• Электрическое состояние,

• Радиоактивность,

• Интенсивность  солнечной радиации.

Физические  антропогенные факторы:

1. Микроклимат  населённых пунктов и помещений;

2. Загрязнение  среды электоромагнитным излучением (ионизирующим и неионизирующим);

3. шумовое загрязнение  среды;

4. вибрационное  загрязнение среды,

5. тепловое загрязнение  среды;

6. деформированность видимой среды (изменение рельефа местности и цветовой гаммы в населённых пунктах).

                                                 2.1. ЭМП:

 

1. Постоянное  магнитное поле (ПМП):

2. Электростатическое  поле;

3. Электромагнитое  поле до 300 МГц;

4. Электромагнитое  поле 0,3-300 ГГц

Современной науке  известно о существовании трансверзальных (поперечных) магнитных волн. Они образуются между поверхностью земли и нижними слоями атмосферы.

Магнитный вектор колебания этих волн расположен под  прямым углом к направлению распространения.

 

Спектр  ЭМП

                         2.1.1.Источники электромагнитного воздействия

 

1. Естественное  ЭМП Земли (теллургические токи). Напряжённость электирического поля между ионосферой и поверхностью земли во время хороших погодных условий 100-500 В/м. Во время грозы она может увеличиваться до 3-20 кВ/м до 4-х раз в течение нескольких минут.

2. Низкочастотное  ЭМП.

Источники:

• основные линии  передач электроэнергии,

• источники потребления на производстве и в быту,

• электропоезда,

• трамваи,

• телевизоры,

• системы безопасности в аэропортах, магазинах, библиотеках.

3. Радиочастоты.

Источники:

СВЧ:

• Радиосвязь;

• Телевидение,

• физиотерапия,

•термическая обработка металла,

•приготовление пищи,

    •неэкранированные элементы генераторов излучения (магнетроны, радиолампы и т.д.),

• антенные устройства.

УВЧ:

• неэкранированные элементы генераторов излучений (колебательный  контур, высокочастотный трансформатор),

• линия передач,

• мобильные  телефоны.

• физиотерапия.

ВЧ:

• термическая  обработка металла,

• нагрев диэлектриков (сушка древесины, стерилизация продуктов  и т.д.).

Основной источник электромагнитного излучения в  радиочастотном диапазоне - антенные системы передающих радиостанций.

Безопасный  уровень излучения:

1). Для полей  в радиочастотном диапазоне (0,06 МГц -300 ГГц) – 5-20 В/м.

2). Для полей  промышленных частот (50 Гц) – 5кВ/м.

4.Электрические распределительные станции (напряжённость вблизи поверхности Земли 2,5 – 6 кВ/м).

5. Воздушные  высоковольтные линии передач (2,5 – 5,5 кВ/м, может быть до 15,5 кВ/м).

Искусственный электромагнитный фон в промышленных городах в 500-1000 раз превышает  естественный1 фон Земли. Напряжённость искусственных полей в локальных точках заводов, подстанций, фабрик может возрастать ещё на порядок. Длительное пребывание человека в подобных условиях вызывает серьёзные сбои в работе эндокринной системы. В свою очередь, это приводит к тому, что в организме начинает вырабатываться метиловый спирт вместо этилового. Чтобы нейирализовать его воздействие необходимо употребить такое же количество этилового спирта.

                                              2.1.2.ЭМП человека

 

Известно, что  жизнедеятельность любого организма сопровождается протеканием внутри него слабых электирических токов (биотоков). Сам живой организма представляет собой автоколебательную систему с определённым набором эндогенных биоритмов.

Магнитное поле человеческого организма – сумма двух составляющих: собственного магнитного поля, возбуждённого биотоками отдельных органов (мозг, сердце и т.д.), и наведённого, возбуждённого движением токопроводящей жидкости - крови, являющейся электролитом.

Кровеносная система- защитная биомагнитная система, препятствующая внешним колебаниям. При нарушении генерации клеток крови и строго определённой замене отмирающих клеток наблюдается изменение энергоинформационной функции крови.

                                       2.1.3.Дейстие ЭМП на организм

Зависит от:

      • диапазона частот,

      •интенсивности воздействия,

      • продолжительности воздействия (экспозиции),

      • характера излучения (непрерывное, модулированное),

      • режим воздействия (постоянное, периодическое, интермиттирующее),

      • сочетание частот ЭМП.

 

Механизм  биологического действия:

1. Тепловой эффект (повышенеи температуры, локальный  избирательный нагрев тканей, органов, клеток вследствие перехода электромагнитной энергии в тепловую за счёт диэлектрических потерь).

2.Нетепловое информационное воздействие (при ЭМП низкой интенсивности),

      • Поляризация молекул и ионов,

      • Дезадаптационное действие (УВЧ),

      • Деструктивные изменения в тканях и органах (радиочастоты высокой интенсивности).

Острые поражения вызывают деструктивные изменения тяжёлые, средней тяжести и лёгкие. Острые поражения встречаются очень редко при аварийных ситуациях и при нарушениях техники безопасности.

ЭМП достаточной  напряжённости может оказывать  неблагоприятное действие на функциональное состояние:

• Нервной системы;

• Эндокринной,

• Сердечно-сосудистой.

Хроническое воздействие  ЭМП низкой частоты:

1. Жалобы неврологического  характера:

    • Головная боль,

    • Вялость,

    • Сонливость,

    • Бессонница,

    • Раздражительность,

    • Боль в области сердца.

2. СВД по типу неврастенического  (гиперстенического) синдрома с  сосудистым компонентом:

    • Повышение АД,

    • Синусовая тахикардия,

    • Нарушение внутрижклудочковой проводимости.

3. Функциональные нарушения  эндокринной системы.

4. Изменения в крови:

    • Высокий % нейтрофилов с патологической зернистостью,

    • Умеренный лейкоцитоз на ранних стадия, затем – лейкопения.

Влияние ЭМП радиочастотного диапазона.

Ранние  стадии воздействия:

• Головная боль,

• Нарушение  сна,

• Раздражительность,

• Повышенная утомляемость,

• Ослабление памяти,

• Боли в области  сердца,

• Снижение АД,

• Брадикардия.

Более выраженная стадия:

• Приступообразная головная боль,

• Усиление нарушений  сна,

• Головокружения,

• Обмороки,

• Лёгкая возбудимость,

• Прогрессирование снижения пямяти

• ВСД по гипертоническому типу, иногда с церебральными кризами  симпато-адреналового характера.

• Повышение  АД,

• Сужение артерий  сетчатки,

• Сжимающая  боль в области сердца,

• Катаракта  при кратковременном или длительном воздействии (СВЧ),

• Дисфункция эндокринной системы:

           - стимуляция системы гипофиз-кора надпочечников,

           - гипофункция щитовидной железы,

           - нарушение функций половых железё

• Изменения  в крови:

           - лейкопения, реже – лимфопения,

           - моноцитоз,

           - ретикулоцитоз,

           - умеренное снижение числа тромбоцитов,

           - сдвиги в соотношении белковых фракций.

                                             2.1.4.Защита от ЭМП

 

  1. Организационые мероприятия:

• Оптимальное  взаимное расположение источников ЭМП и людей,

• Сторогое соблюдение санитарно-защитных зон вблизи источников ЭМП,

• Биологическая  защита при градостроителтстве,

• Разработка режима труда и отдыха,

• Предотвращение попадания людей в зоны с высокой  напряжённостьюЭМП.

• Дорожные знаки, запрещающие остановку в зонах  высоковольтных линий.

 

2. Инженерно-технические  меоприятия:

• Электрогерметизация  элементов схем, блоков, узлов и  установки в целом,

• Экранирование (металические кожухи или перегородки, кабины, экраны),

• Электрические фильтры.

• Правильное использование  и контроль за напряж|нностью излучния,

• Дистанционное  управление,

• Заземление машин  и механизмов.

• Спецодежда (костюм из металлизированной  ткани, защитные очки, специальная обувь, экранирующий головной убор),

3. Лечебно-профилактические  мероприятия:

• Санпросветработа.

•Предварительные медицинские  осмотры в целях профилактики профзаболеваний,

• Профилактические медосмотры 1 раз в 6 месяцев.

• Дополнительное питание (молоко, шоколад, вино).

 

Противопоказания для работы с источниками ЭМП:

• Органические заболевания  ЦНС,

• Выраженные ВСД,

• Выраженная эндокринная  патология,

• Заболевания сердечно-сосоудистотой  системы.

• Активный туберкулёз,

• Лица до 18 лет,

• Женщины в  период беременности и лактации.

                                                          3.Шум

Шум – бкспорядочные колебания различной физической природы. Под акустическим шумом понимают разного рода нежелательные помехи восприятию речи, музыки и т.д. Источниками акустического шума могут быть любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах, основной источник – различные двигатели и механизмы.

 

Природные источники шума:

• морской прибой,

• водопад,

• реки и ручьи,

• дождь.

• лес,

• ветер,

• гром,

 

Антропогенные источники шума:

1. Промышленные предприятия:

    • Газотурбины энергетических установок,

    • Компрессорные станции,

    • Металлургические заводы,

    • Машиностроительные заводы и т.д.

2. Транспорт  (все виды).

3. Домашние источники.

4. Военные источники.

При социальных опросах в городах примерно 80% опрошенных указывают его в качестве раздражителя. В городе шум усиливается за счёт многократно повторяемого эха.

 

 

Уровень шума от отдельных источников превышает  допустимый уровень. С гигиенических  позиций относительно комфортным считается шум при уровне звука 10-60 дБ, максимально дискомфортными – при громкости более 80 дБ.

Для нервной  системы вреден шум выше 50-60 дБ. Так, если работать при шуме интенсивностью 70 дБ, то сделанных ошибок оказывается  вдвое больше, чем при работе в  нормальной обстановке. При постоянном шуме работоспособность снижается примерно на треть. При звуке в 80-90 дБ возможны необратимые изменения в органах слуха, а при уровне 120-140 дБ – его повреждение.

Качественные ощущения при восприятии шума органами слуха и организмом в целом зависят от его:

• интенсивности,

• спектрального  состава.

• «смысла»

Например, звуки высокой частоты при одинаковой интенсивности воспринимаются как более громкие.

                              3.1.Действие шума на организм:

 

1. Специфическое – нарушение функции слухового анализатора. В основе лежит спазм сосудов звуковоспринимающего аппарата. В результате спазма сосудов звуковоспринимающего аппарата развивается нарушение обменных процессов. Это, в свою очередь, ведёт к дегенеративным изменениям в окончании предверно-улиткового нерва и клеток спирального (кортиевого) органа.

2. Неспецифическое. Связано с поступлением возбуждения в кору головного мозга, гипоталамус, спинной мозг.

 

Стадии  развития профессиональной тугоухости (неврита слухового нерва):

1). Слуховая  адаптация (увеличение слухового  порога до 10-15 дБ к концу рабочей  смены, нормализация в течение 3-5 минут).

2). Слуховое  утомление (к концу рабочей  смены слуховой порог увеличивается  до 15 дБ, время восстановления анализатора затягивается до 1 часа.

3). Прогрессирующая  тугоухость (развивается при шуме  с уровнем более 80 дБ, начальные проявления у рабочих при стаже работы до 5 лет) – быстрое снижение слуха и развитие тугоухости.

Фазы в  ЦНС:

1). Запредельное  торможение (нарушение уравновешенности  и подвижности процессов возбуждения и торможения).

2). Истощение  нервных клеток. Это проявляется:

        • Раздражительностью,

        • Эмоциональной неустойчивостью,

        • Снижением внимания,

        • Снижением памяти.

        • Снижением трудоспособности.

 

Предотвращение  вредного действия шума:

1. организационные врпросы,

2. технические меры.

3. медицинские меры.

С их помощью  устраняют или ослабляют причину, порождающую шум на месте его образования, предотвращают его распространения от источника шума и т.д.

Природные шумы, такие, как шум морского прибоя, леса и др. оказывают благотворное успокаивающее действие.  

                                                      4.Инфразвук

 

Инфразвук (ИЗ) – неслышимые человеческим ухом упругие волны низкой частоты.

Обычно за верхнюю  границу ИЗ принимают частоты 16-25 Гц, нижняя граница не определена.

В естественных условиях ИЗ содержится в шуме атмосферы  и моря. Его источник – турбулентность атмосферы и ветер. ИЗ генерируется и а земной коре в результате сотрясения и вибраций от самых разнообразных источников. В больших количествах ИЗ генерируется при:

• Грозовых разрядах (гром),

• При бурях  и ураганах,

• От волн цунами,

• При землетрясениях.

ИЗ слабо  поглащается в различных средах, поэтому распространяется на большие расстояния и может служить их предвестником.

 

Антропогенные источники УЗ:

• Магистрали с  интенсивным движением,

• Движение электропоездов,

• Взлёт и  посадка турбо-реактивных самолётов,

• Компрессорные  установки,

• Подводные  и подземные взрывы,

• Орудийные  выстрелы.

 

Особенности распространения инфразвука:

• Распространяется на большие растояния, чем шум,

• Может огибать  здания и усиливаться за ними.

При больших  амплитудах ИЗ ощущается как боль в ухе.

ИЗ оказывает  выраженное действие на функции внутренних органов, так как его частота  может совпадать с частотой колебаний  внутренних органов.

 

                                           4.1. Влияние ИЗ на организм

 

• 1-3 Гц может  вызвать кислородную недостаточность  из-за нарушения ритма

дыхания.

• 5-9 Гц вызывают болезненные ощущения в грудной  клетке и нижней области

живота.

• 8 Гц влияет на α-ритм биотоков мозга. Это вызывает ослабление влияния ретикулярной формации и других подкорковых образований на кору.

Допустимые  уровни ИЗ:

• для частот до 16 Гц – 105 дБ

• для частоты 31,5 – 102 дБ.

                                                   5. Ультразвук

 

Ультразвук (УЗ) – не слышимые человеческим ухом упругие волны с частотами приблизительно от 1,5-2,0·10*4 Гц, т.е. 15-20 тыс Гц (15-20 кГц) до 10*9 Гц (1 ГГц). Частотная граница между звуковыми и УЗ –выми волнами условна. Однако благодаря более высокими частотам и, следовательно, малым длинам волн имеет место ряд особенностей распространения УЗ.

Область частот упругих волн от 10*9 до 10*13 Гц называют гиперзвуком.

 

Источники УЗ:

• природные (содержится в шуме ветра и моря, издаётся и воспринимается некоторыми животными, такими как летучие мыши, рыбы, насекомые и др.).

• антропогенные (механические и электормеханические). Присутствует в шумемашин.

                                                 5.1. Действие УЗ:

 

1. Механическое :

Отрицательное звуковое давление → возникновение внутри тканевой жидкости полостей, или разрывов (кавитация) → деполяризация и деструкция молекул → их ионизация → активация химических реакций → способствует нормализации и ускорению обменных процессов.

2. Тепловое. Связвно с поглощением акустической энергии.

УЗ малой (до 1,5 Вт/см2) и средней (1,5 – 3,0 Вт/см2) интенсивности стимулирует протекание нормальных физиологических процессов.

УЗ большой  интенсивности (3-10 Вт/см2) оказывает  патологическое воздействие:

1. Местное – поражение:

    • Периферической нервной системы (парез пальцев, кистей, предплечья).

    • ВНС – вегетативный полиневрит.

2. Общее –  симптомы со стороны ЦНС:

    • Раздражительность,

    • Повышение порога возбудимости слухового, предверно-улиткового и зри-

тельного анализаторов.

    • Гиперакузия.

    • Боязнь яркого света,

    • Гиперосмия,

    • Повышение болевой чувствительности,

    • Нарушение терморегуляции.

                                              5.2.Применение УЗ:

 

• в науке (физические, физико-химические, биологические исследования),

• в технике (дефектоскопия, навигация, подводная  связь, ускорение некоторых

химико-технологических  процессов, получения эмульсий, сушки, очистки,

сварки и  др.),

• в медицине (диагностика, лечение).

Ультразвуковая диагностика (эхография):

• эхоэнцефалография,

• эхокардиография,

• исследование плода,

• УЗИ сосудов.

Ультразвуковая  терапия – применение УЗ с частотой 500 – 3000 Гц с лечебной целью – лечение хронических радикулитов, полиневритов, различных осложнений после повреждения суставов, связок и сухожилий.

Фонофорез – введение с помощью УЗ лекарственных препаратов.

Ультразвуковая  хирургия имеет 2 разновидности:

   • Связана с разрушением тканей УЗ колебаниями.

   • Используется наложение УЗ колебаний на хирургический инструмент.

                                                        6.Вибрация

 

Вибрация –  механические колебания.

 

Источники воздействия  вибрации:

   • рельсовый транспорт,

   • промышленные установки,

   • строительная техника,

   • автомобильный транспорт.

Вибрация может  оказывать вредное действие на организм (движцщийся транспорт, работа двигателей, турбин). В тоже время вибрация находит применение в медицине (вибро-массаж), строительстве, машиностроении.

 

Действие  вибрации зависит от:

• способа передачи (локальная, общая),

• направления (вертикальное, горизонтальное),

• вибрационные частоты (низкочастотная – до 4 Гц, средняя  – 8-16, высокочас-

тотная – 31,5-63 Гц).

 

Воздействие локальной вибрации

  Воздействие малой интенсивности:

     • облегчает циркуляцию тканевой жидкости,

     • повышает интенсивность ферментативных реакций,

     • проницаемость клеточных мембран,

Влияние физических и климатических средовых факторов на здоровье человека