Атмосферное или барометрическое давление.

Атмосферное или барометрическое давление на поверхности земного шара неравномерно и непостоянно. Величина его зависит от географических условий, времени года, суток и различных атмосферных явлений. По мере удаления от поверхности земли наблюдается уменьшение давления, при опускании в глубокие земные недры — повышение.

Нормальным считают давления равное 1 атм, способное уравновесить столб ртути высотой 760 мм при температуре 0°С на уровне моря и широте 45°. На метеорологических станциях с 1980 г. введена новая международная единица измерения давления — паскаль (Па). Величина атмосферного давления в 750 мм рт. ст. соответствует 100000 Па. Принято сообщать данные об атмосферном давлении в гектопаскалях — единицах, в 100 раз больших. Тогда 750 мм рт. ст. будут соответствовать 1000 гПа.

Для пересчета величины давления, выраженной в миллиметрах ртутного столба, в гектопаскали надо умножить данную величину на 1,333.

Гигиеническое значение атмосферного давления, прежде всего, состоит в том, что от его изменений зависят сила и направление ветра, частота и количество атмосферных осадков и колебания температуры. Это приводит к изменению погоды, оказывающей серьезное влияние на здоровье.

В обычных условиях на поверхности земли колебания атмосферного давления крайне малы: годовые не превышают 20-30 мм, а суточные составляют 4—5 мм. Здоровые люди переносят их легко и незаметно. Некоторые больные весьма чувствительны даже к таким незначительным изменениям давления. Так, при понижении давления у лиц, страдающих ревматизмом, появляются боли в пораженных суставах, у больных гипертонической болезнью ухудшается самочувствие, наблюдаются приступы стенокардии. У людей с повышенной нервной возбудимостью резкие перемены давления вызывают появление чувства страха, ухудшение настроения и сна.

Однако выявить самостоятельное влияние на организм повседневных колебаний барометрического давления трудно, так как они действуют совместно с другими метеорологическими факторами. Понижение давления предшествует пасмурной, дождливой погоде, повышение — сухой погоде, с сильным похолоданием зимой. Прогноз погоды важен для своевременного применения необходимых лечебно-профилактических мероприятий, а также имеет огромное значение в различных отраслях народного хозяйства.

В особых условиях жизни и трудовой деятельности человека отмечены значительные отклонения от нормального атмосферного давления, способные оказать патологическое действие.

В горных районах, расположенных на высоте 2500—3000 м над уровнем моря и выше, значительное понижение атмосферного давления сопровождается соответствующим уменьшением парциального давления кислорода в атмосфере и альвеолярном воздухе. В результате уменьшения парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе понижается насыщение гемоглобина крови кислородом и ухудшается окисление венозной крови, притекающей в легкие (гипоксия). В нормальных условиях насыщение гемоглобина кислородом составляет 94—97%, на высоте 2 км оно равно 92%, 4 км — колеблется от 82 до 85% и 6 км—падает до 70%. Вследствие недостатка кислорода уменьшается поступление его в ткани, что нарушает окислительные процессы. На небольших высотах (1,5—3,5 км) кислородная недостаточность компенсируется за счет усиления легочной вентиляции, сердечной деятельности, кровотока, повышения продукции эритроцитов. На высоте более 4 км в условиях разреженной атмосферы компенсация становится недостаточной и создается угроза появления горной (высотной) болезни, для которой характерны определенные симптомы. Вследствие значительной разницы между атмосферным давлением и давлением внутри организма происходит расширение газов в желудке и кишечнике, которые подпирают диафрагму, затрудняя дыхание, а также вызывают боль в животе. Расширяются сосуды кожи и слизистых оболочек с последующим кровотечением из носа, где стенки их более хрупкие. Появляется боль в ушах вследствие выпячивания барабанной перепонки кнаружи, исчезающая после выравнивания давления с обеих сторон; этому способствуют зевание, глотание, создающие условия для сообщения среднего уха через евстахиеву трубу с наружным воздухом. В связи с недостатком кислорода возникают одышка, головокружение, сердцебиение, цианоз и бледность кожных покровов и слизистых оболочек, мышечная слабость, тошнота, рвота.

Для профилактики горной болезни необходима предварительная тренировка организма в естественных условиях или барокамере, исключение из пищи перед подъемом на высоту молока и продуктов, богатых клетчаткой. Радикальным средством является применение кислородных приборов. У лиц, постоянно живущих в горах, и у тренированных альпинистов явления горной болезни наблюдаются редко вследствие приспособления к данным условиям.

В герметических кабинах пассажирских самолетов давление поддерживают такое же, как на высоте 1500 м, в кабинах космических кораблей оно нормальное.

Повышенное барометрическое давление бывает в глубоких шахтах, при водолазных и кессонных работах.

Солнечная радиация.

Это весь поток лучистой энергии, который согласно волновой теории можно представить в виде многочисленного ряда электромагнитных колебаний с различной длиной волны. Основную массу солнечного спектра составляют лучи с чрезвычайно малыми длинами волн, которые измеряются в нанометрах (нм), 1 нм равен 0,001 мкм.

В пределах оптической части спектра находятся: ультрафиолетовые невидимые лучи (280—400 нм), световые лучи (400—760 нм) и инфракрасные невидимые: лучи (760—2800 нм). Видимые лучи, дающие ощущение белого цвета, при преломлении через трехгранную призму разлагаются на следующие цвета: фиолетовые (наиболее короткие), синие, голубые, зеленые, желтые, оранжевые и красные. Ультрафиолетовое излучение вызывает в основном фотохимический эффект, а инфракрасное — тепловой.

У поверхности земли 59% солнечной радиации приходится на долю инфракрасных лучей, 40% составляют световые лучи и около 1 % — ультрафиолетовые лучи. Этот состав значительно отличается от состава радиации за пределами земной атмосферы: при прохождении через нее около 60% радиации поглощается и рассеивается в пространстве. Наибольшую роль в поглощении лучей играют водяные пары и слой озона в стратосфере. Вблизи земли значительная задержка радиации происходит за счет загрязнения атмосферы пылью, дымом и газами, при облачности и туманах, причем особенно страдает ультрафиолетовая часть спектра. В Крупных промышленных городах с большой задымленностью и загазованностью потери ультрафиолетовой радиации достигают 40%, резко снижается общая освещенность.

Поглощение солнечной радиации в большой мере зависит от длины пути лучей через атмосферу: на высоких горах она меньше, радиация богата ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами, яркость света значительная, освещение может быть ослепительным. Поэтому нужно опасаться ожогов и защищать, глаза очками с желто-зелеными стеклами.

Величина прямой солнечной радиации по мере удаления от экватора уменьшается, так как угол падения солнечных лучей становится более острым. Максимум радиации в средних широтах приходится на май, в течение дня — на полдень. Ультрафиолетовых лучей на юге больше, чем на севере. Помимо прямой солнечной радиации, определенное значение имеет рассеянная радиация. При ясном небе преимущественно рассеивается коротковолновая голубовато-синяя часть спектра, что обусловливает голубой цвет неба. Напряжение рассеянной радиации невелико, но большое количество ультрафиолетовых лучей делает ее биологически весьма полезной. Поэтому загорать можно, находясь в тени.

Часть солнечной радиации отражается от поверхностей, на которые она падает. Отражающая способность их называется альбедо, она выражается в процентах. Наибольшее альбедо присуще снегу, который отражает до 85% общей лучистой энергии. Желтый кварцевый песок отражает 35% солнечной радиации, речной песок—29%, зеленая трава—26%, чернозем—14%, водная поверхность при отвесном падении солнечных лучей — только 2%. Данные об альбедо надо учитывать при выборе места для устройства соляриев в разных климатических условиях, предпочитая на юге травяное покрытие, имеющее меньшее альбедо.

Лучистая энергия солнца представляет собой мощный профилактический и лечебный фактор. Помимо теплового эффекта и значения для зрения, она оказывает биологическое действие на весь организм. Действуя через зрительный анализатор, световая энергия влияет на обмен веществ, общий тонус, ритм сна и т. д. Свет служит также сигнальным тепловым раздражителем, который может вызвать ощущение тепла и снижать обмен даже при отсутствии реального нагревания солнечными или искусственными световыми лучами.

При облучении кожи в организме возникает ряд фотохимических реакций, которые вызывают сложные химические превращения в тканях и оказывают большое влияние на обмен веществ. Наиболее сильным биологическим свойством обладают ультрафиолетовые лучи, особенно с длиной волн от 290 до 315 нм. Механизм действия их связан с рядом рефлекторных реакций, возникающих в результате раздражения нервно-рецепторного аппарата кожи. Известную роль приписывают образующимся в коже активным веществам типа гистамина, аденозина, холина и др., которые, попадая в кровь, оказывают гуморальным путем действие на различные органы и ткани.

Ультрафиолетовые лучи проникают в кожу на глубину не более 1 мм, но возбуждаемый ими реактивный процесс распространяется значительно глубже. Под влиянием ультрафиолетовых лучей в коже образуется витамин D. У одетого человека открытые части тела составляют 11—12% всей поверхности кожи, этого бывает достаточно для проявления биологического эффекта.

При так называемом световом голодании, которое наблюдается у людей, лишенных возможности пользоваться в достаточной мере дневным светом (у живущих на Севере в полярную ночь, у работающих в шахтах, в метро), возникают многочисленные нарушения в жизнедеятельности организма. У детей развивается рахит, увеличивается число случаев заболеваний кариесом зубов, уменьшается прочность костей, появляются функциональные нарушения нервной системы, обостряется течение туберкулеза.

С другой стороны, при слишком продолжительном действии солнечного света без регулярной смены дня и ночи (Заполярье) возможны утомление нервной системы и изменения в рефлекторной деятельности человека. Даже “белые ночи” могут быть причиной раздражения и утомления нервной системы.

Важное гигиеническое значение имеет бактерицидное действие ультрафиолетовых лучей с длиной волны от 280 до 300 нм. Прямой солнечный свет убивает микобактерии туберкулеза через несколько минут, стафилококки через 15 мин, брюшнотифозные палочки через 60 мин. Имеются наблюдения, что в ясную солнечную погоду распространенность и продолжительность эпидемий гриппа, дифтерии, скарлатины и других инфекционных болезней, передающихся через воздух, значительно меньше и короче.

Для предупреждения заболеваний, связанных со световым голоданием, используют искусственные источники ультрафиолетового излучения, применяют рыбий жир или другие источники витамина D.

В промышленных городах осуществляют меры по борьбе с загрязнением атмосферы дымом и пылью.

Ионизация воздуха.

Связь ряда электрометеорологических факторов с определенными изменениями в организме человека известна давно. В настоящее время полагают, что наиболее важное биологическое значение по постоянству действия принадлежит ионизации воздуха, которая представляет собой процесс расщепления газовых молекул и атомов под влиянием ионизаторов (радиоактивные элементы в почве и воде, космические лучи, электрические разряды и др.) на электроны и остатки, заряженные равным количеством положительного электричества. Свободный электрон, присоединяясь к одному из нейтральных атомов или молекул, сообщает им отрицательный заряд, оставшаяся же часть молекулы сохраняет положительный заряд. Таким образом появляется пара противоположно заряженных первичных легких атмосферных ионов. Несмотря на непрерывное действие ионизаторов, число легких ионов не увеличивается беспредельно, так как одновременно происходит потеря их вследствие воссоединения разноименных ионов и адсорбции на различных поверхностях(дыхательные пути, поверхность тела и др.). Оседая на механических частицах, взвешенных в воздухе, легкие ионы превращаются в тяжелые, участие которых в электропроводности воздуха ничтожно.

В 1889 г. видный гигиенист И. П. Скворцов впервые выдвинул гипотезу о существовании электрообмена между организмом и воздушной средой, которая была развита в дальнейшем А. П. Соколовым, Дорно и Л. Л. Васильевым. В настоящее время экспериментально доказано, что этот обмен осуществляется посредством аэроионов. Исследования показали, что благоприятное влияние на организм оказывают в основном отрицательные ионы (преимущественно ионы кислорода). Однако в ряде случаев полезны и положительные ионы. Умеренно повышенная концентрация легких аэроионов, особенно с преобладанием отрицательных, может иметь общеоздоровительное и терапевтическое значение. Наоборот, чрезмерно высокая концентрация аэроионов, главным образом положительных, наблюдающаяся в природных условиях (на вершинах гор, в ущельях) и на производстве, способна оказать неблагоприятное действие.

Наблюдения на курортах показали, что повышенные концентрации легких ионов (3000—4000 ионов в 1 см³ воздуха), особенно в случаях преобладания отрицательных ионов, оказывают благоприятное влияние на самочувствие и здоровье больных, повышая целебные достоинства курорта. Если в 1 мл чистого воздуха содержится 800—1000 ионов, то в городах вследствие загрязнения атмосферы их число нередко уменьшается до 100—400. В помещениях при большом скоплении людей значительно уменьшается число легких и увеличивается количество тяжелых ионов. Эти изменения протекают одновременно с изменением физических свойств воздуха, запыленности и содержания двуокиси углерода, свидетельствуя об ухудшении гигиенических условий в помещении.

Исходя из этого имеется мнение о целесообразности искусственного ионизирования воздуха в ряде общественных зданий.

Использование искусственно ионизированного воздуха в профилактической и лечебной медицине осуществляют на практике в виде сеансов ингаляции отрицательных ионов. Аэроионизация в этом случае рассматривается как фактор, ведущий к повышению общей реактивности и сопротивляемости организма, оказывающий благоприятное влияние на самочувствие, сон, аппетит, витаминный обмен, работоспособность и выносливость к физической работе.

В физиотерапии ионизированный воздух применяют при лечении бронхиальной астмы, гипертонической болезни, катаров верхних дыхательных путей, бессонницы, неврозов и др. В стоматологической практике получены хорошие результаты при комплексном лечении рецидивирующего афтозного стоматита, многоформной экссудативной эритемы, парадонтоза, длительно не заживающих ран и язв челюстной области.