Биологическое действие электрического поля атмосферы

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

Атмосферное электричество представляет собой совокупность происходящих в атмосфере электрических процессов и явлений (присутствие и напряженность электрического поля Земли, вертикальные и горизонтальные электрические токи, ионизация воздуха).

Электрическое поле Земли, существующее между воздухом и земной поверхностью, характеризуется напряженностью – градиентом электрического потенциала. Напряженность электрического поля атмосферы на высоте 1 м от земли составляет около 130 в/м, с увеличением расстояния от поверхности Земли она уменьшается. Зимой напряженность электрического поля в 2-2, 5 раза выше (около 260 в/м зимой и около 100 в/м летом). Повышение атмосферного давления, дождь, снег, туман, особенно гроза, увеличивают напряженность электрического поля атмосферы в 2-5 раз и более.

Так как заряд Земли отрицательный, положительно заряженные ионы атмосферы идут к земной поверхности, а отрицательно заряженные ионы отталкиваются от нее; в воздухе образуется ток, направленный сверху вниз к Земле. В этой связи организм человека в электрическом поле Земли подвергается воздействию разности потенциалов между уровнем головы к подошвам примерно в 200-250 в.

Биологическое действие электрического поля атмосферы исследовано еще недостаточно, но считается, что при резких изменениях погоды одним из факторов ухудшения самочувствия людей, особенно метеочувствительных, может служить атмосферное электричество.

Под ионизацией воздуха понимают распад нейтральных молекул и атомов газов атмосферы с образованием электрически заряженных частиц - ионов под влиянием ионизирующих факторов – ионизаторов (естественные радионуклиды воздуха, воды и почвы, космическое излучение, коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца и др.).

Под воздействием ионизаторов от нейтральной молекулы или атома газа отщепляется электрон, несущий отрицательный заряд, а оставшаяся часть молекулы или атома образует положительно заряженный ион.

Ионы, существующие самостоятельно или присоединившиеся к нейтральным молекулам кислорода, озона, азота и его окислов, называются легкими (n⁺, n^–).

Ионы, присоединившиеся к частицам дыма, пыли, тумана, называются тяжелыми, или ионами Ланжевена (N⁺, N^–).

Отрицательные заряженные ионы стимулируют процессы обмена веществ, способствуют снижению повышенного артериального давления, облегчению течения бронхиальной астмы, аллергических заболеваний, заживлению ран.

Положительно заряженные ионы, наоборот, вызывают сонливость, снижение работоспособности, угнетенное состояние и депрессию.

Чем чище атмосферный воздух, тем больше легких ионов, поэтому их количество является показателем санитарного благополучия воздушной среды.

Тяжелые ионы обнаруживаются в воздухе, загрязненном дымом, пылью, углеводородами, аммиаком и другими поллютантами.

Ионизационный режим воздушной среды определяется отношением ионов.

Для оценки уровня загрязнения воздуха введены коэффициент загрязненности Ланжевена и коэффициент униполярности (q). Чем больше значение коэффициента униполярности, тем выше уровень загрязнения воздуха. Непосредственно у земной поверхности этот коэффициент обычно составляет 1, 1–1, 3.

Для определения количества ионов и характера ионного состояния воздуха пользуются электронными счетчиками аэроионов Уровень и характер ионизации воздуха с физиолого-гигиенических позиций имеет определенное значение. Так, воздух курортных зон отличается особо благоприятным воздействием на самочувствие людей. Этот воздух содержит в 1 см³ 2000–4000 легких ионов, которые обладают тонизирующим действием на организм. Благотворное влияние отрицательно заряженных легких ионов используется для лечения аллергических заболеваний, бронхиальной астмы, гипертонической болезни. Вместе с тем следует отметить, что биологическое действие ионов изучено еще недостаточно.

Сведения о радиоактивности атмосферы приведены на диске.

Незнакомые термины

Кессонная болезнь - это болезнь, возникающая при быстром переходе из среды с повышенным давлением в среду с более низким давлением.

Так, при быстром подъеме водолаза с 20-метровой глубины на поверхность избыточно растворенные в крови газы не успевают выводиться через легкие, следствием чего является переход газов крови и тканей из растворенного состояния в газообразное с образованием пузырьков (подобно только что открытой бутылке шампанского). Находящиеся в крови пузырьки (в основном азота) являются опасными для организма человека. Небольшое их количество нарушает кровообращение в органах, если пузырьков слишком много, кровообращение прекращается. Если человек своевременно не будет помещен в барокамеру, возможен летальный исход. Кессонная болезнь может проявиться у летчиков в результате разгерметизации кабины.

Симптомы кессонной болезни различны - от болей в суставах в первые 24 ч после подъема до потери сознания сразу же после подъема. Все зависит от глубины погружения и от скорости подъема. Симптомы кессонной болезни: давление в ушах, головокружение, боли в суставах, высыпания на коже, зуд, усталость, одышка, слабость и (или) отсутствие чувствительности в конечностях, кровотечения из ушей и носа, сонливость до потери сознания, параличи.

Запомните В приземном слое атмосферный воздух представляет собой механическую смесь различных природных газов, химических, механических примесей и паров воды. Состав атмосферного воздуха и степень его чистоты имеет большое гигиеническое значение. Химический состав природного атмосферного воздуха представлен в основном азотом и кислородом, и только 1% приходится на остальные газы, входящие в состав атмосферы. Наиболее чувствительна к недостатку кислорода кора больших полушарий головного мозга, которая отмирает без доступа воздуха, как правило, в течение 5 мин. Азот - физиологически индифферентный газ, не поддерживающий процессы дыхания и горения. Вместе с тем, он играет важную биологическую роль, являясь одним из основных биогенных элементов (участвует в образовании белков, в составе которых его содержится 16-18% по массе). В структуре живых клеток азот занимает четвертое место после водорода, углерода и кислорода. Концентрация углекислого газа служит косвенным показателем антропогенного загрязнения воздуха помещений жилых и общественных зданий. Его накопление особенно опасно для людей в герметически замкнутых пространствах, где предельно допустимой концентрацией этого газа считается 1%. Присутствие озона в воздухе в концентрациях до 0, 1 мг/м³является показателем чистого воздуха. Однако в больших концентрациях он действует раздражающе на слизистую оболочку глаз и дыхательных путей, разрушает сурфактант легких. Под загрязнением атмосферного воздуха понимают внесение в его состав несвойственных ему физических, химических и биологических компонентов или значительное увеличение концентраций естественных компонентов, изменяющих его состав и свойства. Среди вредных и опасных для здоровья человека загрязняющих веществ химической природы основную роль играют газообразные соединения антропогенного происхождения. К ним относятся в первую очередь оксиды углерода, серы и азота. Давление воздуха на земную поверхность и находящиеся на ней объекты называется атмосферным или барометрическим давлением. Атмосферное давление обусловлено весом воздуха и с высотой уменьшается. На уровне поверхности моря при температуре 0⁰С давление воздуха равняется высоте уравновешенного ртутного столба и составляет 760 мм или 1 атмосферу (атм). Это давление атмосферы считается нормальным. Для измерения атмосферного давления обычно используют барометры-анероиды, а для его записи в динамических наблюдениях – суточные или недельные барографы. С подъемом на высоту в легочной ткани затрудняется обмен газов между альвеолярным воздухом и газами, нарастает выраженность гипоксии. Наибольшей чувствительностью к гипоксии обладают клетки головного мозга. Несколько повышенное атмосферное давление в обычных жизненных условиях гигиенического значения практически не имеет. При давлении выше 4 ати (избыточная атмосфера) работоспособность человека снижается, а выше 10 ати наступает потеря сознания. Для количественной оценки температуры воздуха применяют различной конструкции термометры (механические, спиртовые, ртутные, платиновые, электронные), пирометры, термографы. Человек может существовать в очень большом диапазоне температур. Вместе с тем, основой нормальной жизнедеятельности человека является сохранение постоянства температуры тела, которое поддерживается сложной системой терморегуляции, направленной на обеспечение равновесия между процессами теплопродукции и теплоотдачи. Различают следующие механизмы отдачи тепла организмом в окружающую среду: излучение, теплопроведение, конвекцию и испарение. Теплоотдача организма, связанная с температурой воздуха, происходит в основном за счет конвекции. При повышенной температуре воздуха теплоотдача организма конвекционным путем затрудняется. Это может приводить к накоплению тепла в организме. Физическая нагрузка (в особенности, интенсивная) в этих условиях сопровождается увеличением теплопродукции и нарушением теплового гомеостаза, что может приводить к неблагоприятным последствиям (перегреванию). Гигиеническое значение влажности воздуха определяется тем, что она тесным образом связана с теплоотдачей организма, которая происходит путем испарения влаги с поверхности кожи и легких человека. При повышении температуры воздуха преобладают процессы испарения поверхностью кожи; при снижении температуры воздуха - испаряемость легкими человека. При повышенной температуре воздуха и высокой его относительной влажности теплоотдача организма испарением резко сокращается и осуществляется в основном только за счет выделения пота. При повышенной температуре воздуха и низкой его влажности испаряемость усиливается, и отдача тепла возрастает. Низкая температура воздуха в сочетании с высокой относительной влажностью ведет к увеличению теплоотдачи за счет высокой теплопроводности влажного воздуха, что может приводить к переохлаждению организма. На открытой местности в теплый период года благоприятной с точки зрения теплового ощущения человека является подвижность воздуха со скоростью в пределах 1-4 м/с. С гигиенической точки зрения движение воздуха является мощным фактором естественной вентиляции и воздухообмена помещений. Атмосферное электричество представляет собой совокупность происходящих в атмосфере электрических процессов и явлений. При резких изменениях погоды оно может служить одним из факторов ухудшения самочувствия людей, особенно, метеочувствительных. Чем чище атмосферный воздух, тем больше легких ионов, поэтому их количество является показателем санитарного благополучия воздушной среды.

Глава 5. ПОГОДА И КЛИМАТ

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒