Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с icon

Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с




НазваФизиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с
Сторінка13/42
Дата21.09.2012
Розмір7.64 Mb.
ТипДокументи
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   42
^

27.2. Подводное погружение; высокое давление


Водолаз передвигается в чуждой для организма человека среде; если время нахождения под водой превышает длительность ныряния с задержкой дыхания, он должен получать воздух для дыхания и приспособиться к повышенному давлению [3, 11]. Погружение в воду сказывается на поддержании теплового равновесия, так как тепло теряется быстрее. Таким образом, условия обычно лежат вне термонейтральной зоны (с. 668). Наконец, затрудняется ориентировка по визуальным и слуховым сигналам.
^
Подводное погружение без специального снаряжения

Погружение самым простым способом - без всякого снаряжения - ограничено сравнительно небольшими глубинами. Предварительная гипервентиляция опасна по двум причинам: 1) головокружение или даже судороги могут развиться еще до ныряния из-за респираторного алкалоза (с. 622) и 2) в конце ныряния может произойти неправильная оценка кислородного резерва, так как общая дыхательная ак-

^ 716 ЧАСТЬ VII. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС, РАБОТА И ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

тивность (с. 597) снижается в связи с уменьшением парциального давления СО2 и респираторным алкалозом. Кислородная недостаточность, которая наступает в этом случае при нырянии, сама по себе служит лишь слабым стимулятором, отчего дыхание может задерживаться дольше, чем при нырянии без предварительной гипервентиляции. Поэтому возникает риск, что возрастающая кислородная недостаточность вызовет внезапную потерю сознания. Насыщение артериальной крови кислородом не повышается в результате гипервентиляции, но фракция О2 в легких может возрасти приблизительно на 0,05 в результате нескольких глубоких вдохов.

Ныряние с маской или очками и трубкой дает возможность непрерывно наблюдать за подводным миром; нередко в результате этого занятия возникают солнечные ожоги плеч и шеи, а также переохлаждение. Стандартную трубку длиной от 30 до 35 см ни в коем случае не следует удлинять. Хотя такое увеличение мертвого пространства вряд ли окажет существенное влияние на дыхание, последствия для кровеносной системы при более глубоком погружении очень значительны. Поскольку давление альвеолярного воздуха соответствует атмосферному у поверхности воды, дополнительное давление воды на остальную часть тела вызывает градиент давления между внутри- и внеторакальными частями в системе низкого давления (с. 545). Поэтому на больших глубинах грудная клетка будет все больше и больше наполняться кровью при все более глубоких вдохах, и в результате этого может возникнуть потенциально смертельное перерастяжение легочных сосудов и сердца [18]. Другая опасность заключается в попадании в холодные течения; особенно в ваготонической фазе после еды кожно-висцеральные рефлексы могут вызвать так называемый вазовагальный коллапс с резким (критическим) падением артериального давления.

^ При глубоком нырянии с задержкой дыхания необходимо учитывать следующие физические газовые законы. 1) Закон Бойля-Мариотта: произведение давления и объема есть величина постоянная. 2) Закон Дальтона: общее давление равно сумме парциальных давлений. 3) Закон Генри-Дальтона (с. 609): количество растворенного газа пропорционально его парциальному давлению и коэффициенту растворимости. Эти законы, конечно же, строго справедливы только для идеальных газов, однако опыт показал, что они полностью применимы к проблемам, возникающим при глубоком нырянии.

Баротравма (повреждение, вызванное давлением). Закон Бойля-Мариотта выполняется для полостей тела, заполненных воздухом (т.е. легких, полостей в черепе, пустот в зубах и пустого желудка). При спуске увеличивающееся давление окружающей среды может привести к нарушениям, которые в конечном итоге вызовут повреждение тка-




Рис. 27.2. Объем легких (ОЛ) и парциальное давление при глубоком погружении с задержкой дыхания. На глубине 0 м грудная клетка находится в состоянии максимального вдоха, на глубине 40 м-в состоянии максимального выдоха (наибольшее смещение диафрагмы). Для РО2 в альвеолярном воздухе потреблением кислорода пренебрегают; давление внутри грудной клетки (интраторакальное) - 1 бар = 100кПа

ней. Например, в начале погружения объем грудной клетки и, следовательно, объем легких уменьшаются без затруднения, достигая минимума на глубине 30-40 м (рис. 27.2). Поскольку легкое больше сдавить нельзя, на более значительных глубинах давление внутри грудной клетки остается постоянным, несмотря на непрерывно нарастающее давление вне грудной клетки (окружающей среды) по мере увеличения глубины. Возникающая разность давлений вызывает значительный приток крови к органам грудной полости (ср. ныряние с маской и трубкой); объем воздуха внутри грудной клетки далее снижается по мере перерастяжения легочных сосудов и сердца, что приводит в конечном итоге к их повреждению. Давление в заполненных воздухом полостях черепа должно через нос и горло выравниваться с давлением внутри грудной клетки - либо самопроизвольно, либо специальным приемом (ср. проба Вальсальвы с закрытым носом, с. 520). Если каналы, посредством которых среднее ухо и придаточные пазухи носа сообщаются с глоткой, непроходимы (например, в случае отечности слизистой при простуде), то выровнять эти давления трудно или невозможно. В таких случаях выравнивание давления достигается только при выбухании кнаружи барабанной перепонки (вплоть до ее разрыва) и/или дальнейшем кровенаполнении слизистых оболочек с их болезненным отеком и разрывом.

^ Нехватка кислорода во времи подъема. Если ныряльшик, задерживая дыхание, находится под водой столько времени, сколько, как ему кажется, может сопротивляться необходимости сделать вдох, он обязательно потеряет сознание во время подъема к поверхности. Нарастание давления окружающей среды во время спуска вызывает увеличение PО2 в альвеолярном воздухе (рис. 27.2), однако это преимущество иллюзорно, так как во время подъема к поверхности происходит обратное явление. Когда ныряльщик поднимается к поверхности, РО2 в легких быстро падает, вскоре достигая и минуя предел критического

^ ГЛАВА 27. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ 717

порога гипоксии, равного 30-35 мм рт. ст. (4,0—4,7 кПа; с. 712). Это падение особенно резко выражено около поверхности воды, так как на протяжении последних 10 м подъема давление среды уменьшается наполовину (см. рис. 27.2).
^
Погружение на глубину с аппаратами

Существуют три типа дыхательных аппаратов: со сжатым воздухом, кислородом и газовыми смесями.

Аппараты со сжатым воздухом. К ним относятся переносные дыхательные аппараты, системы подачи воздуха с поверхности (со шлангом и насосом) и кессоны. Во всех случаях давление вдыхаемого воздуха выравнивается с давлением окружающей среды, а выдыхаемый воздух выделяется в воду (открытая система). Действительный минутный объем (ТДОН, с. 586) приблизительно соответствует таковому во время эквивалентной нагрузки на суше, однако минутный объем в условиях СТДС существенно увеличивается по мере нарастания глубины погружения (а следовательно, давления), выявляя усиленную потребность в воздухе. Работа, совершаемая при дыхании (с. 583), увеличивается в связи с большей вязкостью сжатого воздуха.

^ Глубинный наркоз. Чем больше глубина и длительнее погружение, тем больше азота растворяется в тканях. При нормальном атмосферном давлении азот, растворенный в организме, является инертным, однако на глубинах, равных или превышающих 40 м, концентрации азота, имеющиеся в тканях, могут в зависимости от ситуации и предрасположенности водолаза вызвать симптомы интоксикации (эйфорию, но также и беспокойство), сопровождающиеся значительными ошибками при выполнении заданий и даже потерей сознания. По этой причине никогда не следует опускаться глубже 50 м, используя аппарат со сжатым воздухом.

Декомпрессия. Чтобы избежать баротравмы, необходимо по мере снижения окружающего давления во время подъема к поверхности следить за выравниванием давления в полостях тела, заполняемых сжатым воздухом. Например, если водолаз, пользующийся снаряжением со сжатым воздухом, поднимается к поверхности с глубины 50 м при закрытой голосовой щели, легкое растягивается, а затем разрывается, причем воздух попадает в сосудистую систему (воздушная эмболия). Кроме того, инертные газы (например, азот), накопившиеся в тканях, должны медленно из них удаляться, а потом выдыхаться; если декомпрессия происходит слишком быстро, они образуют пузырьки в крови и тканях, подобно тому как образуются пузырьки, когда открывают бутылку с газированной водой. Подъем и выход на поверхность должны производиться систематически и медленно, поэтапно (см. таблицы декомпрессии [3]). Немедленный выход на поверхность можно осуществлять, только если погружение производилось на время, в пределах которого критические тканевые концентрации газов, необходимые для образования пузырьков, еще не были достигнуты (нулевое время); такова

ситуация почти при всех видах погружения с задержкой дыхания и при всех погружениях на глубину, не превышающую 10 м. Декомпрессионная травма может произойти также в тех случаях, когда за длительным погружением следует быстрый подъем над землей (например, в самолете).

^ Кислородные аппараты. Автономный дыхательный аппарат может обеспечивать также дыхание чистым кислородом. В закрытой системе (по принципу приборов с рециркуляцией) выдыхаемым воздухом, обогащенным кислородом, можно дышать повторно, если диоксид углерода, который он содержит, удаляют с помощью поглощающего материала (с. 660). Такой аппарат делает возможным длительное погружение, но непригоден для спорта, потому что на глубинах, превышающих 7 м, чистый кислород (РО2 = 172 кПа или 1292 мм рт. ст.) оказывает токсическое действие на центральную нервную систему. Симптомы острого кислородного отравления (с. 638) включают тошноту, судороги и потерю сознания. Из-за того что приборы с рециркуляцией кислорода столь опасны, они используются только в специальных целях (например, подводными разведчиками). При вдыхании сжатого воздуха нарушения, связанные с гипероксией, могут развиваться на глубине около 74 м и более.

Аппараты замкнутого типа с газовой смесью пригодны для использования на больших глубинах; в них чистый кислород смешивается со сжатым воздухом либо гелием. При использовании сжатого воздуха погружения можно осуществлять на глубину, превышающую 7 м, так как смесь с гелием защищает от азотного наркоза. Однако для погружения на 70 м и глубже смесь должна содержать меньше, чем в норме, кислорода, чтобы избежать гипероксических повреждений.
^
Ориентация под водой

Зрение. По мере нарастания глубины интенсивность освещения под водой падает; даже при благоприятных условиях на глубине 100 м царит постоянная ночь. Если не надеты защитные очки, роговица вместо воздуха соприкасается с водой, которая обладает иными преломляющими свойствами. В результате этого только объекты, расположенные близко к глазу, оказываются в фокусе. Очки для ныряния устраняют этот эффект, однако благодаря множественным преломлениям лучей света, падающих под острым углом, предметы кажутся мельче и отдаленнее. Кроме того, предметы, расположенные латеральнее зрительной оси, искажаются, однако водолазы быстро к этому привыкают.

Слух. Звук распространяется в воде быстрее, чем в воздухе (1450 вместо 330 м/с). Поэтому под водой источники звуков кажутся ближе, чем в действитель-

^ 718 ЧАСТЬ VII. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС, РАБОТА И ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ности. Кроме того, из-за короткой межушной задержки (см. с. 294) обнаружение источника звука становится практически невозможным.

^ Вестибулярная система. Если целостность барабанной перепонки нарушена, вода может попасть в среднее ухо и вызвать тепловую стимуляцию горизонтального полукружного канала, что нарушит ориентировку в пространстве (с. 282). Водолаз, поддающийся в этой ситуации панике, ставит свою жизнь под угрозу.

^ Правила погружения под воду. Под водой многие безопасные в иных условиях события и ситуации могут представлять опасность. В особенности следует помнить о двух из 10 наиболее важных правил погружения под воду [17]-как всем водолазам, так даже и не претендующим на высокие результаты любителям:

  1. Никогда не погружайтесь в одиночку!

  2. Никогда не погружайтесь, если вы простужены (опасность баротравмы)!
^

27.3. Климат и вентиляция помещений


Климат

Климат представляет интерес для врачей как с точки зрения лечебного эффекта (действие солнечных лучей, чистого воздуха и пониженного атмосферного давления), так и в связи с применением кондиционеров воздуха (приборов, регулирующих температуру и влажность воздуха в помещениях). Кондиционирование воздуха-это пример прикладной физиологии, поскольку климат в помещении создается на основании того, что известно о терморегуляции у человека, с учетом потребности в свежем воздухе в замкнутом помещении.

^ Условия комфорта. Основными определяющими факторами терморегуляции у людей, находящихся

вне помещений, служат температура окружающей среды, относительная влажность, скорость ветра и солнечная радиация. В зависимости от одежды, уровня физической активности и индивидуальной предрасположенности субъективные реакции человека на эти факторы могут варьировать от ощущения «комфорта» до состояния «дискомфорта» (ср. с. 673). Психологически определяемая зона комфорта - это область физиологически определяемой нейтральной температуры (ср. с. 668). Существуют четкие различия между условиями комфорта в зависимости от того, находится ли человек на воздухе или погружен в воду, а также от одежды (табл. 27.4). Процессы адаптации к жаре и холоду описаны на с. 683 и далее.

^ Воздействие холода. Действие очень низких температур может вызвать повреждения двух видовлибо по отдельности, либо вместе.

Локальное холодовое повреждение. При температурах ниже +4оС периферические кровеносные сосуды резко сужаются; вследствие этого такие участки тела, как нос, уши и пальцы на руках и ногах, не снабжаются адекватно питательными веществами. Отмирание ткани (некроз) в этих условиях не вызывает болевых ощущений, так как при таких низких температурах проведение нервных импульсов нарушено (холодовая анестезия). В качестве лечения рекомендуется быстрое согревание; массажа следует избегать из-за опасности повреждения тканей.

^ Общая гипотермия. В результате терморегуляторной периферической вазоконстрикции при низких температурах нормальное кровоснабжение сохраняется только в центральных органах, таких, как сердце и ЦНС, а кровоснабжение конечностей и периферических органов снижается все более и более значительно. Несмотря на эту прогрессирующую централизацию кровотока, мозг и сердце в конечном итоге также охлаждаются; при падении температуры во внутренних частях тела ниже 30 оС человек теряет сознание, а при температуре ниже 28 °С



Таблица 27.4. Приблизительные нейтральные температуры (ощущаемые как комфортные) для взрослого человека в различных условиях (по [13] с изменениями; см. также с. 631)

Окружающая среда

Другие условия

Одежда

Пределы температуры

Воздух

Безветрие 40-50%-ная влажность, физический покой, нейтральные условия радиации

Нормальная для улицы

20-22°С







Без одежды, купальный костюм

28-30 °С

Вода

Покой (ванна)

Без одежды, купальный костюм

35,5-36 °С




Плавание, 0,4 м/с

Без одежды, купальный костюм

28 оС

^ ГЛАВА 27. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ 719

возникает фибрилляция желудочков. С человеком в состоянии гипотермии не следует делать ничего, что может вызвать расширение сосудов или эффект мышечного насоса (с. 518) и вследствие этого слишком быстрое восстановление периферического кровотока. Кровь на периферии тела в этом случае не только слишком холодная, но и сильно изменена в результате замедления тока (например, в ней повышена концентрация лактата), поэтому ее быстрое возвращение в центральный кровоток вызовет нарушение деятельности сердца и мозга. Противопоказаны массаж и активные движения - человеку в состоянии гипотермии не следует бегать, чтобы согреться; даже ходьба в таких случаях может привести к смерти. Самая простая и безопасная форма оказания помощи - обернуть больного отражающей тепло фольгой и одеялами, чтобы выработка тепла самим организмом обеспечила медленное, мягкое согревание.

Последствия общей гипотермии иллюстрирует график длительности выживания людей, оказавшихся за бортом судна, в зависимости от температуры воды (рис. 27.3). Вода с температурой ниже + 20 °С очень быстро охлаждает организм, так как теплопроводность воды приблизительно в 24 раза выше, чем воздуха. Данные о длительности выживания, аналогичные представленным на рис. 27.3, применимы также к тем случаям, когда человек попадает в грозу, так как испарение от мокрой одежды на ветру лишает организм значительного количества тепла.





Рис. 27.3. Длительность выживания человека в воде. Каждая точка соответствует случаю выживания человека, находившегося в течение данного времени в воде указвнной температуры. Кривая отмечает предельные сроки выживания в зависимости от температуры воды (по [15])

^ Воздействие жары. Сильная жара может стать причиной циркуляторного коллапса и теплового или солнечного удара (см. с. 685). Расширение сосудов кожи способно привести к тепловому обмороку, особенно в состоянии покоя, если ректальная температура поднимается всего лишь до 38,0-38,3 °С. Физическая активность противодействует тенденции к обмороку, несмотря на усиленную теплопродукцию, благодаря сопровождающему ее сужению кожных сосудов (ср. рис. 26.12) и повышению кровяного давления (рис. 26.6). Таким образом, во время работы на жаре существует большая опасность теплового удара - нарушения центральной нервной регуляции при температуре мозга выше 40 °С. В случае теплового обморока нужно поднять пострадавшему ноги, снизить температуру тела путем внешнего охлаждения и предупредить дальнейшее нагревание. Однако резкое охлаждение кожи малоэффективно, так как кровоток в коже становится настолько слабым, что охлаждение не затрагивает должным образом внутренних частей организма.

^ Местное нагревание может вызвать ожог кожи. Особая осторожность требуется в случае больных в состоянии анестезии и больных с повреждением периферических нервов (например, страдающих параплегией), у которых повреждения могут возникнуть при действии даже столь низких температур, как 37 °С.

Климатология. Медицинская климатология изучает целебное действие разнообразных климатических факторов-таких, как чистота, температура и влажность воздуха, а также влияние осадков, облачности, ветра и солнечного излучения, особенно его ультрафиолетового компонента. Для высокогорного климата характерны интенсивная солнечная радиация, сухой воздух и низкое содержание кислорода; важная особенность морского климата—присутствие аэрозолей в воздухе. Влияние климата на кожу разделяется на тепловое и лучевое; последнее связано с действием солнечной радиации, и особенно УФ-лучей.

Действие этих климатических факторов двояко. С одной стороны, они вызывают специфические вегетативные и эндокринные, а также неспецифические приспособительные сдвиги в организме. С другой стороны, чистый воздух - это среда с низким содержанием аллергенов. Наконец, определенную роль может играть психологический эффект, например, во время отдыха на курорте.
^
Вдыхаемый воздух и вентиляция помещений

Газовый состав вдыхаемого воздуха в закрытых помещениях. Обычно считают, что, когда много людей находится в закрытом помещении, развивается кислородная недостаточность, вызывающая утрату внимания и усталость. Однако это не так; достаточное количество кислорода обеспечивается за счет воздухообмена через щели в дверях и окнах,

^ 720 ЧАСТЬ VII. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС, РАБОТА И ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

а еще больше, если работает механическая вентиляция. Кислородная недостаточность может возникнуть только в герметически закрытых помещениях, да и то лишь по прошествии нескольких часов.

Пример: в герметически закрытой комнате объемом 400 м3, где находятся 100 человек, начальное содержание кислорода составляет 85 м3, а скорость его потребления людьми-приблизительно 1800 л/ч. Следовательно, содержание О2 снижается на 0,45·102 за 1 ч, и через 9 ч фракция О2 в комнате все еще будет равна приблизительно 0,17. Это снижение на 0,04 не очень существенно для регуляции дыхания и физиологической работоспособности; сравнимые парциальные давления О2 обнаруживают на высоте 1700 м над уровнем моря.

Вместе с тем количество СО2 в воздухе заметно увеличится. При дыхательном коэффициенте, равном 0,83, через 9 ч содержание СО2 достигнет 3,3·102, а скорость вентиляции легких удвоится по сравнению с исходной (см. табл. 27.5). Повышенное содержание СО2 во вдыхаемом воздухе вызывает не только увеличение вентиляции легких, но и нарушение умственной работоспособности. Хотя при уровнях СО2 около 3·102 отмечаются лишь незначительные отрицательные эффекты и лишь в отношении некоторых задач, при содержании углекислоты во вдыхаемом воздухе более 5·102 наступает явное нарушение умственной работоспособности, особенно в отношении обучения [16].



Таблица 27.5. Повышение легочной вентиляции с увеличением содержания СО2 во вдыхаемом воздухе () и соответствующее парциальное давление СО2 в альвеолярном воздухе () (средние значения из [14])



0,03

2

4

6



6,6

38

9,2 41

15,5 44

30,5 50

Загрязнение воздуха. Когда во вдыхаемом воздухе содержатся загрязнители газы, пары, пыль и т.п., люди субъективно воспринимают его как неприятный; у них могут также развиться патофизиологические или токсикологические реакции и даже заболевания. Медицинские исследования в этой области охраны здоровья привели к установлению «предельно допустимых концентраций» (ПДК) для самых разнообразных веществ.

ПДК - это наибольшая концентрация данного вещества в воздухе рабочих помещений, в которой (насколько известно в настоящее время) это вещество не вредит здоровью работающих и не вызывает у них нежелательных реакций даже при повторном и длительном воздействии (как правило, в течение 8 ч в день при средней 40-часовой рабочей неделе) [1].

Например, принятые в Германии ПДК равны: для СО2 - 0,5·102 м3 СО23 воздуха, или 5000 частей на млн., или мл/м3; для СО - 30 частей на млн., для растворителя тетрахлорэтилена - 50 частей на млн., для нитробензола - 1 часть на млн., для ртути - 0,01 части на млн. [1]. Примером частиц, загрязняющих воздух и способных вызвать заболевание, служит кварцевая пыль; она достига-

ет альвеол только при диаметре частиц меньше 5 мкм, однако, если воздействие достаточно продолжительно, способна вызвать тяжелое заболевание легких.

^ Вентиляция помещений и кондиционирование воздуха [8]. Многие рабочие помещения и комнаты отдыха оборудованы приборами для вентиляции и кондиционирования воздуха. Цель этих приборов - избавить людей от неприятного субъективного ощущения, что воздух «плохой».

Понятие «плохой воздух» не означает воздух с низким содержанием кислорода. Это воздух, содержащий ощутимые количества летучих веществ, выделяемых людьми и их одеждой, и/или сигаретного дыма, выхлопных газов от автомашин и т.д. Напротив, «хороший воздух» характеризуется не повышенным содержанием кислорода, а очень низкой концентрацией указанных веществ. Даже в лесу содержание кислорода в воздухе не очень высоко; количество в воздухе СО2, необходимого для фотосинтеза, и скорость последнего слишком малы для того, чтобы обеспечить заметное повышение содержания О2.

Поглотительные фильтры используют для регенерации воздуха редко. Обычно она достигается за счет поступления свежего воздуха извне в количествах, достаточных, чтобы концентрация нежелательных веществ поддерживалась на низком уровне. Содержание СО2 в воздухе помещений служит полезным индикатором тою, сколько свежего воздуха необходимо добавить. Концентрации ниже 0,15· 10 2 (число Петтенкофера) в обычных условиях не вызывают ни раздражения, ни нарушений. Если состав воздуха в помещениях регулируется на основании этого показателя, можно сэкономить значительное количество энергии на кондиционировании воздуха (за счет оптимизации количества добавляемого свежего воздуха).

Системы кондиционирования воздуха. Небольшие кондиционеры просто охлаждают и высушивают воздух (так как водяной пар конденсируется в холодильной установке), что обеспечивает освежающий эффект и тем самым помогает переносить высокие температуры окружающей среды. Более сложные приборы регулируют температуру и влажность воздуха в соответствии с заданными параметрами. В некоторых помещениях, например в операционных и на участках сборки микросхем, воздух должен быть, кроме того, очищен от микробов и пыли; в таких случаях следует принять меры, чтобы воздушные фильтры и увлажнители не стали субстратами для размножения бактерий. Чтобы создать температурный комфорт в помещениях с вентиляцией и кондиционированием воздуха, важно предотвратить сквозняки - потоки воздуха со скоростью более 0,1 м/с.
^

27.4. Шум, вибрация и ускорение

Шум

Шумом считаются нежелательные звуки, вызывающие нарушения и повреждения слуховой системы. Действие шума можно разделить на ушное и внеушное. Первое вызывает обратимое оглушение (временное повышение слухового порога или снижение кривой аудиограммы, ср. с. 295) либо ста-

^ ГЛАВА 27. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ 721

бильное повреждение. Среди внеушных эффектов шума можно назвать нарушения слуховой связи, снижение работоспособности и других психологических показателей, а также нарушение сна, влияющее на многие физиологические функции. Шум - это типичный компонент нагрузки на многих производствах. Его интенсивность можно измерить приборами, регистрирующими уровни громкости, обычно в дБ (А) (см. с. 287). При оценке шума следует принимать во внимание длительность воздействия. Уровень длительно действующего шума (средний уровень) рассчитывают для 8-часового периода работы или, в случае экологических шумов, для 16 дневных или 8 ночных часов. Примеры воздействия шума на человека приведены в табл. 27.6.



Таблица 27.6. Классификация шумовых нагрузок и их воздействие на человека (по [6] с изменениями)

Уровень шума

Уровень звука, ДБ(А)

Результаты воздействия

I

30 65

Психологические реакции, иногда психические расстройства

II

65-90

Те же, что при уровне I плюс физиологические реакции, особенно вегетативных регуляторных систем (повышение частоты сокращений сердца и кровяного давления, сужение периферических сосудов, рефлекторное повышение мышечного тонуса, нарушение сна)

III

90-120

Те же, что при уровнях I и 11 плюс обратимое оглушение, стабильное снижение слуха после воздействия в течение многих лет

IV

> 120

Те же, что при уровнях I — III плюс повреждение нервных клеток

^ Действие шума сначала ощущается психологически; в зависимости от ситуации и характера шума даже его низкие интенсивности могут восприниматься как утомляющие или раздражающие. Люди становятся особенно чувствительными, когда приходит время ночного отдыха,например, ему мешает шум автомобилей, поезда или самолета. Желательным верхним пределом шума в ночное время суток считают уровень 35 дБ (А) (табл. 27.7).



Таблица 27.7. Величины предельно допустимых уровней шума в различных зонах в соответствии со стандартами, принятыми в Германии (норма VDI 2058, раздел 1), дБ (А)




День

Ночь

Курорты

45

35

Чисто жилые зоны

50

35

Смешанные зоны (например, в центре города)

60

45

Кроме психологических и эмоциональных реакций шум вызывает также различные физиологические ответы,

которые в экстремальной ситуации могут привести к явным нарушениям органа слуха и к психосоматическим расстройствам. Степень повреждения определяется индивидуальной предрасположенностью, а также интенсивностью, характером и длительностью шума. Из людей, подвергающихся воздействию шума интенсивностью 90 дБ (А) (в отсутствие внезапных, взрывных звуков) в течение 8 ч в сутки, через 10 лет около 5% предположительно начнут страдать тугоухостью. При шуме интенсивностью 85 дБ (А) и выше следует носить наушники (ушные заглушки) или другие звукоподавляющие приспособления; тем, кто подвергается действию шума с уровнем 90 дБ (А) и выше, следует регулярно проходить медицинские осмотры.
Вибрация

Колебания (например, машин) передаются на туловище и голову через ноги, ягодицы или руки. Колебаниям подвергается все тело и, в зависимости от их резонансных частот (f0), отдельные органы. Для всего тела сидящего человека /0 = 4-7 Гц; резонансные частоты некоторых органов и частей тела приведены в табл. 27.8.



Таблица 27.8. Резонансные частоты (f0) колебаний различных частей тела и органов человека; колебания вдоль длинной оси тела (по [2])

Часть тела (положение лежа)

fo, Гц

Часть тела (положение сидя)

fo, Гц

Голова

1-4

Позвоночник

3-5

Живот

1,5-6

Желудок

4-5

Ступни

1-3

Глаз

20-25

^ Вибрационные нагрузки воздействуют в основном на водителей различных транспортных средств. Эти нагрузки могут вызвать острое падение работоспособности, общее недомогание или характерные боли; они влияют также на регуляцию тонких движений и (вследствие колебаний глазных яблок) на остроту зрения. Хронические повреждения происходят преимущественно в суставах, особенно локтевых, и сочленениях позвоночника. Лица, работающие с мощными электропилами или другими инструментами с аналогичными рабочими частотами, часто страдают сосудистыми расстройствами в пальцах и кистях рук.
Ускорение

Современные транспортные средства генерируют как положительные, так и отрицательные силы, вызывающие ускорения, которые могут действовать по всем трем осям человеческого тела. Ускорение вдоль линии, проходящей через центр Земли, называется g-нагрузкой. Ускорения, с которыми приходится сталкиваться при пользовании транспортом, могут вызвать заболевания, известные как кинетозы или под более распространенными названиями болезней движения (морская, воздушная, космическая болезни и т.д.).

^ 722 ЧАСТЬ VII. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС, РАБОТА И ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Езда на автомобиле может вызывать автомобильную болезнь (укачивание), особенно если скорость часто меняется. Поскольку ускорение при торможении обычно выше, чем в тех случаях, когда автомобиль набирает скорость, при перевозке больных в положении лежа голова должна находиться впереди по направлению движения. В противном случае значительный объем крови будет при торможении смещаться в нижнюю часть внеторакальной системы с низким давлением: последствия этого сходны с таковыми при ортостатическом обмороке (с. 550).

При полете организм подвергается воздействию особенно больших сил ускорения. Они действуют на сидящего пассажира в лобно-затылочном направлении, когда меняется скорость полета вперед, в различных направлениях—при полете по сложной траектории и вдоль длинной оси тела - при полете по кривой. Во время полетов на реактивных истребителях зарегистрированы перегрузки величиной до 10 g, что в 10 раз больше земного притяжения. Эти изменения ускорения обычно бывают внезапными и кратковременными; они вызывают несколько эффектов: 1) воздушную болезнь; 2) сенсорные иллюзии с нарушением визуальной и вестибулярной ориентации в пространстве; 3) критическое падение артериального давления, когда под действием ускорения, направленного по длинной оси тела, кровь перемещается в нижние конечности в ущерб интраторакальной системе с низким давлением (ср. ортостатический обморок, с. 550).

^ В космическом полете почти полное отсутствие притяжения (микрогравитация) служит причиной разнообразных физиологических реакций: 1) космической болезни, сопровождающейся тошнотой, а иногда рвотой, особенно в течение первых 3 дней; 2) снижения объема крови, вызванного регуляторными механизмами, которые противодействуют начальному переполнению интраторакальной части системы с низким давлением (обратный ортостатизм); 3) атрофии мышц, особенно постуральных, и 4) потери кальция из костей и нарушения баланса электролитов. Передвижение и работа требуют существенного изменения стереотипов движений, которое усваивается лишь со временем.

27.5. Литература

Учебники и руководства

  1. Deutsche Forschungsgemeinschaf (DFG), ed. Maximale Arbeitsplatzkonzentrationen und biologische A^beitsstofftoleranzwerte, 1985. Weinheim: VCH-Verlagsgesellschaft, 1985.

  2. Dupuis H., Zerlett G. Beanspruchung des Menschen durch mechanische Schwingungen-Forschungsbericht GanzKörper-Schwingungen. Schriftenreihe des Hauptverbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaften e.V. (ed.). Bonn: im Eigenverlag, 1984.

  3. EhmO.F. Tauchen-noch sicherer. Rüschlikon-ZürichStuttgart-Wien. A. Müller, 1984.

  4. Grossmann K. FlugmedizinLeitfaden für die Praxis. Köln. Deutscher Ärtze-Verlag, 1985.

  5. Hurtado A. Animals in high altitudes: resident man. In: In: Dill D. В., ed. Handbook of Physiology. Sect. 4. Adaptation on the environment. Washington. Amer. Physiol. Soc, 1964.

  6. Lehmann G. Praktische Arbeitsphysiologie. Stuttgart. Thieme, 1962.

  7. Loewy A. Physiologie des Höhenklimas. Berlin. Springer, 1932.

  8. Recknagel Η.. Sprenger Ε., Hönmann W. Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik. München-Wien. Oldenbourg, 1985.

  9. Reiche! G.. Bolt H.M.. Hettinger Th., Selenka F., Ulmer H.-V.. Ulmer W. Т., eds. Grundlagen der Arbeitsmedizin. Stuttgart-Berlin-Köln-Meinz. Kohlhammer, 1985.




  1. RuffS., Strughold H. Grundriss der Luftfahrtmedizin. München. Barth, 1957.

  2. Stegemann J. Leistungsphysiologie. Stuttgart-New York. Thieme, 1984.

  3. Valentin H.. Klosterkötter W, Lehnen G., Petry H., Rutenfranz J.. Weber G., Wenzel H. G., Wittgens H., Arbeitsmedizin, Bd. 1 und 2, Stuttgart, Thieme, 1979.

  4. Wenzel H.G., Piekarski С Klima und Arbeit. Bayerisches Staats-ministerium für Arbeit und Sozialordnung (ed.). München: im Eigenverlag, 1982.

Оригинальные статьи и обзоры

  1. Lambertsen C.J. Carbon dioxide and respiration in acidbase homeostasis. Anesthesiology, 21, 642 (1960).

  2. Molnar G. W Survival of hypothermia by men immersed in the ocean. J. Amer, Med. Ass., 131 1046 (1946).

  3. Schaad G., Kleinhanss G., Piekarski C. Seebass M., Gorges W Ergonomische Aspekte zur Optimierimg der Versorgung von Schutzräumen mit Atemluft in Notsituationen. Wehrmed. Mschr., 30, 13 (1986).

  4. Seemann K. Sporttauchen - Hinweise und Ratschläge eines Taucherarztes. Dt. Ärztebl., 75, 1701 (1978).

  5. Stigler R. Die Kraft unserer Inspirationsmuskulatur. Pflügers Arch, 139, 234 (1911).
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   42

Схожі:

Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с iconФизиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 313 с
Физиология человека: в 3-х томах / пер с англ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир. 1996.]
Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с iconРуководство по терапевтической гомеопатии: Пер с англ. М.: Атлас, 1994. 205 с
Аллен Х. К. Основания и показания к назначению и характеристики ведущих гомеопатичекских препаратов и нозодов со сравнением их патогенезов:...
Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с iconЛітература
...
Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с iconГлоссарий Глоссарий взят из книги Брамм П., Брамм Д. Микропроцессор 80386 и его программирование: Пер с англ. М.: Мир, 1990,-448 с. Абсолютный адрес
Глоссарий взят из книги Брамм П., Брамм Д. Микропроцессор 80386 и его программирование: Пер с англ. М.: Мир, 1990,-448 с
Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с iconПустыльник Е. И. Статистические методы анализа обработки наблюдений
Базара М., Шетти К. Нелинейное программирование. Теория и алгоритмы: Пер с англ. М.: Мир, 1982. – 583 С
Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с iconСписок рекомендованої літератури
Дункан Д. У. Основополагающие идеи в менеджменте. Уроки основоположников менеджмента и управленческой практики / Пер с англ. — М.:...
Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с iconСписок рекомендованої літератури
Дункан Д. У. Основополагающие идеи в менеджменте. Уроки основоположников менеджмента и управленческой практики / Пер с англ. — М.:...
Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с iconО.І. Рогач [та ін.]; pа ред. О.І. Рогача. К.: Либідь,2003. 784с. Isbn 966-06-0293-6
Мировые финансы[Текст]: пер с англ./ М. В. Энг, Ф. А. Лис, Л. Д. Мауер. М.: ДеКА,1998. 736с. Алф указ.: с. 722-734. Isbn 5-89645-004-4(рус.):...
Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с iconУчебник для вузов системы мвд/ : в 2-х кн под ред проф. А. А. Пушкина (Олександр Анатолійович). Х.: Основа,1996
Цивільне право України : Підручник : у 2-х кн. /за ред. О. В. Дзери, Н. С. Кузнєцової-К.: Юрінком Інтер, 2001; 2002, 2004
Физиология человека. В 3-х томах. Т. Пер с англ./ под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. 198 с iconРуководство по коксованию том пер с немецкого
Продукты каменноугольной смолы из книги: "Руководство по коксованию" том пер с немецкого под ред. О. Гросскинского с. 437 М.: Металлургия,...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи