Значение воздуха для человека. Представления об атмосфере. Состав воздуха. Нормативные требования к воздушной среде учебных помещений

Воздушная среда, составляющая земную атмосферу представляет собой смесь газов, в которой содержится 27 газообразных веществ. Воздух необходим всем аэробным существам для дыхания.

Дыхание – это процесс получения энергии каждой живой клеткой.

В атмосфере существует постоянный круговорот этих газов, поэтому состав постоянен. Но состав атмосферного воздуха может меняться в основном за счет техногенной деятельности человека, выбросов автомобилей, предприятий. В выдыхаемом воздухе содержится на 25% меньше кислорода, чем во вдыхаемом воздухе, а уровень углекислого газа в 100 раз больше. Граница допустимого снижения кислорода в закрытых помещениях – 17-18%.

Человеку в сутки требуется 13-14 м3 воздуха (без интенсивной работы). В покое – 12л в час. При физ. работе – в 10 раз больше (~120л).

Чистый атмосферный воздух содержит в своем составе:

· Азот (78%) – необходим всем живым организмам для биосинтеза белка. В большом количестве содержится в мясе и рыбе. В условиях высокого давления N вызывает отравление организма. Поэтому при работе (водолазы, аквалангисты) в дыхательной смеси N заменяют He; · Кислород (21%) – самая важная составляющая воздуха. Расходуется на процессы окисления и горения. Несмотря на значительных расход, его содержание практически не изменяется. Наш организм очень чувствителен к недостатку O2. Снижение содержания до 17% вызывает учащение пульса. Содержание 7-8% несовместимо с жизнью; · Углекислый газ (0,03%) – является мощным гуморальным возбудителем дыхательного центра. Не накапливается в атмосфере, т. к. осаждается с осадками и поглощается растениями в процессе фотосинтеза. Норма содержания – 0,7 мл/л, 4% - вызывает головную боль, шум в ушах, 8% - смерть; · Инертные газы (всего 27 газообразных веществ) – все остальное.

В спортзале и в залах для занятий секций температура воздуха должна быть 15-17°С; в раздевалке - 19-23°С. Уроки физкультуры следует проводить только в хорошо проветриваемых залах. Во время занятий необходимо открывать одно-два окна с подветренной стороны помещения при температуре наружного воздуха выше +5° С и слабом ветре. При более низкой температуре и большей скорости движения воздуха занятия в зале должны проходить при открытых фрамугах, а сквозное проветривание — во время перемен в отсутствие учащихся. Когда температура воздуха в зале достигнет 15—17°С, проветривание прекращают.
Температура и влажность воздуха. Контроль за данными показателями в учебных и спортивных помещениях

Температура воздуха

Лучи солнца пробивают атмосферу и создают необходимую для жизни температуру для жизни на Земле.

Температура воздуха зависит от нескольких факторов:

· Географическая широта, а значит и от угла падения солнечных лучей; · Высота над уровнем моря; · Близость от морей и океанов.

Для всех теплокровных организмов выработалась способность к терморегуляции.

В условиях повышенной температуры у человека включается:

· Потоотделение. Испарение 1 грамма воды с поверхности тела приводит к потере 0,6 ккал; · Глубокое и частое дыхание; · Расширяются периферические (поверхностные) кожные кровеносные сосуды; · Двигательная пассивность.

В условиях низкой температуры (потовые железы и их потоки закрываются):

· Протоки потовых желез сужаются; · Кровь перераспределяется к внутренним органам, расширяются внутренние органы, насыщаются кровью; · Дыхание редкое и поверхностное; · Мышечная активность повышается.

Оптимальная температура:

· В жилых помещениях – 20-22°; · В спортивных залах – 16-18°; · В бассейне – на 2° выше температуры воды.

Незначительные слабые, но длительные охлаждения частей тела человека опаснее, чем резкие быстрые, т. к. это подпороговые раздражения, которые не вызывают активации защитных функций организма – это приводит к заболеваниям локального характера.

Влажность воздуха

Температура воздуха всегда воспринимается на фоне влажности. Влажность обеспечивается присутствием водяных паров в воздухе. Влажность измеряется несколькими параметрами.

Влажность бывает:

· Абсолютная влажность – упругость или давление водяных паров в данном объеме воздуха в данный момент времени при данной температуре; · Максимальная влажность – упругость водяных паров в данном объеме воздуха при данной температуре, но в условиях полного насыщения влагой; · Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженная в процентах.

Для человека оптимальная влажность – 30-60%. При низкой влажности (ниже 30%) сужаются, высыхают слизистые оболочки, появляются микротрещинки в слизистых. При излишне высокой влажности воздуха и высокой температуре возникают опасности перегрева, или теплового удара. А при низкой температуре и высокой влажности возникает переохлаждение.

Атмосферное давление и движение воздуха, контроль за данными показателями в учебных и спортивных помещениях.

Атмосферное давление

АД – величина непостоянная и неравномерная, создается тяжестью воздуха. Его уровень зависит от:

· Географической местности; · Времени года и суток; · Температуры воздуха. · Высота над уровнем моря.

Атмосферное давление создается массой воздуха толщиной в 1 атмосферу. Измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст).

Норма АД - 760 мм. рт. ст на уровне моря на широте 45° при температуре 0°.

Величина давления прямо влияет на насыщаемость крови газами.

Особенно опасен для организма человека перепад давления. Когда давление переходит с высокого в низкое избыток газов, растворенных в крови при дыхании не может удержаться в ней (в крови) и выходит прямо в сосуды в виде пузырьков (воздушная эмболия), нарушается кровообращение.

В норме АД не ощущается, т. к. оно во внутренней среде организма уравновешено с упругостью газов в крови. Если резко изменить АД, то возникнет значительное внутреннее несоответствие внешнему Д. Т. о., если поместить человека в область высокого Д, то большое кол-во газов насыщает кровь. Если затем резко АД понизить, то весь избыток газов в виде пузырьков высвободится с кровью к тканям, вызывая смерть (воздушная эмболия). С поднятиями на высоту вместе с АД падает и порциональное Д кислорода. Это приводит к недостатку кислорода в тканях (гипоксия) и развивается «горная болезнь» (затруднение дыхания, шум и боль в ушах, боль в животе, носовое и ушное кровотечение)

Обычные суточные колебания давления не превышают 4-5 мм. рт. ст. Годовые колебания не превышают 20-30 мм. рт. ст.

Для нормального обеспечения кислородом организма его давление в воздухе не должно быть ниже 100 мм. рт. ст. (соответствует высоте над уровнем моря 4 км).

В условиях низкого давления, низкого содержания кислорода у человека развивается горная болезнь:

· Головокружение или головные боли; · Боль в ушах; · Затруднение дыхания; · Кровотечения; · Отдышка; · Сонливость; · Понижение внимания и координации движения.

Движение воздуха

Движение воздуха происходит по причине неравномерного прогревания воздуха в различных областях земного шара. Степень прогревания зависит от географической широты, от состояния атмосферы и уровня ее загрязненности. Холодный воздух значительно тяжелее теплого. В зоне холодного воздуха формируется высокое давление, и наоборот, в зоне теплого – низкое, и тогда воздушные массы из области высокого давления перемещаются в область низкого. Чем больше перепад Д, тем выше скорость движения воздуха.

Циклоны – теплые влажные воздушные массы. Формируются в зоне низкого давления над морями и океанами.

Антициклоны – сухие холодные массы, формируются над материками.

Фены – сухие горные теплые ветры.

Бризы – постоянные ветры. Ночью дуют с суши на море, днем с моря на сушу.

Наиболее благоприятно движение воздуха 1-4 м/с, 4-7 м/с – действует раздражающе на человека, свыше 7 м/с – движение воздуха действует отрицательно (разрушающе).

В жилых, рабочих и учебных помещениях движение считается нормальным до 0,3 м/с, в спортзалах – до 0,5 м/с (кроме зала борьбы и зала для тенниса), в бассейнах – 0,1 м/с.

Движение воздуха характеризуется не только скоростью, но и направлением. Для каждой местности характерна закономерная повторяемость ветров преимущественно одного направления. Для выражения этой закономерности используется роза ветров - векторная диаграмма, характеризующая режим ветра в данном месте по многолетним наблюдениям. Длины лучей, расходящихся от центра диаграммы в разных направлениях (румбах горизонта), пропорциональны повторяемости ветров этих направлений («откуда» дует ветер).

Движение воздуха приводит к охлаждению и раздражает рецепторы, что автоматически улучшает обмен веществ. Гигиеническое значение движения воздуха заключается в том, что оно способствует вентиляции помещений, а также играет важную роль в удалении и самоочищении поступающих в атмосферу загрязнений.