Тема лекции Солнечная радиация ее гигиеническое значение Гигиеническая

Тема лекции: Солнечная радиация, ее гигиеническое значение. Гигиеническая оценка инсоляционного режима и естественного освещения. 1

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. План лекции Солнце – источник волновых излучений. Биогенное и абиогенное действие инфракрасного излучения. Действие видимого излучения на организм людей. Гигиеническая характеристика видимой части солнечного спектра. Биологическое действие ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовая недостаточность. Искусственные источники ультрафиолетового излучения. 2

Со лнце - единственная звезда cолнечной системы, вокруг которой обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль. 3

Текущий возраст Солнца оценённый с помощью компьютерных моделей звёздной эволюции, равен приблизительно 4, 57 миллиарда лет. Звезда такой массы, как Солнце, должна существовать в общей сложности примерно 10 миллиардов лет. Таким образом, сейчас Солнце находится примерно в середине своего жизненного цикла. На современном этапе в солнечном ядре идут термоядерные реакции превращения водорода в гелий. Каждую секунду в ядре Солнца около 4 миллионов тонн вещества превращается в лучистую энергию, в результате чего генерируется солнечное излучение. 4

Через 4 - 5 миллиардов лет солнце превратится в звезду типа красный гигант. По мере того, как водородное топливо в ядре будет выгорать, его внешняя оболочка будет расширяться, а ядро — сжиматься и нагреваться. Примерно через 7, 8 миллиарда лет, когда температура в ядре достигнет приблизительно 100 миллионов градусов Кельвина, в нём начнётся термоядерная реакция синтеза углерода и кислорода из гелия. На этой фазе развития температурные неустойчивости внутри Солнца приведут к тому, что оно начнёт терять массу и сбрасывать оболочку. По-видимому, расширяющиеся внешние слои Солнца в это время достигнут современной орбиты Земли. При этом исследования показывают, что ещё до этого момента потеря Солнцем массы приведёт к тому, что Земля перейдёт на более далёкую от Солнца орбиту и, таким образом, избежит поглощения внешними слоями солнечной плазмы 5

После того, как Солнце пройдёт фазу красного гиганта, термические пульсации приведут к тому, что его внешняя оболочка будет сорвана и из неё образуется планетарная туманность. В центре этой туманности останется сформированная из очень горячего ядра Солнца звезда типа белый карлик, которая в течение многих миллиардов лет будет постепенно остывать и угасать. 6

7

В центре Солнца находится солнечное ядро. Фотосфера - это видимая поверхность Солнца, которая и является основным источником излучения. Солнце окружает солнечная корона, которая имеет очень высокую температуру, однако она крайне разрежена, поэтому видима невооружённым глазом только в периоды полного солнечного затмения. Протуберанец – плотные конденсации относительно холодного (по сравнению с солнечной короной) вещества, которые поднимаются и удерживаются над поверхностью солнца магнитным полем 8

А. Л. Чижевский называл cолнце «великим дирижером» , указывая на то, что в основе земной цикличности лежит строгая гармония вращения космических тел с ведущей ролью солнца. В 1916 г. ученый впервые обосновал идею влияния солнечной активности на жизнь. 9

10

Одним из наиболее распространённых показателей уровня солнечной активности является число Вольфа, связанное с количеством солнечных пятен на видимой полусфере Солнца. Общий уровень солнечной активности меняется с характерным периодом, примерно равным 11 годам (так называемый «цикл солнечной активности» или «одиннадцатилетний цикл» ). Этот период выдерживается неточно и в XX веке был ближе к 10 годам, а за последние 300 лет варьировался примерно от 7 до 17 лет. Циклам солнечной активности принято приписывать последовательные номера, начиная от условно выбранного первого цикла, максимум которого был в 1761 году. В 2000 году наблюдался максимум 23 -го цикла солнечной активности. 11

Возрастанию солнечной активности сопутствуют развитие эпидемий, рост сердечно сосудистых и психических заболеваний. С солнечной активностью связана степень возбудимости нервной системы, что проявляется в изменении скорости реакции и как следствие - в статистике дорожных происшествий, производственного травматизма, самоубийств. 12

Основной период солнечной и геомагнитной активности составляет около 11 лет. 13

• • • Солнце является источником волновых излучений: инфракрасного, видимого, ультрафиолетового, рентгеновского, гамма-излучения. 14

15

Инфракрасное излучение (760 - 3000 нм) составляет большую часть солнечного электромагнитного спектра. 16

Абиогенное (вредное) действие ИК-излучения: перегревание организма (тепловой или солнечный удар); тахикардия; изменения артериального давления; развитие катаракты. 17

Биогенное (полезное, защитное) действие ИКизлучения: болеутоляющее и противовоспалительное действие. Биогенные свойства ИК-излучения применяются в физиотерапии: для общего облучения – ИК-ванны; для местного – лампы Соллюкс, лампы Минина. 18

19

Освещение - это использование световой энергии Солнца и искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия окружающего мира. Весь воспринимаемый органом зрения человека предметный мир образуется излучением, сосредоточенным в узкой полосе электромагнитных волн длиной от 380 до 760 нм, составляющих так называемую область видимых лучей. Около 90% всей информации о внешнем мире человек получает зрительным путем, поэтому главной задачей производственного освещения является создание наилучших условий для видения. 20

Видимое излучение характеризуют такие величины как световой поток, сила света, освещенность и яркость, связь между которыми показана на рис. 21

Световой поток Ф - поток излучения, оцениваемый по его воздействию на человеческий глаз. Глаз человека неодинаково чувствителен к потокам света с различными длинами волн (наиболее чувствителен глаз при дневном освещении к свету с длиной волны 555 нм. ) Единицей измерения светового потока с точки зрения восприятия его человеческим глазом является люмен (лм) – световой поток от эталонного точечного источника в одну международную свечу, помещенного в вершине телесного угла в 1 стерадиан (стерадиан – телесный угол, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную квадрату радиуса). -3 Световой поток в 1 лм белого цвета равен 4, 6 -10 Вт или 1 Вт = 217 лм. 22

Освещенность Е - отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади этой поверхности. Измеряется в люксах (лк), где люкс - освещенность, при 2 которой на 1 м поверхности равномерно распределен световой поток в 1 люмен. 23

Сила света I — пространственная плотность светового потока F, численно равная отношению светового потока d. F, исходящего от точечного источника, к величине телесного угла dw, в пределах которого он распространяется: За единицу силы света принята кандела (кд). Одна кандела - сила света, испускаемая с поверхности площадью 1/600000 м 2 полного излучателя (государственный световой эталон) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2046, 65 К) и давлении 101325 Па. 24

2 Яркость солнца — около миллиарда кд/м, Яркость L — это поверхностная плотность силы света в данном направлении. Яркость является величиной, непосредственно воспринимаемой глазом человека. Яркость объекта восприятия зависит от освещенности и его отражательной способности. Отражательная способность окружающих нас предметов неодинакова, поэтому при постоянстве солнечного освещения мы можем воспринимать множество оттенков окружающего нас мира. Единицей измерения яркости является кандела 25 2 2 на 1 м (кд/м ).

Видимое излучение солнца имеет длину волны (400 -760 нм). Действие видимого излучения на организм людей: • осуществление зрительной функции; • активизация процессов возбуждения в коре головного мозга; • улучшение деятельности других (кроме зрительного) анализаторов; • положительное влияние на эмоциональную сферу; • усиление биохимических процессов; • активизация обмена веществ; • повышение жизненного тонуса; • регуляция биологических ритмов. 26

Сегодня существует понятие синдрома сезонного расстройства, включающее: n эмоциональные депрессии; n упадок физических сил; n повышенный аппетит; n потребность во сне; n аутичность (замкнутость в себе) в осеннезимний период. 27

Важной особенностью видимого излучения является его способность создавать гамму цветов. 28

Так красный цвет способствует возбуждению; зеленый цвет снотворный, способствует засыпанию; синий – холодящий; оранжевый – усиливает аппетит; 29

желтый тонизирующий, менее всего надоедает, снижает страх, фобии, что можно использовать в стоматологической практике – желтый халат, осенний, желтый пейзаж в рамке перед креслом пациента. 30

Свет является необходимым условием существования человека. Он влияет на состояние высших психических функций и физиологические процессы в организме. Хорошее освещение действует тонизирующее, создает хорошее настроение, улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности. В зависимости от спектрального состава свет может оказывать возбуждающее действие и усиливать чувство тепла (оранжево-красный), или, наоборот, — успокаивающее (желтозеленый), или усиливать тормозные процессы (сине-фиолетовый) 31

32

33

34

? 35

36

Это используется при эстетическом оформлении производственных помещений, окраске оборудования и стен: холодные тона — при высоких температурах и наличии источников тепловыделений, в жарком климате; теплые тона — в случае пониженных температур, необходимости тонизирующего влияния производственной среды на работающих. 37

38

39

40

41

42

43

44

45

Согласно статистике в среднем при различных видах производственной деятельности число несчастных случаев, связанных с неудовлетворительным освещением, составляет 30. . . 50% от общего количества. При зрительных работах, не требующих высокой точности, около 11, 5% травм со смертельным исходом происходит по причине плохого освещения. 46

47

Травматизм глаз при таких работах, непосредственно связанный с неудовлетворительным освещением, составляет от 18% до 25%. Причиной травматизма может быть как непосредственное ухудшение видимости в рабочей зоне, так и повышенное утомление работников, вследствие работы в условиях неудовлетворительного освещения. 48

Кроме травматизма, неблагоприятные условия освещения могут вызывать утомление зрительного анализатора (при систематическом воздействии — развитие дефектов зрения), снижать работоспособность, приводить к профессиональным заболеваниям. 49

50

Возможность отрицательного воздействия условий освещения на работников определяется рядом факторов: • отсутствием или недостаточностью естественного света; • пониженной освещенностью; • повышенной яркостью; • прямой или отраженной блескостью. 51

52

53

54

Влияние агрессивной визуальной среды на эффективность выполняемой работы 55

Влияние агрессивной визуальной среды на эффективность выполняемой работы 56

Глаз - самый активный из органов чувств, он постоянно перемещается в двух основных плоскостях: горизонтальной (вправо-влево) и вертикальной (вверх-вниз). Глаз человека ясно видит окружающие предметы очень малым участком сетчатки (0, 4 мм в диаметре), который получил название «центральной ямки» В области центральной ямки острота зрения максимальна. Она падает к периферическим участкам сетчатки. 57

Перемещения глаза, в основном, достигаются двумя видами движений: медленными и быстрыми. Быстрые на записи движений глаз (фотоэлектронный прибор /ВНИИ медицинского приборостроения, разработчик В. Ф. Ананин/) имеют вид вертикальных прямых тонких линий, которые получили название саккад (от старинного французского слова, переводимого как «хлопок паруса» ). Как можно видеть на записи, саккад довольно много: две и более в секунду. Саккады правого и левого глаза совершенно синхронны и одинаковой амплитуды. Ориентированы саккады также в одном направлении. 58

Автоматия саккад – основа зрительного восприятия 1. П-образный тип (уравновешенные люди) 2. Саккадический тип (возбудимые ) 3. Оптокинетический (скрытое косоглазие) 4. Дрейфовый (спокойные, флегматичные) 5. Взрывной (психические отклонения в скрытой форме) 59

Окружающая среда, в которой человек одномоментно видит большое число одинаковых элементов называется агрессивной визуальной средой. 60

Типичными примерами агрессивных видимых полей являются следующие тесты: 61

62

Это плохо для глаз Это хорошо для глаз 63

64

65

66

67

68

69

Агрессивная визуальная среда Нистагм (непроизвольные колебательные движения глаз) Снижение остроты зрения Близорукость Нарушения сердечного ритма Снижает эффективность выполняемой работы: Двигательное беспокойство Рассеянность внимания Усталость Утомление Переутомление Раздражительность Агрессивность -увеличивается число ошибок; - время выполнения рабочих операций; -снижается продуктивность труда 70

Тест Подставки для бумаг темные не сплошные Подставки для бумаг прозрачные светлые сплошные Решетки на батарее темные полосатые Решетки на батарее фигурные светлые Разлиновка журнала на желтой бумаге серые полосы Разлиновка журнала на белой бумаге светлоголубые полосы Оценка, Р 1, 2 Кагр 83 9, 5 10, 5 1, 4 71 8, 2 12 2, 2 45 9, 0 11 71

72

73

74

75

76

77

78

79

Комнаты психологической разгрузки 80

81

15 мин. сеанс в комнате психологической разгрузки 82

Элементы комнаты психологической разгрузки, влияющие на сенсорику 83

84

? 85

86

Гигиеническая характеристика видимой части солнечного спектра. Интенсивность освещенности рабочего места имеет большое значение для профилактики нарушений зрения, особенно при работах, требующих зрительного напряжения. Нерациональное освещение способствует развитию близорукости. При плохом или неправильном освещении снижается умственная работоспособность, быстрее наступает утомление, ухудшается координация движений. 87

Естественное освещение помещений зависит от светового климата, который складывается из общих климатических условий местности, степени прозрачности атмосферы, а также отражающих способностей окружающей среды. Важное значение имеет также ориентация окон по сторонам света, определяющая инсоляционный режим помещений. В зависимости от ориентации различают три типа инсоляционного режима. 88

Типы инсоляционного режима помещений Инсоляционный Ориентация по режим сторонам света Время инсоляции Процент инсолируемой площади пола Максимальный ЮВ, ЮЗ 5 -6 80 Умеренный Ю, В 3 -5 40 -50 Минимальный СВ, СЗ Менее 30 89

Состояние естественного освещения зависит от расстояния между зданиями, высоты их и близости зеленых насаждений. Существенным фактором, влияющим на интенсивность и продолжительность естественного освещения помещений, является величина, форма и расположение окон, что и учитывается в таких геометрических показателях, как световой коэффициент и коэффициент заглубления. 90

Световой коэффициент (СК) - это отношение площади застекленной части окон к площади пола данного помещения. Вычисляется СК путем деления величины застекленной поверхности на площадь пола, при этом числитель дроби приводится к 1, для чего и числитель, и знаменатель делят на величину числителя. В учебных помещениях СК= 1: 4 -1: 5. 91

Коэффициент заглубления (КЗ) - отношение расстояния от пола до верхнего края окна к глубине помещения, т. е. к расстоянию от светонесущей до противоположной стены. При вычислении КЗ и числитель, и знаменатель тоже делят на величину числителя. КЗ не должен превышать 2, 5. 92

Рис. Определение угла падения (а) и угла отверстия (в) Угол падения показывает, под каким углом лучи света падают на горизонтальную рабочую поверхность. Он должен быть равен не менее 270. Угол падения образуется исходящими из точки измерения (рабочее место) двумя линиями, одна из которых направлена к окну вдоль горизонтальной рабочей поверхности, другая - к верхнему краю окна. Для определения угла падения измеряют расстояние от точки наблюдения до окна и высоту окна (т. е. два катета). По отношению противолежащего катета к прилежащему находят тангенс угла падения: tg а = ВС / АС. Затем по таблице определяют величину угла. 93

Натуральные значения тангенсов а tg а 1 0, 017 16 0, 287 31 0, 601 2 0, 035 17 0, 306 32 0, 625 3 0, 052 18 0, 325 33 0, 649 4 0, 070 19 0, 344 34 0, 675 5 0, 087 20 0, 364 35 0, 700 6 0, 105 21 0, 384 36 0, 727 7 0, 123 22 0, 404 37 0, 754 8 0, 141 23 0, 424 38 0, 781 9 0, 158 24 0, 445 39 0, 810 10 0, 176 25 0, 466 40 0, 839 11 0, 194 26 0, 488 41 0, 869 12 0, 213 27 0, 510 42 0, 900 13 0, 231 28 0, 532 43 0, 933 14 0, 249 29 0, 554 44 0, 966 15 0, 268 30 0, 577 45 1, 000 94

Рис. Определение угла падения (а) и угла отверстия (в) Угол отверстия даёт представление о величине видимой части небосвода, освещающего рабочее место. Он должен быть равен не менее 50. Угол отверстия образуется исходящими из точки измерения двумя линиями, одна из которых направлена к верхнему краю окна, другая - к верхнему краю противостоящего здания. Оценка углов падения и отверстия должна проводиться по отношению к самым удаленным от окна рабочим местам. 95

КЕО - это выраженное в процентах отношение величины естественной освещенности горизонтальной рабочей поверхности внутри помещения к определенной в тот же самый момент освещенности под открытым небосводом при рассеянном освещении. Освещенность определяется с помощью люксметра (люксметр Ю 116). 96

Выполнить задания 1 практикума (см. стр. 18, 19). и 2 из 97

Наиболее биологически активна ультрафиолетовая часть солнечного спектра, которая представлена потоком волн 200 - 400 нм. По характеру биологического действия ультрафиолетовая часть спектра условно делится на три области: n. Длинноволновая область А (400 -320 нм) обладает преимущественно эритемным и загарным действием; n. Средневолновая область В (320 -280 нм) – витаминообразующим (D) действием, обеспечивающее антирахитическое действие; n. Коротковолновая область С (280 – 200 нм)- бактерицидное действие. 98

Абиогенное действие УФ-излучения (при увеличении дозы): n Торможение функций ЦНС, n Лейкоцитоз, n Усиление онкогенеза, n Ожоги, n Фотодерматоз, n Фотоаллергия, n Катаракта, n Рак кожи, глаз. 99

Ультрафиолетовую недостаточность испытывают люди, находящиеся в условиях солнечного голодания: - проживающие в северных широтах, особенно в Заполярье; - работающие в условиях искусственного освещения (шахтеры, работники метро и др. ). 100

Влияние ультрафиолетовой недостаточности на здоровье населения: nснижение адаптационных возможностей организма; nразвитие анемии; nухудшение регенерации тканей, nпонижение сопротивляемости организма, nповышение утомляемости, nрахит (у детей), остеопороз (у взрослых). 101

Профилактика ультрафиолетовой недостаточности: nправильная застройка населенных мест, nохрана атмосферного воздуха от загрязнения, nдостаточное пребывание на открытом воздухе в дневное время, nчистота остекленения, nприменение увиолевого стекла, nразмещение длительно болеющих пациентов на кроватях, ориентированных на южные румбы, nустройство веранд с остеклением из увиолевого или органического стекла, nпрофилактическое облучение. 102

Противопоказания для облучения искусственным УФИ: n заболевания активной формой туберкулеза, n заболевания щитовидной железы, ССС, печени, почек, n выраженный атеросклероз, n малярия, n злокачественные новообразования. 103

В настоящее время практически применяются три типа искусственных источников ультрафиолетового излучения: 1. Эритемные люминесцентные лампы 2. Прямые ртутно-кварцевые лампы 3. Бактерицидные лампы из увиолевого стекла 104

Эритемные люминесцентные лампы ЭУВ - источники ультрафиолетового излучения в областях А и В. Максимум излучения лампы - область В (313 нм). Лампа применяется для профилактического и лечебного облучения детей. Изготавливается лампа ЭУВ из специального сорта стекла (увиолевого), хорошо пропускающего ультрафиолетовое излучение. Изнутри трубка лампы покрыта люминофором (фосфат кальция, активированный талием) и заполнена дозированным количеством ртути с инертным газом при давлении в несколько мм рт. ст. Лампы ЭУВ выпускаются мощностью 15 вт (ЭУВ-15) и 30 вт (ЭУВ-30). Средний срок службы ламп типа ЭУВ - 1000 часов. 105

Прямые ртутно-кварцевые лампы ПРК являются мощными источниками излучения в ультрафиолетовых областях А, В, С и видимой части спектра. Максимум излучения лампы ПРК находится в ультрафиолетовой части, спектра в области В и С). В связи с этим лампы ПРК применяются как для облучения людей профилактическими и лечебными дозами, так и для обеззараживания объектов внешней среды (воздуха, воды и т. д. ). Лампы ПРК для облучения людей применяются с особой осторожностью, так как значительные количества ультрафиолетового излучения области С могут приводить к поражению слизистой глаз (фотоофтальмия), изменению крови. Время облучения и расстояние до лампы строго дозируются, глаза облучаемых лиц и персонала защищаются темными стеклянными очками. Лампа ПРК изготавливается из кварцевого стекла, заполняется дозированным количеством ртути и аргона. В настоящее время применяются лампы ПРК 3 -х типов: ПРК-2 (375 вт), ПРК-4 (220 вт), ПРК-7 (1000 вт), ПРК-10. Средний срок службы ПРК – 800 часов. 106

Бактерицидные лампы из увиолевого стекла БУВ являются источниками ультрафиолетового излучения в области С. Максимум излучения ламп БУВ – 254 нм. Лампы применяются только для обеззараживания объектов внешней среды: воздуха, воды, различных предметов (посуды, игрушек). Дозирование излучения ламп БУВ особенно тщательно, так как коротковолновое ультрафиолетовое излучение обладает значительным абиотическим действием. Глаза необходимо защищать стеклянными очками для профилактики фотоофтальмии. Лампы БУВ изготавливаются из увиолевого стекла и заполняются аргоном с дозированным количеством ртути при давлении 10 мм рт. ст. Промышленность производит лампы номинальной мощностью 15 вт (БУВ-15), 30 вт (БУВ-30), 60 вт (БУВ 60) и 30 вт с повышенной плотностью (БУВ-30 П). 107

108

Облучатели Дезар комплектуются лампами Philips (Нидерланды). Срок службы: 8000 ч. 109

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа ОБР 15 Облучатель-рециркулятор бактерицидный предназначен для обеззараживания воздуха помещений в присутствии людей. Отсутствие коротковолнового УФ-излучения вне рециркулятора и заметной концентрации озона, а также реализация функции светильника делают облучатель безопасным для человека, и эффектной установкой для дезинфекции воздуха. Область применения Помещения лечебно-профилактических учреждений а также общественные учреждения, в том числе школьные и дошкольные учреждения, предприятия общественного питания, парикмахерские, салоны красоты. Частные дома (особенно в период эпидемий острых респираторных заболеваний). СООТВЕТСТВУЕТ ТРЕБОВАНИЯМ САНПИН 110 2. 1199 -03