Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерства здравоохранения и социального развития
Российской Федерации
ГИГИЕНА ВОЗДУХА
Руководство к практическим занятиям по разделу «Гигиена воздуха»
для студентов, обучающихся по специальности
«Лечебное дело» – 06.01.01 (65)
УДК 613.95:371.711
Гигиена воздуха: Руководство к практическим занятиям для студентов лечебного факультета /Авторы: Т.Р. Зyлькaрнаев, Е.Н. Мурысева, О.В. Тюрина, Х.З. Шубина. - Уфа: Изд-во ГБОУ ВПО БГМУ Минздравсоцразвития России, 2011. – 35 с.
Руководство к практическим занятиям по разделу «Гигиена воздуха», составлено в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования. – М., 2000.
В руководстве представлены три темы: «Гигиеническая оценка физических свойств воздуха», «Солнечная радиация и ее гигиеническое значение. Оценка естественного и искусственного освещения помещений» и «Гигиеническая оценка химического состава воздуха».
Все темы составлены по единой схеме: обоснование актуальности и целей занятия, задания для самоподготовки - теоретические вопросы для подготовки к занятию, перечень рекомендуемой литературы, методики практических работ, примеры тестового контроля и ситуационных задач, эталоны ответов к ним, технологическая карта занятия.
Данное руководство поможет студентам в овладении теоретическим материалом и практическими навыками при подготовке к практическим занятиям, при выполнении самостоятельных работ на объектах, а также будет способствовать более успешной подготовке к экзаменам.
Печатается по рекомендации Координационного научно–методического совета по оптимизации учебного процесса ГБОУ ВПО БГМУ
Рецензенты:
Д.м.н., ученый секретарь отделения
медико-биологических наук академии наук РБ Н.Н. Егорова
К.м.н., доцент кафедры общественного здоровья и организации здравоохранения М.Ю. Павлова
© ГБОУ ВПО БГМУ Минздравсоцразвития России, 2011
ОГЛАВЛЕНИЕ
|
Стр. |
|
|
4 |
|
5 |
|
17 |
|
24 |
ВВЕДЕНИЕ
Существование воздушной среды является обязательным условием поддержания жизни на Земном шаре. Воздушная среда необходима для дыхания человека, животных и растений, она является также резервуаром, принимающим газообразные продукты их обмена веществ. Через воздушную среду совершаются процессы теплообмена организма с внешней средой.
Воздушная среда позволяет человеку ориентироваться в окружающей обстановке, воспринимать органами чувств различные сигналы, чтобы судить о состоянии окружающей среды.
Воздушная среда оказывает существенное влияние на многие энергетические, геологические и гидрологические процессы, происходящие на поверхности Земли. Она служит одним из главных факторов климатообразования, профилактическим и лечебным фактором (закаливание, климатотерапия).
Воздух является источником некоторых видов сырья, запасы которого практически неисчерпаемы; из него добывают азот, кислород, аргон и гелий.
С гигиенической точки зрения воздушная среда неоднородна. Различают атмосферный воздух, воздух жилых и общественных зданий, воздух промышленных предприятий. Настоящее пособие посвящено изучению атмосферного воздуха и воздуха различных помещений. Воздух промышленных предприятий рассматривается в теме «Гигиена труда».
При гигиенической оценке воздуха необходимо учитывать: физические свойства воздуха – барометрическое давление, температуру, влажность, скорость движения, солнечную радиацию, электрическое состояние, радиоактивность; химический состав – содержание естественных составных частей и химических примесей; механические примеси – содержание пыли и дыма; микроорганизмы – число бактерий, их патогенность.
В процессе развития человеческого организма между ним и воздушной средой создалось тесное взаимодействие, нарушение которого может неблагоприятно влиять на организм. Значительные изменения физических и химических свойств воздуха могут привести к нарушению здоровья и снижению качества жизни.
Перед гигиеной стоят следующие задачи: 1. изучение природных и антропогенных факторов воздушной среды, оказывающих влияние на здоровье человека; 2. изучение закономерностей влияния этих факторов на организм человека; 3. научное обоснование и разработка гигиенических нормативов, правил и мероприятий по устранению или ограничению до безопасных уровней неблагоприятно действующих факторов и по максимальному использованию факторов, положительно влияющих на организм человека. Реализация данных задач позволяет предупредить возникновение предпатологических и патологических состояний и, в конечном итоге, сохранить здоровье человека, что является основным направлением деятельности врача лечебного профиля.
Тема 6. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЗДУХА И ИХ
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Актуальность темы. Воздух является одним из важнейших объектов окружающей человека среды. Без воздуха немыслимо сколько-нибудь продолжительное сохранение жизненных функций организма. Состояние атмосферы постоянно влияет на человека. В первую очередь он испытывает воздействие физических факторов: атмосферного давления, температуры, влажности, движения воздушных масс. Резкие изменения физических свойств воздуха могут оказать неблагоприятное влияние на здоровье человека, его работоспособность вследствие перенапряжения аппарата терморегуляции и нарушения теплового баланса.
Гигиеническая оценка физических факторов воздуха позволяет дать их характеристику, сделать вывод об их влиянии на здоровье человека и в соответствии с этим правильно организовать профилактические мероприятия по устранению или снижению их неблагоприятного воздействия.
Общая цель. Усвоить значение физических свойств (атмосферное давление, температура, влажность, движение воздушных масс) атмосферного воздуха и воздуха жилых и общественных помещений, их влияние на организм человека, а также профилактические мероприятия по устранению или снижению их неблагоприятного воздействия. Овладеть методами определения физических свойств воздуха и уметь дать полученным результатам гигиеническую оценку.
Конкретные цели. Уметь:
Для реализации целей обучения необходимы базисные знания:
Информацию, необходимую для формирования знаний, можно найти в следующих учебниках:
Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение целевых видов деятельности:
Самостоятельная работа студентов
Определение атмосферного давления, температуры, влажности,
скорости движения воздуха
Приборы для определения атмосферного давления
Приборы для определения температуры воздуха
Измерение температуры воздуха проводят с помощью ртутных и спиртовых термометров. Наибольшее распространение получили ртутные термометры. Это объясняется их большой точностью и возможностью применения в широких пределах от -35° до +35°С. Спиртовые термометры менее точны, так как спирт при нагревании выше 0°С расширяется неравномерно, но зато они дают возможность измерить очень низкие температуры. Термометры градуируются в градусах Цельсия.
Исследование температурного режима воздуха помещений
Измерение проводят в пяти точках: по вертикали - в трех точках: 0,1 – 1 – 1,5 м от пола (колебания температуры не должны превышать 2,5° между крайними точками измерения); по горизонтали - в двух точках: 10-15 см от наружной и внутренней стен помещения на высоте 1,5 м (колебания температуры не должны превышать 2°). Средняя температура воздуха в учебных комнатах, жилых помещениях, больничных палатах должны находиться в пределах 18-20°С, в спортивных залах - 14-16°С, в ротных спальнях казарм, школьных мастерских - 16- 18°С, в операционных - 22°С.
Приборы для определения влажности воздуха
Относительная влажность воздуха в различных помещениях нор мируется в пределах 30-70%.
Приборы для определения скорости движения воздуха
Пример.
До наблюдения: После наблюдения:
1 малая стрелка (1000) - 4 между 4 и 5
2 малая стрелка (100) - 2 между 6 и 7
Большая стрелка - 0 80
Запись - 4200 4680
Разница = 4680 - 4200 = 480 м
Скорость движения воздуха = 480 м : 300 сек = 1,6 м/сек.
Установлено, что оптимальное тепловое самочувствие у лиц так называемых сидячих профессий совпадает с величиной охлаждения кататермометра в пределах 5,5 -7,0 мкал/см2 х сек.
Для нахождения скорости движения воздуха предварительно оп ределяют выражение Н/Q (Q – разность между средней температурой тела 36,5° и температурой окружающего воздуха). Затем по таблице находят соответствующую этой величине скорость движения воздуха.
Скорость движения воздуха в учебных комнатах, жилых помеще ниях нормируется в пределах 0,2 - 0,4 м/сек, в операционных - 0,15 м/сек.
В настоящее время для измерения физических свойств воздуха предлагаются разнообразные приборы. Измеренные ими показатели выводятся в цифровом виде на дисплей. Многие приборы имеют встроенную память, выход на компьютер. Приводим примеры некоторых из них:
Комплексные измерители физических свойств воздуха
«Метеометры МЭС» – цифровые комбинированные приборы. Предназначены для измерения атмосферного давления от 80 до 110 КПа (600-825 мм. рт. ст.), температуры (от -10 до +50°С), относительной влажности (от 30 до 98 %), скорости воздушного потока (от 0,1 до
20 м/сек) внутри помещений и в вентиляционных трубопроводах. Могут работать в условиях значительной запыленности и наличия агрессивных газов.
Приборы для измерения температуры
Приборы для измерения температуры и влажности
Приборы для измерения скорости движения воздуха
Приборы для измерения температуры и скорости движения воздуха
Определение кратности обмена воздуха
Кратность воздухообмена - величина, показывающая сколько раз обменивается воздух в помещении за один час. Кратность воздухообмена определяется по формуле:
величина вентиляционного воздуха (м3/час)
К= —————————————————
объем помещения (м3)
Величину вентиляционного воздуха (количество воздуха, поступающего через вентиляционное отверстие в один час) вычисляют по формуле:
S х V х 3600, где S - площадь вентиляционного отверстия, V - скорость движения воздуха в м/сек, 3600 - время в секундах.
Нормируемая кратность обмена воздуха в жилых помещениях - 1,5; в учебных комнатах - 3 раза в час.
Для определения уровня знаний студентам будут предложены тесты и ситуационные задачи.
Примеры тестов.
1. На какой высоте появляются начальные симптомы высотной болезни?
II. Перечислите показатели микроклимата жилых помещений
III. Укажите норму температуры воздуха для жилых помещений
IV. Дайте определение относительной влажности воздуха
V. Укажите приборы для определения скорости движения воздуха
VI. Составление розы ветров необходимо
VII. Как рассчитать кратность воздухообмена?
VIII. Укажите меры профилактики метеотропных заболеваний
Эталоны ответов к тестам.
I – 3 V – 1,3
II – 4 VI – 5
III – 2 VII – 3
IV – 5 VIII – 1,4,5
Примеры ситуационных задач.
Задача 1.
Рассчитайте и оцените охлаждающие свойства и скорость движения воздуха в жилом помещении, если время опускания столбика спирта кататермометра равно 120 сек, фактор прибора – 480 мкал/см2 х сек, температура окружающего воздуха – 23,50С.
Задача 2.
В районе предполагаемого строительства нефтеперерабатывающего завода определялась частота (повторяемость) ветров. Полученные результаты: С - 40 %, СВ - 10 %, В - 10 %, ЮВ - 5 %, Ю - 5 %, ЮЗ - 15 %, З - 10 %, СЗ -
10 %. Дайте определение розы ветров. Постройте розу ветров. Укажите господствующее направление ветров в данной местности. Где должно быть расположено предприятие по отношению к жилой зоне?
Эталоны ответов к ситуационным задачам
Задача 1.
Охлаждающая способность воздуха (Н)
Заключение. Охлаждающая способность и скорость движения воздуха меньше нормы (норма – 5,5 – 7 мкал/см2 х сек и 0,2-0,4 м/сек соответственно).
Задача 2.
Роза ветров – графическое изображение частоты (повторяемости) ветров по румбам, наблюдающееся в данной местности в течение года.
Роза ветров строится путем откладывания от центра на линиях главных (С–Ю, З–В) и промежуточных (СЗ – ЮВ и СВ – ЮЗ) румбов в определенном масштабе отрезков, соответствую-щих числу (повторяемости) ветров в данном направлении за период наблюдения. Концы отрезков соединяют прямыми линиями. Штиль изображается окружностью в центре розы ветров; радиус окружности должен соответство-вать числу штилей.
Заключение. Господствующее направление ветров – северное. Предприятие должно быть расположено с подветренной стороны по отношению к жилой зоне, т.е. южнее.
Краткие указания к работе студентов на практическом занятии
Преподаватель осуществляет мотивационное введение в занятие, проводит контроль и корректировку исходного уровня знаний-умений, разбирает узловые вопросы темы.
Затем студенты приступают к 1. определению физических свойств воздуха учебной комнаты, оформлению заключения; 2. решению ситуационных задач.
Преподаватель принимает заключения по практической работе и ответы на ситуационные задачи, осуществляет их корректировку.
Технологическая карта занятия
|
№ п/п |
Этапы |
Вре-мя, мин. |
Учебные пособия |
Место проведе-ния |
|
|
Средства обучения |
Обору-дование |
||||
|
1 |
Мотивационное введение в занятие |
5 |
Учебная лаборато-рия |
||
|
2 |
Контроль и корректировка исходного уровня знаний-умений студентов |
25 |
Наборы для тестирования |
– // – |
|
|
3 |
Проверка готовности студентов по узловым вопросам |
60 |
Методические указания, таблицы |
– // – |
|
|
4 |
Самостоятельная работа студентов (знакомство с устройством и принципом работы приборов; определение температурного режима, относительной влажности и скорости движения воздуха, кратности воздухообмена) |
55 |
Прибо-ры |
– // – |
|
|
5 |
Решение ситуационных |
25 |
Набор ситуационных задач |
– // – |
|
|
6 |
Обобщение темы, подведение итогов |
10 |
– // – |
Тема 7. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО
СОСТАВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА
И ВОЗДУХА ПОМЕЩЕНИЙ
Актуальность темы. Воздушная среда, составляющая земную атмосферу, представляет собой смесь газов. Естественные составные части атмосферного воздуха представлены азотом, кислородом, двуокисью углерода и инертными газами. В небольшом количестве атмосферный воздух содержит озон, закись азота, йод, метан. Всего в чистой атмосфере обнаружены 27 химических газообразных веществ. Благодаря кругообороту воздушных течений, состав этот постоянен. Кроме естественных составных частей, в атмосфере содержатся разнообразные загрязнения, вносимые в нее за счет производственной деятельности человека (окись углерода, сернистый газ, сероводород, окислы азота, углеводороды и др.). Масштабы искусственного загрязнения воздуха с каждым годом увеличиваются. В жилых помещениях изменения химического состава воздуха связано с пребыванием людей и некоторыми бытовыми процессами. Совершенно очевидно, что химический состав проходимого через легкие воздуха небезразличен для организма и любые его изменения могут вызвать значительные отклонения в состоянии здоровья человека. Гигиеническая оценка химического состава атмосферного воздуха и воздуха жилых и общественных помещений позволяет охарактеризовать его качество, возможное влияние на здоровье населения и определить мероприятия по предупреждению его неблагоприятного воздействия.
Общая цель. Усвоить химический состав атмосферного воздуха и воздуха жилых и общественных помещений, его влияние на здоровье человека и профилактические мероприятия по предупреждению неблагоприятного воздействия. Овладеть методикой гигиенической оценки химического состава воздуха.
Конкретные цели. Уметь:
Для реализации цели и задач обучения необходимы базисные знания:
Информацию, необходимую для формирования знаний, можно найти в следующих учебниках:
Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение целевых видов деятельности:
Самостоятельная работа студентов
Содержание углекислоты в воздухе помещений является важнейшим критерием степени его загрязнения. Сама по себе углекислота в тех количествах, в которых она может накапливаться в помещениях, не способна причинить вред организму. В то же время углекислота является весьма чувствительным и легко определяемым косвенным показателем загрязнения воздуха помещений в зависимости от присутствия людей, т.к. параллельно с увеличением её содержания наблюдается одновременно накопление в воздухе дурнопахнущих газов (летучие органические кислоты жирного ряда, меркаптан, сероводород, углеводороды и др.) и ухудшение физических свойств воздуха.
Таким образом, определяя содержание углекислоты в воздухе, можно, в известной степени, судить о состоянии воздуха в данном помещении.
Определение углекислого газа методом Гессе
Принцип метода: после отбора пробы воздуха в бутыль известной ёмкости вносится определённое количество раствора едкого барита. Последний быстро поглощает углекислый газ из воздуха, содержащегося в бутыли, образуя нерастворимую соль - углекислый барий. При этом титр едкого барита становится меньше истинного. По разнице истинного титра едкого барита и титра после связывания СО2 вычисляется количество углекислого газа в исследуемом воздухе.
Отбор пробы воздуха. Воздух для исследования забирается в бутыль (ёмкостью 0,5 - 0,7 л), предварительно заполненную до краёв водой. В исследуемом помещении вода из бутыли выливается и бутыль закрывается резиновой пробкой. При выливании необходимо исключить возможность загрязнения отбираемой пробы выдыхаемым воздухом исследователя. Для этого в момент отбора пробы достаточно отвернуть лицо в сторону.
Порядок исследования. В бутыль с пробой воздуха из бюретки отмеривают 25 мл едкого барита и вносят 3 капли фенолфталеина (при внесении реактивов необходимо вынимать не всю пробку, а только стеклянную палочку). После добавления реактивов содержимое бутыли встряхивают 10 минут. По истечении срока несвязанный с углекислым газом едкий барит оттитровывают точным раствором щавелевой кислоты до обесцвечивания.
Определение истинного титра едкого барита. Вследствие нестойкости едкого барита необходимо определять его истинный титр при каждом анализе воздуха. Определение ведётся во флаконе ёмкостью 100 мл с воздухом, не содержащим углекислый газ. С этой целью воздух этого флакона с помощью мехов продувают через натронную известь, поглощающую углекислый газ. Для полной замены воздуха во флаконе достаточно 8-10 качаний мехов.
После продувания во флакон отмеривается 25 мл едкого барита и 3 капли фенолфталеина. Титрование ведётся раствором щавелевой кислоты до обесцвечивания. Это даёт истинный титр едкого барита. Он будет всегда больше, чем результат титрования бутыли с пробой исследуемого воздуха.
Расчёт содержания углекислого газа.
Допустим, что:
а) истинный титр барита равен 26,1 мл щавелевой кислоты;
б) титр барита после поглощения углекислоты из воздуха в объёме бутыли
600 мл равен 23 мл щавелевой кислоты;
в) разница в титре 26,1 – 23,0=3,1 мл щавелевой кислоты.
Следовательно, при титровании бутыли с пробой воздуха титр оказался меньше истинного на 3,1 мл щавелевой кислоты.
I мл раствора щавелевой кислоты соответствует в реакции 0,1 мл углекислоты. Отсюда следует, что в 600 мл воздуха содержится углекислоты:
3,1 х 0,1= 0,31 мл.
Содержание углекислоты принято выражать в о/оо, т.е. в 1000 мл (литр) воздуха. Следовательно:
в 600 мл воздуха ——— 0,31 мл углекислоты
в 1000 мл воздуха ——— Х мл углекислоты
0,31 мл х 1000 мл
Х=-------------------------- = 0,51 о/оо
600мл
Гигиеническая норма содержания углекислого газа допускается до 1,00/оо.
По результатам исследований оформляется гигиеническое заключение.
При проведении санитарного и экологического контроля атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны для определения химических и механических примесей в настоящее время используются разнообразные приборы. Приводим примеры некоторых из них:
(описание приборов дано в теме «Гигиена труда»).
Для определения уровня знаний студентам будут предложены тесты и ситуационные задачи.
Примеры тестов.
I. Укажите содержание кислорода в атмосферном воздухе
II. При каком содержании углекислого газа в воздухе наступает
ухудшение самочувствия человека
III. Перечислите возможное влияние дурнопахнущих газов на организм
человека
IV. Где встречаются повышенные концентрации озона?
V. Укажите симптомы, характерные для отравления сернистым газом
VI. Укажите неспецифическое действие химических примесей атмосферного
воздуха на организм человека
VII.Назовите санитарно-технические мероприятия по охране
атмосферного воздуха
VIII. Укажите гигиенические регламенты для химических веществ в
атмосферном воздухе
Эталоны ответов к тестам.
I – 3 V – 1,4
II – 3 VI– 2,3,5
III – 2,4,5 VII – 4
IV– 1,3 VIII – 2,4,5
Примеры ситуационных задач.
Задача 1.
Рассчитайте необходимый объём воздуха и кратность воздухообмена для спортивного зала объемом 400м3, если в нем одновременно занимаются 25 человек. Спортсмен выдыхает 40 л углекислого газа в час. Укажите гигиеническое значение этого показателя для закрытых помещений.
Задача 2.
По данным исследования атмосферного воздуха селитебной зоны г. N, среднесуточные концентрации в воздухе составляли: двуокись азота –
0,06 мг/ м3 , сернистый газ – 0,6 мг/ м3 , аммиак – 0,04 мг/ м3 , ртуть –
0,0002 мг/ м3 , окись углерода – 6 мг/ м3, формальдегид – 0,003 мг/ м3, тетраэтилсвинец – 0,00003 мг/ м3 , пыль (неорганическая, с содержанием двуокиси кремния менее 20%) – 0,5 мг/м3. Дайте гигиеническую оценку состояния атмосферного воздуха. Укажите мероприятия по оздоровлению воздушного бассейна.
Эталоны ответов к ситуационным задачам.
Задача 1.
Для решения необходимо знать: а) содержание СО2 в атмосферном воздухе - 0,4‰ или 0,4 мл в 1л воздуха; б) нормируемое содержание СО2 в помещении -1‰.
1. Находим количество СО2, которое выдыхает 25 человек:
25 человек х 40 л =1000 л = 1000000 мл СО2
2. Каждый литр, поступающего в помещение атмосферного воздуха, вмещает в себя 0,6 мл СО2 (1 мл – 0,4 мл = 0,6 мл).
3. Определяем необходимый объем вентиляционного воздуха для разбавления имеющегося содержания СО2:
1л – 0,6 мл СО2
x – 1000000 мл СО2
x = 1666666,6 л ≈1666,7м3 атмосферного воздуха
4. Находим необходимую кратность вентиляции:
Заключение. Необходимый объем вентиляционного воздуха – 1667 м3, кратность воздухообмена должна составлять 4,2.
Задача 2.
Согласно нормативному документу «ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» (ГН 2.1.6.1338-03)
наблюдается превышение ПДК по двуокиси азота (ПДКсс – 0,04 мг/м3), сернистому газу (ПДКсс – 0,05 мг/м3), окиси углерода (ПДКсс – 3,0 мг/м3), пыли неорганического происхождения, содержащей двуокись кремния менее 20% (ПДКсс – 0,15 мг/м3). Концентрации аммиака и формальдегида находятся на уровне ПДК (0,04 и 0,003 мг/м3), ртути и тетраэтилсвинца – ниже ПДК (0,0003 и 0,00004 мг/м3). Мероприятия по оздоровлению атмосферного воздуха:
1. технологические; 2. санитарно-технические; 3. планировочные;
4. законодательные.
Краткие указания к работе студентов на практическом занятии
Преподаватель осуществляет мотивационное введение в занятие, проводит контроль и корректировку исходного уровня знаний-умений, разбирает узловые вопросы темы.
Затем студенты приступают к выполнению следующих заданий:
1. определяют содержание углекислого газа в воздухе учебных помещений, оформляют заключение; 2. решают ситуационные задачи.
Преподаватель принимает заключения по практической работе и ответы на ситуационные задачи, осуществляет их корректировку.
Технологическая карта занятия
|
№ |
Этапы |
Вре-мя, мин. |
Учебные пособия |
Место проведения |
|
|
Средства обучения |
Оборудо-вание |
||||
|
1 |
Мотивационное введение в занятие |
5 |
Учебная лаборато-рия |
||
|
2 |
Контроль и корректировка исходного уровня знаний-умений студентов |
25 |
Наборы для тестирования |
– // – |
|
|
3 |
Проверка готовности студентов по узловым вопросам. |
70 |
Методические указания, таблицы |
– // – |
|
|
4 |
Самостоятельная работа студентов (определение углекислого газа методом Гессе) |
45 |
Лабора-торная посуда, реактивы |
– // – |
|
|
5 |
Решение ситуационных задач |
25 |
Набор ситуационных задач |
– // – |
|
|
6 |
Обобщение темы, подведение итогов |
10 |
– // – |
Тема 8. СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ И ЕЕ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Актуальность темы. Солнечная радиация - источник света и тепла, ей обязана своим существованием вся органическая жизнь на Земле. Она оказывает большое влияние на здоровье человека, является мощным лечебным и профилактическим фактором. Солнечная радиация представляет поток электромагнитных излучений, характеризующийся различной длиной волны. Биологическая роль солнечной радиации слагается из совокупного воздействия всех областей оптического излучения – инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой. У поверхности земли инфракрасная часть солнечного спектра представлена потоком волн в диапазоне 760-3000 нм, видимая –
400-760 нм, ультрафиолетовая – 290-400 нм. При нерациональном и неумелом использовании солнечная радиация может оказать неблагоприятное влияние на здоровье человека. В связи с этим будущий врач обязан знать как положительное, так и отрицательное действие составных частей солнечного спектра, а также меры профилактики их неблагоприятных эффектов.
Общая цель. Усвоить значение составных частей солнечного спектра, их влияние на здоровье человека и мероприятия по предупреждению их отрицательного воздействия. Овладеть методиками измерения и гигиенической оценки энергетической освещенности, естественного и искусственного освещения помещений различного функционального назначения.
Конкретные цели. Уметь:
Для реализации цели обучения необходимы базисные знания:
Информацию, необходимую для формирования знаний, можно найти в следующих учебниках:
Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение практической части занятия:
Самостоятельная работа студентов
Измерение энергетической освещенности
инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра
Энергетическая освещенность – поток излучения, падающий на поверхность, отнесенный к единице ее площади. Измерения величины энергетической освещенности носит не только научный характер в таких областях как физика, астрономия, биология и т.д., но находит широкое применение в метеорологии, в сельском хозяйстве, для контроля условий труда рабочих, в музейной практике для защиты от обесцвечивания и порчи материалов музейных экспонатов, архивных материалов, редких книг.
Энергетическая освещенность определяется оптическими приборами. Приборы, работающие в инфракрасной или ультрафиолетовой областях, снабжены светофильтрами, выделяющими определенный участок спектра излучения. Измеренные показатели индуцируются в цифровом виде на экране приборов.
Раньше для измерения интенсивности лучистой энергии широкое применение находили актинометры, которые показывали величину тепловой радиации в калориях на 1см2 поверхности в течение одной минуты.
Гигиеническая оценка естественного освещения
Гигиеническая оценка естественного освещения помещений проводится на основании ознакомления с проектами зданий и осмотра их в натуре.
Оцениваются:
Для гигиенической оценки достаточности естественного освещения помещений определяют геометрические и светотехнические показатели.
К геометрическим показателям относятся: световой коэффициент, угол падения и угол отверстия.
Световой коэффициент (СК) - это отношение площади остеклённой поверхности окон к площади пола. В учебных комнатах, в операционных он должен быть не менее 1:4 – 1:5, в больничных палатах - 1:5 – 1:6, в жилых помещениях – 1:8 – 1:10. Однако этот показатель не учитывает многих моментов, способных влиять на степень освещенности. Этот недостаток восполняется измерением угла падения и угла отверстия.
Угол падения показывает, под каким углом падают лучи света на рабочую поверхность (чем больше угол, тем выше освещённость). Угол падения АВС образуется двумя линиями, одна из которых горизонтальная, проводится от места определения к нижнему краю окна, другая - из этой же точки к верхнему краю окна (рисунок). Для определения угла падения измеряют высоту стола, на котором хотят произвести наблюдение, на стене у окна делают отметку найденной высоты и определяют расстояние от неё по горизонтали до центральной точки рабочего места и по вертикали до верхнего края окна (СА).
Эти отрезки наносят на бумагу в уменьшенном масштабе и крайние их точки соединяют диагональю. Угол АВС и будет углом падения, который можно определить при помощи транспортира. Угол АВС можно также определить, используя таблицы натуральных значений тригонометрических функций (тангенсов), зная, что tg АВС= АС/ ВС.
Угол падения рабочей поверхности должен быть не менее 27о.
Угол отверстия даёт представление о величине небосвода, непосредственно освещающего исследуемое место (чем больше видимый из окна участок неба, тем естественное освещение лучше). Угол отверстия АВД образуется двумя линиями, из которых одна (верхняя) идёт от места определения освещённости к верхнему краю окна, а другая (нижняя) направляется к высшей точке противолежащего здания. Величину угла отверстия определяют следующим образом: проводят мысленно прямую линию от поверхности рабочего стола к высшей точке противостоящего дома. Другое лицо, стоя у окна, отмечает на раме точку этой воображаемой линии, через которую она проходит (точка Д). Угол отверстия также определяют с помощью транспортира или таблицы тангенсов: АВД=АВС – ДВС; tg ДВС=
ДС/ ВС.
Угол отверстия должен быть не менее 5о.
К светотехническим показателям относится коэффициент естественной освещённости.
Коэффициент естественной освещённости (КЕО) - это отношение освещённости в данной точке помещения к одновременной наружной освещённости в условиях рассеянного света, выраженное в процентах. Определяется КЕО экспериментально с помощью люксметра и расчет производится по формуле:
где Е1- горизонтальная освещенность внутри помещения;
Е2 – освещенность горизонтальной плоскости вне здания.
В учебных комнатах. в операционных КЕО должен быть не менее 1,5%, в жилых комнатах, больничных палатах – не менее 0,5%.
Гигиеническая оценка искусственного освещения
К искусственному освещению предъявляются следующие гигиенические требования:
При оценке искусственного освещения обращают внимание на:
Достаточность искусственного освещения определяется фотометрическим и расчётным методами.
При первом методе используют люксметры различных типов:
При расчётном методе подсчитывают число ламп в помещении и определяют их суммарную мощность. Затем эту величину делят на площадь пола помещения и получают удельную мощность искусственного освещения в ваттах на 1 м2. Удельная мощность ламп для учебных комнат должна составлять – 48-50 вт/ м2, .жилых комнат – 20 вт/м2.
Для перевода вт/м2 в лк используется коэффициент Е, показывающий, какое количество люксов даёт удельную мощность, равную
1 вт/м2. Коэффициент Е для помещений площадью не более 50 м2 равен при лампах мощностью до 100 вт - 2,0, при лампах мощностью 100 вт и выше – 2,5 (при напряжении в сети 220 в).
Нормы общего искусственного освещения для жилых помещений и больничных палат при лампах накаливания 50 лк, люминесцентных лампах -100 лк, для учебных комнат - 150 лк и 300 лк, для операционных – 200 лк и
400 лк соответственно.
Определение и расчет биодозы
У лиц, работающих в шахтах и в помещениях без естественного освещения, а также у всего населения, живущего в средних и северных широтах, в зимнее время ощущается дефицит УФ-излучения. Вследствие этого развивается «световое голодание», наиболее частым проявлением которого является гиповитаминоз Д, а также отмечается предрасположенность к простудным заболеваниям. Для профилактики УФ-дефицита проводится облучение людей искусственными источниками УФ-излучения. Для достижения желаемого лечебного или профилактического эффекта, предупреждения ожогов и неблагоприятных общих реакций организма, облучение искусственными источниками УФ-лучей необходимо проводить строго дозировано (табл. 1). Для этого предварительно должна быть определена биодоза, которая представляет собой минимальную дозу облучения, способную вызвать на облучаемой коже едва заметную эритему.
В стационарах определяют биодозу для каждого больного, в поликлиниках – среднюю биодозу для сезона. Для этого применяют биодозиметр БД–2, представляющий собой металлическую пластину с шестью прямоугольными отверстиями площадью 27 х 7 мм каждое, которые закрываются подвижной заслонкой.
При определении биодозы медработник накладывает биодозиметр на область, предназначенную для облучения, или нижнюю часть живота – при общем облучении всего тела. Не подлежащие облучению участки тела закрывают простыней. Пациент должен надеть светозащитные очки. Облучатель с включенной и прогретой ртутно-кварцевой лампой устанавливают перпендикулярно к поверхности облучения на заданном расстоянии (обычно 50 см). Медработник открывает первое отверстие биодозиметра и облучает кожу под ним в течение 30 секунд. Затем через каждые 30 секунд он открывает поочередно следующие отверстия, продолжая облучать участки под открытыми ранее отверстиями, пока не будут облучены все 6 отверстий. Через 24 часа после облучения при осмотре кожи видны эритемные полоски, соответствующие отверстиям биодозиметра. Подсчитав их число, нетрудно узнать время, которое потребовалось для образования минимально выраженной полоски, т.е. собственно и определить биодозу. Так как биодозиметр имеет 6 отверстий, а время облучения кожи под каждым из них увеличивалось на 30 секунд, то время экспозиции (облучения) кожи под
1-м отверстием (в последовательности их открывания) должно составлять 3 минуты, под 2-м – 2 минуты 30 секунд, под 3-м – 2 минуты, под 4-м – 1 минуту 30 секунд, под 5-м – 1 минуту, под 6-м – 30 секунд. Так, например, если у больного появились 4 полоски, то минимально выраженная из них соответствует 4-му отверстию, т.е. она образовалась при облучении в течение 1 минуты 30 секунд, что и является биодозой.
Таблица 1
Схема облучения людей искусственными источниками УФ-излучения
|
Контингент облучения |
Цель |
Схема облучения, биодозы в дни |
|||||||||
|
1 день |
2 |
3 день |
4 день |
5 день |
6 день |
7 день |
8 день |
9 день |
10 день |
||
|
Шахтеры |
Закаливание |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
|
Школьники |
Закаливание |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
2,0 |
2,75 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
|
Школьники (ослабленные) |
Профилактика УФ-недо-статочности |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,75 |
0,75 |
1,25 |
1,25 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
|
Дети дошкольного возраста (здоровые) |
Закаливание |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
1,25 |
1,74 |
2,0 |
2,5 |
|
Дети дошкольного возраста (ослабленные) |
Профилактика УФ-недо-статочности и рахита |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,0 |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
Величина биодозы может рассчитываться и по формуле:
X = t х (n – m + 1), где
X – величина биодозы;
t – время облучения 6-го (последнего) отверстия биодозиметра, сек;
n – число облученных отверстий;
m – число эритемных полосок.
Для других расстояний биодозу можно установить расчетным путем. Известно, что освещенность поверхности обратно пропорциональна квадрату ее расстояния от источника света, поэтому
Y = А х (В/50)2 , где
Y – биодоза с определяемого расстояния, мин;
А – биодоза с расстояния 50 см;
В – расстояние, с которого необходимо производить облучение.
Биодозу можно также определить с помощью таблицы 2.
Таблица 2
Время получения одной биодозы от различных источников излучения
|
Наименование источника излучения |
Мощность, вт |
Время одной биодозы при расстоянии |
||
|
1м от лампы |
2 м от лампы |
3 м от лампы |
||
|
Лампа ПРК - 4 |
220 |
6 минут |
21,6 минуты |
45 минут |
|
Лампа ПРК - 2 |
375 |
3,5 минуты |
13,6 минуты |
26,8 минуты |
|
Лампа ПРК - 7 |
1000 |
0,5 минуты |
10,8 минуты |
3,7 минуты |
Для определения уровня знаний студентам будут предложены тесты и ситуационные задачи.
Примеры тестов.
I. Какое действие оказывают на организм волны длиной 400-760 нм?
II. Перечислите последствия возможного отрицательного действия
ультрафиолетового излучения
III. Назовите признаки, характеризующие эритему, возникающую от
инфракрасной радиации
IV. Перечислите противопоказания к приему солнечных ванн
V. Перечислите показатели, характеризующие естественное освещение
VI. Что такое коэффициент естественной освещённости?
VII. Перечислите методы определения интенсивности искусственного
освещения
VIII. Как нормируется интенсивность искусственного освещения в
операционной при использовании ламп накаливания?
Эталоны ответов к тестам.
|
I - 4 II - 1,3,4,5 III - 1,4,5 IV - 1,2,3,4 |
V- 1,3,4,6 VI - 3 VII - 2,4 VIII- 4 |
Примеры ситуационных задач.
Задача I.
Расстояние между фасадами хирургического и терапевтического корпусов республиканской больницы – 15 м. Высота окон в операционной хирургического отделения – 1,8 м. Расстояние от окна до операционного
стола – 4 м. Расстояние от подоконника до точки на косяке окна, через которую проходит линия, соединяющая операционный стол и верхний край терапевтического корпуса, равно 1,6 м. Рассчитайте и оцените угол падения и угол отверстия на операционный стол. При необходимости дайте рекомендации.
Задача 2.
Школьный класс 40м2 освещается 12 лампами накаливания по 200 вт. Высота подвеса светильников – 2,7 м от пола. Рассчитайте и оцените интенсивность искусственного освещения (коэффициент пересчета 2,5). При необходимости дайте рекомендации.
Эталоны ответов к ситуационным задачам.
Задача I.
Угол падения рассчитываем по тангенсу угла АВС (рис.). Он равен tg 1,8/4 = 0,45. С помощью таблицы натуральных величин тангенсов углов находим, что это соответствует 24о. Далее рассчитываем угол отверстия: 1) tg 1,6/4 = 0,41, что соответствует по таблице 23о; 2) 24о- 23о= 1о.
Заключение. Угол падения и угол отверстия не отвечают гигиеническим требованиям (в норме угол падения должен быть не менее 27о, а угол отверстия не менее 5о). Расстояние между корпусами меньше нормы (не менее 25м). Для частичного улучшения естественного освещения в операционной необходимо разместить операционный стол ближе к светонесущей стене.
Задача 2.
Общая мощность ламп = 12 х 200 = 2400 вт. Удельная мощность – 2400/40 = 60 вт/м2. Интенсивность искусственного освещения – 60 х 2,5 (коэффициент пересчета в лк) = 150 лк.
Заключение. Интенсивность искусственного освещения учебной комнаты достаточна (норма – не менее 150 лк). Высота подвеса светильников отвечает гигиеническим требованиям (норма – 2,6 – 2,8 м).
Краткие указания к работе студентов на практическом занятии
Преподаватель осуществляет мотивационное введение в занятие, проводит контроль и корректировку исходного уровня знаний-умений, разбирает узловые вопросы темы.
Затем студенты приступают к 1. определению гигиенических показателей естественной освещенности учебной комнаты, определению интенсивности искусственного освещения учебной комнаты, оформлению заключения; 2. решению ситуационных задач.
Преподаватель принимает заключения по практической работе и ответы на ситуационные задачи, проводит их корректировку.
Технологическая карта занятия
|
№ |
Этапы |
Вре-мя, мин. |
Учебные пособия |
Место проведения |
|
|
Средства обучения |
Оборудо-вание |
||||
|
1 |
Мотивационное введение в занятие |
5 |
Учебная лаборато-рия |
||
|
2 |
Контроль и корректировка исходного уровня знаний-умений студентов |
25 |
Наборы для тестирования |
– // – |
|
|
3 |
Проверка готовности студентов по узловым вопросам |
60 |
Методические указания, таблицы |
– // – |
|
|
4 |
Самостоятельная работа студентов (знакомство с устройством и принципом работы люксметра, определение СК, КЕО, угла падения, угла отверстия, расчет удельной мощности светильников) |
55 |
Приборы, рулетка |
– // – |
|
|
5 |
Решение ситуационных задач |
25 |
Набор ситуационных задач |
– // – |
|
|
6 |
Обобщение темы, подведение итогов |
10 |
– // – |
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
З
СЗ
А
D
В
стол
С
%
100
х
2
1
Е
Е
КЕО
=