CC BY
6
ной крови, плазме, тканях.— Киев, 1984. — С. 6—10.
6. Определение остаточных количеств пестицидов / Под ред. Ю. И. Кундиева, —Киев, 1983.
7. Основы гистохимии/Под ред. X. Луппа: Пер. с англ.— М„ 1980.
Поступила 10.02.89
Summary. Experimental findings indicated higher toxicity of dimethyldichlorovinylphosphate (DDVP) aerosol produced due to its molecular adsorption from a vapour phase on the surface of water aerosol for the warm-blooded animals in comparison with the effect of DDVP vapour.
i© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1990 ■ УДК 613.1G2( [47+57J (211)
¡И. И. Деденко\, Б. В. Устюшин, А. Е. Шмонин, Б. Г. Лыткин,
Т. А. Ко четко ва
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ НИЗКОЙ ВЛАЖНОСТИ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ КРАЙНЕГО СЕВЕРА (обзор)
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Согласно существующим представлениям, среда обитания Крайнего Севера и высоких широт оказывает выраженное неблагоприятное влияние на организм человека. Вместе с тем вопрос о механизмах и причинах развития морфофунк-циональных изменений организма на Крайнем Севере до настоящего времени остается открытым. Существует несколько гипотез, объясняющих причину возникновения таких изменений. Так, ряд исследователей посвятили свои работы раскрытию причин морфофункциональных изменений кардиореспираторной системы, которые субъективно сопровождаются одышкой.
Наблюдаемый симптомокомплекс, объединяемый в понятия «магаданская пневмопатия» [1], «экзогенная флюктуирующая гипоксия Се-. вера» [28], объясняется изменениями парциального давления кислорода в атмосферном воздухе. При этом недостаточная компенсация функции системы внешнего дыхания у людей сопровождается структурными изменениями не ^только в респираторном тракте, но и в сосудах £ малого круга кровообращения. Аналогичной точки зрения придерживаются и другие авторы [6]. Указанные изменения объясняются также влиянием комплекса климатогеографических факторов [11], нарушением светопериодичности [22], колебаниями атмосферного давления [19], возмущениями магнитного поля Земли [20] и др. Причиной прямого ангио- и кардиотроп-ного эффекта на Севере служат перепады атмосферного давления, холодовое воздействие и, возможно, колебания активности геомагнитного поля [2]. Последний фактор выдвигается в качестве первопричины так называемого синдрома полярного напряжения [21].
Анализируя приведенные выше гипотезы, можно констатировать, что они разноплановы и не дают однозначного объяснения всем наблюдаемым на Крайнем Севере функциональным и структурным изменениям кардиореспираторной системы организма человека.
Вместе с тем среда регионов Крайнего Севера отличается от таковой средней полосы, по-
мимо низких температур, длительного холодного периода года, высокой подвижности воздуха, также и относительно постоянным параметром — низкой влажностью. Низкое содержание влаги сохраняется и в помещениях на Крайнем Севере [16, 32].
Следует особо подчеркнуть, что среднегодовая абсолютная влажность в регионах Крайнего Севера в 5 раз ниже, чем в аридной зоне пустынь, и в 3 раза ниже, чем в средней полосе [18]. У участников антарктических экспедиций отмечены изменения водного баланса при сокращенном диурезе, увеличении водопотреб-ления, обусловленные низкой влажностью среды [5, 19]. Имеются также данные об увеличении влагопотерь с поверхности легких в условиях Крайнего Севера [33—35].
Суточные потери воды с дыханием в Арктике могут составлять 1,5 л [33], и обезвоживание организма в этих условиях встречается довольно часто, правда, по мнению авторов, этот факт не имеет пока объяснения. Заслуживают внимания данные [4, 24] об увеличении влагопотерь с дыханием при низких температурах в условиях эксперимента в микроклиматических камерах.
В условиях холодового воздействия в микроклиматической камере отмечены повышенные потери воды с поверхности кожи. По мнению автора, «выбрасывание» холодного пота при охлаждении является несомненным фактом, хотя для низких температур среды это явление представляется в достаточной мере загадочным. Пытаясь объяснить приведенные данные, В. Г. Давыдов [10] пишет, что «биологическое значение этого явления можно рассматривать как одно из проявлений механизма терморегуляции, а именно как способствующее понижению теплопроводности кожи с целью защиты организма от охлаждения». Выявленные на Крайнем Севере повышенные величины потребления жидкости аборигенами п-ва Таймыр объясняются [29] спецификой их питания без связи с микроклиматическими факторами среды. В этом пла-
не заслуживают внимания данные обзора о во-допотреблении при высотных восхождениях, в котором указывается на увеличение влагопо-терь, потребления воды под влиянием комплекса факторов среды, таких, как гипоксия, сильно сниженные температура и влажность [9].
Приведенные выше данные лишь частично связывают изменения в организме человека на Крайнем Севере с низким влагосодержанием среды. Факт увеличения влагопотерь с поверхности кожи в условиях холода оставался необъяснимым. Не был установлен также патогенез полярной одышки. Полностью отсутствовали данные о структуре теплообмена человека на Крайнем Севере и его связи с условиями среды, функциональным состоянием ведущих систем и обменных процессов организма. Вместе с тем высокую гигиеническую роль влажности среды, особенно низкой, отмечал еще В. А. Левицкий [25], однако сущность механизма воздействия ее на организм представляет собой проблему, наукой далеко еще не расшифрованную.
В свете изложенного нами были проанализированы результаты собственных натурных и экспериментальных исследований, направленных на выявление роли обезвоженного воздуха в формировании специфической для условий Крайнего Севера структуры теплообмена с соответствующими ей функциональными, морфологическими и структурными изменениями организма. В течение 13 лет изучались погодно-кли-матические условия одного из типичных для Крайнего Севера регионов — Норильского промышленного узла. Одновременно исследованы теплообмен и функциональное состояние организма людей различных профессиональных групп, работающих в микроклиматических условиях, адекватных погодным условиям региона (горнорабочие открытых карьеров, строители, докеры) и контрастных по отношению к климату региона (горнорабочие глубоких рудников, служащие). Исследования проводили в различные сезоны года в динамике смены, а также в условиях основного обмена.
Как показали исследования, среднегодовое содержание влаги в атмосферном воздухе региона не превышает 1,8 г/м3, а в течение 6 холодных месяцев влагосодержание едва достигает 1 г/м3. Лишь в период 2—3 летних месяцев воздух насыщен влагой до величин, близких к таковым в средних климатических зонах (8— 10 г/м3). Фактор сухости воздуха является постоянно действующим на территориях Крайнего Севера. В производственно-бытовых и жилых помещениях влагосодержание составляет 2— 5 г/м3 при температуре 17—26 °С. В свою очередь в глубоких рудниках абсолютная влажность увеличивается до 18—25 г/м3 при температуре 20—26 °С.
На основании анализа результатов исследований теплового состояния, реакций организма,
обеспечивающих теплообмен и участвующих в физической и химической терморегуляции, а также с учетом результатов исследований на лабораторных животных в условиях нормальных температур среды при влагосодержании воздуха 1,9 г/м3 выявлены общие и частные закономерности, установлены причинно-следственные связи между организмом и средой, межсистем4г ные связи. Всего обследовано 789 человек, среди которых было 315 работающих на наружном воздухе, 184 — в глубоких рудниках. Контрольная группа включала 280 человек, проживающих в условиях Севера (149) и средней полосы [131]. В экспериментальных исследованиях использовано 120 белых крыс.
На Крайнем Севере под влиянием обезвоженного воздуха среды обитания увеличиваются влагопотери с поверхности кожи и органов дыхания, что сопровождается увеличением тепло-потерь через испарение, видоизменяющих структуру теплообмена. Нами впервые было установлено, что теплообмен путем испарения на Крайнем Севере в условиях положительных темпе- ^ ратур составляет 43—54 % [12], в процессе тру- Ч да на наружном воздухе — 35% [12, 14, 31]. При этом теплопотери через испарение с органов дыхания достигают 22—35 % общих тепло-потерь организма. Чем суше воздух и выше легочная вентиляция, тем больше потери влаги с органов дыхания [12, 26].
Анализ данных литературы [7, 8, 23] и результатов собственных исследований показывает, что в комфортных условиях средней полосы теплоотдача через испарение значительно меньше и составляет 15—25% общих теплопотсрь. Причем при значительном охлаждении в условиях умеренных широт теплоотдача путем испарения равняется всего лишь 8 % общих теп-лопотерь организма [3]. ^
Повышенное выведение жидкости экстраре-' нальным путем сопровождается увеличением функциональной активности системы внешнего дыхания по типу гипервентиляции с гипокапни-ей, повышением парциального давления кислорода в альвеолах до 110 мм рт. ст. и снижением коэффициента использования кислорода до 30,7±1,1 мл/л з зимний период в условиях основного обмена [13] и до 26,8±1,9 мл/л в процессе труда на наружном воздухе [26].
С усилением функции внешнего дыхания связаны и гемодинамические изменения малого круга кровообращения, обусловленные увеличением теплоотдачи, повышением влагопотерь и сохранением при этом адекватного газообмена. При этом, если повышение теплоотдачи приводит к спастической реакции легочных сосудов, преимущественно мелких и прекапилляров, направленной на снижение опасности переохлаждения^ легких, то увеличение влагопотерь и сохранением газообмена влекут за собой усиление кровотока в легких. Создавшиеся условия в легочном кро-
вообращении увеличивают нагрузку на сердце, преимущественно его правые отделы, что определяет напряжение в малом круге кровообращения и приводит к соответствующим изменениям его показателей: увеличению периода изгнания крови из правого желудочка, фазы максимального кровенаполнения легочных сосудов, уменьшению средней скорости в фазе быстрого и мед-пленного притока с характерными изменениями конфигурации реографической кривой [13, 30]. В свою очередь увеличение влаго- и теплопотерь через испарение с поверхности кожи сопровождается спастической реакцией кожных сосудов, снижением теплопотерь путем конвекции и радиации и приводит к повышению периферического сопротивления сосудов, артериального давления и нагрузки на левые отделы сердца [12, 13, 30, 31].
Гипервентиляционный синдром и связанное с ним напряжение малого круга кровообращения, в основе которых лежат повышенные влагопо-тери с органов дыхания, являются патогенетическими для развития симптома «одышка Се-£ вера». Повышенные влагопотери организма человека на Крайнем Севере с преимущественным выведением жидкости с поверхности кожи и легких, вызванные низким содержанием влаги в воздухе, приводят к сокращению диуреза, усилению водного обмена и повышению водопо-требления, которое субъективно воспринимается как «жажда Севера» [12].
Возрастание роли систем внешнего дыхания, периферического и регионарного кровообращения, водного обмена в физической терморегуляции в зимний период [13—15] сопровождается увеличением энергетического обмена на 19%.
Выявленная направленность изменений теплообмена человека на Крайнем Севере подтверж-¿дена результатами исследований в микроклима-Ттической камере в условиях нормальной температуры среды (22°С) с низким влагосодержа-нием (1,8 г/м3 или относительная влажность 10%) [27]. В таких условиях, так же как и на Севере, у человека происходит перераспределение путей теплоотдачи за счет увеличения в 2 раза доли теплопотерь испарением с поверхности кожи в легких, углубление дыхания на фоне снижения коэффициента использования кислорода, увеличение нагрузки на правые отделы сердца, а также снижение неспецифической иммунологической реактивности.
Выраженное неблагоприятное влияние обезвоженного воздуха на организм подтверждено в экспериментальных исследованиях на животных (влагосодержание 3,5 г/м3 или относительная влажность 18,7% при 20°С). В данных условиях у животных развивается дегидратаци-онный синдром с дефицитом массы тела, уве-личением кровенаполнения жизненно важных органов, особенно легких. Перераспределение жидкости в организме под влиянием сухого воз-
духа приводит к выраженным морфологическим изменениям [18], которые идентичны по своей направленности морфологическим изменениям человека на Крайнем Севере [1, 2, 28].
Аналогичная направленность изменений теплообмена и функционального состояния выявлена нами у женщин и детей, в том числе и у детей коренных народностей Севера [17].
Полученные результаты позволяют дополнить, а в ряде случаев и пересмотреть существующие представления о влиянии условий Крайнего Севера на организм, раскрыть биологическую значимость низкой влажности среды и механизм действия ее на организм. Выявленные причинно-следственные связи дают возможность научно обосновать пути и принципы коррекции факторов среды обитания и функциональных отклонений в организме человека на Крайнем Севере.
Литература
1. Авцын А. П., Марачев А. Г. // Физиология человека.— 1975. — № 4, —С. 587—600.
2. Авцын А. П., Жаворонков А. А., Марачев А. Г., Мило-ванов А. П. Патология человека на Севере. — М., 1985.
3. Афанасьева Р. Ф. Гигиенические основы проектирования одежды для защиты от холода. — М., 1977.
4. Бекетов А. //Проблемы биоклиматологии и климато-физиологии. — Новосибирск, 1970. — С. 92—94.
5. Бирюков Е. Н., Григорьев А. И., Хмельков В. Н. // Всесоюзная конф. по экологической физиологии, биохимии и морфологии, 5-я: Тезисы докладов. — Фрунзе, 1977.— Т. 1. — С. 289—290.
6. Бобров Н. И., Тихомиров В. Н. // Акклиматическая и краевая патология человека на Севере. — Архангельск, 1970.— С. 35—37.
7. Веселкин П. Н. Лихорадка. — М., 1963.
8. Витте Н. К■ Тепловой обмен человека и его гигиеническое значение. — М., 1961.
9. Гиппенрейтер Е. Б., Белаковский М. С., Чижов В- С. Ц Косм. биол. — 1986. — № 6, —С. 17—21.
10. Давыдов В. Г. //Опыт изучения регуляций физиологических функций в естественных условиях существования организмов. — М„ 1949.— С. 266—272.
11. Данишевский Г. М. Патология человека и профилактика заболеваний на Севере. — М., 1968.
12. Деденко И. И. // Гиг. и сан. — 1979. — № 3. — С. 75— 78.
13. Деденко И. И., Лыткин Б. Г., Устюшин Б. В.// Гиг. труда, — 1980, — № 12, —С. 20—22.
14. Деденко И. И., Устюшин Б. В., Лыткин Б. Г. // Гиг. и сан. — 1980. — № 12. — С. 26—29.
15. Деденко И. И., Пальянова С. Г. // Эколого-гигнениче-ские и клинические вопросы жизнедеятельности человека в условиях Севера. — Новосибирск, 1981. — С. 77— 78.
16. Деденко И. И., Малышева А. £., Яньшина Т. К■ 11 Гиг. и сан, — 1982.—Л1» 1, —С. 69—70.
17. Деденко И. И., Романенко О. И., Устюшин Б. В. и др. //Там же,— 1983, —№ 9, —С. 35—39.
18. Деденко И. И., Шмонин А. Е., Кочеткова Т. А. и др. // Там же,— 1984, — № 1, —С. 69—70.
19. Деряпа Н. Р., Рябинин И. Ф. Адаптация человека в полярных районах Земли. — Л., 1977.
20. Казначеев В. П. Современные аспекты адаптации. — Новосибирск, 1980.
21. Казначеев В. П., Куликов В. Ю. // Вести. АН СССР. — 1980. — № 1. —С. 74—82.
22. Кандрор И. С. Очерки по физиологии и гигиене человека на Крайнем Севере. — М., 1968.
23. Койранский Б. Б. Охлаждение, переохлаждение и его профилактика. — М., 1966.
24. Кощеев В. С. Физиология и гигиена индивидуальной защиты человека от холода. — М., 1981.
25. Левицкий В. А. //Гигиена труда, — М.; Л., 1936. — С. 25—43.
26. Лыткин Б. Г. // Гигиенические аспекты охраны окружающей среды в связи с интенсивным развитием основных отраслей народного хозяйства. — М., 1980. — С. 123—124.
27. Лыткин Б. Г.. Сгибнев А. К■ // Проблемы авиационном и космической медицины и биологии. — М„ 1983. — С. 44—45.
28. Милованов А. П. //Основные аспекты географической патологии на Крайнем Севере. — Норильск. 1976. — С. 56-58.
29. Турчинский В. //.//Медико-биологические аспекты про-
цессов адаптации. — Новосибирск, 1975.— С. 209—219.
30. Устюшин Б. В., Иванова Т. Л. // Гигиенические аспекты профилактики сердечно-сосудистой патологии при воздействии факторов окружающей среды. — М., 1980.— С. 79-85.
31. Устюшин Б. В., Деденко И. И., Лыткин Б. Г. и др.// Вопросы медицинской географии. — Мурманск, 1986.— С. 57—63.
32. Яньшина Т. К■ Ц Биологические проблемы Севера. —« Кировск, 1979, —С. 233—235.
33. Brebbia D. К- Goldman R. F., Buskick Е. R. // J. appl. Physiol.— 1957, —Vol. 11, N 2. — P. 219—221.
34. Norman G.// J. Physiol. (Lond.). — 1962, —Vol. 160, N 2. —P. 27—28.
35. Webb P. II Aerosp. med. — 1973. — Vol. 44, N 10. — P. 11L<2—1157.
Поступила 12.10.88
© В. В. ШИШКИНА, 1990 УДК 613.164:616-001.34
В. В. Шишкина
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОФИЛАКТИКИ НЕБЛАГОПРИЯТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИИ НА НАСЕЛЕНИЕ (обзор)
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
За последние годы возросла значимость проблемы ограничения неблагоприятного действия вибрации в окружающей среде. Увеличение количества источников вибрации в городах, повышение уровня физических факторов, в том числе и вибрации, на территории жилой застройки, в помещениях жилых и общественных зданий создают объективные предпосылки для нежелательного роста численности населения, подвергающегося вибрационному воздействию в условиях быта и отдыха.
Динамический диапазон механических колебаний в окружающей среде сложен и неоднороден. Это обусловлено тем, что одни источники вибрации действуют постоянно, другие — эпизодически, случайно; неодинакова и мощность источников.
Колебания в зданиях могут возникать как от внешних источников (подземных и наземных средств транспорта, промышленных предприятий), так и в результате эксплуатации санитар-но-технического и инженерно-технологического оборудования самих зданий и встроенно-пристро-енных предприятий торговли и коммунально-бытового обслуживания населения.
По интенсивности колебаний наиболее значительным для человека является рельсовый транспорт [4]. Уровни виброускорения в квартирах на близких (до 20 м) расстояниях от тоннелей метрополитена, линий травмая превышают нормативные значения по всему диапазону в среднем на 2—13 дБ. На ведущих частотах (31,5— 63 Гц) превышение достигает 15—17 дБ. При эксплуатации железнодорожного транспорта аналогичные уровни регистрируются в жилых зданиях в .радиусе до 40—50 м.
Значительные вибрации создают также про-
мышленные предприятия, эксплуатирующие мощное компрессорное оборудование и различные испытательные стенды. Низкочастотные горизонтальные колебания (1—4 Гц) распространяются в глубь жилой застройки на расстояние до 4000 м и превышают допустимые значения виброускорения на указанных частотах на 4—8 дБ.
Часто вибрация в квартире связана с эксплуатацией лифта: превышение над фоновыми значениями на 15—21 дБ наблюдается в момент пуска лифта и при закрывании дверей. В некоторых случаях допустимые вибрации регистрируются при работе холодильных установок и компрессоров встроенных предприятий торговли и коммунально-бытового обслуживания: в жилых поме- А щениях, расположенных над ними, уровни виброускорения выше допустимых на 5—11 дБ.
Генерируемые з жилище колебания оказывают неблагоприятное влияние на жителей в широком диапазоне психологических и физиологических реакций. Субъективное восприятие проявляется реакцией от легкого беспокойства до сильного раздражения. Жалобы на воздействие вибрации обусловлены как непосредственным ее восприятием («ощущается, как землетрясение»), так и вторичными зрительными и слуховыми эффектами («дом дрожит», «качается люстра», «дребезжит посуда» и т. д.).
Физиолого-гигиенические и поликлинические исследования, проведенные Московским НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, показали, что в функциональном состоянии сердечно-сосудистой и центральной нервной систем у населения, подвергающегося в условиях жилища хроническому (в ^ течение 10 лет) воздействию повышенных уров- * ней вибрации, отмечаются более выраженные изменения по сравнению с таковыми у лиц конт-
