Спільна гігієна. Конспект лекцій: коротко, найголовніше

Безкоштовна технічна бібліотека

КОНСПЕКТИ ЛЕКЦІЙ, ШПАРГАЛКИ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Конспекти лекцій, шпаргалки

Спільна гігієна. Конспект лекцій: коротко, найголовніше

Конспекти лекцій, шпаргалки

Довідник / Конспекти лекцій, шпаргалки

Коментарі до статті

Зміст

Навколишнє середовище та здоров'я
Роль та значення води в житті людини
Гігієнічні питання організації господарсько-питного водопостачання
Гігієнічне нормування якості питної води
Проблема гігієни атмосферного повітря. Структура, хімічний склад атмосфери
Атмосферні забруднення, їх гігієнічна характеристика
Санітарна охорона атмосферного повітря
Екологія харчування
Гігієнічні основи раціонального харчування
Значення білків та жирів у харчуванні людини
Значення вуглеводів та мінеральних речовин у харчуванні людини
Виробничі шкідливості фізичної природи, професійні шкідливості ними зумовлені, їх профілактика
Стан здоров'я дітей та підлітків
Фізичний розвиток дітей та підлітків, методи їх оцінки

ЛЕКЦІЯ № 1. Навколишнє середовище та здоров'я

Історія розвитку гігієнічної науки

Гігієнічні знання, засновані на життєвих спостереженнях, зародилися в давнину. Перші гігієнічні трактати, що дійшли до нас ("Про здоровий спосіб життя", "Про воду, повітря та місцевості"), належать перу великого лікаря Стародавньої Греції Гіппократу (460-377 рр. до н. е.). Перші міські водопроводи, лікарні були збудовані в Стародавньому Римі.

До цих пір не тільки відомий, але й представляє певний науковий інтерес "Трактат з гігієни (усунення будь-якого пошкодження людського тіла шляхом виправлення різних помилок у режимі)", написаний великим арабо-мусульманським ученим, який народився в Середній Азії Авіцевій Абу Алі ібн Сіна (980 -1037). У трактаті викладаються важливі питання гігієни, пропонуються способи та засоби лікування та профілактики захворювань, спричинених порушенням режиму сну, харчування тощо.

Проте гігієнічна наука розвивалася як з урахуванням емпіричних спостережень, а й, безумовно, з урахуванням нових експериментальних даних. Тут необхідно згадати гігієнічні посібники, написані французом М. Леві (1844 р.) та англійським вченим-медиком Е. Парксом. Першу гігієнічну кафедру при медичному факультеті Мюнхенського університету у 1865 р. організував Макс Петтенкофер (1818–1901). Він не лише досліджував фактори довкілля (воду, повітря, ґрунт, їжу), а й створив першу школу гігієністів.

З Стародавньої (Київської, Новгородської) Русі до нас також приходять емпіричні знання про гігієну. Досить згадати відомий трактат про побут російської сім'ї - "Домобуд", де викладено основи правильного зберігання продуктів, приділено увагу дотриманню чистоти та охайності.

Багато для охорони здоров'я населення та попередження поширення хвороб у Росії зробив Петро I, який видав ряд указів про санітарний стан міст, про обов'язкове повідомлення про випадки заразних хвороб тощо.

На особливе значення профілактичних заходів у попередженні високої захворюваності вказували багато російських лікарів: Н. І. Пирогов, С. П. Боткін, Н. Г. Захар'їн, М. Я. Мудров.

Н. І. Пирогов писав: "Я вірю в гігієну. Ось де полягає справжній прогрес нашої науки. Майбутнє належить запобіжній медицині". В актовій промові, сказаної в 1873 р., інший відомий російський клініцист, професор Г. М. Захар'їн говорив: "Чим зріліший практичний лікар, тим більше розуміє він могутність гігієни та відносну слабкість лікування, терапії... Найуспішніші терапії можливі лише за умови дотримання гігієни. Переможно сперечатися з недугами мас може лише гігієна. Ми вважаємо гігієну одним з найважливіших, якщо не найважливішим предметом діяльності практичного лікаря".

У Росії її гігієна як курс судової науки (судової медицини) починає викладатися в Медико-хірургічної академії (СПб) безпосередньо з її відкриття, т. е. з 1798 р. Спочатку курс називається " Медична поліція " , і з 1835 р. " Медична поліція та гігієна". Самостійна кафедра гігієни в академії та перша в Росії відкривається у 1871 р. під керівництвом приват-доцента Олексія Петровича Доброславіна (1842-1889). А. П. Доброславін організував при кафедрі експериментальну лабораторію, створив першу російську школу гігієністів, їм було написано перші російські підручники з гігієни.

Московську школу гігієністів було створено Федором Федоровичем Ерисманом (1842-1915). У 1881 р. Ф. Ф. Ерісман був обраний приват-доцентом кафедри гігієни медичного факультету Московського університету. Він багато працював у галузі гігієни дітей та підлітків (досі відома універсальна парта Ерісмана), соціальної гігієни, заклав основи вивчення впливу середовищних факторів на здоров'я підростаючого покоління, довів, що фізичний розвиток може виступати як показник санітарного благополуччя дитячого населення.

У радянський період для розвитку вітчизняної гігієни багато зробили такі вчені, як професори Григорій Віталійович Хлопін, Федір Григорович Кротков, Олексій Миколайович Сисин, Олексій Олексійович Мінх, Геннадій Іванович Сидоренко та багато інших.

Предмет, зміст гігієни, місце та значення гігієни у діяльності практичного лікаря

Філологічне походження гігієни пов'язується за грецькою міфологією з богинею здоров'я (Hygieinos) - дочкою Ескулапа. Гігієна – богиня здоров'я – символ здоров'я.

гігієна – медична, профілактична дисципліна. Вона вивчає закономірності впливу на організм факторів навколишнього середовища з метою попередження захворювань та покращення самого навколишнього середовища. Чинники довкілля вивчають та інші дисципліни. Особливість гігієни полягає в тому, що вона вивчає вплив факторів довкілля на здоров'я людини.

Завдання гігієни як науки полягає в тому, щоб шляхом проведення гігієнічних заходів послабити дію факторів негативного характеру та посилити дію позитивних факторів. Зокрема, наразі встановлено, що фтор у складі питної води надає певний вплив на розвиток та формування зубів.

Наприклад, концентрації фтору у воді менше 0,7 мг/л і особливо на рівні 0,5 мг/л призводять до розвитку карієсу. Вода Волги, що широко використовується для водоспоживання в містах Поволжя, містить фтор на рівні 0,2 мг/л. Такий рівень фтору у питних водах призводить до масового розвитку карієсу. 80 %, а окремих пунктах - 90 % населення Поволзьких міст страждає карієсом. Поряд із таким відомим негативним фактором нестачі фтору в питних водах надмірна його концентрація (вище 1,5 мг/л) призводить до розвитку флюорозу. Флюороз – це захворювання, розвиток якого пов'язаний з дією фтору на організм як протоплазматичної отрути. Зокрема, висока концентрація фтору призводить до змін у формуванні та розвитку зубів. Поряд із скелетною формою існує так звана дентальна форма флюорозу. Оптимальний рівень фтору, що забезпечує профілактику карієсу та виключає його токсичну дію, знаходиться в межах від 0,7 до 1,5 мг/л. Такий діапазон доз фтору у питній воді встановлюється з урахуванням регіональних особливостей та деяких інших аспектів. Таким чином, характерною рисою гігієни є нормування факторів, що ми з вами розглянули на прикладі фтору.

Предметами гігієни є довкілля та здоров'я. Що вони собою представляють?

Навколишнє середовище - це сукупність елементів фізичного, хімічного, біологічного, психологічного, економічного, культурно-етнічного характеру, які становлять єдину екологічну систему, що безперервно змінюється (екосистему).

Визначення здоров'я найбільш адекватно сучасним умовам надається експертами Всесвітньої організації охорони здоров'я. Здоров'я – це стан повного фізичного, душевного та соціального благополуччя, а не лише відсутність хвороб чи фізичних дефектів.

За минулий XX ст. основні засоби, що вкладаються в охорону здоров'я, йшли в основному на вирішення проблем, що вже виникли, а не на те, щоб запобігти їх появі. Наголос робили на лікування, або, у всякому разі, на зменшення поганого здоров'я, на терапевтичну допомогу, а не на зміцнення здоров'я та попередження хвороб. Повинна бути здійснена переорієнтація пріоритетів. Більша увага має приділятися профілактичному напрямку розвитку медицини.

Загальновідомо, що гігієна виникла із потреб клінічної медицини. За розвиток гігієни висловлювалися насамперед представники клінічної медицини, такі видні вчені, як М. Я. Мудров, Н. Г. Захар'їн, Н. І. Пирогов, С. П. Боткін. Загальновідомим є висловлювання Захар'їна: "Чим зріліший практичний лікар, тим більше він розуміє могутність гігієни та відносну слабкість лікування - терапії". Самі успіхи терапії можливі лише за умови дотримання гігієни. Завдання гігієни полягає в тому, щоб зробити розвиток людини найбільш досконалим, життя - сильним, а смерть - найбільш віддаленим.

Знання гігієни необхідне у практичній діяльності лікарів різного профілю: лікувального, педіатричного та стоматологічного.

Загальновідомо, що у розвиток різних патологій впливають чинники довкілля. Якщо не враховувати ці фактори, ефективність лікування знижується. Наприклад, у галузі патології захворювань ротової порожнини відомий вплив професійного фактора.

Робота з тими чи іншими хімічними речовинами може посилити розвиток патологічного процесу в ротовій порожнині, карієсу, інших захворювань. На розвиток карієсу значно впливає такий фактор, як характер харчування (аліментарний). Загальновідомо, що карієс частіше розвивається у тих, хто споживає більшу кількість рафінованих вуглеводів. В даний час в медицині відома значна кількість захворювань, що мають у генезі екологічний фактор. Протягом цілого ряду захворювань впливають житлові умови, споживання води того чи іншого мінерального складу. Умови праці сприяють розвитку тих чи інших захворювань, можуть посилити перебіг серцево-судинної патології, негативно вплинути на розвиток патології органів дихання. Потрібно сказати, що є захворювання, що обумовлені впливом на організм професійного фактора. Ці хвороби і названі: професійні захворювання.

Лікарю необхідні знання впливу тієї чи іншої чинника на організм: аліментарного чинника, характеру води, її складу, якості. При проведенні того чи іншого лікування з використанням фармакологічних препаратів слід враховувати характер харчування, оскільки воно може послабити або посилити дію препарату (так само, як і питна вода може посилити дію або, навпаки, послабити ефективність медикаментозного лікування, що проводиться).

Розвиток гігієни йде за двома напрямками. З одного боку, наголошується процес її так званої диференціації. Процес диференціації пов'язується з виділенням із загальної гігієни таких її самостійних галузей, як соціальна гігієна, комунальна гігієна, гігієна харчування, гігієна праці, гігієна дітей та підлітків, радіаційна гігієна, військова гігієна, гігієна та токсикологія гігієна, полімерних матеріалів. З іншого боку, розвиток гігієни йде і шляхом інтеграції. Гігієна розвивається у тісному контакті з клінічними напрямками медицини, терапією, педіатрією, акушерством та гінекологією та іншими галузями.

В даний час із гігієни виділився такий курс, як валеологія - Наука, що вивчає закономірності формування високого рівня здоров'я. Закономірності формування патологічного процесу завжди приділяли велику увагу, але недостатня увага приділялася проблемам, пов'язаним з умовами, факторами та закономірностями, що визначають умови формування високого рівня здоров'я.

Методологія гігієни

Методологія гігієни – її розділ, частина гігієни, що займається питаннями використання її методичних прийомів для вивчення закономірностей взаємодії організму та навколишнього середовища. Методологія гігієни пов'язується із розробкою гігієнічних нормативів, методичних вказівок, санітарних і правил. У гігієні існують звані специфічні класичні гігієнічні методи. До них відносяться метод санітарного обстеження, метод санітарного опису та метод санітарного спостереження. У гігієні широко застосовуються різні методи, пов'язані з оцінкою факторів, що діють на людину. Такими методами є фізичні, хімічні, які оцінюють фізичний та хімічний стан навколишнього середовища. У гігієні широко використовуються токсикологічні методи, створені задля оцінку характеру токсичного на організм тих чи інших хімічних речовин. Широко застосовуються фізіологічні методи, недарма гігієну називають прикладною фізіологією.

Для оцінки впливу факторів на ті чи інші системи організму широко використовуються біохімічні, генетичні, клінічні та епідеміологічні методи дослідження. Для узагальнення одержаних результатів широко використовуються статистичні методи із залученням сучасних технологій.

Методи вивчення впливу факторів навколишнього середовища у натурних умовах. Цей напрямок називають натурним експериментом. Що пов'язують із вивченням стану здоров'я тих чи інших груп населення, які проживають під впливом різних факторів довкілля. У натурних умовах можна вивчати і вплив умов праці на здоров'я працюючих. Вивчають і вплив факторів навчального процесу на організм дитини. Проводяться клініко-гігієнічні дослідження, що дозволяють розробляти гранично допустимі концентрації шкідливих хімічних речовин у робочій зоні. Таким чином, клініко-гігієнічні дослідження та лабораторний експеримент доповнюють один одного та становлять єдиний підхід до гігієнічних досліджень навколишнього середовища та здоров'я людини.

Навколишнє середовище та здоров'я

Предметом гігієни є довкілля та здоров'я. У довкіллі (екосистемі), біосфері відбуваються надзвичайно складні процеси. Одні з цих процесів пов'язані з впливом чинників, вкладених у забезпечення сталості якості довкілля (води, грунту, атмосферного повітря). Це фактори, що стабілізують. Інші чинники (а можуть бути природного, природного характеру чи пов'язані з діяльністю людини, звані антропогенні чинники) призводять до порушення природного рівноваги, гармонії у природі. Це фактори, що дестабілізують.

У екології існує поняття антропогенного обміну. Антропогенний обмін має на введенні природні ресурси, на висновку – виробничі та побутові відходи. Екологічний антропогенний обмін вкрай недосконалий. Він має відкритий, незамкнений характер і позбавлений того кругообігу життя, який притаманний біосфері загалом. Для характеристики антропогенного обміну існує показник - його коефіцієнт корисної дії, що показує величину використаних природних ресурсів на благо людини. Величина ККД на сьогодні становить 2 %, тобто 98 % - це невикористаний природний ресурс, і, більше того, ця та частина ресурсів, яка виступає як відходи - забруднювачі навколишнього середовища. Серед цих забруднювачів існують речовини, у яких яскраво виражена дестабілізуюча дія, так звані фактори, що дестабілізують. До них відносяться галогеновмісні компоненти, рідкісні та важкі метали, речовини, що мають іонізуючий ефект, та інші фактори. У цілому нині ці чинники характером дії можна віднести до фізичним чи хімічним. Серйозну небезпеку становлять хімічні сполуки. Дія окремих хімічних речовин може призвести до розвитку дестабілізаційних, деструктивних процесів, що призводять до наростаючого ефекту. Цей процес виходить із-під контролю людини. Він перевищує дію природних стабілізуючих факторів, внаслідок чого відзначається розвиток спонтанно некерованих, дедалі зростаючих дестабілізуючих явищ. Речовини та фактори, що мають таку дію, отримали назву суперекотоксикантів. Хімічні речовини, віднесені до цього класу, - це рідкісні та важкі метали, іонізуюче випромінювання, галогеновмісні компоненти. Всі вони мають особливий характер впливу на організм людини, що виражається у пошкодженні мембран клітин, у розвитку порушень у ферментних системах організму, порушеннях гомеостазу, призводячи до деструктивних явищ в організмі людини. Для екотоксикантів характерні висока стійкість у навколишньому середовищі, стабільність. Вони здатні накопичуватися в об'єктах довкілля. Стабільність та здатність хімічних речовин до накопичення у навколишньому середовищі забезпечують їх міграцію, що надзвичайно небезпечно для людини та середовища її проживання.

Між організмом людини та довкіллям складається тісна взаємодія. Проблема єдності організму та довкілля є найважливішою проблемою. Потрібно сказати, що між довкіллям та організмом складається певна форма рівноваги. Ця рівновага навколишнього середовища та організму формується в результаті найважливіших механізмів фізіологічного реагування організму на вплив тих чи інших факторів і здійснюється через роботу центральної нервової системи. Цією формою рівноваги є так званий динамічний стереотип, тобто, якщо фактор діє постійно, носить характер, що повторюється, організм виробляє стереотипні реакції. Поява нових чинників призводить до руйнації цієї рівноваги. Особливо серйозну небезпеку щодо цього представляють звані надмірні чинники. Вони призводять до порушення динамічного стереотипу. Зміни динамічного стереотипу пов'язують із суттєвим порушенням функцій організму: нервово-психічним, стресовим станом, екстремальним фактором.

Завдання гігієни - пошук шляхів та методів формування нового стереотипу. Це може бути досягнуто шляхом відповідних змін довкілля, а також шляхом удосконалення механізмів адаптації організму. У діаграмі, розробленій академіком РАМН професором Ю. Л. Лісіціним, за даними експертів Всесвітньої організації охорони здоров'я представлені фактори, що визначають рівень соматичного здоров'я людини. Визначальним чинником соматичного (загального) здоров'я, за даними експертів Всесвітньої Організації охорони здоров'я, є стиль або, як ми говоримо, спосіб життя. Він визначає соматичний стан здоров'я на 53 %. 17 % соматичного здоров'я визначається якістю довкілля, 20 % посідає спадкові чинники, і лише 10 % соматичного здоров'я визначаються рівнем і доступністю медичної допомоги населенню. Таким чином, на 70% рівень здоров'я людини залежить від тих моментів, які безпосередньо пов'язані з гігієною. Це здоровий спосіб життя людини, якість довкілля.

Навколишнє середовище впливає на основні показники здоров'я населення (тривалість життя, показники народжуваності, рівень фізичного розвитку, захворюваність та смертність). Більше того, існує ціла низка захворювань, які мають яскраво виражений характер залежно від екологічних умов. Це екологічно обумовлені хвороби. До них, зокрема, відноситься захворювання, яке отримало назву "синдром хронічної втоми". В основі даного захворювання лежать мембраноушкоджуюча дія та дія на ферментні системи хімічних забруднювачів та іонізуючих випромінювань. Несприятлива дія хімічних речовин призводить до різкого зниження імунобіологічних показників. Масові обстеження великих міст показують різку зміну імунного гомеостазу у мешканців. Зміна показників імунітету на 50% відзначається у жителів Москви. Виникає ситуація, що свідчить про так званий вторинний неспецифічний імунодефіцит, пов'язаний з впливом на організм низки несприятливих факторів, у тому числі і хімічних речовин.

Оцінка рівня здоров'я населення, що у різних умовах довкілля, нині змушує говорити про існування екологічно обумовлених вогнищ захворювань. Ці захворювання пов'язані із забрудненням міського середовища рідкісними та важкими металами, до дії яких насамперед чутливий дитячий організм. Тому вивчення впливу факторів міського середовища на організм населення, особливо дитячого, є актуальним завданням гігієнічної науки.

Гігієна є профілактичною медициною. Що ж розуміють під профілактикою? Існують поняття первинної та вторинної профілактики. Почнемо із поняття так званої вторинної профілактики. Під вторинною профілактикою розуміється комплекс заходів, спрямованих на локалізацію та ослаблення патологічного процесу шляхом активної диспансеризації, протирецидивної терапії, санаторно-курортного лікування та лікувального харчування, тобто вторинна профілактика – це та діяльність, що здійснюється лікарями-практиками. Гігієна ж здійснює первинну профілактику. Основа первинної профілактики - усунення причин та факторів, що призводять до виникнення патологічних процесів, та в цілому захворювань шляхом оздоровлення природного, виробничого, побутового середовища; формування здорового способу життя, спрямованого на підвищення опірності організму та зміцнення здоров'я. Під профілактикою слід розуміти не тільки попередження захворювань та проведення оздоровчих заходів, що мають на меті охорону здоров'я населення, а всю сукупність державних, громадських та медичних заходів, спрямованих на створення для людини найбільш сприятливих умов життя, що повною мірою відповідають її фізіологічним потребам.

Гігієна є профілактичною дисципліною і основу профілактичних заходів становить гігієнічне нормування.

Гігієнічне нормування

Що слід розуміти під гігієнічним нормативом? Гігієнічний норматив - строгий діапазон параметрів факторів середовища, оптимальний і нешкідливий для збереження нормальної життєдіяльності та здоров'я людини, людської популяції та майбутніх поколінь. Санітарні правила, норми, гігієнічні нормативи – це нормативні акти, що встановлюють критерії безпеки та нешкідливості для людини факторів середовища її життєдіяльності. Санітарні правила є обов'язковими для дотримання всіма державними органами та громадськими об'єднаннями, підприємствами та іншими суб'єктами господарювання, організаціями, установами незалежно від їх підпорядкованості та форм власності, посадовими особами та громадянами.

Гігієнічні нормативи для хімічних речовин встановлюються як гранично допустимих концентрацій (ГДК). Для фізичних чинників вони встановлюються як допустимих рівнів впливу (ПДУ).

Для хімічних речовин ГДК встановлюються в атмосферному повітрі населених місць у вигляді максимальних разових та середньодобових гранично допустимих концентрацій. Встановлюються ГДК шкідливих хімічних речовин у воді водойм, питної води. Встановлюються ГДК вмісту шкідливих хімічних речовин у грунті. У харчових продуктах шкідливі хімічні речовини нормуються як допустимих залишкових кількостей (ДОК). Для хімічних речовин гранично допустимі кількості у воді встановлюються у міліграмах на 1 дм.³, або 1 л, для повітря – у міліграмах на 1 м³ повітря, харчових продуктів – у міліграмах на 1 кг маси продукту. ГДК характеризують безпечні рівні впливу шкідливих хімічних речовин у тих чи інших об'єктах довкілля.

Також встановлюються ПДК впливу фізичних факторів. Зокрема, існує уявлення про оптимальні та допустимі параметри мікроклімату, тобто температури, вологості, швидкості руху повітря і т. д. Встановлюються оптимальні допустимі кількості поживних речовин, їх нормування відбувається з урахуванням фізіологічних потреб. Існують так звані фізіологічні норми потреби у білках, жирах, вуглеводах, мінеральних речовинах, вітамінах. При встановленні ГДК шкідливих хімічних речовин у навколишньому середовищі дотримуються певних принципів гігієнічного нормування, які включають:

1) принцип етапності;

2) принцип пороговості.

Етапність у нормуванні полягає в тому, що робота з нормування проводиться у строго певній послідовності, пов'язаній із виконанням відповідного етапу досліджень. Для хімічних речовин першим етапом цих досліджень є аналітичний етап. Аналітичний етап включає в себе оцінку фізико-хімічних властивостей: дані про структуру хімічної речовини, його параметри - температуру плавлення, точку кипіння, розчинності у воді, інших розчинниках. Для проведення аналітичних досліджень потрібна наявність специфічних методів визначення. Другим обов'язковим етапом гігієнічних досліджень під час встановлення ГДК є токсикометрія, т. е. визначення основних параметрів токсичності. Токсикометрія включає проведення досліджень щодо визначення параметрів гострої токсичності (гостра токсикометрія або, простіше, гострі досліди). Далі йдуть підгострий експеримент та хронічний санітарно-токсикологічний експеримент.

Головним та основним завданням гострого досвіду є визначення середньосмертельних концентрацій та доз LD₅₀ або CL₅₀. Постановка гострих дослідів дозволяє оцінити ступінь небезпеки хімічних речовин, характеру спрямованості дії, вразливість тих чи інших систем і функцій організму. Гострі досліди дозволяють найбільш обґрунтовано підійти до постановки підгострого та хронічного санітарно-токсикологічного експериментів. Етапність нормування дозволяє також у окремих випадках скоротити обсяги проведених досліджень, використовуючи так званий принцип нормування за аналогією, т. е. вивчення показників токсичної речовини, що оцінюється, за фізико-хімічними властивостями дозволяє з'ясувати наявність так званих речовин-аналогів і здійснити нормування, використовуючи принцип аналогічності. Цей підхід так і називається – нормування за аналогією. Для речовин, що мають подібні властивості, тобто нормування яких проводиться за аналогією, обов'язковим є встановлення параметрів гострої токсичності. Наявність параметрів гострої токсичності дозволяє скоротити обсяг проведених досліджень і економити значну кількість матеріальних засобів, а також час, витрачений на проведення експерименту.

Важливим етапом токсикометричних досліджень є проведення гострого санітарно-токсикологічного експерименту. Підгострий експеримент дозволяє виявити наявність кумулятивних властивостей з позиції якісної та кількісної оцінки цього етапу дії. У підгострому досвіді також виявляються найбільш уразливі системи організму, що дозволяє об'єктивно підійти до постановки основного етапу токсикометрії, пов'язаного з визначенням токсичного параметрів в умовах хронічного експерименту. У підгострому експерименті випробовується великий набір токсикологічних тестів, що оцінюють вплив хімічної речовини на серцево-судинну систему, нервову систему, шлунково-кишковий тракт, видільну систему та інші функції та системи організму.

Найважливішим принципом гігієнічного нормування вивчення порогового характеру дії нормованого фактора. По граничному рівню впливу в хронічному експерименті визначається найменша концентрація, що викликає зрушення в організмі лабораторної тварини. За результатами хронічного санітарно-токсикологічного експерименту для речовин, що насамперед мають виражену токсичну дію, встановлюються ГДК.

p align="justify"> При нормуванні шкідливих хімічних речовин у водному середовищі обов'язковими етапами дослідження є вивчення впливу речовини на органолептичні властивості води та санітарний режим водойм, тобто для встановлення ГДК хімічних речовин у водоймах вводяться додаткові етапи дослідження. На всіх цих етапах вивчення впливу шкідливих хімічних речовин обов'язково встановлюються порогові рівні впливу, порогові дози та концентрації. По пороговим концентраціям визначається лімітуючий ознака шкідливості, т. е. встановлюється та найменша концентрація, у якій насамперед проявляється дію шкідливого хімічного речовини або органолептичні властивості води, або санітарний режим водойми, або в оцінці токсичних властивостей. При встановленні ГДК шкідливих хімічних речовин у воді водойм виявляють лімітуючий ознака або органолептичний, або за санітарним режимом, або токсикологічний. За лімітуючим ознакою шкідливості з урахуванням найменшої порогової концентрації встановлюється ГДК. Отже, визначальними принципами нормування є принципи пороговості та етапності.

Встановлені принципи нормування хімічних речовин та рівнів впливу фізичних факторів покладено в основу чинного санітарного законодавства.

ГДК дозволяють, з одного боку, здійснювати контроль вмісту шкідливих хімічних речовин у навколишньому середовищі, з іншого - створити так звану систему контролю вмісту шкідливих хімічних речовин, тобто здійснювати їхній моніторинг у навколишньому середовищі. ГДК також використовуються при проектуванні промислових підприємств, ГДК закладаються у проекти будівництва промислових та інших підприємств.

Структура санітарної служби

Діяльність санітарно-епідеміологічної служби в Російській Федерації визначається Законом РФ "Про санітарно-епідеміологічне благополуччя населення".

Ті, що відбуваються в 2004-2005 роках. у країні зміни торкнулися і структури санітарної служби. Міністерством охорони здоров'я та соціального розвитку РФ Центри державного санітарно-епідеміологічного нагляду (ЦГСЕН) були перетворені на територіальні управління Федеральної служби з нагляду у сфері захисту прав споживачів та благополуччя людини (ТУ) та федеральні державні установи охорони здоров'я "Центри гігієни та епідеміології" (Ф.

основними завданнями Територіального управління Росспоживнагляду (ТУ) є:

1) держнагляд та контроль виконання вимог законодавства РФ у сфері забезпечення санепідблагополуччя населення у сфері захисту прав споживача;

2) попередження шкідливого впливу на людину факторів довкілля;

3) профілактика інфекційних та масових неінфекційних захворювань (отруєнь) населення.

Функції Територіального управління:

1) держнагляд та контроль за виконанням вимог РФ щодо забезпечення санепідблагополуччя населення у сфері захисту прав споживача;

2) санепіднагляд при розробці, будівництві, реконструкції, ліквідації об'єктів містобудування, промислового будівництва; за виробництвом, реалізацією продукції, за експлуатацією систем водопостачання, лікувально-профілактичних установ;

3) організація та проведення соціально-гігієнічного моніторингу;

4) видача санепідеміологічного висновку на програми, методики, режими виховання, навчання;

5) проведення протиепідемічних заходів, атестація декретованого контингенту та здійснення їх контролю;

6) контроль лабораторних досліджень та випробувань;

7) проведення санітарно-карантинного контролю.

Основним завданням федеральних державних установ охорони здоров'я є проведення санітарно-епідеміологічних експертиз, розслідувань, обстежень, досліджень, випробувань, токсикологічних, гігієнічних та інших експертиз.

Головного державного санітарного лікаря - керівника Територіальної установи та керівника Федеральної державної установи охорони здоров'я в обласному масштабі призначає на посаду та звільняє міністр охорони здоров'я та соціального розвитку РФ за наданням керівника Федеральної служби (Головного державного санітарного лікаря РФ).

Фінансування витрат утримання територіальних закладів охорони здоров'я здійснюється з допомогою коштів федерального бюджету.

Санітарний нагляд у Росії здійснюється у вигляді двох форм. У вигляді запобіжного санітарного нагляду та поточного санітарного нагляду.

Попереджувальний санітарний нагляд передбачає розробку заходів, пов'язаних із впровадженням оздоровчих, профілактичних заходів на етапі розробки проектів промислових та цивільних об'єктів, будівництві комунальних об'єктів, розробки нових технологій, впровадження нових продовольчих та промислових товарів, дитячих іграшок. Слід особливо відзначити дієву, а чи не споглядальну роль санітарної служби переважають у всіх перелічених вище заходах. Іншими словами, профілактика, запобіжний санітарний нагляд повинні завжди йти попереду людини, а не йти за нею. У цьому полягає найважливіша роль запобіжного санітарного нагляду. Попереджувальний санітарний нагляд з прикладу будівництва тих чи інших об'єктів закінчується етапі його приймання. Починається він із погодження проекту, контролю за ходом будівництва та приймання. Найважливішим моментом при здійсненні запобіжного санітарного нагляду за об'єктами, що будуються, є контроль за ходом прихованих робіт. Після прийняття об'єкта починається поточний санітарний нагляд.

Поточний санітарний нагляд охоплює практично всі напрямки діяльності тих чи інших установ, об'єктів на території того чи іншого населеного пункту, району, області та загалом усієї Росії. Органи санепіднагляду здійснюють контроль за діяльністю промислових підприємств, комунальних об'єктів, ДДУ, шкіл, лікувально-профілактичних та інших установ. Санітарно-епідеміологічна служба наділена великими правами нагляду над діяльністю тих чи інших установ та організацій. Санітарна служба здійснює контроль за виконанням санітарних правил тими чи іншими установами, підприємствами та об'єктами. Санітарні правила є обов'язковими для виконання всіма державними та громадськими організаціями та іншими господарськими організаціями незалежно від їх підпорядкованості та форми власності, а також посадовими особами та громадянами. Санітарна служба здійснює контроль, спрямований на запобігання санітарним правопорушенням. Санітарними правопорушеннями визнаються посягані на права громадян та інтереси суспільства протиправна, винна навмисна або необережна дія або бездіяльність, пов'язані з недотриманням санітарного законодавства РФ, у тому числі різних санітарних правил і норм. поточного санітарно-епідеміологічного нагляду, ефективне здійснення заходів щодо оздоровлення довкілля та покращення здоров'я населення.

Лекція № 2. Роль та значення води в житті людини

Фізіолого-гігієнічне значення води

Вода - найважливіший чинник формування внутрішнього середовища організму й те водночас одне із чинників довкілля. Там де немає води, немає життя. У воді відбуваються всі процеси, характерні для живих організмів, що населяють нашу землю. Нестача води (дегідратація) призводить до порушення всіх функцій організму та навіть загибелі. Зменшення кількості води на 10% викликає незворотні зміни. Тканинний обмін, процеси життєдіяльності протікають у водному середовищі.

Вода бере участь у процесах асиміляції та дисиміляції, у процесах резорбції та дифузії, сорбції та десорбції, регулює характер осмотичних відносин у тканинах, у клітинах. Вода регулює кислотно-лужну рівновагу, підтримує рН. Буферні системи активні лише за умов, де є вода.

Вода - це загальний показник активності фізіологічних систем, тло та середовище, в якому протікають усі життєво важливі процеси. Невипадково в організмі людини вміст води наближається до 60% від ваги тіла. Встановлено, що старіння пов'язані з втратою води клітинами.

Слід зазначити, що реакції гідролізу, і навіть все окислювально-відновні реакції протікають активно лише водних розчинах.

Вода бере активну участь у так званому водно-сольовому обміні. Процеси травлення та дихання протікають нормально у разі достатньої кількості води в організмі. Велика роль води та у видільній функції організму, що сприяє нормальному функціонуванню сечостатевої системи.

Велика роль води та у процесах теплорегуляції організму. Вона бере участь, зокрема, в одному з найважливіших процесів – процесі потовиділення.

Слід зазначити, що з водою в організм надходять мінеральні речовини, до того ж у такій формі, коли вони засвоюються майже повністю. Роль води як джерела мінеральних солей зараз загальновизнана. Це так зване фармакологічне значення води. А Мінеральні солі у воді знаходяться у вигляді іонів, що сприятливо для засвоєння організмом. Макро- та мікроелементи у продуктах харчування знаходяться у вигляді комплексних сполук, які навіть під впливом шлунково-кишкового соку погано дисоціюють і тому гірше засвоюються.

Вода – це універсальний розчинник. Вона розчиняє усі фізіологічно активні речовини. Вода - це рідка фаза, що має певну фізичну та хімічну структуру, яка визначає її здатність як розчинника. Живі організми, які споживають воду з різною структурою, розвиваються і ростуть по-різному. Тому структуру води можна як найважливіший біологічний чинник. Структура води може змінюватися за її опріснення. На структуру води значною мірою впливає іонний склад води.

Молекула води - з'єднання не нейтральне, а електрично активне. Вона має два активні електричні центри, які створюють навколо себе електричне поле.

Для будови молекули води характерні дві особливості:

1) висока полярність;

2) своєрідне розташування атомів у просторі.

За сучасними уявленнями молекула води - це диполь, тобто вона має 2 центри тяжіння. Один – центр тяжкості позитивних зарядів, інший – негативних. У просторі ці центри не збігаються, вони асиметричні, тобто молекула води має два полюси, що створюють навколо молекули силове поле, молекула води полярна.

В електростатичному полі просторове розташування молекул води (структура води) визначає біологічні властивості води в організмі.

Молекули води можуть існувати у таких формах:

1) у вигляді одиночної молекули води - це моногідроль, або просто гідроль (Н₂В)₁;

2) у вигляді подвійної молекули води – це дигідроль (Н₂В)₂;

3) у вигляді потрійної молекули води – тригідроль (Н₂В)₃.

Агрегатний стан води залежить від цих форм. Лід зазвичай складається з тригідролей, що мають найбільший обсяг. Пароподібний стан води представлений моногідролями, оскільки значний тепловий рух молекул при температурі 100 °С порушує їх асоціацію. У рідкому стані вода представляє суміш гідролю, дигідролю та тригідролю. Співвідношення між ними визначається температурою. Утворення ді- та тригідролю відбувається внаслідок тяжіння молекул води (гідролей) один до одного.

Залежно від динамічної рівноваги між формами розрізняють певні види води.

1. Вода, пов'язана з живими тканинами, - структурна (льодоподібна, або досконала, вода), представлена квазікристалами, тригідролі. Ця вода відрізняється високою біологічною активністю. Температура її замерзання –20 °С. Таку воду організм отримує лише з натуральними продуктами.

2. Свіжата вода - на 70% льодоподібна вода. Має лікувальні властивості, сприяє підвищенню адаптогенних властивостей, але швидко (через 12 год) втрачає свої біологічні властивості стимулювати біохімічні реакції в організмі.

3. Вільна або звичайна вода. Температура її замерзання дорівнює 0 °С.

Дегідратація

Вміст води в організмі людини становить 60% маси його ваги. Організм постійно втрачає оксидаційну воду різними шляхами:

1) із повітрям через легені (1 м³ повітря містить у середньому 8-9 г води);

2) через нирки та шкіру.

Загалом людина за добу втрачає до 4 л води. Природні втрати води мають бути компенсовані запровадженням певної кількості води ззовні. Якщо втрати не еквівалентні введенню, в організмі настає дегідратація. Недолік навіть 10% води може значно погіршити стан, а збільшення ступеня дегідратації до 20% може призводити до порушення життєвих функцій та смерті. Дегідратація небезпечніша для організму, ніж голодування. Без їжі людина може прожити 1 місяць, а без води – до 3 діб.

Регуляція водного обміну здійснюється за допомогою центральної нервової системи (ЦНС) і знаходиться у віданні харчового центру та центру спраги.

В основі виникнення почуття спраги лежить, мабуть, зміна фізико-хімічного складу крові та тканин, у яких відбуваються порушення осмотичного тиску внаслідок збіднення їх водою, що призводить до порушення відділів ЦНС.

Велику роль регуляції водного обміну грають залози внутрішньої секреції, особливо гіпофіз. Взаємозв'язок водного та сольового обміну називають водно-сольовим обміном.

Норми водоспоживання визначаються:

1) якістю води;

2) характером водопостачання;

3) станом організму;

4) характером довкілля, і насамперед температурно-влажностным режимом;

5) характером роботи.

Норми водоспоживання складаються з фізіологічних потреб організму (2,5-5 л на добу для відправлення фізіологічних функцій) для підтримки життєдіяльності та води, необхідної для господарсько-комунальних цілей. Останні норми відбивають санітарний рівень населеного пункту.

У сухому та спекотному кліматі, при виконанні інтенсивної фізичної роботи фізіологічні норми підвищуються до 8-10 л на добу, в умовах сільської місцевості (при децентралізованому водопостачанні) – до 30-40 л. Норми водоспоживання на промисловому підприємстві залежить від температури довкілля виробництва. Особливо вони великі у гарячих цехах. Якщо кількість тепла, що виділяється, становить 20 ккал в 1 м³ за годину, то норми водоспоживання за зміну становитимуть 45 л (з урахуванням душування). Відповідно до санітарних стандартів норми водоспоживання регламентуються так:

1) за наявності водопроводу та відсутності ванн – 125-160 л на добу на людину;

2) за наявності водопроводу та ванн – 160-250 л;

3) за наявності водопроводу, ванн, гарячої води – 250-350 л;

4) за умов використання водорозбірних колонок -30-50 л.

Сьогодні у великих сучасних містах водорозбір на душу населення на добу становить 450 літрів і більше. Так, у Москві найвищий рівень водоспоживання – до 700 л. У Лондоні – 170 л, Парижі – 160 л, Брюсселі – 85 л.

Вода є соціальним чинником. Від кількості та якості води залежать соціальні умови життя та рівень захворюваності. За даними ВООЗ до 500 млн захворювань на рік, що виникають на Землі, пов'язані з якістю води та рівнем водоспоживання.

Чинники, що формують якість води, можна розділити на 3 великі групи:

1) фактори, що визначають органолептичні властивості води;

2) фактори, що визначають хімічні властивості води;

3) фактори, що визначають епідеміологічну небезпеку води.

Чинники, що визначають органолептичні властивості води

Органолептичні властивості води формують природні та антропогенні фактори. Запах, присмак, фарбування та каламутність є важливими характеристиками якості питної води. Причини появи запахів, присмаку, кольоровості та каламутності води дуже різноманітні. Для поверхневих джерел це насамперед ґрунтові забруднення, що надходять із струмом атмосферних вод. Запах та присмак можуть бути пов'язані з цвітінням води та з наступним розкладанням рослинності на дні водойми. Смак води визначається її хімічним складом, співвідношенням окремих компонентів та кількістю цих компонентів у абсолютних величинах. Це особливо відноситься до високомінералізованих підземних вод через підвищений вміст у них хлоридів, сульфатів натрію, рідше - кальцію і магнію. Так, хлорид натрію обумовлює солоний смак води, кальцій – в'яжучий, а магній – гіркуватий. Смак води визначається газовим складом: 1/3 всього газового складу становить кисень, 2/3 - азот. У воді дуже мала вуглекислого газу, але роль його велика. Вуглекислота може бути представлена у воді у різних формах:

1) розчиненої у воді з утворенням вугільної кислоти CO₂ + H₂O = H₂CO₃;

2) дисоційованої вугільної кислоти H₂CO₃ = H + HCO₃ = 2H + CO₃ з утворенням бікарбонат іона HCO₃ та CO₃ - карбонат іона.

Ця рівновага між різними формами вуглекислоти визначається рН. У кислому середовищі, при рН = 4 є вільна вуглекислота - СО₂. При рН = 7-8 є іон НСО₃ (Помірно лужна). При рН = 10 є іон СО₃ (Середовище лужне). Всі ці компоненти різною мірою визначають смак води.

Для поверхневих джерел основною причиною появи запахів, присмаку, кольоровості та каламутності є ґрунтові забруднення, що надходять зі стоком атмосферних вод. Неприємний присмак води характерний для широко поширених високомінералізованих вод (особливо на півдні та південному сході країни) переважно через підвищений вміст концентрації хлоридів і сульфатів натрію, рідше кальцію та магнію.

Забарвлення (кольоровість) природних вод найчастіше залежить від присутності гумінових речовин ґрунтового, рослинного та планктонового походження. Будівництво великих водоймищ з активними процесами розвитку планктону сприяє появі у воді неприємних запахів, присмаків та кольоровості. Гумінові речовини нешкідливі для людини, але погіршують органолептичні властивості води. Їх важко видалити з води, до того ж вони мають високу сорбційну здатність.

Роль води у патології людини

Давно відзначено зв'язок між захворюваністю населення та характером водоспоживання. Вже в давнину були відомі деякі ознаки води, небезпечної для здоров'я. Однак лише в середині ХІХ ст. епідеміологічні спостереження та бактеріологічні відкриття Пастера та Коха дозволили встановити, що вода може містити деякі патогенні мікроорганізми та сприяти виникненню та поширенню захворювань серед населення. Серед факторів, що визначають виникнення водних інфекцій, можна виділити:

1) антропогенне забруднення води (пріоритет у забрудненні);

2) виділення збудника з організму та попадання у водойму;

3) стабільність у водному середовищі бактерій та вірусів;

4) потрапляння мікроорганізмів та вірусів з водою в організм людини.

Водні інфекції

Для водних інфекцій характерні:

1) раптовий підйом захворюваності;

2) збереження високого рівня захворюваності;

3) швидке падіння епідемічної хвилі (після усунення патологічного фактора).

Водним шляхом передаються холера, черевний тиф, паратифи, дизентерія, лептоспіроз, туляремія (забруднення питної води виділеннями гризунів), бруцельоз. Не виключається можливість водного чинника передачі сальмонельозних інфекцій. Серед вірусних захворювань це кишкові віруси, ентеровіруси. Вони потрапляють у воду з фекальними масами та іншими виділеннями людини. У водному середовищі можна виявити:

1) вірус інфекційного гепатиту;

2) вірус поліомієліту;

3) аденовіруси;

4) вірус Коксакі;

5) вірус басейнового кон'юнктивіту;

6) вірус грипу;

7) вірус ЕСНО.

У літературі описані випадки зараження на туберкульоз при користуванні інфікованою водою. Водним шляхом можуть передаватися захворювання, спричинені тваринними паразитами: амебіаз, гельмінтози, лямбліоз.

Амебіаз. Патогенне значення має дизентерійна амеба, поширена у тропіках та в Середній Азії. Вегетативні форми амеби швидко гинуть, але цисти стійкі до води. Понад те, хлорування звичайними дозами неефективно щодо цист амеби.

Яйця гельмінтів і цисти лямблій надходять у водойми з виділеннями людини, а в організм надходять під час пиття, із забрудненою водою.

Загальновизнано, що можливість усунення небезпеки водних епідемій і тим самим зниження захворюваності населення на кишкові інфекції пов'язані з прогресом у галузі водопостачання населення. Тому правильно організоване водопостачання є не лише важливим загальносанітарним заходом, а й ефективним специфічним заходом проти поширення кишкових інфекцій серед населення. Так, успішна ліквідація спалаху холери Ельтор в СРСР (1970 р.) більшою мірою була обумовлена тим, що переважна частина міського населення була захищена від небезпеки водного шляху її поширення завдяки нормальному централізованому водопостачанню.

Хімічний склад води

Чинники, що визначають хімічний склад води, - хімічні речовини, які умовно можна поділити на:

1) біоелементи (йод, фтор, цинк, мідь, кобальт);

2) хімічні елементи, шкідливі здоров'ю (свинець, ртуть, селен, миш'як, нітрати, уран, СПАВ, отрутохімікати, радіоактивні речовини, канцерогенні речовини);

3) індиферентні чи навіть корисні хімічні речовини (кальцій, магній, марганець, залізо, карбонати, бікарбонати, хлориди).

Хімічний склад води – це можлива причина захворювань неінфекційної природи. Основи нормування показників нешкідливості хімічного складу питних вод розберемо далі.

Індиферентні хімічні речовини у воді

Залізо дво- або тривалентне міститься у всіх природних вододжерелах. Залізо – необхідна складова частина тварин організмів. Воно використовується для побудови життєво важливих дихальних та окисних ферментів (гемоглобіну, каталази). Доросла людина отримує за добу десятки міліграмів заліза, тому кількість заліза, що надходить з водою, не має істотного фізіологічного значення. Однак присутність заліза у вигляді великих концентрацій небажана з естетичних та побутових міркувань. Залізо надає воді каламутності, жовто-бурого забарвлення, гіркувато-металевого присмаку, залишає плями іржі. Велика кількість заліза у воді сприяє розвитку залізобактерій, при відмиранні яких усередині труб накопичується щільний осад. У підземних водах найчастіше знаходять двовалентне залізо. Якщо воду качають, то, з'єднуючись на поверхні з киснем повітря, залізо переходить у тривалентне, і вода набуває бурого кольору. Таким чином, вміст заліза в питній воді лімітується впливом на каламутність та кольоровість. Допустимою концентрацією за стандартом є не більше 0,3 мг/л для підземних джерел не більше 1,0 мг/л.

Марганець у підземних водах міститься у вигляді бікарбонатів, добре розчинних у воді. У присутності кисню повітря перетворюється на гідроокис марганцю і випадає в осад, чим посилює показник кольоровості та каламутності води. У практиці централізованого водопостачання необхідність обмеження вмісту марганцю у питній воді пов'язується із погіршенням органолептичних властивостей. Нормується трохи більше 0,1 мг/л.

Алюміній міститься в питній воді, що піддалася обробці - освітленню в процесі коагуляції сірчанокислим алюмінієм. Надлишкові концентрації алюмінію надають воді неприємного, в'яжучого присмаку. Залишковий вміст алюмінію в питній воді (не більше 0,2 мг на л) не викликає погіршення органолептичних властивостей води (за каламутністю та присмаком).

Кальцій та його солі обумовлюють жорсткість води. Жорсткість питної води є суттєвим критерієм, за яким населення оцінює якість води. У твердій воді овочі та м'ясо погано розварюються, оскільки солі кальцію та білки харчових продуктів утворюють нерозчинні сполуки, які погано засвоюються. Утруднене прання білизни, в нагрівальних приладах утворюється накип (нерозчинний осад). Експериментальні дослідження показали, що за питної води з жорсткістю 20 мг. екв/л частота і вага утворення каменів були значно більшими, ніж при вживанні води з жорсткістю 10 мг. екв/л. Вплив води із жорсткістю 7 мг. еквівалент на розвиток уролітіазу не було виявлено. Все це дозволяє вважати обґрунтованим прийнятий норматив жорсткості у питній воді – 7 мг екв на л.

Біоелементи

Мідь у малих концентраціях зустрічається у природних підземних водах і є справжнім біомікроелементом. Потреба в ній (в основному для кровотворення) дорослої людини невелика – 2-3 г на добу. Вона покривається переважно добовим харчовим раціоном. У великих концентраціях (3-5 мг/л) мідь впливає смак (в'яжучий). Норматив за цією ознакою трохи більше 1 мг/л. в воді.

Цинк як мікроелемент зустрічається в природних поземних водах. У великих концентраціях він зустрічається у водоймах, забруднених промисловими стічними водами. Хронічні отруєння цинком невідомі. Солі цинку у великих концентраціях діють дратівливо на ШКТ, але значення сполук цинку у воді визначається їх впливом на органолептичні властивості. При 30 мг/л вода набуває молочного кольору, а неприємний металевий смак зникає при 3 мг/л, тому нормують вміст цинку у воді трохи більше 3 мг/л.

Хімічний склад води як причина захворювань неінфекційної природи

Розвиток медичної науки дозволило розширити уявлення про особливості хімічного (сольового та мікроелементного) складу води, його біологічної ролі та можливого шкідливого впливу на здоров'я населення.

Мінеральні солі (макро- та мікроелементи) беруть участь у мінеральному обміні та життєдіяльності організму, впливають на ріст та розвиток тіла, кровотворення, розмноження, входять до складу ферментів, гормонів та вітамінів. В організмі людини виявлено йод, фтор, мідь, цинк, бром, марганець, алюміній, хром, нікель, кобальт, свинець, ртуть та ін.

У природі постійно відбувається розсіювання мікроелементів (за рахунок метеофакторів, води, життєдіяльності організмів). Це призводить до їх нерівномірного розподілу (нестачі або надлишку) у ґрунті та воді різних географічних регіонів, що веде до зміни флори та фауни та появи біогеохімічних провінцій.

Із захворювань, пов'язаних із несприятливим хімічним складом води, насамперед виділяють ендемічний зоб. Дане захворювання поширене і біля Російської Федерації. Причинами захворювання є абсолютна недостатність йоду у зовнішньому середовищі та соціально-гігієнічні умови життя населення. Добова потреба у йоді становить 120-125 мкг. У місцевостях, для яких не характерне дане захворювання, надходження йоду в організм походить з рослинної їжі (70 мкг йоду), тваринної їжі (40 мкг), повітря (5 мкг) і води (5 мкг). Йоду у питній воді належить роль індикатора загального рівня вмісту цього елемента у зовнішньому середовищі. Зоб поширений у сільських районах, де населення харчується виключно харчовими продуктами місцевого походження, та у ґрунті йоду мало. Жителі Москви та Пітера використовують воду теж із низьким вмістом йоду (2 мкг), але епідемій тут немає, оскільки населення харчується привізними продуктами з інших областей, що забезпечує сприятливий баланс йоду.

Основними профілактичними заходами щодо ендемічного зобу є збалансоване харчування, йодування солі, додавання міді, марганцю, кобальту, йоду до раціону. Повинна також переважати вуглеводна їжа та рослинні білки, оскільки вони нормалізують функцію щитовидної залози.

Ендемічний флюороз – захворювання, що з'являється у корінного населення певних районів Росії, України та інших, раннім симптомом якого є ураження зубів у вигляді плямистості емалі. Загальноприйнято, що плямистість перестав бути наслідком місцевої дії фтору. Фтор, потрапляючи в кров, має загальнотоксичну дію, насамперед викликає деструкцію дентину.

Питна вода - основне джерело надходження фтору в організм, чим і визначається вирішальне значення фтору питної води у розвитку ендемічного флюорозу. Добовий харчовий раціон дає 0,8 мг фтору, а вміст фтору у питній воді нерідко становить 2-3 мг/л. Є чіткий зв'язок між тяжкістю ураження емалі та кількістю фтору у питній воді. Певне значення у розвиток флюорозу мають перенесена інфекція, недостатнє вміст у раціоні молока та овочів. Захворювання визначається і соціально-культурними умовами життя населення. Вперше це захворювання було зареєстровано в Індії, але в англійців та місцевої аристократії флюороз зустрічався рідко, хоча вміст фтору у воді був на рівні 2-3 мг/л. У індійців, що тягли напівголодне існування, плямистість емалі виявлялася вже у тих місцевостях, де вміст фтору було навіть 1,5 мг на 1 л.

Профілактичними заходами щодо дії фтору можна вважати:

1) вживання води із підвищеним вмістом мінеральних солей;

2) вживання їжі та рідини з підвищеним вмістом кальцію (овочі та молочні продукти), оскільки кальцій пов'язує фтор і переводить його в нерозчинний комплекс Са + F = СаF₂;

3) захисну роль вітамінів;

4) ультрафіолетове опромінення;

5) дефторування води.

Флюороз - загальне захворювання всього організму, хоча найвиразніше воно проявляється у поразці зубів. Однак при флюорозі зазначаються:

1) порушення (гальмування) фосфорно-кальцієвого обміну;

2) порушення (гальмування) дії внутрішньоклітинних ензимів (фосфотаз);

3) порушення імунобіологічної активності організму.

Виділяють такі стадії флюорозу:

1 - поява меловидних плям;

2 – поява пігментних плям;

3 і 4 – поява дефектів та ерозій емалі (деструкція дентину).

Вміст фтору у воді нормується стандартом, тому що шкідлива вода і з малим – 0,5-0,7 мг/л – вмістом фтору, оскільки розвивається карієс зубів. Нормування проводять у кліматичних районах, залежно від рівня водоспоживання. У 1-2-му районі - 1,5 мг/л, у 3-му - 1,2 мг/л, у 4-му - 0,7 мг/л. Карієсом уражено 80-90% від населення. Це потенційне джерело інфекції та інтоксикації. Карієс призводить до порушення травлення та хронічних захворювань шлунка, серця та суглобів. Переконливим доказом антикарієсної дії фтору є практика фторування води. При вмісті фтору, що дорівнює 1,5 мг/л, захворюваність на карієс найменша. У Норильську після 7 років фторування води у дітей 7-річного віку захворюваність на карієс була на 43 % меншою. У осіб, які вживають фторовану воду протягом усього життя, захворюваність на карієс менша на 60-70 %. На острові Нова Гвінея люди не знають карієсу, оскільки вміст фтору в питній воді є оптимальним.

Ряд хімічних речовин викликають мікрохімічні забруднення, або водні інтоксикації

Так, виділяють групу атерогенних елементів (це мідь, кадмій, свинець), надлишок яких несприятливо впливає на серцево-судинну систему.

Понад те, свинець в дітей віком проникає через гематоэнцефалические бар'єри, викликаючи ураження мозку. Свинець витісняє кальцій із кісткової тканини.

Ртуть викликає хворобу Мінамата (виражена ембріотоксична дія).

Кадмій викликає хворобу Ітай-Ітай (порушення обміну ліпідів).

Метали, небезпечні за ембріотоксичною дією, утворюють гонадотоксичний ряд, який виглядає так: ртуть - кадмій - талій - срібло - барій -хром - нікель - цинк.

миш'як має виражену здатність до кумуляції в організмі, його хронічна дія пов'язана з впливом на периферичну нервову систему та розвитком поліневритів.

Бор має виражену гонадотоксичну дію. Порушує сексуальну активність чоловіків та оваріально-менструальний цикл у жінок. Бором багаті на природні підземні води Західного Сибіру.

Ряд синтетичних матеріалів, що використовується у водопостачанні, здатний викликати виникнення інтоксикації. Це насамперед синтетичні труби, поліетилен, фенолформальдегіди, коагулянти та флокулянти (ПАА), смоли та мембрани, що використовуються в опрісненні. Небезпечні для здоров'я отрутохімікати, що потрапляють у воду, канцерогенні речовини, нітрозаміни.

СПАВ (Синтетичні поверхнево-активні речовини) стабільні у воді і слаботоксичні, але мають алергенну дію, а також сприяють кращому засвоєнню канцерогенних речовин і отрутохімікатів.

При користуванні водою, що містить підвищені концентрації нітратів, діти раннього грудного віку хворіють на водно-нітратну метгемоглобінемію. Легка форма захворювання може бути у дорослих. Це захворювання характеризується розладом травлення в дітей віком (диспепсії), зменшенням кислотності шлункового соку. У зв'язку з цим у верхніх відділах кишківника нітрати відновлюються до нітритів NO₂. Нітрати надходять у питну воду через широку хімізацію сільського господарства, використання азотистих добрив. У дітей рН шлункового соку = 3, що сприяє відновленню нітратів у нітриті та утворенню метгемоглобіну. До того ж у дітей відсутні ферменти, що відновлюють метгемоглобін у гемоглобін. Дуже небезпечно надходження нітратів із дитячими сумішами, приготованими на забрудненій воді.

Сольовий склад - фактор, що постійно і довго впливає на здоров'я населення. Це чинник малої інтенсивності. Відзначено вплив хлоридних, хлоридно-сульфатних та гідрокарбонатних типів вод на:

1) водно-сольовий обмін;

2) пуриновий обмін;

3) зниження секреторної та збільшення моторної діяльності органів травлення;

4) сечовиділення;

5) кровотворення;

6) серцево-судинні захворювання (гіпертонічну хворобу та атеросклероз).

Підвищений сольовий склад води

позначається на незадовільних органолептичних властивостей, що призводить до зниження "водного апетиту" та обмеження її споживання.

Підвищена жорсткість (15-20 мг екв/л) один з факторів розвитку сечокам'яної хвороби; і веде до розвитку ендемічного уролітіазу;

Утруднено використання води підвищеної жорсткості для господарських, побутових цілей, поливу;

При тривалому вживанні високомінералізованих хлоридних вод відзначається підвищена гідрофобність тканин, здатність їх утримувати воду, напруження гіпофіз-адреналової системи;

Використання води хлоридного класу з рівнем загальної мінералізації більше 1 г/л викликає гіпертензивні стани.

Вплив води з низькою мінералізацією (опріснена, дистильована) викликає:

1) порушення водно-сольового обміну (зниження обміну хлору у тканинах);

2) зміна функціонального стану гіпофіз-адреналової системи, напруга захисно-пристосувальних реакцій;

3) відставання приросту та приросту тіла. Мінімальний допустимий рівень загальної мінералізації опрісненої води має бути не менше ніж 100 мг/л.

ЛЕКЦІЯ №3. Гігієнічні питання організації господарсько-питного водопостачання

Гігієнічна характеристика джерел централізованого господарсько-питного водопостачання

Для забезпечення високого рівня якості питної води необхідно виконання низки обов'язкових умов, таких як:

1) відповідну якість води джерела централізованого водопостачання;

2) створення сприятливої санітарної ситуації навколо джерел та самої системи водопостачання (водопроводу).

Питна вода може відповідати високим вимогам лише після її надійної обробки та кондиціювання.

Як джерела водопостачання можуть бути використані підземні та поверхневі джерела водопостачання.

Підземні джерела мають низку переваг:

1) вони до певної міри захищені від антропогенного забруднення;

2) вони відрізняються високою стабільністю бактеріального та хімічного складу.

На формування якості води ґрунтових та міжпластових вод впливають такі фактори:

1) клімат;

2) геоморфологічні структури;

3) характер рослинності (літологічні структури).

У північних зонах переважають бікарбонатно-натрієві води, багаті на органіку, вони залягають дуже поверхово, мінералізація їх низька.

Ближче на південь з'являються сульфатні, хлоридні та кальцієві води. Ці води залягають глибоко, вирізняються високо надійними бактеріологічними показниками.

Підземні вододжерела в залежності від глибин залягання та відношення до пород поділяються на:

1) ґрунтові;

2) ґрунтові;

3) міжпластові.

Ґрунтові вододжерела залягають неглибоко (2-3 м), фактично лежать біля поверхні. Вони рясні навесні, влітку пересихають, взимку промерзають. Як джерела водопостачання ці води інтересу не представляють. Якість вод визначається забрудненістю атмосферних опадів. Кількість цих вод порівняно невелика, органолептичні властивості є незадовільними.

2. Грунтові води - розташовані в 1-му від поверхні водоносному горизонті (від 10-15 м до декількох десятків метрів). Харчування цих горизонтів здійснюється переважно за рахунок фільтрації атмосферних опадів. Режим живлення не постійний. Атмосферні опади фільтруються через велику товщу ґрунту, тому в бактеріальному відношенні ці води чистіші, ніж ґрунтові, але ще не завжди надійні. Грунтові води мають більш менш стабільний хімічний склад, можуть містити значну кількість двовалентного заліза, яке при підйомі води нагору переходить в тривалентне (бурі пластівці). Грунтові води можуть використовуватися для децентралізованого, місцевого водопостачання, оскільки їхня потужність невелика.

Міжпластові води лежать глибоко у водоносному горизонті, що залягає (до 100 м) між двома водонепроникними пластами, один з яких – нижній – водонепроникне ложе, а верхній – водонепроникна покрівля. Тому вони надійно ізольовані від атмосферних опадів та ґрунтових вод. Це визначає властивості води, зокрема її бактеріальний склад. Ці води можуть заповнити весь простір між пластами (як правило, глиняними) та зазнають гідростатичного тиску. Це звані напірні, чи артезіанські, води.

Якість артезіанських вод за фізичними та органолептичними властивостями цілком задовільна. Надійні такі води і в бактеріальному відношенні мають стабільний хімічний склад. У таких водах, як зазначалося вище, нерідко знаходять сірководень (результат дії мікробів на сірчисті сполуки заліза) та аміак, у яких мало кисню, відсутні гумінові речовини.

Класифікація вод за хімічним складом (гідрохімічні класи вод) виглядає наступним чином.

1. Бікарбонатні води (північні райони країни): аніон HCO₃ та катіони Ca⁺⁺,Mg⁺⁺, Na⁺. Жорсткість = 3-4 мг. екв/л.

2. Сульфатні: аніон SO₄^-, катіони Ca⁺⁺, Na⁺.

3. Хлоридні: аніон Cl^-, катіони Ca⁺⁺, Na⁺.

Поверхневі джерела водопостачання – річки, озера, ставки, водосховища, канали. Вони широко використовуються для водопостачання великих міст через величезну кількість води в них (дебіту). Одночасно це накладає певний відбиток ними. У північних районах (зоні надмірного зволоження) води слабо мінералізовані. Тут переважають торф'яні ґрунти, які збагачують води гуміновими речовинами.

У південних районах ґрунт збагачує воду солями. Мінералізація складає до 23 г/л. Для поверхневих джерел під час переходу з півночі на південь характерні:

1) збільшення загальної мінералізації;

2) зміна класу вод від HCO₃ (бікарбонатних) до SO₄ (сульфатним) та Cl (хлоридним).

Поверхневі джерела піддаються значним антропогенним забрудненням. Рівень забруднення органічними речовинами оцінюється високою окислюваністю. Порушується кисневий режим водойм. Видовий склад мікрофлори різко звужений. Підвищується рівень БПК При виборі джерела водопостачання необхідно орієнтуватися на рівень і стан самоочищення. Якщо вода чиста і процес самоочищення протікає за сприятливих умов, то БПК = 3 мг/л.

Вибір джерела господарсько-питного водопостачання

Природно, що з виборі джерела враховують як якісну бік самої води, а й потужність самих джерел. При виборі джерел необхідно насамперед орієнтуватися такі джерела, вода яких наближається за складом до вимог СанПиНа 2.1.4.1074-01 " Питна вода " . За відсутності чи неможливості використання таких джерел унаслідок недостатності їх дебіту або з техніко-екологічних міркувань відповідно до вимог СанПіНу 2.1.4.1074-01 необхідно приходити до інших джерел у такому порядку: міжпластові безнапірні води, ґрунтові води, відкриті водойми.

Умови вибору вододжерела:

1) вода джерела не повинна мати такий склад, який не може бути змінений та покращений сучасними методами обробки, або обмежена можливість очищення за техніко-економічними показниками;

2) інтенсивність забруднення має відповідати ефективності способів обробки води;

3) сукупність природних та місцевих умов має забезпечити надійність вододжерела у санаторному відношенні.

Зони санітарної охорони (ЗСО) вододжерел

Досвід переконує, що, незважаючи на існуючу систему водоочищення, вкрай важливо вжити заходів, що унеможливлюють значне забруднення вододжерел. І тому встановлюють спеціальні ЗСО. Під ЗСО розуміють спеціально виділену навколо джерела територію, на якій має дотримуватися встановлений режим, з метою охорони вододжерела та водопровідних споруд та навколишньої території від забруднення.

За законодавством ця зона ділиться на 3 пояси:

1) пояс суворого режиму;

2) пояс обмежень;

3) пояс спостереження.

ЗСО поверхневих водойм

Перший пояс (Пояс суворого режиму) - ділянка, де знаходяться місце забору води та головні споруди водопроводу. Сюди включається акваторія, що примикає до водозабору протягом не менше 200 м вгору за течією і не менше 100 м нижче за водозабір. Тут виставляється воєнізована охорона. Забороняються проживання та тимчасове перебування сторонніх осіб, а також будівництво. У межі 1-го пояса невеликих поверхневих джерел зазвичай включається протилежний берег смугою 150-200 м. При ширині водоймища менше 100 м до пояса входять вся акваторія та протилежний берег - 50 м. При ширині понад 100 м у 1-й пояс входить смуга акваторії до фарватеру (до 100 м). При водозаборі з озера або водосховища до 1-го пояса входить берегова смуга не менше ніж на 100 м від водозабору в усіх напрямках. Акваторія 1-ого пояса має бути відзначена бакенами.

Другий пояс (пояс обмежень) - територія, використання якої для промисловості, сільського господарства та будівництва або зовсім неприпустимо, або дозволяється на певних умовах. Тут обмежуються спуск усіх стічних вод та масове купання.

Для відкритих вододжерел протяжність пояса вгору за течією визначається відстанню, вище за яку надходження забруднень не відбивається на якості води в місці забору. Так, верхня точка цієї межі визначається часом, протягом якого забруднення, що надійшли тут, при підході до водозабору ліквідуються в результаті процесів самоочищення. Цей час встановлено о 3-5 діб. Так як процеси самоочищення в зимовий період значно уповільнюються, то ЗСО 2-го пояса має бути віддалено від водозабору так, щоб пробіг води від верхньої межі зони до водозабору забезпечив період бактеріального самоочищення не менше 5 діб. Орієнтовно ця відстань для великих річок становить нагору за течією 20-30 км, для середніх - 30-60 км.

Нижня межа 2-го поясу встановлюється не менше 250 м від водорозбору з урахуванням вітрової зворотної водотечі.

Пояс спостереження - 3-й пояс, що включає всі населені пункти, що мають зв'язок із даним джерелом водопостачання.

ЗЗГ для підземних джерел

ЗЗГ підземних джерел встановлюються навколо водозабірних свердловин, оскільки захищеність водонепроникними породами не завжди надійна.

Зміна складу підземних вод може мати місце при інтенсивному заборі води зі свердловини, коли за законами гідродинаміки навколо свердловини створюються зони зниженого тиску, що може створити підсмоктування води. Зміна складу підземних вод може бути обумовлено впливом зовнішніх поверхневих забруднень. Однак його прояв слід очікувати через тривалий проміжок часу, оскільки швидкість фільтрації зазвичай не перевищує 0,1 м на добу.

На території зони суворого режиму підземного вододжерела повинні розміщуватися всі головні водопровідні споруди: свердловини та каптажі, насосні установки та обладнання для обробки води.

Зона обмеження встановлюється з урахуванням потужності свердловини та характеру ґрунту. Ця зона для ґрунтових вод встановлюється радіусом 50 м та площею 1 га, для міжпластових вод – 30 м та площею 0,25 га.

Вимоги до якості води джерела

Гігієнічні вимоги до якості води відкритих вододжерел викладені в СанПіН 2.1.5.980-00 "Гігієнічні вимоги до охорони поверхневих вод". Документ встановлює гігієнічні вимоги щодо якості води водних об'єктів для двох категорій водокористування. Перша - коли джерело служить для забору води, що використовується для питного, господарсько-побутового та водопостачання підприємств харчової промисловості. Другий – для рекреаційного водокористування, коли об'єкт використовується для купання, занять спортом та відпочинком.

Нормативи якості води

1. Органолептичні властивості.

Запах води не повинен перевищувати 2 бали, концентрація водневих іонів (рН) не повинна виходити за межі 6,5-8,5 для обох категорій водокористування. Забарвлення для першої категорії не повинно виявлятися в стовпчику заввишки 20 см, для другої - 10 см. Концентрація завислих речовин при скиданні стічних вод у контрольному розчині не повинна збільшуватись у порівнянні з природними умовами більш ніж на 0,25 мг/дм³ для 1-ї категорії та більш ніж на 0,75 мг/дм³ для 2-ї категорії водойм. Домішки, що плавають, виявлятися не повинні.

2. Вміст токсичних хімічних речовин не повинен перевищувати гранично допустимих концентрацій та орієнтовно допустимих рівнів речовин у водних об'єктах, незалежно від категорії водокористування (ГН 2.1.5.689-98, ГН 2.1.5.690-98 з доповненнями).

У разі присутності у воді водного об'єкта двох і більше речовин 1-го та 2-го класів небезпеки з односпрямованим механізмом токсичної дії сума відношень концентрацій кожного з них до їх ГДК не повинна перевищувати 1:

(З₁ / ГДК₁) + (С₂ / ГДК₂) + … (З_n / ГДК_n) ≤ 1,

де С₁, …, С_n - Концентрації речовин;

ГДК₁, …, ГДК_n - ГДК тих самих речовин.

3. Показники, що характеризують мікробіологічну безпеку води.

Термотолерантні коліформні бактерії в обох категоріях водокористування не повинні перевищувати 100 КУО/100 мл, а коліфаги - 10 БОЄ/100 мл.

Показник загальних коліформних бактерій для 1-ї категорії водокористування повинен бути не більше 1000 КУО/100 мл, для 2-ї - не більше 500 КУО/мл.

Життєздатних яєць гельмінтів, цист патогенних кишкових найпростіших онкосфер теніїд у 25 л проби води обох категорій не повинно бути, так само як і збудників кишкових інфекцій.

Незважаючи на майже безперервне надходження різноманітних забруднень у відкриті водоймища, у їхній більшості прогресуючого погіршення якості води не спостерігається. Це відбувається тому, що фізико-хімічні та біологічні процеси ведуть до самоочищення водойм від зважених частинок, органічних речовин та мікроорганізмів. Стічні води розбавляються. Зважені речовини, яйця гельмінтів, мікроорганізми частково осідають, вода освітлюється. Розчинені у воді органічні речовини мінералізуються за рахунок життєдіяльності мікроорганізмів, що населяють водойми. Процеси біохімічного окислення закінчуються нітрифікацією із заснуванням кінцевих продуктів - нітратів, карбонатів, сульфатів. Для біохімічного окислення органічних речовин потрібна наявність у воді розчиненого кисню, запаси якого в міру витрати відновлюються за рахунок дифузії з атмосфери.

У процесі самоочищення відбувається відмирання сапрофітів та патогенних мікроорганізмів. Вони гинуть внаслідок збіднення води поживними речовинами, бактерицидної дії сонячних променів, бактеріофагів, які виділяють сапрофіти.

Цінним показником ступеня забруднення води органічними речовинами та інтенсивності процесів самоочищення є БПК. БПК - це кількість кисню, необхідне для повного біохімічного окиснення всіх речовин, що містяться в 1 л води за температури 20 °С. Чим значнішим є забруднення води, тим більше її БПК. Оскільки визначення БПК тривало (до 20 діб), то у санітарній практиці частіше визначають БПК₅, Тобто споживання кисню 1 л води протягом 5 діб. У 1-й категорії водокористування БПК₅ має бути менше 2 мг₂/дм³, у 2-й категорії водойм - 4 мг₂/дм³.

Розчинний кисень не повинен бути меншим за 4 мг/дм³ для обох категорій водойм. Хімічне споживання кисню не повинно перевищувати 15 мг₂/дм³ для 1-ї категорії та 30 О₂/дм³ для 2-ї категорії водокористування водойми.

Гігієнічні вимоги, що пред'являються до якості води джерел нецентралізованого водопостачання (підземних джерел, призначених для задоволення питних та господарських потреб, за допомогою водозабірних пристроїв без розвідної мережі), викладені в СанПіН 2.1.4.1175-02 "Гігієнічні вимоги до якості води нецентралізовані" джерел”.

Нормативи якості води

1. Органолептичні показники.

Запах та присмак не більше 2-3 балів.

Кольоровість трохи більше 30°.

Мутність трохи більше 2,6-3,5 ЕМФ (одиниць каламутності по формазину) чи 1,5-2,0 мг/л (по коаліну).

2. Вміст токсичних хімічних речовин неорганічної та органічної природи не повинен перевищувати гранично допустимих концентрацій.

3. Показники, що характеризують мікробіологічну безпеку води.

Загальні коліформні бактерії у 100 мл води мають бути відсутніми. За їх відсутності додатково проводять визначення глюкозопозитивних коліформних бактерій (БГКП) із постановкою оксидазного тесту.

ЗМЧ (загальне мікробне число) не повинно перевищувати 100 мікробів на 1 мл.

Термотолерантні коліформні бактерії та коліфаги у 100 мл досліджуваної води повинні бути відсутніми.

ЛЕКЦІЯ № 4. Гігієнічне нормування якості питної води

Вимоги до якості питної води централізованого господарсько-питного водопостачання та обґрунтування нормативів якості питної води

Нині біля РФ вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання регулюються державним стандартом - санітарними правилами і нормами РФ чи СанПиНом РФ 2.1.4.1074-01. СанПіН є нормативним актом, що встановлює критерії безпеки та нешкідливості для людини води централізованих систем питного водопостачання. СанПіН застосовується щодо води, що подається системами водопостачання та призначеної для споживання населення в питних та побутових цілях, для використання у процесах переробки продовольчої сировини, виробництва, транспортування та зберігання харчових продуктів.

Понад те, СанПіН регламентує і проведення контролю якості води централізованого господарсько-питного водопостачання.

Відповідно до вимог СанПіНу питна вода має бути безпечною в епідеміологічному та радіаційному відношенні, нешкідливою за хімічним складом і мати сприятливі органолептичні властивості. При цьому якість питної води повинна відповідати гігієнічним нормативам як перед її надходженням до розподільної мережі, так і в будь-якій точці водорозбору.

Показники санітарно-епідеміологічної безпеки води

Найбільш звичайний та поширений вид небезпеки, пов'язаний з питною водою, обумовлений її забрудненням стічними водами, іншими відходами чи фекаліями людини та тварин.

Фекальне забруднення питної води може зумовити надходження у воду низки різних кишкових патогенних організмів (бактеріальних, вірусних та паразитичних). Кишкові патогенні хвороби поширені у всьому світі. Серед збудників, що зустрічаються у забрудненій питній воді, виявляють штами сальмонел, шигел, ентеропатогенної кишкової палички, холерного вібріона, ієрсинії, ентероколітики, кампілобактеріозу. Ці організми викликають захворювання, що варіюють від легкої форми гастриту до важких, котрий іноді летальних форм дизентерії, холери, черевного тифу.

Інші організми, які природно присутні у навколишньому середовищі і не вважаються патогенними агентами, можуть іноді викликати опортуністичні захворювання (тобто захворювання, викликані умовно-патогенними мікроорганізмами - клебсієлами, псевдомонадами та ін.). Такі інфекції найчастіше виникають в осіб із порушеннями імунної системи (місцевого чи загального імунітету). При цьому питна вода, що використовується ними, може викликати різні інфекції, у тому числі ураження шкіри, слизових очей, вуха, носоглотки.

Для різних водних патогенних агентів існує широкий діапазон рівнів мінімальної дози, що інфікує, необхідної для розвитку інфекції. Так, для сальмонел, шлях передачі інфекції яких переважно з харчовими продуктами, а не з водою, для розвитку захворювання необхідна поодинока кількість збудника. Для шигел, що також рідко передаються через воду, - це сотні клітин. Для водного шляху передачі інфекції збудниками ентеропатогенної кишкової паличкою чи холерним вібріоном у розвиток захворювання необхідні мільярди клітин. Однак і наявність централізованого водопостачання не завжди достатньо, щоб не виникли поодинокі випадки захворювань, якщо є порушення санітарно-гігієнічного характеру.

Незважаючи на те, що сьогодні є розроблені методи виявлення багатьох патогенних агентів, вони залишаються досить трудомісткими, тривалими і дорогими. У зв'язку з цим проведення моніторингу за кожним патогенним мікроорганізмом у воді визнано недоцільним. Більш логічним підходом є виявлення організмів, які зазвичай присутні у фекаліях людини та інших теплокровних тварин, як індикатори фекального забруднення, а також показників ефективності процесів очищення та знезараження води. Виявлення таких організмів свідчить про присутність фекалій, отже, на можливе присутність кишкових патогенних агентів. І навпаки, відсутність фекальних мікроорганізмів свідчить, що патогенні агенти, мабуть, відсутні. Таким чином, пошук таких організмів – індикаторів фекального забруднення – дозволяє отримати засіб контролю якості води. Велике значення має також нагляд за бактеріологічними показниками якості неочищеної води, причому при оцінці ступеня її забруднення, а й у виборі джерела водопостачання і найкращого способу очищення води.

Бактеріологічне дослідження є найбільш чутливим тестом для виявлення свіжого і внаслідок цього потенційно небезпечного фекального забруднення, забезпечуючи таким чином гігієнічну оцінку якості води з достатньою чутливістю та специфічністю, яка не може бути отримана хімічним аналізом. Важливо, щоб дослідження проводилися регулярно і досить часто, оскільки забруднення може бути періодичним і не може виявлятися при аналізі разових проб. Слід також усвідомлювати, що баканаліз може свідчити лише про можливість або відсутність забруднення на момент дослідження.

Організми – індикатори фекального забруднення

Використання типових кишкових організмів як індикатори фекального забруднення (а не самих патогенних агентів) є загальновизнаним принципом моніторингу та оцінки мікробіологічної безпеки водопостачання. В ідеалі виявлення таких індикаторних бактерій має означати можливу присутність усіх патогенних агентів, що супроводжують таке забруднення. Індикаторні мікроорганізми повинні легко виділятися із води, ідентифікуватися та кількісно визначатися. При цьому вони повинні довше виживати і у водному середовищі, ніж патогенні агенти, і повинні бути більш стійкими до знезаражувальної дії хлору, ніж патогенні. Практично будь-який один організм не може відповідати всім цим критеріям, хоча багато з них мають місце у разі коліформних організмів, особливо Е. соli – важливого індикатора забруднення води фекаліями людини та тварин. Інші організми, що задовольняють деяким із цих вимог, хоча й не такою мірою, як коліформні організми, також можуть у деяких випадках використовуватися як додаткові показники фекального забруднення.

До коліфрмних організмів, що використовуються як індикатори фекального забруднення, відносять загальні коліформи, у тому числі і Е. соli, фекальні стрептококи, сульфітредуцірующие спороносні клостридії, особливо клостридія перфрінгенс. Є й інші анаеробні бактерії (наприклад, біфідобактерії), що у великих кількостях зустрічаються у фекаліях. Однак рутинні методи їх виявлення надто складні та тривалі. Тому фахівці у галузі водної бактеріології зупинилися на простих, доступних та достовірних методах кількісного виявлення індикаторних коліформних мікроорганізмів, використовуючи в роботі титраційний метод (серійних розведень) або метод мембранних фільтрів.

Коліформні організми вже давно вважаються зручними мікробними індикаторами якості питної води, головним чином тому, що легко піддаються виявленню та кількісному визначенню. Це грамнегативні палички, вони мають здатність ферментувати лактозу при 35-37 °С (загальні коліформи) і при 44-44,5 °С (термотолерантні коліформи) до кислоти і газу, оксидазонегативні, не утворюють суперечку і включають види Е. соli, цитробактор , ентеробактер, клебсієл.

Загальні коліформні бактерії

Загальні коліформні бактерії згідно СанПіН повинні бути відсутніми в 100 мл питної води.

Загальні коліформні бактерії не повинні бути присутніми в очищеній питній воді, що подається споживачеві, а їх наявність свідчить про недостатнє очищення або вторинне забруднення після очищення. У цьому сенсі тест на коліформи можна використовувати як показник ефективності очищення. Відомо, що цисти деяких паразитів стійкіші до знезараження, ніж коліформні організми. У зв'язку з цим відсутність коліформних організмів у поверхневих водах не завжди свідчить, що вони не містять цист лямблій, амеб та інших паразитів.

Термотолерантні фекальні коліформи

Термотолерантні фекальні коліформи згідно СанПіН повинні бути відсутніми в 100 мл досліджуваної питної води.

Термотолерантні фекальні коліформи являють собою мікроорганізми, здатні ферментувати лактозу при 44 ° С або 44,5 ° С і включають рід ешерихія і меншою мірою окремі штами цитробактер, ентеробактер і клебсієлу. З цих організмів тільки Е. соli специфічно фекального походження, причому вона завжди присутня у великих кількостях в екскрементах людини і тварин і рідко виявляється у воді та ґрунті, що не зазнали фекального забруднення. Вважається, що виявлення та ідентифікація Е. соli дає достатню інформацію для встановлення фекальної забруднення природи. Вторинне зростання фекальних коліформ у розподільчій мережі малоймовірне, за винятком тих випадків, коли є достатня кількість поживних речовин (БПК більше 14 мг/л), температура води вище 13 °С, а вільний залишковий хлор відсутній. Цей тест відсікає сапрофітну мікрофлору.

Інші індикатори фекального забруднення

У сумнівних випадках, особливо коли виявляється присутність коліформних організмів без фекальних коліформ і Е. соli, для підтвердження фекальної природи забруднення можуть бути використані інші індикаторні мікроорганізми. Ці вторинні індикаторні мікроорганізми включають фекальні стрептококи та сульфідуючі клостридії, особливо клострид перфрінгенс.

Фекальні стрептококи

Присутність фекальних стрептококів у воді зазвичай свідчить про фекальне забруднення. Цей термін відноситься до тих стрептококів, які зазвичай присутні в екскрементах людини та тварин. Ці штами рідко розмножуються в забрудненій воді, вони можуть бути більш стійкими до знезараження, ніж коліформні мікроорганізми. Відношення фекальних коліформ до фекального стрептокока більш ніж 3: 1 характерне для випорожнень людини, а менше 0,7: 1 – для випорожнень тварин. Це може бути корисним під час встановлення джерела фекального забруднення у разі сильно забруднених джерел. Фекальні стрептококи, крім того, можуть бути використані для підтвердження достовірності сумнівних результатів тесту на коліформи, особливо без фекальних коліформ. Фекальні стрептококи можуть бути корисними і при контролі якості води у розподільній системі після ремонту водопровідної мережі.

Сульфітредукуючі клостридії

Це анаеробні спороутворюючі організми, найбільш характерним з яких є клостридіум перфрінгенс, зазвичай присутні у фекаліях, хоча й у значно менших кількостях, ніж Е. соli. Спори клостридій виживають у водному середовищі довше, ніж організми коліформної групи, і вони є стійкими до знезараження при неадекватних концентраціях цього агента, часу контакту або значень рН. Таким чином, їх персистентність в обеззаражуванні, що піддалася, воді може свідчити про дефекти очищення і тривалість фекального забруднення. Суперечки сульфітредукуючих клостридій по СанПіН повинні бути відсутніми при дослідженні 20 мл питної води.

Загальне мікробне число

Загальне мікробне число відображає загальний рівень вмісту бактерій у воді, а не тільки тих, які утворюють колонії, видимі неозброєним оком на живильних середовищах за певних умов культивування. Ці дані не мають великого значення для виявлення фекального забруднення і не повинні вважатися важливим показником при оцінці безпеки систем питного водопостачання, хоча раптове збільшення кількості колоній під час аналізу води з підземного вододжерела може бути раннім сигналом забруднення водоносного горизонту.

Загальне мікробне число корисне при оцінці ефективності процесів водоочищення, особливо коагуляції, фільтрації та знезараження, при цьому основне завдання полягає у підтримці їх кількості у воді на більш низькому рівні. Загальне мікробне число може бути використане також для оцінки незабрудненості та цілісності розподільчої мережі та придатності води для виробництва харчових продуктів та напоїв, де число мікроорганізмів має бути низьким для зведення до мінімуму ризику псування. Цінність даного методу полягає в можливості порівняння результатів при дослідженні проб, що регулярно відбираються, з однієї і тієї ж системи водопостачання для виявлення відхилень.

Загальне мікробне число, тобто число колоній бактерій в 1 мл питної води, повинно бути більше 50.

Вірусологічні показники якості води

До вірусів, що викликають особливе занепокоєння у зв'язку з передачею водним шляхом інфекційних захворювань, належать головним чином ті, які розмножуються в кишечнику та у великих кількостях (десятки мільярдів на 1 г калу) виділяються з фекаліями заражених людей. Хоча реплікації вірусів поза організмом не відбувається, ентеровіруси мають здатність до виживання у зовнішньому середовищі протягом декількох днів і місяців. Особливо багато ентеровірусів у стічних водах. При водозаборі на водоочисних споруд у воді виявляють до 43 вірусних частинок на 1 л.

Висока виживаність вірусів у воді і незначна доза зараження для людини призводять до епідемічних спалахів вірусного гепатиту і гастроентериту, але через джерела водопостачання, а не питну воду. Проте, потенційно така можливість зберігається.

Питання кількісної оцінці допустимого вмісту вірусів у питній воді дуже складний. Складно визначення вірусів у воді, особливо питної, оскільки можливий ризик випадкового забруднення води при відборі проб. У Російській Федерації згідно СанПіН оцінку вірусного забруднення (визначення вмісту коліфагів) проводять за підрахунком числа бляшкоутворюючих одиниць, створюваних коліфагом. Пряме визначення вірусів дуже складне. Коліфаги присутні разом із кишковими вірусами. Кількість фагів зазвичай більша, ніж вірусних частинок. За своєю величиною коліфаги та віруси дуже близькі, що важливо для процесу фільтрації. Відповідно до СанПиН в 100 мл проби бляшкообразующих одиниць не повинно бути.

найпростіші

З усіх відомих найпростіших патогенними для людини, що передаються через воду, можуть бути збудники амебіазу (амебної дизентерії), лямбліозу та балантидіазу (інфузорії). Однак через питну воду виникнення цих інфекцій відбувається рідко, лише при попаданні до неї стічних вод. Найбільш небезпечна людина, яка є джерелом-носієм резервуару цист лямблій. Потрапляючи в стічні та питні води, а потім знову в організм людини, вони можуть спричинити лямбліоз, що протікає з хронічними діареями. Можливий смертельний результат.

За прийнятим нормативом цист лямблій у питній воді об'ємом 50 л не повинен спостерігатися.

Повинні бути відсутніми в питній воді та гельмінти, а також їх яйця та личинки.

Нешкідливість води щодо забруднень, що нормуються за санітарно-токсикологічними показниками або за хімічним складом

Нешкідливість та небезпека води щодо санітарно-токсикологічних показників хімічного складу визначається:

1) вмістом шкідливих хімічних речовин, що найчастіше зустрічаються в природних водах на території РФ;

2) вмістом шкідливих речовин, що утворюються в процесі водообробки в системі водопостачання;

3) змістом шкідливих хімічних речовин, які у джерела внаслідок господарську діяльність людини.

Є ряд хімічних речовин, присутність яких у питній воді в концентраціях, що перевищують певний рівень, може становити певну небезпеку здоров'ю. Їх допустимі рівні повинні бути визначені, виходячи з добового споживання води (2,5 л) людиною, яка важить 70 кг.

Всі хімічні речовини, що визначаються у питній воді, не тільки мають встановлену ГДК, а й належать до певного класу небезпеки.

Під ГДК розуміють максимальну концентрацію, за якої речовина не має прямого чи опосередкованого впливу на стан здоров'я людини (при впливі на організм протягом усього життя) та не погіршує умов гігієнічного водоспоживання. Лімітує ознакою шкідливості хімічної речовини у воді, за якою встановлено норматив (ГДК), може бути "санітарно-токсикологічний", або "органолептичний". Для ряду речовин у водопровідній воді є ОДУ (орієнтовні допустимі рівні) речовин у водопровідній воді, розроблені на основі розрахункових або експериментальних методів прогнозування точності.

Класи небезпеки речовин ділять на:

1 клас – надзвичайно небезпечні;

2 клас – високонебезпечні;

3 клас – небезпечні;

4 клас – помірно небезпечні.

Нешкідливість хімічного складу питної води визначається відсутністю вмісту в ній небезпечних для здоров'я людей речовин у концентраціях, що перевищують ГДК.

При виявленні в питній воді кількох хімічних речовин, нормованих за токсикологічною ознакою шкідливості та які відносяться до 1-го та 2-го (надзвичайно та високонебезпечні) класу небезпеки, крім РВ, сума відносин виявлених концентрацій кожного з них до їх максимально допустимого вмісту (ГДК) не повинна бути більше 1 для кожної групи речовин, що характеризуються більш менш односпрямованим впливом на організм. Розрахунок ведеться за такою формулою:

(З¹_факт / З¹_доп) + (С²_факт / З²_доп) + … + (Сⁿ_факт / Зⁿ_доп) ≤ 1,

де С¹, З², Зⁿ- Концентрації індивідуальних хімічних речовин;

С_факт - Концентрації фактичні;

С_доп - Концентрації допустимі.

Шкідливі речовини, що утворюються в процесі водообробки, подаємо в таблиці 1 (див. додаток). Особливу увагу слід звернути на етап хлорування у процесі водопідготовки. Поряд із знезараженням, хлорування може призводити до насичення хлором органічних речовин з утворенням продуктів гелогенезування. Ці продукти трансформації у ряді випадків можуть бути токсичнішими, ніж вихідні, присутні на рівні ГДК хімічних речовин.

Таблиця 1. Зміст шкідливих речовин, що утворюються в процесі водообробки в системі водопостачання.

При знезараженні води вільним хлором час контакту з водою має бути не більше 30 хв, пов'язаним хлором – не більше 60 хв. Загальна концентрація вільного та зв'язаного хлору не повинна перевищувати 1,2 мг/л. Контроль вмісту залишкового озону здійснюється після камери зміщення при забезпеченні часу контакту щонайменше 12 хв.

Показники радіоактивного забруднення питної води

Безпека води за показниками РВ забруднення визначається ПДК сумарної об'ємної активності α- та β-випромінювачів, а при перевищенні ПДК за цими показниками - шляхом оцінки відповідності вмісту окремих радіонуклідів нормам радіаційної безпеки (НРБ): сумарна активність α-випромінювачів повинна бути не більше 0,1, 1,0 Бк/л (беккереля) β-випромінювачів не більше XNUMX Бк/л.

Органолептичні показники якості питної води

Органолептичні показники забезпечують естетичну потребу, свідчать про ефективність очищення, можуть бути основою причин серйозних захворювань, що з хронічної дегідратацією (водно-сольового балансу).

Відповідно до СНиП на воду питну, запах і присмак не повинні перевищувати 2 балів, тобто це слабкий запах і присмак, виявлений споживачем тільки в тому випадку, якщо вказати на нього або сакцентрувати увагу.

Шкала нормованих показників виглядає так:

0 - не відчувається;

1 - не визначається споживачем, але виявляється досвідченим дослідником;

3 - помітний, що викликає несхвалення споживача;

4 – виразний, вода не придатна для пиття;

5 – дуже сильний запах або присмак.

Кольоровість питної води має бути не більше 20°.

Мутність має бути більше 2,6 ЕМФ чи 1,5 мг/л.

ЛЕКЦІЯ №5. Проблеми гігієни атмосферного повітря. Структура, хімічний склад атмосфери

Історія та сучасні проблеми гігієни атмосферного повітря

Гігієна атмосферного повітря є розподілом комунальної гігієни. Вона займається розглядом питань про склад земної атмосфери, природні домішки до неї та забруднення її продуктами діяльності людини, про гігієнічне значення кожного з цих елементів, нормативи чистоти повітря та заходи щодо його санітарної охорони.

Атмосферою називається газова оболонка ґрунту. Суміш газів, що становлять атмосферу, називається повітрям.

Предметом гігієни атмосферного повітря є лише повітря відкритих просторів. Питання повітря житлових і громадських приміщень у інших розділах комунальної гігієни, а питання повітря робочих приміщень одна із предметів промислової гігієни.

Думка про те, що повітря має важливе значення для життєдіяльності людини, існувала задовго до виникнення наукової медицини та гігієни. Висловлювання з цього питання ми знаходимо у найдавніших творах з медицини, у тому числі в Авіценни та Гіппократа. Після виникнення наукової гігієни, що відноситься до половини XIX століття, питання гігієни атмосферного повітря набули суворої наукової розробки. Вони знайшли свій виклад у всіх найбільших посібниках з гігієни, як у нас, так і за кордоном. Цим питанням багато уваги приділяли такі видатні гігієністи, як Ф. Ф. Ерісман, Г. В. Хлопін, Pettenkofer.

Слід сказати, що цей розділ гігієни тривалий час мав рудиментарний характер. У ньому розглядалося переважно питання про нормальний склад атмосфери та природні домішки до неї. Швидкий розвиток гігієни атмосферного повітря набула у ХХ ст. у зв'язку з зростаючим забрудненням атмосфери викидами промислових підприємств. Проблема диму стала однією із злободенних проблем гігієни міста. Таким чином, атмосфера - це фактор навколишнього середовища, що надає постійний, прямий і опосередкований вплив на організм людини та умови її життя.

В даний час гігієна атмосферного повітря визначає низку актуальних проблем, таких як:

1) гігієна та токсикологія природних забруднень, особливо рідкісних та важких металів;

2) забруднення атмосферного повітря синтетичними продуктами: високостабільними речовинами, такими як дихлордифенілтрихлоретан (ДДТ), похідними фтор-, хлорметану - фреонами, хладонами;

3) забруднення атмосферного повітря продуктами мікробіологічного синтезу.

Атмосфера як чинник довкілля. Її структура, склад та характеристика

В результаті взаємодії організмів між собою та навколишнім середовищем у біосфері утворюються екосистеми, які пов'язані між собою обміном речовин та енергії. Важлива роль цьому процесі належить атмосфері, що є складовою екосистем. Атмосферне повітря надає постійну та безперервну дію на організм. Цей вплив може бути прямим та непрямим. Воно пов'язане зі специфічними фізичними та хімічними властивостями атмосферного повітря, яке є життєво важливим середовищем.

Атмосфера регулює клімат Землі, у атмосфері відбувається багато явищ. Атмосфера пропускає теплове випромінювання, зберігає тепло, є джерелом вологи, середовищем поширення звуку, джерелом кисневого дихання. Атмосфера є середовищем, яке сприймає газоподібні продукти обміну речовин, впливає на процеси теплообміну та теплорегуляції. Різка зміна якості повітря може негативно позначитися на здоров'я населення, захворюваності, народжуваності, фізичному розвитку, показниках працездатності тощо.

Отже, Земля оточена газовою оболонкою (атмосферою). Говорячи про її структуру, слід звернути увагу на фізичний підхід до оцінки будівлі. Хоча мають місце й інші підходи, наприклад, фізіологічний, але фізичний універсальний. Його ми розглянемо. За своєю будовою атмосфера з урахуванням видалення поверхні Землі ділиться на тропосферу, стратосферу, мезосферу, іоносферу, екзосферу.

Тропосфера – це найбільш щільні повітряні шари, що прилягають до земної поверхні. Її товщина над різними широтами земної кулі неоднакова: середніх широтах вона становить 10-12 км, на полюсах - 7-10 км і над екватором - 16-18 км.

Тропосфера характеризується вертикальними конвекційними струмами повітря, відносною сталістю хімічного складу повітряних мас, нестійкістю фізичних властивостей: коливанням температури повітря, вологості, тиску тощо. Внаслідок цього температура повітря зі збільшенням висоти знижується, що у свою чергу призводить до вертикального переміщення повітря, конденсації водяної пари, утворення хмар та випадання опадів. З підвищенням на висоту температура повітря знижується в середньому на 0,6 °С на кожні 100 м висоти.

На стані тропосфери відбиваються всі процеси, що відбуваються на земній поверхні. Тому в тропосфері постійно присутні пил, сажа, різноманітні токсичні речовини, мікроорганізми, що особливо помітно у великих промислових центрах.

Над тропосферою розташовується стратосфера. Вона характеризується значною розрідженістю повітря, нікчемною вологістю, майже повною відсутністю хмар та пилу земного походження. Тут відбувається горизонтальне переміщення повітряних мас, і забруднення, що потрапили в стратосферу, поширюються на величезні відстані.

У стратосфері під впливом космічного випромінювання та короткохвильового випромінювання Сонця молекули газів повітря, у тому числі й кисню, іонізуються та утворюють молекули озону. 60% атмосферного озону розташовано у шарі від 16 до 32 км, а максимальна його концентрація визначена на рівні 25 км.

Повітряні шари, що лежать над стратосферою (80-100 км), становлять мезосферу, що містить лише 5 % маси всієї атмосфери.

Далі йде іоносфера, верхня межа якої схильна до коливань залежно від часу доби і року в межах 500-1000 км. В іоносфері повітря сильно іонізоване, при цьому ступінь іонізації та температура повітря підвищуються зі збільшенням висоти.

Шар атмосфери, що лежить вище іоносфери і тягнеться до висоти 3000 км, становить екзосферу, щільність якої майже не відрізняється від щільності безповітряного космічного океану. Ще вище розрідженість у магнітосфері, до складу якої входять пояси радіації. За останніми даними довжина магнітосфери за висотою становить від 2000 до 50 000 км, за верхню межу земної атмосфери можна прийняти висоту 50 000 км над поверхнею Землі. Це товщина газової оболонки, яка огортає нашу планету.

Загальна маса атмосфери становить 5000 трлн. т. 80 % цієї маси зосереджено в тропосфері.

Хімічний склад повітря

Повітряна сфера, що становить земну атмосферу, є сумішшю газів.

Сухе атмосферне повітря містить 20,95% кисню, 78,09% азоту, 0,03% діоксиду вуглецю. Крім того, в атмосферному повітрі містяться аргон, гелій, неон, криптон, водень, ксенон та інші гази. У невеликій кількості в атмосферному повітрі є озон, оксид азоту, йод, метан, водяні пари. Крім постійних складових частин атмосфери, у ній містяться різноманітні забруднення, що вносяться в атмосферу виробничою діяльністю людини.

Важливою складовою атмосферного повітря є кисень, кількість якого у земній атмосфері становить близько 1,18×10¹⁵ т. Постійне зміст кисню підтримується з допомогою безперервних процесів обміну їх у природі. Кисень споживається при диханні людини та тварин, витрачається на підтримку процесів горіння та окислення, а надходить в атмосферу за рахунок процесів фотосинтезу рослин. Наземні рослини та фітопланктон океанів повністю відновлюють природне зменшення кисню. Вони щорічно викидають у повітря 0,5 × 10⁶ млн т кисню. Джерелом утворення кисню є також фотохімічне розкладання водяної пари у верхніх шарах атмосфери під впливом УФ-випромінювання Сонця. Цей процес грав головну роль генерації кисню до життя на Землі. Надалі основна роль цьому відношенні перейшла до рослин.

Внаслідок інтенсивного перемішування повітряних мас концентрація кисню в повітрі промислових міст та сільських населених місць залишається практично постійною.

Біологічна активність кисню залежить від його парціального тиску. Завдяки різниці парціального тиску кисень надходить в організм і транспортується до клітин. При падінні парціального тиску кисню можуть розвиватися явища гіпоксії, що спостерігається під час підйому на висоту. Критичним рівнем є парціальний тиск кисню нижче 110 мм рт. ст. Падіння парціального тиску кисню нижче 50-60 мм рт. ст. зазвичай несумісне із життям. У той самий час підвищення парціального тиску кисню до 600 мм рт. ст. (Гіпероксія) також веде до розвитку патологічних процесів в організмі, зменшення життєвої ємності легень, розвитку набряку легень та пневмонії.

Під впливом короткохвильового УФ-випромінювання із довжиною хвилі менше 200 нм молекули кисню дисоціюють з утворенням атомарного кисню. Новостворені атоми кисню приєднуються до нейтральної молекули, утворюючи озон. Поруч із утворенням озону відбувається його розпад. Загальнобіологічне значення озону велике, він поглинає короткохвильове УФ-випромінювання Сонця, що згубно впливає на біологічні об'єкти. Одночасно озон поглинає довгохвильове ІЧ-випромінювання, що походить від Землі, і тим самим запобігає надмірному охолодженню її поверхні.

Концентрації озону нерівномірно розподіляються за висотою. Найбільша кількість відзначається лише на рівні 20-30 км від Землі. З наближенням до Землі концентрації озону зменшуються внаслідок зниження інтенсивності УФ-випромінювання та ослаблення процесів синтезу озону. Концентрації озону непостійні та коливаються від 20 × 10^-6 до 60 × 10^-6%. Загальна маса їх у атмосфері становить 3,5 млрд. т. Зазначено, що навесні концентрація озону вище, ніж восени. Озон має окислювальні здібності, тому в забрудненому повітрі міст його концентрації нижчі, ніж у повітрі сільської місцевості. У зв'язку із цим озон залишається важливим показником чистоти повітря.

Азот за кількісним змістом є найбільш істотною складовою атмосферного повітря. Це інертний газ. В атмосфері азоту неможливе життя. Азот повітря засвоюється азотфіксуючими бактеріями ґрунту, синьо-зеленими водоростями, під впливом електричних розрядів перетворюється на оксиди азоту, які, випадаючи з атмосферними опадами, збагачують ґрунт солями азотистої та азотної кислот. Солі азотної кислоти служать синтезу білка.

Також азот виділяється у повітря. Вільний азот утворюється при горіння деревини, вугілля, нафти, невелика кількість його утворюється при розкладанні органічних сполук.

Таким чином, у природі відбувається безперервний кругообіг азоту, в результаті якого азот атмосфери перетворюється на органічні сполуки, відновлюється і надходить в атмосферу, потім знову зв'язується біологічними об'єктами.

Азот необхідний як розріджувач кисню, оскільки подих чистим киснем призводить до незворотних змін в організмі. Однак підвищення вмісту азоту у повітрі, що вдихається, сприяє настанню гіпоксії внаслідок зниження парціального тиску кисню. При збільшенні парціального тиску азоту повітря до 93 % настає смерть.

Важливим складовим елементом атмосферного повітря є діоксид вуглецю – вуглекислий газ (СО₂). У природі СО₂ знаходиться у вільному та пов'язаному станах у кількості 146 млрд т, з них в атмосферному повітрі міститься лише 1,8 % від його загальної кількості. Основна маса його (до 70%) знаходиться у розчиненому стані у воді морів та океанів. До складу деяких мінеральних сполук, вапняків та доломітів входить близько 22 % загальної кількості СО₂. Решта припадає на тваринний і рослинний світ, кам'яне вугілля, нафту і гумус.

У природних умовах відбуваються безперервні процеси виділення та поглинання СО₂. В атмосферу він виділяється за рахунок дихання людини та тварин, процесів горіння, гниття та бродіння, при промисловому випаленні вапняків та доломітів. Одночасно у природі йдуть процеси асиміляції вуглекислого газу, який поглинається рослинами у процесі фотосинтезу. Процеси освіти та асиміляції СО₂ взаємопов'язані, завдяки чому зміст СО₂ в атмосферному повітрі відносно й становить 0,03 %.

Останнім часом відзначається збільшення його концентрацій повітря промислових міст у результаті інтенсивності забруднення продуктами згоряння палива. Тому середньорічний зміст СО₂ у повітрі міст може підвищуватись до 0,037 %. У літературі обговорюється питання ролі СО₂ у створенні парникового ефекту, що веде до підвищення температури приземного повітря.

СО₂ грає істотну роль життєдіяльності людини і тварин, будучи фізіологічним збудником дихального центру. При вдиханні СО₂ у великих концентраціях відбувається порушення окисно-відновних процесів в організмі. При збільшенні його вмісту в повітрі, що вдихається, до 4% відзначаються головний біль, шум у вухах, серцебиття, збуджений стан, при 8% настає смерть.

ЛЕКЦІЯ № 6. Атмосферні забруднення, їх гігієнічна характеристика

Атмосферні забруднення та його класифікація. Джерела атмосферних забруднень. Вплив атмосферних забруднень на здорове населення

Забруднення довкілля, і особливо повітря, викидами промислових підприємств, автомобільного транспорту викликає у останні роки дедалі більше занепокоєння багатьох країнах. В атмосферне повітря щорічно викидається мільйони тонн забруднень: 300 млн т – СО; 150 млн т - SO₂, 100 млн т - завислих речовин. За оцінками експертів ООН, в атмосферу Європи, США, Канади щорічно викидається близько 100 млн т самих лише сполук сірки. Значна частина цих викидів, з'єднуючись в атмосфері з водяними парами, потім випадає на землю у вигляді так званих кислотних дощів. Причому ці шкідливі й у людини, й у природи викиди можуть переміщатися у повітряних потоках на величезні відстані. Так, наприклад, встановлено, що викиди промислових підприємств Німеччини, Англії переносяться на відстані понад 1000 км. і випадають на території скандинавських країн.

Під атмосферними забрудненнями ми умовно розуміємо ті домішки до атмосферного повітря, які утворюються над результаті стихійних процесів природи, а результаті діяльності людини. У процесі своєї виробничої діяльності людське суспільство піддає природні тіла спеціальної обробки - механічної, фізичної, хімічної, біологічної, в результаті чого в атмосферне повітря надходить велика кількість різноманітних речовин, що перебувають у стані газів, пар або гетерогенних дисперсних систем - пилу, диму, туману і т. п. Атмосферні забруднення поділяються на 2 групи:

1) земні;

2) позаземні.

Земні діляться на природні та штучні. Природні забруднення представлені континентальними та морськими. Морські - це морський пил та інші виділення Світового океану. Континентальні забруднення поділяються на речовини органічної та неорганічної природи. Неорганічні представлені продуктами вулканічної діяльності та утворюються в процесі корозії ґрунту. Органічні забруднення можуть бути тваринного та рослинного походження. Органічними забрудненнями рослинного походження є пилок, продукти подрібнення рослин.

Проте штучні забруднення антропогенного походження нині набули пріоритетного характеру. Вони діляться на радіоактивні та нерадіоактивні. Радіоактивні можуть надходити в атмосферне повітря при їх видобуванні, транспортуванні та переробці. Ядерні вибухи є джерелом забруднень. Аварії на атомних електростанціях, як відомо, можуть призвести до катастрофи. Але це питання розглядає радіаційна гігієна.

Нерадіоактивні, або інші забруднення - тема сьогоднішньої лекції. Вони представляють нині екологічну проблему. Вихлопні гази автотранспорту, що становлять близько половини атмосферних забруднень антропогенного походження, утворюються з викидів двигуна та картера автомашини, продуктів зносу механічних частин, покришок та дорожнього покриття. Світовий автопарк налічує багато сотень мільйонів машин, що спалюють величезну кількість палива - цінних нафтопродуктів і одночасно завдають відчутної шкоди навколишньому середовищу.

До складу вихлопних газів, крім азоту, кисню, вуглекислого газу та води, входять такі шкідливі компоненти: окис вуглецю, вуглеводні, оксиди азоту та сірки, а також тверді частинки. Склад відпрацьованих газів залежить від роду застосовуваного палива, присадок і олій, режимів роботи двигуна, його технічного стану, умов руху автомобіля та ін. . До шкідливих компонентів відносяться і тверді викиди, що містять свинець і сажу, на поверхні якої адсорбуються циклічні вуглеводні, ряд яких має канцерогенні властивості.

Закономірності поширення у навколишньому середовищі твердих викидів від закономірностей поширення газоподібних продуктів. Великі фракції (> 1 мм), осідаючи поблизу центру емісії лежить на поверхні грунту і рослин, накопичуються у верхньому шарі грунту, дрібні частинки (< 1 мм) утворюють аерозолі і поширюються повітряними масами великі відстані.

Рухаючись зі швидкістю 80-90 км/год, середній автомобіль перетворює на вуглекислий газ стільки ж кисню, скільки 300-350 чоловік. Але річ не тільки в цьому. Річний вихлоп одного автомобіля - це в середньому 800 кг окису вуглецю, 40 кг оксидів азоту та понад 200 кг різних вуглеводнів. У цьому наборі окис вуглецю найбільш підступний. Легковий автомобіль із двигуном 50 л. с. викидає в атмосферу 60 л оксиду вуглецю за хвилину.

Токсичність оксиду вуглецю обумовлена високою спорідненістю до гемоглобіну, у 300 разів більшим, ніж кисню. У нормальних умовах у крові людини перебуває у середньому 0,5 % карбоксигемоглобіну. Зміст карбоксигемоглобіну більше 2% вважається шкідливим для здоров'я людини. Існує хронічне та гостре отруєння оксидом вуглецю. Гостро отруєння часто відзначається у гаражах автолюбителів. Дія оксиду вуглецю посилюється в присутності вуглеводнів у вихлопних газах, які також є канцерогенами (циклічні вуглеводні, 3,4 - бензпірен), аліфатичні вуглеводні мають дратівливу слизову дію (сльозогінний смог). Вміст вуглеводнів на перехрестях у світлофорів у 3 рази більший, ніж у середині кварталу.

В умовах високого тиску та температури (що має місце в двигунах внутрішнього згоряння) утворюються оксиди азоту (NO)n. Вони є метгемоглобінутворювачами і мають дратівливу дію. Під впливом УФ-випромінювання (NO)n піддаються фотохімічним перетворенням. На кожному кілометрі шляху легковий автомобіль виділяє близько 10 г оксидів азоту. Окиси азоту та озон - окислювачі, вступаючи в реакції з органічними речовинами атмосфери, утворюють фотооксиданти - ПАН (пероксиацилнітрати) - білий смог. Зміг з'являється в сонячні дні, після полудня, при великому скупченні автомобілів, коли концентрація ПАН досягає 0,21 мг/л. ПАН мають метгемоглобінутворюючу активність. Насамперед страждають діти та люди похилого віку. У деяких країнах за таких обставин рекомендується користуватися пристроями для захисту органів дихання.

При використанні етилованого бензину автомобільний двигун викидає з'єднання свинцю. Свинець особливо небезпечний тим, що він здатний накопичуватись як у зовнішньому середовищі, так і в організмі людини. При хронічному отруєнні свинцем він накопичується у кістках як триосновного фосфату. За певних умов (травмах, стресі, нервовому потрясенні, інфекції тощо) відбувається мобілізація свинцю з його депо: він переходить у розчинну двоосновну сіль і з'являється у великих концентраціях у крові, викликаючи важке отруєння.

Основними симптомами хронічного отруєння свинцем є свинцева облямівка на яснах (його з'єднання з оцтовою кислотою), свинцевий колір шкіри (золотисто-сіре забарвлення), базофільна зернистість еритроцитів, гематопорфірин у сечі, підвищене виведення свинцю з сечею, зміни -кишкового тракту (свинцевий коліт)

В 1 л бензину може міститися близько 1 г тетраетилсвинцю, який руйнується та викидається у вигляді сполук свинцю. У викидах дизельного транспорту свинець відсутній. Свинець накопичується у придорожньому пилу, рослинах, грибах тощо.

Рівень загазованості магістралей та прилеглих до них територій залежить від інтенсивності руху автомобілів, ширини та рельєфу вулиці, швидкості вітру, частки вантажного транспорту, автобусів у загальному потоці та інших факторів.

Друге місце за обсягом викидів у повітря займають промислові підприємства. Серед них найбільшу значущість мають підприємства чорної та кольорової металургії, теплові електростанції, підприємства нафтохімії, спалювання відходів – полімерів.

Таким чином, технологія горіння та спалювання особливо твердого та рідкого палива становить особливу небезпеку для атмосфери.

Протягом кількох століть збільшувалися проблеми, пов'язані із забрудненням атмосферного повітря продуктами спалювання палива, найбільшим проявом яких стали густі жовті тумани, притаманні пейзажам Лондона та інших великих міських агломерацій. Подією, яка привернула до себе світову увагу, з'явився сумнозвісний лондонський туман у грудні 1952 р., який тривав кілька днів і забрав 4000 життів, оскільки мав надзвичайно високу концентрацію диму, двоокису сірки та інших забруднень.

Найбільш небезпечними для населення (на відміну від професійних груп) забруднювачами є дим і сірчистий газ, які утворюються в результаті згоряння вугілля та нафти при виробничих процесах або в опалювальних системах. Термін "дим" в основному відноситься до вуглецевмісних сполук, що утворюються при неповному згорянні палива, головним джерелом яких до недавнього часу було вугілля.

Важливим фактором забруднення атмосферного повітря є в умовах міста двоокис сірки, що утворюється при згорянні будь-якого палива, хоча вміст сірки в ньому залежить від його виду. Високосірчисте вугілля або мазути дають особливо багаті на сірчистий газ викиди. Мільйони тонн оксидів сірки, що викидаються в атмосферу, і перетворюють дощі, що випадають, у слабкий (а іноді не дуже слабкий) розчин кислот - "кислотний" дощ. Встановлено, що кислотні дощі знижують стійкість людського організму до простудних захворювань, прискорюють корозію конструкцій зі сталі, нікелю, міді, руйнують пісковик, мармур і вапняк, завдаючи непоправної шкоди будинкам, пам'ятникам культури та старовини.

Підприємства металургійної, хімічної цементної промисловості викидають у повітря величезну кількість пилу, сірчистих та інших шкідливих газів, які виділяються при різних технічних виробничих процесах.

Чорна металургія, процеси виплавки чавуну та переробки його в сталь супроводжуються викидом в атмосферу різних газів. Викид пилу в розрахунку на 1 т чавуну становить 4,5 кг, сірчистого газу - 2,7 кг і марганцю 0,1-0,6 кг. Разом з доменним газом в атмосферу викидаються в невеликих кількостях також сполуки миш'яку, фосфору, сурми, свинцю, пари ртуті та рідкісних металів, ціанистий водень та смолисті речовини. Агломераційні заводи - джерела забруднення повітря сірчистим газом. Забруднення повітря пилом при коксуванні вугілля пов'язане з підготовкою шихти та завантаженням її в коксові печі, з вивантаженням коксу.

Кольорова металургія є джерелом забруднень атмосферного повітря пилом та газами. Викиди кольорової металургії містять у собі токсичні пилоподібні речовини, миш'як, свинець та інші, що надає їм особливої небезпеки. При отриманні металевого алюмінію шляхом електролізу з газами, що відходять, в атмосферне повітря виділяється значна кількість газоподібних і пилоподібних фтористих сполук. При отриманні 1 т алюмінію залежно від типу та потужності електролізу витрачається 38-47 кг фтору, причому близько 65 % його потрапляє в атмосферне повітря.

Викиди нафтовидобувної та нафтопереробної промисловості містять велику кількість вуглеводнів, сірководню та інших газів. Викид в атмосферу шкідливих речовин на нафтопереробних заводах відбувається головним чином через недостатню герметизацію обладнання.

Внаслідок забруднення атмосфери збільшується захворюваність населення, особливо крайніх вікових груп, збільшується смертність. Наголошується так званий синдром неспецифічної резистентності, коли знижується імунобіологічна резистентність, перекручуються метаболічні реакції, порушуються ферментні системи – відбувається ферментна дезорганізація, пов'язана з пошкодженням мембранних структур, мітохондрій, лізосомів, мікросомів. Встановлено патогенетичний аспект впливу забруднення атмосферного повітря - системний мембраноушкоджуючий ефект основних клітинних структур. Розуміння цього процесу дозволяє визначити систему профілактичних заходів.

Слід зазначити, що хімічне забруднення атмосферного повітря підвищує чутливість організму до впливу несприятливих чинників, зокрема інфекції, особливо в дітей віком при нераціональному харчуванні.

Закономірності поведінки атмосферних забруднень у приземному шарі

Поведінка атмосферних забруднень у приземному шарі залежить від різних факторів: величини викидів, напряму та швидкості вітру, температурного градієнта, барометричного тиску, вологості повітря, відстані до джерела викиду та висоти труби, ландшафту місцевості, а також від фізико-хімічних властивостей забруднювачів.

Зміна температури повітря на кожні 100 м-коду висоти, виражена в градусах, називається вертикальним температурним градієнтом, його величина в основному коливається від температури повітря. Влітку температурний градієнт коливається в межах 1 °С, в холодну пору року він знижується до десятих часток градуса, а в січні та лютому падає до негативних величин. Це останнє явище, тобто збочення температурного градієнта, коли температура повітря наростає, зветься температурної інверсії. Чим вище температурний градієнт, тим сильніші вертикальні струми та перемішування диму з повітрям. Іншими словами, кут розкриття димового смолоскипа збільшується зі збільшенням температурного градієнта. При температурній інверсії дим не може підніматися нагору і розподіляється в приземному шарі.

Найбільш високі концентрації забруднень спостерігаються за низької температури. Область поширення зимових інверсій збігається з областю поширення антициклонів, тому за антициклонічної погоди зазвичай спостерігаються високі концентрації диму. Крім температурної інверсії, антициклон характеризується малими швидкостями вітру, що веде до підвищення концентрації забруднень у атмосфері.

Антициклони виникають, як відомо, у сферах високих барометричних тисків. Цим слід пояснити наявність кореляції між забрудненням атмосфери та висотою барометричного тиску.

Вологість також сприяє збільшенню концентрацій забруднень в атмосферному повітрі, але це має значення не всім газів. Так, концентрація хлору знижується зі збільшенням вологості.

Щодо фізико-хімічних властивостей забруднень слід відзначити особливу небезпеку сполук, що мають високу персистентність (ДДТ, фреонів).

Поряд із забрудненням атмосферного повітря у природі протікають процеси самоочищення, але вони відбуваються вкрай повільно. Самоочищення повітря сприяють фізичні, фізико-хімічні та хімічні процеси, що відбуваються в атмосфері: розведення, седиментація, атмосферні опади, роль зелених насаджень, хімічна нейтралізація тощо.

Ефективніші заходи проводяться внаслідок санітарної охорони атмосферного повітря.

ЛЕКЦІЯ №7. Санітарна охорона атмосферного повітря

Гігієнічне нормування шкідливих речовин у атмосферному повітрі. Поняття про гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі, їх обґрунтування

Розвиток науки і техніки та пов'язаний з цим різкий підйом промислового виробництва призводять, як ми зазначили у попередніх лекціях, до забруднення навколишнього середовища та в першу чергу – повітря. Тисячі хімічних речовин (і їх кількість постійно зростає) використовуються і випускаються промисловістю. Багато хто з них не розкладаються на простіші нешкідливі продукти, а накопичуються в атмосфері і перетворюються на ще більш токсичні продукти. Велика кількість сполук, особливо продукти неповного згоряння, потрапляють в атмосферу, включаються в процеси, що відбуваються в ній, і подібно бумерангу повертаються до людини, проникаючи через дихальні шляхи.

Для ефективного вирішення низки проблем, пов'язаних з охороною навколишнього середовища, потрібне широке міжнародне співробітництво. Це, зокрема, стосується й проблеми поширення атмосферних забруднень на великі відстані, адже повітряні маси не знають кордонів.

В даний час існує два підходи у методиці санітарної охорони атмосферного повітря.

1. Досягнення найкращих практичних результатів проведення заходів. Основа їх – досконала технологія виробництва. Це найбільш ефективний, але водночас дорогий підхід.

2. Управління якістю повітряного середовища. Сутність його полягає у гігієнічному нормуванні, що і є нині основою охорони атмосферного повітря.

Цей підхід має кілька концепцій. Одна концепція полягає у нормуванні шкідливих компонентів у сировині і є невдалою, тому що не забезпечує рівня безпечних концентрацій в атмосферному повітрі. Інша – встановлення гранично допустимого викиду (ПДВ) для кожного підприємства та на основі ПДВ – стабілізація гранично-допустимих концентрацій (ГДК) забруднень. Це на сьогоднішній день є одним із найдієвіших засобів охорони повітря.

ГДК - це концентрації, які не надають на людину ні прямої, ні непрямої шкідливої та неприємної дії, не знижують її працездатності, не впливають негативно на її самопочуття та настрій.

Однак слід мати на увазі, що не лише перевищення ПДВ, а й навіть дотримання його величини не завжди може розглядатися як оптимум. Встановлені нині значення ГДК, зазвичай, забезпечують безпеку довкілля здоров'ю виходячи з наукових знань сьогодення. Аналіз же змін значень ГДК за останні роки свідчить про їхню відносність - вони переглядалися здебільшого у бік зменшення. Таким чином, уявлення про їхню повну нешкідливість слід вважати умовним.

Основні принципи гігієнічного нормування шкідливих речовин у атмосферному повітрі сформульовані В. А. Рязановим. ГДК за нормативами має бути:

1) нижче порога гострого та хронічного впливу на людину, тварин та рослинність;

2) нижче порога запаху та дратівливої дії на слизові оболонки очей та дихальних шляхів;

3) значно нижче ГДК, прийнятих для повітря виробничих приміщень.

Необхідно враховувати відомості про захворюваність та скарги населення у зоні впливу викидів, які

не повинні впливати на побутові та санітарні умови життя, а також не викликати звикання організму.

ГДК служить масштабом, за яким судять, наскільки забруднення, що існує, перевищує допустиму межу. Вони дають змогу обґрунтувати необхідність тих чи інших заходів для санітарної охорони атмосферного повітря та перевірити ефективність цих заходів. В основі нормування лежать принципи пороговості та етапності.

ГДК забруднень в атмосферному повітрі встановлюються за двома показниками - максимальним разовим (ГДК м. н.) та середньодобовим - ГДК с. с. (24 год). Найбільш важливі середньодобові концентрації, перевищення яких вказує на можливу несприятливу токсичну дію речовин, що регламентуються. Максимально разові концентрації встановлюються для речовин, що мають переважно подразнювальну або рефлекторну дію.

У той час як у більшості зарубіжних країн для встановлення стандарту враховуються головним чином епідеміологічні дані щодо впливу забруднень атмосферного повітря на здоров'я населення, в нашій країні домінує експериментальний підхід. Проведення експерименту з точно заданими умовами як забезпечує велику точність отриманих даних, а й дозволяє встановлювати контролюючі показники, не чекаючи появи несприятливих наслідків здоров'ю населення.

На першому етапі експерименту вивчаються порогові концентрації рефлекторної дії – поріг запаху та в деяких випадках поріг подразнюючої дії. Ці дослідження проводяться з волонтерами на спеціальних установках, що забезпечують подачу в зону дихання концентрацій хімічних сполук, що строго дозуються. В результаті статистичної обробки отриманих результатів встановлюється гранична величина. Ці матеріали потім використовуються для обґрунтування максимально разової ГДК.

На другому етапі досліджень вивчається резорбтивна дія сполук в умовах тривалих експозицій на піддослідних тварин (зазвичай безпородних білих щурів) з метою встановлення середньодобової ГДК. Хронічний експеримент у спеціальних затравальних камерах триває щонайменше 4 місяців. Тварини повинні знаходитись у камерах цілодобово.

Важливим моментом є вибір досліджуваних концентрацій. Зазвичай вибирають три концентрації: перша на рівні порога запаху, друга в 3-5 разів вища і третя в 3-5 разів нижча. Якщо речовина, що досліджується, не має запаху, то концентрації для токсикологічного експерименту розраховують за формулами, що спираються на регламентовані гігієнічні, токсикометричні показники або на фізико-хімічні параметри та особливості структури речовини.

Під час проведення експерименту проводиться відбір тестів, адекватних механізму дії досліджуваного з'єднання, і навіть інтегральних тестів, характеризуючих прояв захисно-пристосувальних реакцій. ГДК атмосферних забруднень встановлюються за лімітуючим показником – за рівнем концентрації, який виявився найменшим при використанні різних тестів. Як порогові приймаються концентрації, які викликають запах, дратівливу дію, специфічні прояви або якісь інші реакції, які можуть розглядатися як захисно-пристосувальні. Велика увага приділяється можливості появи віддалених наслідків (ембріотропного, гонадотропного, канцерогенного, мутагенного та ін.).

Значного поширення набули зараз методи експресного регламентування атмосферних забруднень. Результати короткострокового експерименту (1 місяць) аналізуються графічно на подвійній логарифмічній сітці, по осі ординат - час настання ефектів, по осі абсцис відкладаються значення концентрацій. Прямі залежності "концентрація - час", отримані за достовірними тестами, можуть мати різні кути нахилу до осі абсцис (концентрації). Порогові концентрації встановлюються за прямими залежності "концентрація - час" шляхом екстраполяції їх на чотиримісячний термін хронічного експерименту. Таким чином можуть бути встановлені диференційовані за часом значення ГДК, у тому числі середньорічні, що відповідають ГДК. с.

Розроблені у Росії ГДК та орієнтовні безпечні рівні (ВЗУВ) забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць мають обов'язковий характер як елемент санітарного законодавства та використовуються у практиці проектування та санітарного нагляду.

Заходи щодо санітарної охорони атмосферного повітря

Заходи щодо охорони атмосферного повітря поділяються на:

1) технологічні;

2) планувальні;

3) санітарно-технічні;

4) законодавчі.

Технологічні та санітарно-технічні. До цієї групи входять заходи, які можуть бути проведені на самому підприємстві з метою зменшення викидів та зниження концентрації пилу та газів у повітрі (так звані безвідходні технології). Сюди належить насамперед раціоналізація спалювання вугілля. Відомо, що густий чорний дим виходить за неповного згоряння палива. Саме в цих випадках в атмосферне повітря у великій кількості викидаються елементи вугілля, сажа, вуглеводні, що не згоріли.

Знизити кількість вугілля можна при раціоналізації пристрою топок, покращення їх експлуатації. Зменшення забруднення повітря пилом і сірчистим газом можна досягти збагаченням вугілля перед спалюванням: видаленням породи, що дає багато пилу, а також колчедану, що містить сірку.

Санітарно-технічні заходи пов'язані з використанням очисних пристроїв. Це пиловідстійні камери, фільтри, зволожуючі технології очищення, електрофільтрація. Влаштування високих труб (100 м і вище) сприяє більш інтенсивному розсіюванню газів. Правильний розрахунок та обґрунтування висоти труби мають істотне значення у захисті приземних шарів атмосфери від забруднення.

Транспорт – кінцева мета – створення екологічно чистого автомобіля. В даний час велика увага приділяється розробці пристроїв зниження токсичності – нейтралізаторів, якими оснащуються сучасні автомобілі. Спосіб каталітичного перетворення продуктів згоряння полягає в тому, що відпрацьовані гази очищаються, вступаючи в контакт із каталізатором. Одночасно відбувається допалювання продуктів неповного згоряння, що містяться у вихлопі автомобілів. У багатьох містах вже використовується неетильований бензин. Використання газу як палива для машин також є ефективним заходом щодо захисту атмосферного повітря.

Електромобіль, сонячна енергія, водневий автомобіль – це майбутнє автомобілебудування.

Планувальні заходи засновані на принципі функціонального зонування населених пунктів: промзони, селітебної зони тощо. Це дозволяє зосередити небезпечні підприємства з урахуванням аерокліматичних умов та обґрунтувати влаштування обов'язкових розривів між підприємствами та житловою забудовою – санітарно-захисних зон певної ширини. У окремих випадках санітарно-захисні зони становлять 10-20 км. Санітарно-захисна зона або будь-яка її частина не можуть розглядатися як резервна територія підприємства та використовуватись для розширення промислової площі. Територія санітарно-захисної зони має бути озелененою. Розміри санітарно-захисних зон визначаються відповідно до санітарної класифікації різних видів виробництв та об'єктів, що забруднюють своїми викидами атмосферне повітря. Санітарними нормами проектування встановлено 5 класів санітарно-захисних зон:

І клас – 1000 м;

ІІ клас – 500 м;

III клас – 300 м;

IV клас – 100 м;

V клас – 50 м.

Щодо охорони атмосфери міст від викидів автотранспорту планувальні заходи проводяться шляхом спорудження кільцевих доріг, естакад, зелених хвиль, виключення перехресть. Принцип районного планування є також профілактичним заходом - це раціональне розміщення біля міст систем утилізації відходів, аеропортів та інших систем комунікації у масштабі краю, області тощо. буд. Це озеленення міста, створення генерального плану розвитку міста.

p align="justify"> Особливе значення мають законодавчі заходи, що визначають відповідальність різних організацій за охорону атмосферного повітря.

В даний час при вирішенні питань охорони атмосферного повітря керуються Конституцією Російської Федерації (прийнятою 12 грудня 1993), "Основами законодавства Російської Федерації про охорону здоров'я громадян", Федеральними законами "Про санітарно-епідеміологічний благополуччя населення" та "Про охорону атмосферного повітря" .

До законодавчих заходів належить встановлення ГДК та ВЗУТ забруднюючих речовин в атмосферному повітрі. В даний час в Росії встановлено 656 ГДК та 1519 ВЗУТ для речовин, що забруднюють атмосферне повітря.

Заходи, спрямовані на запобігання несприятливому впливу забруднення атмосферного повітря на здоров'я населення та встановлюють обов'язкові гігієнічні вимоги до забезпечення якості атмосферного повітря населених місць та дотримання гігієнічних нормативів при розміщенні, проектуванні, будівництві, реконструкції (технічному переозброєнні) та експлуатації об'єктів стадій містобудівної документації проводяться цілеспрямовано на підставі СанПіН 2.1.6.1032-01 "Гігієнічні вимоги до забезпечення якості атмосферного повітря населених місць".

Лекція № 8. Екологія харчування

Основні напрямки та проблеми екології харчування

У екології харчування виділяється кілька напрямів. Один із цих напрямків пов'язується з вирішенням проблем голоду на нашій планеті. За даними Продовольчого комітету та Всесвітньої організації охорони здоров'я ООН на планеті щороку помирає з голоду в середньому близько 10 млн. осіб. Вирішення проблеми голоду на нашій планеті здійснюється:

1) шляхом збільшення посівних площ;

2) шляхом інтенсифікації сільськогосподарського виробництва;

3) шляхом використання хімічних, біологічних та інших засобів боротьби зі шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур.

Вирішення проблем голоду, пов'язаних із збільшенням посівних площ, має певні наслідки. При розоранні цілинних земель у Казахстані біля СРСР, США, Канаді у перші роки відзначалося інтенсивне зростання бур'янів (зокрема, пирію). Це різко позначалося на вирощуванні сільськогосподарських культур. Для боротьби з пирієм використовувалася спеціальна система орання - система глибокої оранки, яка мала негативні наслідки. Цей спосіб обробітку сільськогосподарських угідь призводить до ерозії ґрунту, появи запорошених бур та подальших екологічних наслідків. У Заволзьких степах на цілинних землях широко було розгорнуто гідромеліоративні роботи, створено системи зрошення, які призвели до формування нових агробіогеоценозів. Потрібно сказати, що меліоративні роботи різко змінили екологію заволзьких водних екосистем, призвели до зміни гідродинамічних процесів у підземних водах і мали певні екологічні наслідки, пов'язані з особливістю розподілу зовнішнього середовища деяких забруднювачів.

Інший напрямок екології харчування пов'язаний з тим, що продукти харчування у складних екологічних умовах самі є об'єктом забруднення та впливу шкідливих хімічних речовин – отрутохімікатів та пестицидів.

Ще одним напрямом екології харчування є вивчення впливу аліментарного фактора, харчових продуктів на резистентність організму.

Однією з актуальних проблем сучасності у галузі гігієни харчування є використання харчових добавок.

Раціональне харчування - аліментарний фактор у сучасних екологічних умовах

Раціональне харчування має актуальне значення у сучасних екологічних умовах. Завдання харчування за умов інтенсивного хімічного забруднення полягають у тому, щоб перешкоджати накопиченню в організмі людини шкідливих хімічних речовин. Раціональне харчування має забезпечити послаблення негативної дії хімічних речовин та інших шкідливих факторів на організм, на органи, що переважно уражаються, і системи. Раціональне харчування у складних екологічних умовах має сприяти підвищенню захисно-пристосувальних можливостей організму людини.

Особливо актуальні питання харчування людей, які у міських умовах, піддаються впливу важких металів, електромагнітних випромінювань, які зазнають важких фізичних навантажень, тривалий час перебувають у стресових ситуаціях.

Населення, що проживає в зонах екологічного ризику, а також та частина населення, яка зазнає впливу негативних факторів у виробничих умовах, має отримувати спеціальне харчування або лікувально-профілактичне харчування. Це харчування має відповідати певним вимогам.

1. Воно має містити додаткову кількість вітамінів. При цьому йдеться не про велику кількість вітамінів, а про 2-3 вітаміни, і насамперед це аскорбінова кислота, тобто вітамін С, вітамін А та тіамін.

2. Харчування має містити комплекс амінокислот, таких як цистеїн та метіонін, тирозин та фенілаланін, триптофан.

3. Харчування має забезпечувати утворення в організмі таких сполук, які мають велику біологічну активність. Насамперед це вітамін В₁₂, холін, піридоксин.

4. Харчування в зонах ризику та лікувально-профілактичне харчування повинно бути збагачене пектиновими речовинами, які містять метоксильні угруповання, що зумовлюють желеутворюючий ефект і мають великі сорбційні властивості, і, що сприяють виведенню з організму важких металів, радіоактивних речовин, радіоактивних речовин.

5. У сучасних умовах широко використовуються лужні раціони, дієти за рахунок включення в них овочів, фруктів, молочних продуктів. Велику роль такому харчуванні грають підвищені концентрації магнію. Встановлено, що магній сприяє підвищенню опірності організму до впливу речовин, які мають канцерогенні властивості. Потрібно відзначити, що антиканцерогенними властивостями має магній не всіх продуктів, а тільки ті його форми та сполуки, які містяться у квасолі.

Населення, що проживає у складних екологічних умовах, у міських конгломератах, потребує збагачення раціонів пектиновими речовинами. Достатній рівень пектинів, їх доставка в організм, пов'язують із щоденним споживанням близько двох яблук. Високий рівень вмісту пектинів - у буряках та цитрусових. У виробничих умовах раціони працюючих збагачуються буряковими чи цитрусовими пектинами.

Населення, що проживає в зонах екологічного ризику, рекомендується широко використовувати продукти, що містять велику кількість такої амінокислоти, як метіонін. Ця амінокислота бере участь у процесах трансметилювання та забезпечує дезінтоксикаційну функцію печінки. Метіонін в достатній кількості міститься в молочних і кисломолочних продуктах і сирі. Але за призначення молочної продукції необхідно враховувати особливості травної системи організму людини, переносимість молока; показано вживання сиру. Загалом добове споживання молока має становити в оптимальних умовах приблизно 500 мл, сиру та кисломолочних продуктів – близько 100 г.

Раціони людей, які зазнають негативного впливу екологічних чинників, доцільно збагачувати продуктами, що містять у своєму складі альгінати. Альгінати, як і пектинові речовини, здатні виводити з організму аутотоксини, токсичні хімічні речовини. Альгінати містяться у морських продуктах і, зокрема, у водоростях, що належать до виду спірулін. Добавки спіруліну в раціоні очищають організм від токсичних речовин, регулюють обмін холестерину та вуглеводів, нормалізують мікрофлору кишечника та значно підвищують стійкість організму до впливу різних негативних факторів навколишнього середовища. Слід сказати, що дію спіруліну складає рівні клітинного обміну і позитивно б'є по дезинтоксикационных процесах. При впливі радіонуклідів, таких як цезій, стронцій-90, на організм людини, особливо на ту частину населення, яка знаходиться в зоні впливу після Чорнобильської катастрофи (там саме в основному сконцентрований цезій), рекомендується включати до раціону фероцин (берлінську блакить) близько 1 г на добу. При цьому відбувається зменшення всмоктування цезію вдвічі. Стронцій-2 адсорбується сірчанокислим барієм – полісульміном, але його прийняття може бути лише одноразове.

У разі впливу виробничих чинників робочим має призначатися лікувально-профілактичне харчування.

Харчування населення, що проживає у великих промислових центрах, що піддається впливу зовнішніх факторів різної природи і страждає на різні захворювання, має носити індивідуальний характер і відповідати багато в чому вимогам дієтичного харчування, особливо в домашніх умовах. Тому населення має бути знайоме з основними вимогами та положеннями дієтичного харчування у домашніх умовах.

Гігієнічні проблеми застосування та використання харчових добавок

Сучасне харчування пов'язане із широким використанням харчових добавок. Харчові добавки - речовини, що навмисно вносяться в харчові продукти в невеликих кількостях з метою поліпшення їхнього зовнішнього вигляду, смаку, аромату, консистенції або надання їм більшої стійкості при зберіганні. Це антиокислювачі жирів, консерванти, антибіотики і т. д., існують речовини, які можуть утворитися в продуктах в результаті особливих способів їх обробки та отримання за допомогою копчення, іонізуючого випромінювання, ультразвуку, використання ендокринних препаратів при відгодівлі тварин та птахів.

Проблема харчових добавок є надзвичайно складною і пов'язаною із споживанням малої кількості речовин протягом тривалого часу, більш ніж тривалість життя одного покоління. При цьому можуть затримуватися речовини в організмі, їх накопичення, що має значення щодо мікроелементів. Може відзначатись підсумована дія, і насамперед канцерогенів. Канцерогенні властивості мають барвники, зокрема нафтол жовтий С, який до 1961 р. застосовувався в багатьох країнах світу для підфарбовування ряду харчових продуктів.

Серед харчових добавок виділяють речовини, які мають канцерогенну та мутагенну дію. До них відносяться поліциклічні вуглеводні коптильного диму, харчові барвники – нафтол жовтий та ряд інших азобарвників, полімерні сполуки – віск, смоли, парафін, пестициди, амарин, гормони стероїдної групи, радіоізотопи.

Харчові добавки можуть мати коканцерогенну дію, тобто володіти властивостями, які у відповідних умовах здатні посилювати дію активних канцерогенів. Такі властивості мають деякі емульгатори - сапоніни, ефіри жирних кислот, детергенти. Зв'язок коканцерогенної, канцерогенної та мутагенної дії до кінця не встановлений. Не завжди канцерогенна та мутагенна дія збігаються.

Серед харчових добавок виділяють речовини, що мають найбільш виражену мутагенну дію. До них відносяться: феноли, важкі метали, миш'як, багато спирти, продукти розпаду білка, антибіотики, пурини, перекису, лактони.

Крім прямої дії, добавки можуть надавати і непрямий вплив, що виникає в результаті руйнування вітамінів, білків, зв'язування харчових компонентів (зокрема, зв'язування з сірчанокислим ангідридом, перетворення харчових компонентів на токсичні сполуки, а потім порушення перетравлення їжі, антитрипсиногенної дії соєвого борошна), при цьому погіршується засвоюваність, відбувається зміна кишкової флори.

Харчовими добавками займаються Всесвітня організація охорони здоров'я, продовольча та аграрна комісія ООН. У Росії її діють санітарне правило, спеціальні методичні вказівки, інструкції. Чинний такий принцип: "заборонено все, що не дозволено". Добавки строго нормуються стандартами, технічними умовами та спеціальними інструкціями. У Росії різко обмежено використання харчових добавок, допущено до використання 3 штучні барвники, а в інших країнах (Бельгії; Данії та ін) взагалі немає списку дозволених барвників. У нас не допускається введення харчових добавок з метою маскування технологічних дефектів або псування харчових продуктів. Для дітей грудного віку нашій країні готуються продукти без використання харчових добавок. Державні стандарти нормують допустимий вміст харчових добавок. Харчові добавки використовують у різних напрямах: барвники для підфарбовування; консерванти попереджають псування харчових продуктів; антиокислювачі, застосовуються антиоксиданти, що підкислюють та підлуговують речовини, емульгатори, речовини, що покращують якість харчових продуктів. З харчових барвників, що штучно синтезуються, дозволено використовувати тільки 3: татразин - жовтий барвник, індигокармін - синій і амарант - червоний барвник. Для них встановлено допустиму добову дозу: для амаранту - до 1,5 мг, татразину - від 0 до 7,5 мг на 1 кг.

У нашій країні якість харчових продуктів регламентується спеціальним стандартом, мікробіологічними вимогами та санітарними нормами якості продовольчої сировини та харчових продуктів. У цьому стандарті надається характеристика всіх харчових добавок, усіх технологій, які пов'язані з виробництвом тих чи інших продуктів харчування. Зокрема, наведено перелік різних хімічних сполук, що використовуються у виробництві цукру. Для обробки інфузійних соків і сиропів це гідросульфід, гідроокис кальцію, вуглекислий газ, поверхнево-активні речовини, піногасники, сорбенти, іонообмінні смоли, такі як КУ-2-8 та АВ-16, АВ-17-8С та інші активоване вугілля. Для фільтрації використовуються перліт, тканинний фільтр, для підфарбовування – ультрамарин та індигокармін. У виробництві кондитерських виробів використовуються студнеутворювачі, агар, або фурапіран, пептин, желатин. Також застосовуються емульгатори – фосфатиди, лецитин, піноутворювачі – відвар мильного кореня, гліциризин, хімічні розпушувачі – оксиди натрію, вуглекислий амоній, харчові кислоти – лимонна, молочна, виннокам'яна тощо.

Останнім часом велика увага приділяється речовинам, що утворюються у процесі обробки харчових продуктів та можуть негативно впливати на стан здоров'я населення. Особливе становище займають звані трансизомеры жирних кислот (ТИЖК). ТИЖК грають істотну роль розвитку захворювань серцево-судинної системи. Проблема ТІЖК пов'язана в основному з виробництвом маргаринів та їх використанням. Маргарини зазвичай роблять за допомогою гідрогенізації, для чого через олії проганяють під високою температурою водень. У такому плавленому тиглі деякі молекули жирних кислот "ламаються", стаючи трансізомерами. У нормі молекули жирних кислот є цис-ізомерами. Суть відмінності між ними полягає у просторовому розташуванні. Для біологічних молекул це має фатальне значення. Наприклад, трансізомери, що входять до складу ферменту, можуть зробити його неробочим.

Вважається, що трансізомери погіршують якість грудного молока жінок, що годують, збільшують ризик народження дітей з низькою вагою, збільшують ризик розвитку діабету, погіршують імунітет, погіршують якість сперми, порушують активність ферменту цитохромоксидази, яка відіграє роль в знешкодженні канцерогенів, порушують обмін простагланди.

Тому необхідно насторожено ставитися до маргаринів і тих продуктів, які готуються з їх використанням (картопляним чіпсам тощо). Природні продукти (м'ясо, молоко) містять ТИЖК трохи більше 2 %, а кондитерських виробах (крекерах) ТИЖК можуть утримуватися від 30 до 50 % від кількості жиру. У пончиках міститься 35%, у картопляних чіпсах 40%, у картоплі фрі - близько 40% ТИЖК.

Пестициди та нітрати в гігієні харчування

Дуже актуальною є проблема пестицидів або отрутохімікатів та нітратів. Пестициди – синтетичні хімічні речовини різного ступеня токсичності, що застосовуються у сільському господарстві для захисту рослин від бур'янів, шкідників та хвороб, а також для стимулювання їх зростання. Слід зазначити, що сучасне сільськогосподарське виробництво неможливе без застосування пестицидів. Використання пестицидів призводить до збільшення врожайності на 40%. Однак введення в ґрунт стійких отрутохімікатів може призвести до їх кругообігу і накопичення в організмі людини. Дуже широко використовуються отрутохімікати в Середній Азії, та їх внесення у ґрунт становить 54 кг на 1 га, коли в США – лише 1 кг на 1 га. Нераціональне використання отрутохімікатів призводить до накопичення в продуктах масового споживання. Завданнями гігієнічної науки в галузі харчування є регламентація залишкових кількостей отрутохімікатів у продуктах харчування, контроль їх вмісту, а також розробка профілактичних заходів щодо запобігання хронічним інтоксикаціям пестицидами та іншими отрутохімікатами.

Для гігієнічної характеристики отрутохімікатів значення має їхня класифікація. Вони класифікуються за хімічною структурою, застосуванням, за токсиколого-гігієнічними параметрами.

За хімічною структурою пестициди поділяють на хлорорганічні, фосфорорганічні, похідні карбаматів, ртутьорганічні, ціансодержащіе, препарати сірки, миш'яку, міді.

За застосуванням виділяють: гербіциди - для боротьби з бур'янами, бактерициди - для знищення мікроорганізмів, для знищення комах - інсектициди, для знищення кліщів - акарициди, для знищення круглих черв'яків - нематоциди, для знищення листя перед збиранням врожаю - іфо д.

По токсичності отрутохімікати класифікуються сильнодіючі, високо-, середньо-і малотоксичні. Головним критерієм токсичності є середньосмертельна концентрація (ЛД50) із розрахунку на 1 кг маси тварини. Найбільш небезпечними є отрутохімікати з ЛД50 менше ніж 50 мг на кг маси тіла. До високотоксичних відносяться пестициди з ЛД50 від 50 до 200 мг на 1 кг маси тіла, до середньотоксичних від 200 до 1000 мг на 1 кг і до малотоксичних речовин відносяться пестициди з середньосмертельною концентрацією більше 1000 мг на кг.

Найважливішим критерієм отрутохімікатів є їхня здатність до кумуляції, тобто здатність накопичуватися в тканинах та органах. Основним показником цієї можливості є коефіцієнт кумуляції. До надкумулятивних отрутохімікатів відносяться ті, у яких коефіцієнт кумуляції менше 1, пестициди з вираженими кумулятивними властивостями мають коефіцієнт кумуляції від 1 до 3, а з малокумулятивними властивостями більше 5.

Надзвичайно важливим в оцінці отрутохімікатів є показник стабільності. За стабільністю отрутохімікати поділяються: дуже стійкі - зберігаються у ґрунті понад 2 роки; помірно стійкі – до 6 місяців; малостійкі – до 1 місяця.

Дуже важливою є проблема оцінки трансформації отрутохімікатів як у навколишньому середовищі, так і в організмі людини. Деякі отрутохімікати, різні хімічні сполуки під впливом факторів навколишнього середовища або мікроорганізмів, руйнуючись, перетворюються на більш токсичні та небезпечні сполуки.

Фосфорорганічні отрутохімікати за характером своєї дії та за критеріями кумуляції відносяться до групи функціональних, тобто вони впливають на функціональні процеси, зокрема, викликають порушення синоптичної передачі, впливаючи на активність холінестерази. Для хлорорганічних сполук характерно впливом геть структурні утворення тих чи інших систем, органів, тканин, т. е. вони ставляться до структурних отрут. Якщо порівнювати ці великі групи отрутохімікатів за механізмом впливу, то перевагу слід віддати фосфорорганическим. У санітарно-токсикологічному відношенні велику небезпеку становлять отрутохімікати, що мають комплекс таких властивостей:

1) висока токсичність препарату;

2) висока стійкість у навколишньому середовищі;

3) тривала збереження у ґрунті, воді, продуктах харчування (дихлорфенілтрихлоретан зберігається у ґрунті до 10 років і більше);

4) висока токсичність речовин, що утворюються в результаті розпаду, руйнування препарату під впливом біологічних та інших факторів, що викликають трансформацію, руйнування та перетворення отрутохімікатів;

5) виражена кумулятивна властивість препарату, здатність його накопичуватися в організмі, системах та тканинах. Висококумулятивною отрутою є ДДТ, у живій тканині людей, які не мають прямого контакту з отрутохімікатами, його концентрація може досягати 5 мг і більше на 1 кг ваги;

6) методи виведення з організму. Найбільшу небезпеку становлять отрутохімікати, які накопичуються в молоці;

7) високу небезпеку становлять пестициди, здатні утворювати стійкі масляні емульсії.

У гігієнічних заходах щодо запобігання несприятливому впливу пестицидів на організм людини має значення облік допустимих залишкових кількостей толерантної дози в продуктах з урахуванням допустимої добової дози. Для контролю над надходженням отрутохімікатів враховують продукти раціоні, а як і надходження отрутохімікатів із водою і через повітря.

Для цілого ряду отрутохімікатів підхід до них такий, що вони взагалі не повинні виявлятися в продуктах дитячого харчування, молоці, не повинні виділятися з молоком лактуючих тварин і жінок, що годують.

Вимоги до отрутохімікатів полягають у тому, щоб вони мали максимальну вибірковість, не мали б здатності до накопичення.

До заходів щодо профілактики отруєнь отрутохімікатами відносяться:

1) повне виключення залишкового вмісту пестицидів, стійких у зовнішньому середовищі та які мають виражені кумулятивні властивості;

2) допуск у харчових продуктах залишкового вмісту пестицидів та їх метаболітів у кількостях, що не надають несприятливої дії;

3) використання в сільському господарстві при виробництві продуктів харчування отрутохімікатів з коротким періодом напіврозпаду та звільнення їстівної частини продукту від залишкових кількостей пестицидів на час їх товарної стиглості та зняття врожаю;

4) контроль за суворим дотриманням інструкцій щодо застосування пестицидів та дотримання термінів очікування, що забезпечують звільнення продуктів від залишкових кількостей;

5) здійснення контролю за вмістом залишку пестицидів у продуктах харчування та недопущення перевищення встановлених допустимих залишкових кількостей. (Неприпустимі залишкові кількості отрутохімікатів за умов медико-біологічної безпеки харчових продуктів, у стандартах тощо).

Дуже важливу гігієнічну проблему становлять нітрати. Нітрати в продуктах харчування можуть накопичуватися внаслідок їх обробітку. Особливо серйозну небезпеку у цьому відношенні становлять овочеві культури. З рослинною їжею надходить 70% всіх нітратів. 10% надходження нітратів пов'язане із споживанням тваринної їжі та 20% - із споживанням води. Тільки 0,1% нітратів пов'язують із надходженням через легені.

Харчові продукти за вмістом нітратів можна розділити на 3 групи. До першої групи належать харчові продукти із вмістом у них нітратів до 10 мг на 1 кг маси – молоко, сир, риба, м'ясо, яйце, білий цукор, вино. До другої групи – продукти, у яких вміст нітратів становить від 50 до 2000 мг на 1 кг – чай, коричневий цукор. До третьої групи належать продукти, збагачені нітрат-іонами в процесі їх обробки, - ковбаси та м'ясні напівфабрикати, сир. Ковбаса може містити 700 мг нітратів на 1 кг.

Надходження нітратів в організм людини пов'язується з їх небезпекою до біотрансформації. Це явище може проходити за декількома напрямками - нітрати, відновившись в організмі людини до нітритів, вступають у крові у взаємодію з гемоглобіном крові, і відбувається утворення метгемоглобіну, що призводить до метгемоглобінемії. Необхідно відзначити, що такі стани спостерігаються у недоношених дітей, які перебувають на штучному вигодовуванні через особливості ферментативних систем та кишкової мікрофлори. Життєво небезпечна величина утворення метгемоглобіну становить 3,0-3,7 г%, тобто вже більш високі концентрації можуть призвести до летальних наслідків. Особливо небезпечно ураження гемоглобіну у плода в утробі матері (так звана зародкова метгемоглобінемія), яка має велике значення у патології новонароджених.

Біотрансформація нітратів може йти і іншим шляхом. Вступаючи в шлунок, нітрати вступають у взаємодію з білками їжі, і відбувається утворення нітрозамінів, що мають виражені канцерогенні властивості. Нітрати правомірно звинувачують у тому, що вони спричинили значне зростання такої патології, як рак шлунка. Нітрати в організмі не накопичуються, вони виводяться із сечею та калом. Єдиним можливим джерелом надходження, пов'язаним із їх накопиченням в організмі людини, є слина. У слині нітрати накопичуються, і йде відновлення: 20 % нітратів відновлюється в слині. Дуже значний вміст нітратів у петрушці, селери, ранній капуті, а також тих продуктах рослинного походження, які вирощували в закритому ґрунті. Слід зазначити, що у картоплі 25 % всіх нітратів міститься у серцевині, т. е. більше, ніж у його частинах, у моркві те саме - в серцевині і стеблі. У буряках вміст нітратів відрізняється вмістом їх у кореневій системі, в огірках від верхівки до основи їх вміст зростає. У хвостовій частині огірка міститься 25% нітратів. У листі селери міститься 50% (більше, ніж у стеблах). У капусті нітрати накопичуються в основному в качанці і в листі.

У профілактиці негативного впливу нітратів має значення технологія обробки товарів. При відварюванні нітрати йдуть у відвар. Можливе видалення нітратів шляхом механічної обробки з урахуванням їхнього розподілу у продуктах харчування. Для картоплі найбільш ефективним способом вилучення нітратів є вимочування, сольові розчини сприяють зниженню вмісту нітратів. На 93% видаляються нітрати при відварюванні овочів. Негативну дію нітратів можна запобігати шляхом їхньої нейтралізації. Такими властивостями володіють аскорбінова та фолієва кислоти. Зміна рН середовища у шлунку у дитини більше 4 перешкоджає біотрансформації нітратів. У дітей кислотність вмісту шлунка наближається до нейтральної, а перетворення нітратів стають небезпечними при рН = 5. При нормуванні сумарного навантаження нітратів на організм враховують їх надходження з продуктами харчування, водою та повітрям. Сумарна навантаження для дорослої людини на 1 кг маси становить 4,8 мг, т. е. з середньостатистичної маси тіла дорослої людини добове навантаження становить 300-325 мг. Дітям добове навантаження має перевищувати 150 мг.

У повсякденному житті необхідно дотримуватися гігієнічних рекомендацій і пам'ятати про те, що використання алюмінієвого посуду при кулінарній обробці продуктів харчування багаторазово посилює токсичність отруйних речовин.

У сучасних екологічних умовах харчування має бути адекватним. Існує певний взаємозв'язок між станом здоров'я людини та схильністю до споживання будь-яких певних продуктів харчування. Особливо важливо вивчати харчування людей, які мешкають у крайніх кліматичних умовах. Наприклад, у раціоні ескімосів переважають продукти тваринного походження, продукти морського промислу. У зв'язку з цим необхідно враховувати особливості ферментативних процесів населення, залежно від характеру раціону, оскільки система травлення у них адаптована до певного набору продуктів.

У деяких народів Європи та Азії у 19% населення відзначається нестерпність молока. У мешканців Близького Сходу непереносимість молока становить 10%.

Адекватне харчування в сучасних умовах ґрунтується на наступних принципах:

1) використання захисних компонентів у харчових продуктах, сполук, що покращують знешкоджуючу функцію печінки; використання компонентів їжі, що мають здатність впливати на мікроорганізми та віруси, антиканцерогени;

2) включення харчових волокон та збільшення їх вмісту до 20 г на добу;

3) оптимізації кількісного та якісного взаємозв'язку харчових речовин;

Харчування має відповідати стану здоров'я та високої працездатності, сприяти віддаленню старості та високій тривалості життя. Харчування має забезпечити захисні сили організму від впливу несприятливих чинників довкілля, нервово-психічних перевантажень, забезпечувати профілактику хвороб шлунково-кишкового тракту, серцево-судинної системи, хвороб обміну речовин.

Лекція № 9. Гігієнічні основи раціонального харчування

Харчування та здоров'я. Аліментарні захворювання

Аліментарний фактор (живлення) та здоров'я тісно пов'язані. Експерти Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) для того, щоб звернути увагу міжнародних організацій, державних діячів на проблеми харчування, вирішальний вплив харчування на рівень здоров'я планети, спеціально проводять декадники, роки, присвячені питанням харчування і навіть спеціальні десятиліття. Особливу увагу ВООЗ приділяє цьому питанню у слаборозвинених країнах та країнах, що розвиваються. До країн Африки, Латинської Америки виїжджають експерти ВООЗ, які організовують спеціальні заняття з медичним персоналом цих країн та безпосередньо з населенням з питань раціонального харчування. Ці декадники, заходи ВООЗ, присвячені питанням харчування, проходять під девізом "Здорова їжа – гарне здоров'я!" Це становище, висунуте ВООЗ, не втратило актуальності й сьогодні.

Харчування, чи аліментарний чинник, значною мірою визначає найважливіші функції організму. Особливо важливим є характер харчування в сучасних умовах. Це зумовлено низкою чинників, насамперед високими нервово-психічними навантаженнями, стресами. Важливо відзначити, що характер стресів останніми роками явно змінився. Сьогодні стреси відрізняються сталістю. Їх вплив має такий характер, що з'явилося поняття "перешіптування нейронів".

Другим фактором, який формує проблеми харчування в сучасних умовах, є гіподинамія (відсутність або низький рівень фізичних навантажень).

Третій чинник, який впливає харчування у сучасних умовах, - забруднення довкілля. Рівень забруднення довкілля дає основу проблем харчування. Цю проблему можна розглядати у кількох площинах. З одного боку, харчування є способом послаблення впливу негативних чинників довкілля для здоров'я. З іншого боку, за умов інтенсивного забруднення довкілля продукти харчування самі стають об'єктом впливу забруднювачів.

Харчування - соціальний чинник, оскільки торкається інтересів населення всієї планети. За даними експертів BОЗ, у світі голодує близько 500 млн людей. В Африці голодує близько 150 млн людей. Щорічно у світі від різних причин помирає приблизно 50 млн осіб, у тому числі приблизно 39 млн у країнах, що розвиваються. Близько 10 млн людей щороку гине з голоду. 100 млн дітей у залежних країнах страждають від голоду. ООН та її комітети (зокрема, ВООЗ, ФАО – сільськогосподарська та продовольча комісія ООН) постійно звертають увагу на проблеми харчування.

В даний час встановлено чіткий взаємозв'язок характеру харчування та показників здоров'я. Харчування впливає найважливіші показники здоров'я населення:

1) народжуваність та тривалість життя;

2) стан здоров'я та фізичний розвиток;

3) рівень працездатності;

4) захворюваність та смертність.

Вивчення характеру харчування довгожителів свідчить, що найважливішою умовою цього довголіття була дієта з повноцінними продуктами харчування.

Безпосередньо характер харчування пов'язані з показниками захворюваності і смертності у країнах, як Африка, Латинська Америка, Південно-Східна Азія.

Характер харчування визначає особливості формування та розвитку цілого ряду захворювань. Зокрема, харчування та хвороби, безперечно, пов'язані з характером харчування. Порушення характеру харчування багато в чому визначає розвиток раннього атеросклерозу, коронарної недостатності, гіпертонічної хвороби, хвороб шлунково-кишкового тракту. Порушення режиму харчування сприяє появі онкологічних захворювань. Характер харчування впливає на жировий, холестериновий обмін та сприяє ранньому розвитку захворювань серцево-судинної системи та інших органів. Проблемою є надлишкове харчування, що призводить до розвитку ожиріння. Нарешті, існує низка захворювань, пов'язаних із недостатністю харчування (аліментарні захворювання). До них відносяться насамперед білкова недостатність. Білково-калорієва недостатність може виявлятися у вигляді аліментарного маразму. Тяжкою формою білково-калорієвої недостатності є квашіоркор. До аліментарних захворювань належать ендемічний зоб, аліментарна анемія, рахіт, ожиріння та інші захворювання.

Більш детальна характеристика аліментарних захворювань може бути наступним чином. У літературі найбільш докладно висвітлена білково-калорійна недостатність - комплекс патологічних станів, пов'язаний з недостатністю надходження в організм білка, калорій, і, як правило, з інфекцією, що паралельно протікає. Найчастіше дана патологія зустрічається у дітей грудного та раннього віку. Білково-калорієва недостатність включає цілий комплекс патологічних станів – від аліментарного маразму до квашіоркору. Аліментарний маразм - стан, що характеризується м'язовою атрофією, відсутністю підшкірно-жирової клітковини та дуже низькою вагою тіла. Все це є результатом прийому низькокалорійної їжі протягом тривалого часу, а також нестачі в ній білків та інших поживних речовин. Велике значення у своїй мають інфекційні захворювання. Найбільш тяжкою формою білково-калорієвої недостатності є захворювання на квашіоркор. Це важкий клінічний синдром, головною причиною якого є нестача амінокислот, необхідні синтезу білків. Клінічно квашіоркор характеризується затримкою росту, набряками, атрофіями м'язів, дерматозами, зміною кольору волосся, збільшенням печінки, діареєю, психомоторними настановами, такими як апатія, страждальний вигляд. Для квашіоркор характерне виявлення низького вмісту рівня аргеніну в сироватці крові. Найчастіше цей синдром проявляється у дітей віком від 1 до 3 років. У період грудного вигодовування чи період його припинення стан обтяжується інфекцією, яка посилює розпад білка чи знижує його надходження у організм.

У тропічній Африці відзначаються всі форми білково-калорійної недостатності – від аліментарного маразму до квашіоркору. Однак у країнах, що розвиваються, білково-калорійна недостатність з клінікою аліментарного маразму зустрічається частіше, ніж квашіоркор. Зростаюча урбанізація при погіршенні умов життя призводить до аліментарного маразму. Маразм характерний для нетрів перенаселених міст, а квашіоркор - це захворювання, характерне для сільської місцевості, для сіл. Білково-калорійна недостатність найчастіше вражає дітей віком 2 років, старше 4 років і набагато рідше. Вплив білково-калорійної недостатності зберігається і в пізнішому віці. Відновлення порушених функцій протікає повільно і неповним. А зростання та психічний розвиток затримуються на довгі роки. Із закінченням періоду дитинства симптоми хвороби змінюються. Симптоми маразму, при якому основну роль відіграє нестача калорій, зрушується у бік недостатності, що викликається білковою та калорійною недостатністю. На другому році мають значення інфекції, особливо кір та кашлюк, які призводять до розпаду білка та погіршують білково-калорієву недостатність і, зокрема, недостатність в амінокислотах. Класичний квашіоркор зустрічається у дітей, які після повноцінного і тривалого грудного вигодовування були поступово або раптово переведені на необмежений раціон продуктів, багатих на крохмаль і бідних на білки, як це часто буває в тропічній Африці у дітей останніх місяців другого і протягом третього років життя. Дитяча смертність від білково-калорієвої недостатності досить велика. Квашіоркор є основою патології білково-калорійної недостатності.

Проявом білково-калорієвої недостатності є психічне порушення та розлади психічного та фізичного розвитку. Поразка психіки характеризується розвитком маразму, відзначаються зниження маси тіла, зміна конституційних ознак (великий живіт). Найбільше значення в лікуванні квашіоркор має раціональне харчування.

До аліментарних захворювань відноситься і ендемічний зоб. Ендемічний зоб (кретинізм) – аліментарне захворювання, пов'язане з нестачею надходження в організм йоду – це основна причина ендемічного зобу. Має значення та надходження інших мікроелементів: міді, нікелю, кобальту, незбалансованість раціону, його білкова та жирова неповноцінність. За даними експертів ВООЗ, на ендемічний зоб на планеті страждає близько 200 млн осіб. В даний час встановлено, що в тій місцевості, де населення отримує харчування, що забезпечує надходження йоду в організм на рівні 100-200 мкг на добу, ендемічний зоб не спостерігається. Ендемічний зоб поширений на тих територіях, де відзначається низький рівень вмісту йоду у ґрунті, воді, продуктах рослинного та тваринного походження. У добовому балансі основне надходження йоду забезпечується продуктами рослинного походження. 50% загального надходження йоду до організму забезпечується продуктами харчування рослинного походження. Найчастіше ендемічний зоб поширений у гірських та передгірських районах. Розповсюдження його на рівнинних територіях є винятком. У районах з високою ендемічності відзначаються порушення фізичного та розумового розвитку. Це може відзначатися у населення в ранні періоди життя внаслідок пригнічення функцій залози та зменшення вироблення секрету. Результатом цього є порушення психіки як кретинізму, ідіотизму. ВООЗ наводить дані (огляд) по 120 країнах щодо поширеності ендемічного зобу. Класичними ендемічними районами, що з поширенням зоба, є високогірні долини Альп, Піренеї. Поширеність ендемічного зоба відзначається у населення на схилах Гімалаїв і вздовж Кордильєра. Широко відзначається ця патологія і в басейні Великих Озер (між Канадою та США).

Ряд продуктів харчування посилює розвиток ендемічного зобу. Зокрема, такий ефект мають речовини, що містяться у звичайній капусті. Вона має зобогенний ефект. Зобогенний ефект має і ряд хімічних речовин, що слід враховувати при профілактиці цього захворювання. Широка поширеність ендемічного зоба відзначається у бджільницьких гірських районах Індії. Тут за рівня ураженості населення понад 30 % відзначається масова народжуваність дітей, котрі страждають захворюваннями психіки, масове народження дітей із проявами ідіотизму. Також зазначено, що в сім'ях, де батьки страждають на ендемічний зоб або отримують недостатню кількість йоду, народжуються діти з вродженою глухонімотою. Таким чином, проблема ендемічного зобу повинна розглядатися у всіх її аспектах та проявах.

Ендемічний зоб поширений біля Саратовської області. Широко поширений ендемічний зоб серед мешканців сільської місцевості правобережного регіону області Хвалинського, Базарно-Карабулакського, Вольського та деяких інших районів. Потрібно сказати, що одним із профілактичних заходів щодо зниження рівня захворюваності на ендемічний зоб є раціональне повноцінне харчування. І найважливішою частиною цього раціонального повноцінного харчування є надходження до організму йоду. Професором Л.І. Лось академіком Р.А. Габовичем та іншими, які займалися проблемою ендемічного зобу, було запропоновано забезпечення населення з профілактичною метою йодованою сіллю. Населення, забезпечене такою сіллю, значною мірою захищене від низького рівня надходження йоду з харчовими продуктами, переважно рослинного походження. Вченими-гігієністами у галузі гігієни харчування з метою профілактики ендемічного зобу запропоновано спеціальні раціони. Зокрема, такі раціони було розроблено на кафедрі гігієни Уральського медичного університету. У цих раціонах обов'язковими були продукти моря - рибопродукти, морська капуста, що відрізняється досить високим вмістом рівня йоду. Також позитивний вплив на зниження рівня захворюваності на ендемічний зоб надають повноцінний тваринний білок і достатній рівень вмісту в раціоні ПНЖК та інших біологічно активних речовин харчового характеру.

Аліментарні анемії

Наукова група ВООЗ дала таке визначення аліментарним анеміям - це стан, при якому вміст гемоглобіну в крові нижчий за норму внаслідок недостатності однієї або кількох важливих поживних речовин незалежно від причини цієї недостатності. Анемія існує, якщо рівень гемоглобіну нижчий від наведеного тут показника з розрахунку на 1 г або 1 мл венозної крові. Діти віком від 6 місяців до 6 років – 11 г на 100 мл венозної крові, діти від 6 років до 14-12 г/100 мл, дорослі чоловіки – 13 г/100 мл венозної крові, жінки (не вагітні) – 12 г /100 мл венозної крові та вагітні - 11 г/100 мл венозної крові. Анемії поширені у державах Африки. У Кенії 80% населення має ознаки недостатності заліза. На початку минулого століття анемія вважалася найпоширенішою патологією серед сільськогосподарських робітників та чайних плантацій Індії. 14% чоловіків і жінок страждають на тяжку форму анемії, тобто вміст гемоглобіну відзначається в кількостях менше 8 г на 100 мл венозної крові. Анеміями здебільшого страждають жінки. Профілактика анемій – це раціональне харчування, споживання продуктів, що містять достатню кількість заліза. До цих продуктів відносяться: теляча печінка, вміст якої заліза на рівні 13,3 мг на 100 г продукту, яловичина сира - 3,5 мг на 100 г, яйце куряче - 2,7 мг на 100 г, шпинат - 3,0 мг на 100 г продукту. Менше 1,0 мг містять моркву, картопля, помідор, капуста, яблука. При цьому велике значення має вміст цих продуктів іонізованого біологічно активного заліза.

До аліментарних захворювань, що характеризуються недостатнім харчуванням, належать авітамінози. До них належать ксерофтальмія, пов'язана з недостатнім вмістом або порушенням обміну вітаміну А. Клінічні прояви виражаються помутнінням рогівки ока та розвитком сліпоти, порушеннями з боку шкірних покривів. Раціональне харчування, вживання продуктів, багатих на вітамін А, є основою профілактики ксерофтальмії. До них відносяться молоко, жовток курячого яйця та продукти рослинного походження, багаті на провітамін А або β-каротин. Однак при цьому слід пам'ятати, що співвідношення вітаміну А та β-каротину має бути чітко визначеним. Активність β-каротину обумовлюється на тлі достатнього надходження до організму вітаміну А. У загальному добовому балансі надходження на частку власне вітаміну А має бути не менше 1/3 всієї потреби в цьому вітаміні.

До захворювань, пов'язаних із недостатнім харчуванням, відноситься також рахіт, пов'язаний з недостатнім надходженням до організму вітаміну D. Також авітамінози пов'язані з недостатнім надходженням до організму вітамінів С, групи В та інших.

До захворювань надлишкового харчування належать ожиріння. Ожиріння є аліментарним захворюванням соціального характеру. На цю патологію страждає кожен третій у розвинених країнах. Ожиріння є причиною інвалідності та скорочення тривалості життя. Люди, які страждають надмірною вагою, як правило, мають тривалість життя на 10% нижче, ніж люди, які мають ідеальну масу тіла. Ожиріння сприяє розвитку інших патологій: нейроендокринних захворювань (діабет), серцево-судинних захворювань. Помірний ступінь ожиріння є фактором ризику виникнення цукрового діабету (особи, які страждають на цю форму патології, в 4 рази частіше хворіють на цукровий діабет). При важких формах ожиріння частота цукрового діабету у 30 разів вища. Ожиріння - чинник ризику як цукрового діабету і серцево-судинних захворювань, але чинник ризику виникнення інфекційних захворювань. Особи, які страждають на ожиріння, в 11 разів частіше схильні до виникнення інфекційної патології.

Раціональне харчування. Основні положення теорії раціонального збалансованого харчування

Харчування є основною біологічною потребою людини та найдавнішим суттєвим зв'язком живого організму з навколишньою природою.

Раціональне та повноцінне у кількісному та якісному відношенні харчування поряд з іншими умовами соціального середовища забезпечує оптимальний розвиток людського організму, його фізичну та розумову працездатність, витривалість та широкі адаптаційні можливості. Повноцінне харчування з оптимальним вмістом харчових речовин сприятливо впливає на імунобіологічний статус організму і підвищує його стійкість до інфекційних агентів і токсичних речовин.

Сучасне уявлення про раціональне та повноцінне харчування сформувалося на підставі багаторічних досліджень зарубіжних та вітчизняних учених.

Раціональним, здоровим харчуванням є харчування, яке задовольняє потреби організму у необхідних поживних речовинах – білках, жирах, вуглеводах, вітамінах та мінеральних речовинах. В даний час існує ціла низка теорій харчування. У нашій країні та в усьому світі широкого поширення набула теорія раціонального, збалансованого харчування. Відповідно до теорії раціонального збалансованого харчування здорове харчування має відповідати певним вимогам.

Харчування має бути збалансоване за хімічним складом щодо основних поживних речовин – білків, жирів, вуглеводів, мінеральних речовин та вітамінів. Це співвідношення основних поживних речовин отримало назву принципу збалансованості харчування першого порядку.

Важливим є співвідношення незамінних есенціальних речовин. Для білків це співвідношення незамінних амінокислот, для жирів - збалансоване співвідношення жирних кислот (граничних і ненасичених), для вуглеводів - це співвідношення простих і складних вуглеводів, для вітамінів - співвідношення різних форм провітамінів і власне вітамінів, оптимальне співвідношення макро-і мікро. Це становище отримало назву теорії раціонального і збалансованого харчування принципу збалансованості харчування другого порядку.

Третім положенням теорії раціонального харчування є уявлення про раціональний режим харчування, що визначається кількістю прийомів їжі, інтервалами між ними, прийомом їжі в строго певний час і правильним розподілом їжі за окремими її прийомами.

Четверте положення в теорії раціонального харчування визначається засвоюваністю або перетравлюваністю раціонів, тобто харчування повинно за способом кулінарної обробки, по харчовому набору продуктів відповідати здатності, що перетравлює, шлунково-кишкового тракту в залежності від віку, індивідуальних особливостей, стану ферментних систем шлунково-кишкового тракту на всіх етапах перетравлення їжі: порожнинного, пристінкового та внутрішньоклітинного. Харчування має бути збалансоване за засвоюваністю та перетравлюваністю.

Перше положення теорії раціонального та збалансованого харчування – оптимальне співвідношення хімічних речовин у харчовому раціоні – тісно пов'язане з уявленням про збалансовану мегакалорію.

Мегакалорія – мільйон малих калорій, тисяча кілокалорій – великих калорій, має бути строго збалансованою щодо вмісту в ній білків, жирів та вуглеводів.

Найбільше енергетична потреба організму забезпечується з допомогою вуглеводів, потім жирів і, нарешті, білків. Якщо загальну енергетичну цінність раціону прийняти за 100%, то частку білків припадає 12%, на жири - 33%, на вуглеводи - 55% калорійності. Або якщо в абсолютному відношенні, то в 1000 ккал має бути 120 ккал за рахунок білка, 333 ккал за рахунок жиру і 548 ккал за рахунок вуглеводів. Якщо ми приймемо протеїни білки 120 ккал за одиницю, то співвідношення по калорійності білків, жирів і вуглеводів в межах мегакалорії буде виражатися як: 1 : 2,7 : 4,6.

Відомо, що калорійність 1 г білка становить 4 ккал, 1 г жиру – 9 ккал та 1 г вуглеводів – 4 ккал. Таким чином, 120 ккал будуть представлені білками у вигляді 30 г, 333 ккал жиру забезпечуються 37 г жиру та 543 ккал вуглеводів - забезпечуються 137 г вуглеводів. Якщо 30 г білків протеїнів ми приймаємо за одиницю, то за масою співвідношення білків, жирів та вуглеводів у межах збалансованої мегакалорії виражатиметься як 1:1,2:4,6. Це положення оптимального співвідношення основних поживних речовин білків, жирів та вуглеводів з урахуванням мінімальної калорійності раціону отримало назву принципу збалансованості харчування першого порядку.

Важливим є співвідношення есенціальних, незамінних поживних речовин у раціоні. Йдеться насамперед про збалансоване, оптимальне співвідношення незамінних амінокислот. Це забезпечується певним співвідношенням білків рослинного та тваринного походження. Оптимальне співвідношення незамінних амінокислот визначається співвідношенням 3 лімітують білкову повноцінність раціону незамінних амінокислот: триптофану, метіоніну та лізину. Співвідношення цих незамінних амінокислот по триптофану має бути 1:3:3. Оптимальне співвідношення має бути й інших есенціальних речовин, що входять до складу жирів, вуглеводів, мінеральних речовин та вітамінів. Це оптимальне співвідношення есенціальних незамінних речовин харчового характеру отримало назву принципу збалансованості харчування другого порядку.

Уявлення про збалансовану мегакалорію пов'язують і з певною відповідністю калорійності та надходження в організм вітамінів та інших компонентів їжі. Так, зокрема, вітамін З урахуванням калорійності раціону з розрахунку на 1 мкал повинен утримуватися в раціоні з розрахунку 25 мг на 1 мкал. Таким чином, якщо знерговитрати становлять 3 Мкал, або 3000 ккал, то добова потреба у вітаміні С повинна становити 75 мг. Такий самий підхід існує щодо забезпечення організму вітамінами групи В та інших інгредієнтів харчового раціону.

Важливим становищем теорії раціонального та збалансованого харчування є друге положення про те, що енергетична цінність харчового раціону в більшості випадків має відповідати енергетичним витратам людини. У дітей, вагітних жінок, матерів, що годують, схудлих реконвалесцентів вона повинна перевищувати енерговитрати. Частина харчових речовин витрачається пластичні процеси. Енерговитрати організму людини залежать в основному від професії та характеру трудової діяльності, домашньої роботи, способу життя, а також від віку, маси тіла, статі, фізичного стану, впливу різноманітних факторів довкілля.

Енергетичні витрати особам однорідного колективу визначаються так: вони складаються з основного обміну (у дорослої людини він орієнтовно дорівнює 4,18 кДж, чи 1 ккал на 1 кг маси тіла на годину). Другим елементом нерегульованих енерговитрат основного обміну є знерговитрати, що витрачаються на засвоєння їжі – специфічна динамічна дія. Специфічна динамічна дія їжі змішаного характеру призводить до підвищення основного обміну на 10%. Сума основного обміну та енерговитрати, пов'язані зі специфічною динамічною дією їжі, становлять нерегульовану частину добових енерговитрат людини. При визначенні загальних енерговитрат людини до цієї нерегульованої частини необхідно додати енергетичні витрати організму на роботи, що виконуються протягом дня, пов'язані з трудовою діяльністю, тобто виробничі, службові та домашні роботи. З цією метою проводять хронометраж діяльності груп осіб даного колективу, або роблять розрахунок, користуючись даними про енергетичні витрати за різних видів трудової діяльності. Існують прямі та непрямі методи визначення енергетичних витрат. Найбільш широко використовуваним методом визначення енергетичних витрат у сучасних умовах є визначення їх за спеціальними таблицями, складеними на підставі даних з енергетичних витрат, отриманих методом вивчення газообміну. Дуже важливо відзначити, що енергетичні витрати закладені в основу фізіологічних норм харчування з урахуванням вікових аспектів, стану організму людини, статі, клімату, умов проживання.

Найважливішим становищем раціонального харчування є його збалансованість за режимом. Режим харчування передбачає частоту вживання їжі залежно від віку, характеру трудової діяльності та стану здоров'я, зокрема функціонального стану шлунково-кишкового тракту, стану його ферментативних систем. Має значення час між окремими прийомами їжі. Режим харчування забезпечує своєчасну доставку організму джерел енергії та поживних речовин, необхідних організму людини. Режим харчування створює оптимальні умови діяльності шлунково-кишкового тракту, пов'язані з його моторикою, перистальтикою та виділенням та утворенням тих чи інших ферментів, секретів.

Фізіологічні норми харчування

В основу фізіологічних норм харчування покладено диференційовані підходи залежно від професійної діяльності, тобто енергетичних витрат, віку, статі, фізіологічного стану та кліматичних умов проживання. Фізіологічні норми харчування будуються з енергетичних витрат населення.

По енергетичних витратах все працездатне населення ділиться на 5 груп.

5 груп інтенсивності праці

До першої групи належать переважно працівники розумової праці, керівники підприємств, інженерно-технічні працівники, медичні працівники, крім лікарів-хірургів, медичних сестер та санітарок. До цієї групи належать також вихователі та педагоги. Енергетичні витрати цієї групи перебувають у межах від 2550 до 2800 ккал.

Ця група поділяється на три вікові підгрупи. Виділяються групи 18-29 років, 30-39 років та 40-59 років.

Друга група населення за інтенсивністю праці представлена працівниками, зайнятими легкою фізичною працею. Це інженерно-технічні працівники, праця яких пов'язана з деякими фізичними зусиллями, працівники радіоелектронної, годинної промисловості, зв'язку та телеграфу, сфери обслуговування, які обслуговують автоматизовані процеси, агрономи, зоотехніки, медсестри та санітарки. Енергетичні витрати другої групи становлять 2750-3000 ккал. Ця група, як перша, поділяється на 3 вікові категорії.

Третя група населення з інтенсивності праці представлена працівниками, зайнятими середнім за тяжкістю працею. Це слюсарі, токарі, наладчики, хіміки, водії засобів транспорту, водники, текстильники, залізничники, лікарі-хірурги, поліграфісти, бригадири тракторних та полеводчих бригад, продавці продовольчих магазинів та ін. Енергетичні витрати цієї групи становлять 2950-3200.

До четвертої групи належать працівники важкої фізичної праці - працівники-механізатори, сільськогосподарські працівники, працівники газодобувної та нафтової промисловості, металурги та ливарники, працівники деревообробної промисловості, теслярі та інші. Їх енерговитрати становлять 3350-3700 ккал.

П'ята група - працівники, зайняті особливо важкою фізичною працею: працівники підземних шахт, відбійники, муляри, вальщики лісу, сталевари, землекопи, вантажники, бетонники, праця яких немеханізована, та ін. До цієї групи входять представники тільки чоловічої статі, оскільки законодавством забороняється жіноча робота з такою інтенсивністю праці. Це особливо важка фізична праця, тому енерговитрати тут перебувають у межах від 3900 до 4300 ккал.

Існують фізіологічні норми харчування дітей.

У цілому нині для дорослого працездатного населення потреби у білках становлять у середньому 100-120 р ± 10 %. Такі ж потреби дорослого організму в жирах – від 80 до 150 г та потреби у вуглеводах – 350-600 г на добу.

Залежно від енергетичних витрат та умов праці фізіологічні норми харчування передбачають необхідний рівень забезпечення організму вітамінами, мінеральними солями, макро- та мікроелементами.

Потреба дітей та підлітків у необхідних калоражах раціону визначається такими показниками. Харчова цінність раціону дітей віком від 7 до 10 становить 2300 ккал, 11-13-річних хлопчиків – 2700 ккал, дівчаток – 2450 ккал, юнаків та дівчат 17 років, відповідно, 2900 та 2600 ккал. Існують рекомендовані добові потреби у білках, жирах та вуглеводах для дітей та підлітків у різних вікових груп. Для дітей віком 7-10 років потреба у білках становить 70 г, жирах – 79 г (з них рослинних – 15 г) та у вуглеводах – 330 г. Для хлопчиків та дівчаток 11-13 років відповідно у білках – 93 г (55 грамів тваринного походження), жирах – 93 (19 г. рослинного походження) та вуглеводах – 370 г. Для дівчаток 11-13 років – білках – 85 г (51 г тваринного походження), жирах – 85 г (17 г рослинного походження) та вуглеводах – 340 г. Для юнаків 14-17 років потреби у білках наближаються до потреб дорослого населення і становлять 100 г (з них білків тваринного походження – 60 г), у жирах – 100 г (з них рослинного походження – 20 г) та вуглеводах – 400 г. Для дівчат 14-17 років потреба у білках становить 90 г (54 г тваринного походження), жирах – 90 г (18 г рослинного походження), вуглеводах – 360 г на добу.

Існує спеціальне положення про раціональне харчування осіб, зайнятих фізкультурою та спортом. Особливе значення має харчування для осіб із різними захворюваннями – лікувальне харчування. Для осіб, зайнятих у певних виробництвах, де впливають певні професійно-шкідливі фізичні та хімічні фактори, використовують лікувально-профілактичне харчування. Загалом питання харчування має вирішуватися індивідуально. Кожен має отримувати індивідуальне раціональне харчування з урахуванням стану здоров'я. У світі є поняття харчового статусу людини. Це стан здоров'я залежно від харчування.

ЛЕКЦІЯ № 10. Значення білків та жирів у харчуванні людини

Біологічна роль білків

Білок є найважливішим компонентом харчування, що забезпечує пластичні та енергетичні потреби організму, справедливо названий протеїном, що показує першу його роль у харчуванні. Роль білків у харчуванні людини важко переоцінити. Саме життя одна із способів існування білкових тіл. Біологічна роль білків

Білок можна віднести до життєво важливих харчових речовин, без яких неможливі життя, зростання та розвиток організму. Достатність білка в харчуванні та висока його якість дозволяють створити оптимальні умови внутрішнього середовища для нормальної життєдіяльності організму, його розвитку та високої працездатності. Білок є головною складовою харчового раціону, що визначає характер харчування. З огляду на високого рівня білка відзначається найповніший прояв у організмі біологічних властивостей інших компонентів харчування. Білки забезпечують структуру і каталітичні функції ферментів і гормонів, виконують захисні функції, беруть участь у освіті багатьох важливих структур білкової природи: імунних тіл, специфічних γ-глобулінів, білка крові пропердина, що відіграє відому роль у створенні природного імунітету, беруть участь в утворенні тканинних білків. як міозин та актин, що забезпечують м'язові скорочення, глобіну, що входить до складу гемоглобіну еритроцитів крові та виконує найважливішу функцію дихання. Білок, що утворює зоровий пурпур (родопсин) сітківки ока, забезпечує нормальне сприйняття світла та ін.

Слід зазначити, що білки визначають активність багатьох біологічно активних речовин: вітамінів, а також фосфоліпідів, які відповідають за обмін холестерину. Білки визначають активність вітамінів, ендогенний синтез яких здійснюється з амінокислот. Наприклад, з триптофану – вітаміну РР (нікотинова кислота), обмін метіоніну – пов'язаний із синтезом вітаміну U (метилметіонін-сульфоній). Встановлено, що білкова недостатність може призвести до недостатності вітаміну С та біофлаваноїдів (вітаміну Р). Порушення у печінці синтезу холіну (групи вітаміноподібних речовин) призводить до жирової інфільтрації печінки.

При великих фізичних навантаженнях, а також за недостатнього надходження жирів та вуглеводів білки беруть участь в енергетичному обміні організму.

Білки раціону визначають такі стани, як аліментарна дистрофія, маразм, квашіоркор. Квашіоркор означає "відібраний від грудей дитина". Їм хворіють діти, відібрані від грудей і переведені на вуглеводне харчування з різкою недостатністю тваринного білка. Квашиоркор викликає як стійкі незворотні зміни конституційного характеру, і зміни особистості.

Найбільш важкі наслідки в стані здоров'я, нерідко на все життя, залишає такий вид недостатності харчування, як аліментарна дистрофія, що найчастіше виникає при негативному енергетичному балансі, коли в енергетичні процеси включаються не тільки харчові хімічні речовини, що надходять з їжею, а й власні, структурні білки організму. В аліментарній дистрофії виділяють набряклу та безнабрякову форми з явищами або без явищ вітамінної недостатності.

Може скластися враження, що захворювання аліментарного характеру виникають лише за недостатнього надходження білка до організму. Це не зовсім так! При надмірному надходженні білка у дітей перших трьох місяців життя з'являються симптоми дегідратації, гіпертермії та явища обмінного ацидозу, що різко збільшує навантаження на нирки. Зазвичай це виникає, коли при штучному вигодовуванні використовують неадаптовані молочні суміші, негуманізовані типи молока.

Обмінні порушення в організмі можуть з'явитися і при незбалансованості амінокислотного складу білків, що надходять.

Замінні та незамінні амінокислоти, значення та потреба в них

В даний час відомо 80 амінокислот, найбільше значення в харчуванні мають 30, які найчастіше зустрічаються в продуктах і найчастіше споживаються людиною. До них належать такі.

1. Аліфатичні амінокислоти:

а) моноаміномонокарбонові – гліцин, аланін, ізолейцин, лейцин, валін;

б) оксимоноамінокарбонові – серин, треонін;

в) моноамінодикарбонові - аспаргінова, глютамінова;

г) аміди моноамінодикарбонових кислот – аспарагін, глутамін;

д) діаміномонокарбонові – аргінін, лізин;

е) сірковмісні – гістин, цистеїн, метіонін.

2. Ароматичні амінокислоти: фенілаланін, тирозин.

3. Гетероциклічні амінокислоти: триптофан, гістидин, пролін, оксипролін.

Найбільше значення у харчуванні мають незамінні амінокислоти, які можуть синтезуватися в організмі і надходять лише ззовні - з продуктами харчування. До них відносять 8 амінокислот: метіонін, лізин, триптофан, треонін, фенілаланін, валін, лейцин, ізолейцин. До цієї групи входять і амінокислоти, які у дитячому організмі не синтезуються чи синтезуються у недостатньому кількості. Насамперед це гістидин. Предметом дискусій є також питання про незамінність у дитячому віці гліцину, цистину, а у недоношених дітей також гліцину та тирозину. Біологічна активність гормонів АКТГ, інсуліну, а також коензиму А та глютатіону визначена наявністю у їх складі SH-груп цистину. У новонароджених дітей через нестачу цистенази лімітовано перехід метіоніну в цистин. В організмі дорослої людини тирозин легко утворюється з фенілаланіну, а цистин - з метіоніну, проте зворотної замінності немає. Отже, вважатимуться, що кількість незамінних амінокислот становить 11-12.

Білок, що надходить, вважається повноцінним, якщо в ньому присутні всі незамінні амінокислоти в збалансованому стані. До таких білків за своїм хімічним складом наближаються білки молока, м'яса, риби, яєць, засвоюваність яких близько 90%. Білки рослинного походження (борошно, крупа, бобові) не містять повного набору незамінних амінокислот і тому належать до розряду неповноцінних. Зокрема, у них міститься недостатня кількість лізину. Засвоєння таких білків становить, за деякими даними, 60%.

Для вивчення біологічної цінності білків використовують дві групи методів: біологічні та хімічні. В основі біологічних лежить оцінка швидкості росту та ступеня утилізації харчових білків організмом. Дані методи є трудомісткими та дорогими.

Хімічний метод колонкової хроматографії дозволяє швидко та об'єктивно визначити вміст амінокислот у харчових білках. На підставі цих даних біологічну цінність білків визначають шляхом порівняння амінокислотного складу білка, що досліджується, з довідковою шкалою амінокислот гіпотетичного ідеального білка або амінограм високоякісних стандартних білків. Цей методичний прийом отримав назву амінокислотного СКОРА = відношенню кількості АК мг в 1 г досліджуваного білка до кількості АК мг в 1 г ідеального білка, помноженого на 100%.

Білки тваринного походження мають найбільшу біологічну цінність, рослинні - лімітовані по ряду незамінних амінокислот, насамперед по лізину, а в пшениці та рисі - також по треоніну. Білки коров'ячого молока відрізняються від білків грудного дефіцитом сірковмісних амінокислот (метіоніну, цистину). До "ідеального білка" за даними ВООЗ наближається білок грудного молока та яєць.

Важливим показником якості харчового білка є також ступінь його засвоюваності. За ступенем перетравлення протеолітичними ферментами харчові білки розташовуються так:

1) білки риби та молока;

2) білки м'яса;

3) білки хліба та круп.

Білки риби краще засвоюються через відсутність у складі білка сполучної тканини. Білкова повноцінність м'яса оцінюється за співвідношенням між триптофаном та оксипроліном. Для м'яса високої якості це співвідношення становить 5,8.

Кожна амінокислота із групи есенціальних відіграє певну роль. Їхній недолік або надлишок веде до будь-яких змін в організмі.

Біологічна роль незамінних амінокислот

Гістидин грає важливу роль у освіті гемоглобіну крові. Нестача гістидину призводить до зниження рівня гемоглобіну у крові. При декарбоксилюванні гістидин перетворюється на гістамін - речовину, що має велике значення у розширенні судинної стінки та її проникності, впливає на виділення шлункового травного соку. Нестача гістидину, як і надлишок, погіршує умовно-рефлекторну діяльність.

Валін - фізіологічна роль цієї НАК недостатньо ясна. При недостатньому надходженні у лабораторних тварин відзначаються розлади координації рухів, гіперестезія.

Ізолейцин поряд із лейцином входить до складу всіх білків організму (за винятком гемоглобіну). У плазмі міститься 0,89 мг% ізолейцину. Відсутність ізолейцину в їжі призводить до негативного азотистого балансу, до уповільнення процесів зростання та розвитку.

Лізин відноситься до однієї з найважливіших незамінних амінокислот. Він входить у тріаду амінокислот, особливо врахованих щодо загальної повноцінності харчування: триптофан, лізин, метионин. Оптимальне співвідношення цих амінокислот становить: 1: 3: 2 або 1: 3: 3, якщо взяти метіонін + цистин (сірковмісні амінокислоти). Недолік у їжі лізину призводить до порушення кровообігу, зниження кількості еритроцитів та зменшення в них гемоглобіну. Також відзначаються порушення азотистого балансу, виснаження м'язів, порушення кальцифікації кісток. Відбувається також низка змін у печінці та легенях. Потреба у лізині становить 3-5 г на добу. У значних кількостях лізин міститься у сирі, м'ясі, рибі.

Метіонін відіграє важливу роль у процесах метилювання та трансметилювання. Це основний донатор метильних груп, які використовуються організмом для синтезу холіну (вітаміну групи В). Метіонін відноситься до ліпотропних речовин. Він впливає на обмін жирів та фосфоліпідів у печінці і таким чином відіграє важливу роль у профілактиці та лікуванні атеросклерозу. Встановлено зв'язок метіоніну з обміном вітаміну В₁₂ та фолієвою кислотою, які стимулюють відділення метильних груп метіоніну, забезпечуючи таким чином синтез холіну в організмі. Метіонін має велике значення для функції надниркових залоз і необхідний синтезу адреналіну. Добова потреба в метіоніні становить близько 3 г. Основним джерелом метіоніну слід вважати молоко та молочні продукти: у 100 г казеїну міститься 3 г метіоніну.

Триптофан, як і і треонін, - чинник зростання та підтримки азотистого рівноваги. Бере участь у освіті сироваткових білків та гемоглобіну. Триптофан необхідний синтезу нікотинової кислоти. Встановлено, що з 50 мг триптофану утворюється близько 1 мг ніацину, у зв'язку з чим 1 мг ніацину або 60 мг триптофану можуть бути прийняті як єдиний "ніациновий еквівалент". Добову потребу в нікотиновій кислоті в середньому визначено в кількості 14-28 ніацинових еквівалентів, а в розрахунку на збалансовану мегакалорію - 6,6 ніацинових еквівалентів. Потреба організму у триптофані становить 1 г на добу. У продуктах харчування триптофан розподілено нерівномірно. Так, наприклад, 100 г м'яса еквівалентно за вмістом триптофану 500 мл молока. З рослинних продуктів потрібно виділити бобові. Дуже мало триптофану в кукурудзі, тому в тих районах, де кукурудза є традиційним джерелом харчування, слід проводити профілактичні огляди для визначення забезпеченості організму вітаміном PP.

Фенілаланін пов'язаний з функцією щитовидної залози та надниркових залоз. Він дає ядро для синтезу тироксину – основної амінокислоти, що утворює білок щитовидної залози. З фенілаланіну може синтезуватися тирозин і далі адреналін. Однак зворотного синтезу з тирозину-фенілаланін не відбувається.

Існують стандарти збалансованості НАК, розроблені з урахуванням вікових даних. Для дорослої людини (г/добу): триптофану - 1, лейцину 4-6, ізолейцину 3-4, валіну 3-4, треоніну 2-3, лізину 3-5, метіоніну 2-4, фенілаланіну 2-4, гістидину 1,5 2-XNUMX.

замінні амінокислоти

Потреба організму в замінних амінокислотах задовольняється переважно з допомогою ендогенного синтезу, чи реутилизации. За рахунок реутилізації утворюється 2/3 власних білків організму. Орієнтовна добова потреба дорослої людини в основних замінних амінокислотах наступна (г/добу): аргінін - 6, цистин - 2-3, тирозин - 3-4, аланін - 3, серин - 3, глутамінова кислота - 16, аспірагінова кислота пролін – 6, глюкокол (гліцин) – 5.

Замінні амінокислоти виконують в організмі дуже важливі функції, причому деякі з них (аргінін, цистин, тирозин, глутамінова кислота) відіграють не меншу фізіологічну роль, ніж незамінні (есенціальні) амінокислоти.

Цікаві деякі аспекти використання замінних амінокислот у харчовій промисловості, наприклад, глутамінової кислоти. У найбільших кількостях вона міститься лише у свіжих харчових продуктах. У міру зберігання або консервування харчових продуктів глутамінова кислота в них руйнується, і продукти втрачають властиві їм аромати та смак. У промисловості найчастіше використовують натрієву сіль глутамінової кислоти. У Японії глутамінат натрію називають "Аджино мотто" - суть смаку. Харчові продукти обприскують 1,5-5% розчином глутамінату натрію, і вони довго зберігають аромат свіжості. Оскільки глутамінат натрію має антиокислювальні властивості, то харчові продукти можуть зберігатися більш тривалі терміни.

Потреба в білках залежить від віку, статі, характеру трудової діяльності, кліматичних і національних особливостей тощо. , хвороби, інтенсивні фізичні навантаження У зв'язку з цим у нашій країні встановлено оптимальну потребу дорослої людини в білку 55-60 г/добу. При цьому в харчовому раціоні за рахунок білка має забезпечуватися в середньому 90-100% загальної його енергетичної цінності, а у відсотковому відношенні білка тваринного походження має становити не менше 11%.

Американськими та шведськими вченими встановлено ультрамінімальні норми споживання білків на підставі ендогенного розпаду тканинних білків при безбілкових дієтах: 20-25 г/добу. Однак такі норми при постійному використанні не задовольняють потреби організму людини і не забезпечують нормальної працездатності, тому що при розпаді тканинних білків амінокислоти, що утворюються, використовуються в подальшому для ресинтезу білка, не можуть забезпечити належну заміну тваринного білка, що надходить з їжею, і це призводить до негативного азотистого балансу.

Енергетична потреба людей першої групи інтенсивності праці (група розумової праці) становить 2500 ккал. 13% цієї величини становить 325 ккал. Таким чином, потреба у білку у студентів становить приблизно 80 г (325 ккал: 4 ккал = 81,25 г) білка.

У дітей потреба у білках визначається віковими нормами. Кількість білка через переважання в організмі пластичних процесів на 1 кг маси тіла збільшено. У середньому ця величина становить 4 г/кг у дітей віком від 1 до 3 років життя, 3,5 -4 г/кг для дітей 3-7 років, 3 г/кг - для дітей 8-10 років та дітей віком від 11 років - 2,5-2 г/кг, тоді як у середньому у дорослих 1,2-1,5 г/кг на добу.

Значення жирів у харчуванні здорової людини

Жири належать до основних поживних речовин і є обов'язковим компонентом у збалансованому харчуванні.

Фізіологічне значення жиру дуже різноманітне. Жири є джерелом енергії, яка перевершує енергію всіх інших харчових речовин. При згорянні 1 р жиру утворюється 9 ккал, тоді як із згорянні 1 р вуглеводів чи білків - по 4 ккал. Жири беруть участь у пластичних процесах, будучи структурною частиною клітин та їх мембранних систем.

Жири є розчинниками вітамінів А, Е, D і сприяють їх засвоєнню. З жирами надходить ряд біологічно цінних речовин: фосфоліпіди (лецитин), ПНЖК, стерини та токофероли та інші біологічно активні речовини. Жир покращує смакові властивості їжі, а також підвищує її поживність.

Недостатнє надходження жиру призводить до порушень у центральній нервовій системі ослаблення імунобіологічних механізмів, дегенеративних порушень функції шкіри, нирок, органу зору та ін.

У складі жиру та супутніх йому речовин виявлено есеєціальні, життєво необхідні незамінні компоненти, у тому числі ліпотропної, антиатеросклеротичної дії (ПНЖК, лецитин, вітаміни А, Е та ін.).

Жир впливає на проникність клітинної стінки, стан її внутрішніх елементів, що сприяє збереженню білка. У цілому нині від рівня збалансованості жиру коїться з іншими харчовими речовинами залежать інтенсивність і характер багатьох процесів, які у організмі, що з обміном і засвоєнням харчових речовин.

За хімічним складом жири є складними комплексами органічних сполук, основними структурними компонентами яких є гліцерин і жирні кислоти. Питома вага гліцерину у складі жиру незначна і становить 10%. Основне значення, що визначає властивості жирів, мають жирні кислоти. Вони поділяються на граничні (насичені) та ненасичені (ненасичені).

склад жирів

Граничні (насичені) жирні кислоти найчастіше зустрічаються у складі тваринних жирів. Високомолекулярні насичені кислоти (стеаринова, арахінова, пальмітинова) мають тверду консистенцію, низькомолекулярні (масляна, капронова та ін.) - Рідкій. Від молярної маси залежить і температура плавлення: що вище молярна маса насичених жирних кислот, то вище температура їх плавлення.

За біологічними властивостями граничні жирні кислоти поступаються ненасиченими. З граничними (насиченими) жирними кислотами пов'язують уявлення про їх негативний вплив на жировий обмін, на функцію і стан печінки, а також розвиток атеросклерозу (за рахунок надходження холестерину).

Ненасичені (ненасичені) жирні кислоти широко представлені у всіх харчових жирах, особливо у рослинних оліях. Найчастіше у складі харчових жирів зустрічаються ненасичені кислоти з однією, двома та трьома подвійними ненасиченими зв'язками. Це зумовлює їхню здатність вступати в реакції окислення та приєднання. Реакції приєднання водню (насичення) використовують у харчовій промисловості при отриманні маргарину. Легка окислюваність ненасичених жирних кислот призводить до накопичення окислених продуктів і подальшого їх псування.

Типовий представник ненасичених жирних кислот з одним зв'язком - олеїнова кислота, яка знаходиться майже у всіх тваринних та рослинних жирах. Вона відіграє важливу роль у нормалізації жирового та холестеринового обміну.

Поліненасичені (есенціальні) жирні кислоти

До ПНЖК відносять жирні кислоти, що містять кілька подвійних зв'язків. Лінолева має два подвійні, ліноленова - три, а арахідонова - чотири подвійні зв'язки. Високограничні ПНЖК розглядаються деякими дослідниками як вітамін F.

ПНЖК беруть участь як структурні елементи високоактивних у біологічному відношенні комплексів - фосфоліпідів та ліпопротеїдів. ПНЖК - необхідний елемент у освіті клітинних мембран, мієлінових оболонок, сполучної тканини та ін.

Синтез жирних кислот, необхідні структурних ліпідів організму, відбувається переважно з допомогою ПНЖК їжі. Біологічна роль ліноленової кислоти полягає в тому, що вона передує в організмі біосинтезу арахідонової кислоти. Остання у свою чергу передує утворенню простагландинів – тканинних гормонів.

Встановлено важливу роль ПНЖК у холестериновому обміні. При недостатності ПНЖК відбувається етерифікація холестерину з насиченими жирними кислотами, що сприяє формуванню атеросклеротичного процесу.

При нестачі ПНЖК знижуються інтенсивність росту та стійкість до несприятливих зовнішніх та внутрішніх факторів, пригнічується репродуктивна функція, з'являється схильність до виникнення тромбозу коронарних судин. ПНЖК мають нормалізуючу дію на клітинну стінку кровоносних судин, підвищуючи її еластичність і знижуючи проникність.

ПНЖК є есенціальними несинтезованими речовинами, але перетворення одних жирних кислот на інші можливе.

Оптимальною в біологічному відношенні формулою збалансованості жирних кислот у жирі може бути наступне співвідношення: 10% ПНЖК, 30% насичених жирних кислот і 60% мононенасиченої (олеїнової) кислоти.

Добова потреба у ПНЖК при збалансованому харчуванні становить 2-6 г, що забезпечується 25-30 г олії.

Фосфоліпіди - біологічно активні речовини, що входять до структури клітинних мембран та беруть участь у транспорті жиру в організмі. У молекулі фосфоліпідів гліцерин етерифікований ненасиченими жирними кислотами та фосфорною кислотою. Типовим представником фосфоліпідів у продуктах харчування є лецитин, хоча подібною біологічною дією мають кефалін і сфінгомієлін.

Фосфоліпіди представлені в нервовій тканині, тканині мозку, серці, печінці. Фосфоліпіди синтезуються в організмі в печінці та нирках.

Лецитин бере участь у регулюванні обміну холестерину, сприяючи його розщепленню і виведенню з організму. У нормі його вміст у крові 150-200 мг%, а коефіцієнт лецитин/холестерин дорівнює 0,9-1,4. Потреба фосфоліпідів становить для дорослої людини 5 г на добу і задовольняється за рахунок ендогенних фосфоліпідів, що утворюються з попередників повної деградації.

Фосфоліпіди особливо важливі в харчуванні людей похилого віку, оскільки мають виражену ліпотропну, антиатеросклеротичну дію.

Стерини - гідроароматичні спирти складної будови, що належать до групи неомильних речовин нейтрального характеру. Вміст у тваринних жирах - зоостерини - 0,2-0,5 г на 100 г продукту, у рослинних - фотостерини - 6,0-17,0 г на 100 г продукту.

Фітостерини відіграють важливу роль у нормалізації холестеринового та жирового обміну. Їхніми представниками є ситостерини, що утворюють нерозчинні невсмоктувальні комплекси з холестерином. Основним джерелом β-ситостерину, що застосовується з лікувальною та профілактичною метою при атеросклерозі, є кукурудзяна олія (400 мг на 100 г олії), бавовняна (400 мг), соєва, арахісова, оливкова (по 300 мг) та соняшникова олія (200 .

З зоостерин основне значення має холестерин. З продуктів харчування найбільше його в головному мозку – 4%, хоча він широко представлений у всіх харчових продуктах тваринного походження. Холестерин забезпечує утримання вологи клітиною та надає їй необхідного тургору. Бере участь у освіті низки гормонів, зокрема й статевих, бере участь у синтезі жовчі, і навіть нейтралізує отрути: гемолітичні, паразитарні, бактеріальні.

Холестерин розглядають і як фактор, що бере участь у формуванні та розвитку атеросклерозу. Однак є дослідження, що висувають тут на перший план підвищене споживання тваринних жирів, багатих на тверді, насичені жирні кислоти.

Основний біосинтез холестерину відбувається в печінці і залежить від характеру жиру, що надходить. При надходженні насичених жирних кислот біосинтез холестерину в печінці підвищується і навпаки при надходженні ПНЖК - знижується.

До складу жирів входять також вітаміни A, D, Е, а також пігменти, частина яких має біологічну активність (каротин, держсипол та ін.).

Потреба нормування жирів

Добова потреба дорослої людини в жирах становить 80-100 г/добу, у тому числі олії - 25-30 г, ПНЖК - 3-6 г, холестерину - 1 г, фосфоліпідів - 5 г. У їжі жир повинен забезпечити 33 % добової енергетичної цінності раціону Це для середньої зони країни, у північній кліматичній зоні ця величина становить 38-40%, а у південній – 27-28%.

ЛЕКЦІЯ № 11. Значення вуглеводів та мінеральних речовин у харчуванні людини

Значення вуглеводів у харчуванні

Вуглеводи є основною складовою харчового раціону. За рахунок вуглеводів забезпечується щонайменше 55 % добової калорійності. (Згадаймо співвідношення основних поживних речовин за калорійністю в збалансованому раціоні - білки, жири та вуглеводи - 120 ккал: 333 ккал: 548 ккал - 12%: 33%: 55% - 1: 2,7: 4,6). Основне призначення вуглеводів – компенсація енерговитрат. Вуглеводи є джерелом енергії за всіх видів фізичної роботи. При згорянні 1 г вуглеводів утворюється 4 ккал. Це менше, ніж у жирів (9 ккал). Однак у збалансованому харчуванні спостерігається переважання вуглеводів: 1: 1,2: 4,6; 30 г: 37 г: 137 р. При цьому середньодобова потреба у вуглеводах становить 400-500 г. Вуглеводи як джерело енергії мають здатність окислюватися в організмі як аеробним, так і анаеробним шляхом.

Вуглеводи входять до складу клітин і тканин організму, і таким чином певною мірою беруть участь у пластичних процесах. Незважаючи на постійне витрачання клітинами і тканинами своїх вуглеводів на енергетичні цілі, вміст цих речовин підтримується на постійному рівні за умови достатнього їх надходження з їжею.

Вуглеводи тісно пов'язані з обміном жиру. При великих фізичних навантаженнях, коли витрата енергії не покривається вуглеводами їжі та вуглеводними запасами організму, відбувається утворення цукру з жиру, який знаходиться у жировому депо. Однак частіше спостерігається зворотний вплив, тобто утворення нових кількостей жиру та поповнення ними жирових депо організму за рахунок надлишкового надходження вуглеводів з їжею. При цьому перетворення вуглеводів йде не шляхом повного окислення до води і вуглекислого газу, а шляхом перетворення в жир. Надлишок споживання вуглеводів - поширене явище, що лежить в основі формування надлишкової маси тіла.

Обмін вуглеводів був із обміном білка. Так, недостатнє надходження вуглеводів з їжею при інтенсивному фізичному навантаженні викликають посилену витрату білка. Навпаки, при обмежених білкових нормах введенням достатньої кількості вуглеводів можна досягти мінімальної витрати білка в організмі.

Деякі вуглеводи мають і виражену біологічну активність, виконуючи спеціалізовані функції. Це гетерополісахариди крові, що визначають групи крові, гепарин, що запобігає утворенню тромбів, аскорбінова кислота, що володіє С-вітамінними властивостями, маркерна специфічність за рахунок вуглеводних компонентів у ферментах, гормонах та ін.

Основним джерелом вуглеводів у харчуванні є рослинні продукти, у яких вуглеводи становлять щонайменше 75 % сухої речовини. Значення тваринних продуктів як джерел вуглеводів невелике. Основний тваринний вуглевод - глікоген, що має властивості крохмалю, міститься в тваринних тканинах у невеликих кількостях. Інший тваринний вуглевод – лактоза (молочний цукор) – міститься в молоці у кількості 5 г на 100 г продукту (5 %).

Загалом засвоюваність вуглеводів досить висока і становить 85-98%. Так, коефіцієнт засвоюваності вуглеводів овочів становить 85%, хліба та круп – 95%, молока – 98%, цукру – 99%.

Хімічна структура та класифікація вуглеводів

Сама назва "вуглеводи", запропонована в 1844 р. К. Шмідтом, заснована на тому, що в хімічній структурі цих речовин атоми вуглецю поєднуються з атомами кисню та водню в таких же співвідношеннях, як у складі води. Наприклад, хімічна формула глюкози С₆(N₂В)₆, сахарози₁₂(N₂В)₁₁, крохмалю С₅(N₂В)_n. Залежно від складності будови, розчинності, швидкості засвоєння та використання для глікогеноутворення вуглеводи можуть бути представлені у вигляді наступної класифікаційної схеми:

1) прості вуглеводи (цукри):

а) моносахариди: глюкоза, фруктоза, галактоза;

б) дисахариди: сахароза, лактоза, мальтоза;

2) складні вуглеводи: полісахариди (крохмаль, глікоген, пектинові речовини, клітковина).

Значення простих та складних вуглеводів у харчуванні

Прості вуглеводи. Моносахариди та дисахариди характеризуються легкою розчинністю у воді, швидкою засвоюваністю (всмоктуванням) та вираженим солодким смаком.

Моносахариди (глюкоза, фруктоза, галактоза) - це гексози, що мають у своїй молекулі 6 атомів вуглецю, 12 атомів водню та 6 атомів кисню. У харчових продуктах гексози знаходяться в незасвоюваній α- та β-формах. Під дією ферментів підшлункової залози гексози переходять у форму, що засвоюється. За відсутності гормону (наприклад, інсуліну при діабеті) гексози не засвоюються та виводяться із сечею.

Глюкоза в організмі швидко перетворюється на глікоген, що йде на живлення тканин мозку, серцевого м'яза, підтримки цукру в крові. У зв'язку з цим глюкоза застосовується для підтримки післяопераційних, ослаблених та тяжко хворих.

Фруктоза, володіючи тими самими властивостями, як і глюкоза, повільніше засвоюється в кишечнику і швидко залишає кров'яне русло. Маючи більшу насолоду, ніж глюкоза і сахароза, фруктоза дозволяє знизити споживання цукрів, а отже, і калорійність раціону. При цьому цукор менше переходить у жир, що сприятливо впливає на жировий та холестериновий обмін. Вживання фруктози є профілактикою карієсу та гнильних колітів кишечника, вона застосовується для харчування дітей та людей похилого віку.

Галактоза у вільному вигляді у харчових продуктах не зустрічається, а є продуктом розщеплення лактози.

Джерелом гексоз є фрукти, ягоди та інша рослинна їжа.

Дисахариди. З них у харчуванні мають значення сахароза (тростинний або буряковий цукор) і лактоза (молочний цукор). При гідролізі сахароза розпадається до глюкози та фруктози, а лактоза – до глюкози та галактози. Мальтоза (солодовий цукор) - продукт розщеплення крохмалю та глікогену у шлунково-кишковому тракті. У вільному вигляді зустрічається у меді, солоді та пиві.

Найбільше з дисахарів використовується цукор - до 40-45 кг на рік, надмірна кількість якого впливає на розвиток атеросклерозу, веде до гіперглікемії.

Складні вуглеводи, або полісахариди, характеризуються складністю молекулярної будови та поганою розчинністю у воді. До них відносять крохмаль, глікоген, целюлоза (клітковина) та пектинові речовини. Два останні полісахариди відносять до харчових волокон.

Крохмаль. На його частку в харчовому раціоні людини припадає до 80% загальної кількості вуглеводів, що споживаються. Джерелом крохмалю є зернові продукти, бобові та картопля. Крохмаль в організмі проходить цілу стадію перетворень полісахаридів: спочатку до декстринів (під дією ферментів амілази, діастази), потім до мальтози та кінцевого продукту – глюкози (під дією ферменту мальтази). Цей процес є порівняно повільним, що створює сприятливі умови для повного використання крохмалю. Тому при середніх енергетичних витратах організм забезпечується цукром переважно за рахунок крохмалю їжі. За значних енергетичних витрат виникає необхідність введення цукрів, що є джерелом швидкого глікогеноутворення. Необхідність паралельного використання крохмалю та цукру допускається тим, що крохмаль їжі не задовольняє потреби організму у відчутті смаку. При середніх енергетичних витратах (2500-3000 ккал) кількість цукру в раціоні дорослого становить 15% загальної кількості вуглеводів, для дітей та юнаків - 25%. Добова потреба цукру становить 50-80 г. Збалансоване надходження крохмалю та цукру у складі їжі забезпечує сприятливі умови для підтримки нормального рівня цукру в крові.

Глікоген (тваринний крохмаль). Присутня у тваринній тканині, у печінці до 230 % від сирої ваги, у м'язах – до 4 %. В організмі витрачається для енергетичних цілей. Його відновлення відбувається шляхом ресинтезу глікогену з допомогою глюкози крові.

Пектинові речовини – колоїдні полісахариди, геміцелюлоза (желююча речовина). Розрізняють два види цих речовин: протопектини (нерозчинні у воді сполуки пектину та целюлози) та пектини (розчинні речовини). Пектини під дією пектинази піддаються гідролізу до цукру та тетрагалактуронової кислоти. При цьому від пектину відщеплюється метоксильна група (ОСН₃), і утворюються пектинова кислота та мітильний спирт. Здатність пектинових речовин перетворюватися у водних розчинах у присутності кислоти та цукру на желеподібну, колоїдну масу широко використовується в харчовій промисловості. Сировиною для пектинів служать відходи яблук, соняшнику та кавунів.

Пектини сприятливо впливають на процеси травлення. Вони мають детоксикуючу дію при отруєнні свинцем, знаходять застосування при лікувально-профілактичному харчуванні.

Клітковина (целюлоза) за своєю структурою дуже близька до полісахаридів. Організм людини майже не продукує ферментів, що розщеплюють целюлозу. У невеликій кількості ці ферменти виділяють бактерії нижніх відділів травного тракту (сліпа кишка). Клітковина розщеплюється під дією ферменту целюлази з утворенням розчинних сполук, які активно виводять холестерин із організму. Чим ніжніше клітковина (картопля), тим повніше вона розщеплюється.

Значення клітковини полягає:

1) у стимулюванні перистальтики кишечника за рахунок сорбції води та збільшення обсягу калових мас;

2) можливості виведення з організму холестерину за рахунок сорбції стеринів та перешкоди їх зворотного всмоктування;

3) у нормалізації мікрофлори кишечника;

4) здатність викликати почуття ситості.

Добова потреба клітковини та пектинових речовин становить близько 25 г.

Останнім часом ролі харчових волокон (целюлози, пектину, камеді, або гумми та інших баластових речовин рослинного походження) у харчуванні стали надавати більшого значення. Рафіновані продукти (цукор, борошно тонкого помелу, соки) повністю звільнені від харчових волокон, які погано перетравлюються та всмоктуються у шлунково-кишковий тракт. Однак не слід забувати, що деякі види харчових волокон утримують води в 5-30 разів більше, ніж їхня власна маса. В результаті значно збільшується обсяг калових мас, прискорюється їх пересування кишечником і спорожнення товстої кишки. Останнє вкрай корисне для хворих із гіпомоторною дискінезією та синдромом запору. Харчові волокна змінюють склад кишкової мікрофлори, збільшуючи загальну кількість мікробів за одночасного зниження кількості кишкових паличок. Важливою властивістю харчових продуктів з високим вмістом харчових волокон є низька калорійність при значному обсязі продукту. Водночас надмірне споживання харчових волокон може призвести до зменшення всмоктування деяких мінеральних речовин (кальцію, марганцю, заліза, міді, цинку).

Основним джерелом харчових волокон є зернові продукти, фрукти та овочі. Найбільш високим рівнем харчових волокон характеризуються житній хліб грубого помелу, горох, бобові, вівсяна крупа, капуста, малина, чорна смородина. Найбільше харчових волокон у висівках. У пшеничних висівках міститься 45-55 % харчових волокон, їх 28 % - геміцелюлози, 9,8 % целюлози, 2,2 % пектину. 3/4 всіх біологічно активних речовин міститься у висівках. Додавання до добового раціону 2-3 ст. л. висівок достатньо посилює моторно-евакуаційну функцію товстої кишки, жовчного міхура, зменшують можливість камнеутворення в жовчному міхурі, стримує підвищення цукру крові після їжі при цукровому діабеті.

Камеді широко використовують у харчовій промисловості для надання розчинів в'язкості. Їх одержують із деяких рослин і використовують для кристалізації цукру, виготовлення жувальної гумки. Є дані, що гумми знижують кислотність шлункового соку і уповільнюють випорожнення шлунка у хворих на виразкову хворобу дванадцятипалої кишки. Камеді підвищують відчуття насичення, дозволяють зменшити калорійність харчового раціону, що має значення у дієтотерапії ожиріння.

Сумарний рівень харчових волокон для організму становить близько 25 г на добу. При деяких захворюваннях (запорах, дискінезії жовчного міхура, гіперхолестеринемії, цукровому діабеті) необхідно збільшити вміст харчових волокон у раціоні до 40-60 г на добу.

При побудові раціонів слід мати на увазі, що споживання продуктів, багатих на крохмаль, а також фруктів і овочів, що містять цукру, має перевагу перед прийомом такого висококалорійного продукту, як цукор і кондитерські вироби, оскільки з першою групою продуктів людина отримує не тільки вуглеводи, але й і вітаміни, і мінеральні солі, мікроелементи та харчові волокна. Цукор є носієм "голих", або порожніх, калорій і характеризується лише високою енергетичною цінністю. Тому квота цукру в добовому раціоні має перевищувати 10-20 % (50-100 р на добу).

Потреба та нормування вуглеводів

Потреба у вуглеводах визначається величиною енергетичних витрат, т. е. характером праці, віком тощо. буд. г, моно- та дисахаридів – 400-500 г, харчових волокон (клітковини та пектину) – 350 г. Нормування вуглеводів має проводитися відповідно до енергетичної цінності добового харчового раціону. На кожну мегакалорію передбачається 400 г вуглеводів.

Основним джерелом вуглеводів для дітей мають бути фрукти, ягоди, соки, молоко (лактоза), сахароза. Кількість цукру в дитячому харчуванні має перевищувати 20 % загальної кількості вуглеводів. Різке переважання у раціоні дитини вуглеводів порушує обмін і знижує стійкість організму до інфекцій (можливі відставання у зростанні, загальному розвитку, ожиріння).

Мінеральні речовини. Роль і значення у харчуванні людини

Ф. Ф. Ерісман писав: "Їжа, що не містить мінеральних солей і задовільна за іншими показниками, веде до повільної голодної смерті, оскільки збіднення організму солями неминуче веде до розладу харчування".

Мінеральні речовини беруть участь у всіх фізіологічних процесах:

1) пластичних - формуванні та побудові тканин, у побудові кісток скелета, де кальцій та фосфор є основними структурними компонентами (в організмі більше 1 кг кальцію та 530-550 г фосфору);

2) підтримці кислотно-лужної рівноваги (кислотність сироватки не більше 7,3-7,5), створення концентрації водневих іонів у тканині, клітинах, міжклітинних рідинах, надаючи їм певних осмотичних властивостей;

3) у формуванні білка;

4) у функціях ендокринних залоз (і особливо йод);

5) у ферментативних процесах (кожен четвертий фермент – металофермент);

6) у нейтралізації кислот та попередженні розвитку ацидозу;

7) нормалізації водно-сольового обміну;

8) підтримці захисних сил організму.

У тілі людини виявлено понад 70 хімічних елементів, їх понад 33 - у крові. Кислотно-лужна рівновага змінюється під впливом характеру харчування. Надходження з їжею (бобовими, овочами, фруктами, ягодами, молочними продуктами) кальцію, магнію, натрію підвищує лужну реакцію та сприяє розвитку алкалозу. Надходження з їжею (м'ясними та рибними продуктами, яйцями, хлібом, крупами, борошном) хлор-іону, фосфору, сірки збільшує кислотну реакцію – ацидоз. Навіть при змішаному характері харчування в організмі спостерігається зсув у бік ацидозу. Тому необхідно вводити в раціон обов'язково фрукти, овочі та молоко.

З урахуванням вищесказаного мінеральні речовини поділяються на речовини:

1) лужної дії (катіони) – натрій, кальцій, магній, калій;

2) кислотної дії (аніони) – фосфор, сірка, хлор.

Макро- та мікроелементи, їх роль та значення

Умовно всі мінеральні речовини додатково ділять за рівнем вмісту в продуктах (десятки та сотні мг%) та високої добової потреби на макро- (кальцій, магній, фосфор, калій, натрій, хлор, сірка) та мікроелементи (йод, фтор, нікель, кобальт , мідь, залізо, цинк, марганець та ін).

Кальцій – мікроелемент, що бере участь у формуванні кісток скелета. Це основний структурний компонент кістки. Кальція в кістках міститься 99% від загальної кількості в організмі. Кальцій - це постійна складова частина крові, клітинних та тканинних соків. Він входить до складу яйцеклітини. Кальцій зміцнює захисні функції організму та підвищує стійкість до зовнішніх несприятливих факторів. Кальцій, будучи елементом лужної дії, запобігає розвитку ацидозу. Кальцій нормалізує нервово-м'язову збудливість (зниження вмісту кальцію може призвести до виникнення тетанічних судом). У біологічних рідинах (плазмі, тканинах) кальцій міститься в іонізованому стані.

Обмін кальцію характеризується тим, що з його нестачі їжі він продовжує виділятися з організму у великих кількостях з допомогою запасів. Створюється негативний баланс кальцію у організмі. У дітей, що ростуть, скелет повністю оновлюється за 1-2 роки, у дорослих - за 10-12 років. У дорослої людини за добу з кісток виводиться до 700 мг кальцію і стільки ж знову відкладається.

Кальцій - важкозасвоюваний елемент, так як у харчових продуктах він знаходиться у важко-або нерозчинному стані. У кислому вмісті шлунка рН = 1 (0,1 Т кислота) кальцій перетворюється на розчинні сполуки. Але в тонкому кишечнику (кислотність різко лужна) кальцій знову перетворюється на важкорозчинні сполуки і лише під впливом жовчних кислот знову легко засвоюється організмом.

Засвоюваність кальцію залежить від його співвідношення з іншими компонентами: жиром, магнієм і фосфором. Хороше засвоєння кальцію спостерігається, якщо на 1 г жиру припадає 10 мг кальцію, що надходить із їжею. Це тим, що кальцій утворює з жирними кислотами сполуки, які, взаємодіючи з жовчними кислотами, утворюють комплексне, добре засвоюване з'єднання. При надлишку жиру в харчовому раціоні відчувається нестача жовчних кислот для переведення кальцію солей жирних кислот у розчинні стани, і їх більшість виділяється з калом.

Негативний вплив на всмоктування кальцію має надлишок магнію, тому що для його засвоєння теж потрібна його сполука з жовчними кислотами. Таким чином, що більше надходить в організм магнію, то менше залишається жовчних кислот для кальцію. Тому збільшення кількості магнію у харчовому раціоні посилює виведення кальцію з організму; у добовому раціоні магнію повинно бути наполовину менше, ніж кальцію. Добова потреба у кальції становить 800 мг, а магнію – 400 мг.

Зміст фосфору впливає засвоєння кальцію. Кальцій з фосфором в організмі утворює сполуку Са₃РВ₄- кальцієву сіль фосфорної кислоти. Ця сполука під дією жовчних кислот мало розчиняється і всмоктується, тобто значне збільшення фосфору в їжі погіршує баланс кальцію та призводить до зменшення всмоктування кальцію та збільшення виведення кальцію. Оптимальне засвоєння кальцію відбувається при співвідношенні кальцію та фосфору як 1: 1,5 або 800: 1200 мг. Для дітей це співвідношення кальцію і фосфору виглядає як 1 : 1. Процес окостеніння в організмі, що росте, йде нормально при правильному співвідношенні кальцію і фосфору. Так як у харчовому раціоні це співвідношення часто буває неоптимально, то призначають спеціальні регулятори (наприклад, вітамін D, який сприяє засвоєнню кальцію та затриманню його в організмі). Важливим рахітогенним фактором є і білково-вітамінний (повноцінний білок та вітаміни А, В₁ і В₆) баланс. Всмоктування кальцію сприяють білки їжі, лимонна кислота та лактоза. Амінокислоти білків утворюють із кальцієм добре розчинні комплекси. Аналогічний механізм дії лимонної кислоти. Лактоза, що зброджується в кишечнику, підтримує значення кислотності, що перешкоджає утворенню нерозчинних фосфорно-кальцієвих солей.

Найкращим джерелом кальцію в харчуванні людини є молоко та молочні продукти. 0,5 л молока або 100 г сиру забезпечують добову потребу в кальції. Складаючи добові раціони, необхідно брати до уваги не так загальну кількість кальцію, як умови, що забезпечують його оптимальне засвоєння. Необхідно враховувати і той факт, що вода – теж важливе джерело кальцію. Тут кальцій перебуває як іона і засвоюється на 90-100 %. Добова потреба кальцію для всіх категорій – 800 мг. Дітям до 1 року – 250-600 мг, 1-7 років – 800-1200 мг, 7-17 років – 1200-1500 мг.

Фосфор – життєво необхідний елемент. В людини міститься від 600 до 900 г фосфору. Фосфор бере участь у процесах обміну та синтезу білків, жирів та вуглеводів, впливає на діяльність скелетної мускулатури та серцевого м'яза. Винятково важливими є метаболічні функції фосфору. Входячи до складу ДНК та РНК, він бере участь у процесах кодування, зберігання та використання генетичної інформації. Значення фосфору в енергетичному обміні обумовлено як роллю АТФ, а й тим, що це перетворення вуглеводів (гліколіз, пентозні цикли) відбуваються над вільної, а фосфорильованій формі). Фосфор відіграє істотну роль у підтримці кислотно-лужного стану кислотності плазми в межах 7,3-7,5. Фосфору належить провідна роль функції центральної нервової системи. Фосфорні кислоти беруть участь у побудові ферментів, каталізаторів процесу розпаду органічних речовин їжі, створюють умови використання потенційної енергії.

Потреба у фосфорі зростає при фізичному навантаженні та при нестачі білків у раціоні.

Засвоюваність фосфору пов'язана із засвоєнням кальцію, вмістом білків у раціоні та іншими супутніми факторами. Співвідношення фосфору до білків становить 1:40. Фосфор з білками та поліненасичені жирні кислоти утворюють комплексні сполуки, що відрізняються великою біологічною активністю. Відсутність у кишечнику людини фітази унеможливлює всмоктування фосфору фітинової кислоти, у вигляді якої знаходиться значна його частина в рослинних продуктах. Ефективність всмоктування фосфору залежить від їхнього розщеплення кишковими фосфатазами та зазвичай становить 40-70 %. Фосфор виводиться з організму із сечею (до 60 %) та калом. Виділення його із сечею збільшується при голодуванні та після посиленої м'язової роботи.

Найбільше фосфору перебуває у молочних продуктах, особливо у сирах (до 600 мг%), і навіть у яйцях (у жовтку 470 мг%). Високим вмістом фосфору відрізняються і деякі рослинні продукти (бобові – квасоля, горох – містять до 300-500 мг%. Хорошими джерелами фосфору є м'ясо, риба, ікра. Добова потреба у фосфорі становить 1200 мг.

Магнію в організмі міститься до 25 г. Його біологічна роль недостатньо вивчена. Однак добре відома його роль у процесі вуглеводного та фосфорного обміну. Магній нормалізує збудливість нервової системи, має антиспастичну та судинорозширювальну властивості, стимулює перистальтику кишечника, підвищує жовчовиділення, бере участь у нормалізації жіночих специфічних функцій, знижує рівень холестерину, має антибластогенну дію (у місцевостях, де магній міститься у ґрунті та смертність від злоякісних новоутворень).

Джерелами магнію є хліб, крупа, горох, квасоля, гречана крупа. Його мало в молоці, овочах, фруктах та яйцях. Добова потреба для жінок становить 500 мг, для чоловіків – 400 мг.

Сірка - структурний компонент деяких амінокислот (метіонін, цистин), вітамінів та інсуліну. Міститься переважно у продуктах тваринного походження. Добова потреба у сірці становить для дорослих 1 г.

Велика роль хлориду натрію в харчуванні здорової та хворої людини. Організм людини містить близько 250 г натрію хлориду. Більше 50 % цієї кількості знаходиться у позаклітинній рідині та кістковій тканині, і лише 10 % – усередині клітин м'яких тканин. І, навпаки, іони калію локалізуються усередині клітин. Вони відповідають за підтримку сталості об'єму рідини в організмі, транспорт амінокислот, цукрів, калію, а також секрецію соляної кислоти у шлунку.

Іони натрію, хлору та калію надходять із хлібом, сиром, м'ясом, овочами, концентратами та мінеральною водою. Виводяться із сечею (до 95 %). При цьому за іонами натрію йдуть іони хлору.

Багата калієм їжа викликає підвищене виділення натрію. І, навпаки, споживання у великій кількості натрію призводить до втрати організмом калію. Виведення натрію нирками регулюється гормоном альдостероном. Значні порушення балансу натрію хлориду можуть виникнути при ураженні надниркових залоз, хронічних захворюваннях нирок.

Потреба в добовому раціоні хлориду натрію становить 10-12 г, при роботі в гарячих цехах, при великому фізичному навантаженні - 20 г. Безсольова дієта призначається при захворюваннях серцево-судинної системи з порушеннями кровообігу ІІ та ІІІ ступенів, гострому та хронічному нефриті, гіпертон ІІ-ІІІ ступенів.

Добова потреба натрію становить 4000-6000 мг, у хлорі - 5000-7000 мг, калії - 2500-5000 мг.

Біомікроелементи беруть участь у кровотворенні.

Залізо є незамінною частиною гемоглобіну та міоглобіну. 60% заліза зосереджено у гемоглобіні. Інша важлива сторона заліза - участь в окислювальних процесах, оскільки воно входить до складу ферментів: пероксидази, цитохромоксидази та ін.

Нестача заліза веде до залізодефіцитної анемії. В організмі дорослого міститься до 4 г заліза (2,5 г з них – у гемоглобіні). Залізо депонується у клітинах ретикуло-ендотеліальної системи (печінці, селезінці, кістковому мозку). Найбільш багаті на залізо печінку, криваві ковбаси, зернобобові, гречана крупа. Всмоктування заліза в організмі утруднене через його зв'язування фітиновою кислотою. Добре всмоктується залізо м'ясних продуктів. Залізо у легкозасвоюваній формі в рослинних продуктах міститься у часнику, буряках, яблуках та ін.

Потреба в залізі становить 10 мг для чоловіків та 18-20 мг на добу для жінок.

Мідь бере активну участь у синтезі гемоглобіну, входить до складу цитохромоксидази. Мідь необхідна перетворення заліза в органічну пов'язану форму, сприяє перенесення заліза в кістковий мозок. Мідь має інсуліноподібну дію. Під впливом прийому 0,5-1 мг міді у хворих на діабет покращується стан, знижується гіперглікемія, зникає глюкозурія. Встановлено зв'язок міді з функцією щитовидної залози. При тиреотоксикозі вміст міді у крові підвищується. Добова потреба для дорослих становить 2-3 мг, для дітей раннього віку – 80 мкг/кг, старшого дитячого віку – 40 мкг/кг.

Вміст міді найбільше високо в печінці, зернобобових, продуктах моря, горіхах. Його немає у молочних продуктах.

Кобальт - третій біомікроелемент, що бере участь у кровотворенні, що проявляється за досить високого рівня міді. Кобальт впливає на активність фосфатаз кишечника, є основним матеріалом для синтезу в організмі вітаміну В₁₂.

У найбільшій кількості кобальт міститься в підшлунковій залозі та бере участь в утворенні інсуліну. У природних харчових продуктах його вміст невеликий. У достатній кількості він міститься у річковій та морській воді, водоростях, рибі. Добова потреба становить 100–200 мкг.

Біомікроелементи, пов'язані з кісткоутворенням: марганець - 5-10 мг/добу та стронцій до 5 мг/добу.

Біомікроелементи, пов'язані з ендемічними захворюваннями: йод – 100-200 мкг/добу (ендемічний зоб), фтор – гранично допустимий коефіцієнт у воді становить 1,2 мг/л, у їжі – 2,4-4,8 мг/кг харчового раціону .

ЛЕКЦІЯ № 12. Виробничі шкідливості фізичної природи, професійні шкідливості ними зумовлені, їх профілактика

Гігієнічна характеристика шуму, його нормування та заходи профілактики негативного впливу його на організм

Шумом називається безладне поєднання звуків різної висоти та гучності, що викликає неприємне суб'єктивне відчуття та об'єктивні зміни органів та систем.

Шум складається з окремих звуків та має фізичну характеристику. Хвильове поширення звуку характеризується частотою (виражається в герцях) і силою, або інтенсивністю, тобто кількістю енергії, що переноситься звуковою хвилею протягом 1 с через 1 см² поверхні, перпендикулярної напряму поширення звуку. Сила звуку вимірюється в енергетичних одиницях, найчастіше в ергах на секунду на 1 см². Ерг дорівнює силі в 1 діну, тобто силі, що повідомляється масі, вагою в 1 г прискорення в 1 см²/ С.

Оскільки відсутні способи безпосереднього визначення енергії звукових коливань, вимірюється тиск, яке виробляється на тіла, на які вони падають. Одиницею звукового тиску є бар, що відповідає силі в 1 діну на 1 см² поверхні та рівної 1/1 000 000 частці атмосферного тиску. Мова звичайної гучності створює тиск 1 бар.

Сприйняття шуму та звуку

Людина здатна сприймати як звук коливання із частотою від 16 до 20 000 Гц. З віком чутливість звукового аналізатора зменшується, і в похилому віці коливання з частотою понад 13-000 Гц не викликають слухового відчуття.

Суб'єктивно частота її збільшення сприймаються як підвищення тону, висоти звуку. Зазвичай основний тон супроводжується цілим рядом додаткових звуків (обертонів), що виникають завдяки коливанню окремих частин тіла, що звучить. Кількість і сила обертонів створюють певне забарвлення, чи тембр, складного звуку, завдяки чому вдається розпізнати звуки музичних інструментів чи голоси людей.

Щоб викликати слухове відчуття, звуки повинні мати певну силу. Найменша сила звуку, яка сприймається людиною, називається порогом чутності цього звуку.

Пороги чутності для звуків із різною частотою неоднакові. Найменші пороги мають звуки із частотою від 500 до 4000 Гц. За межами цього діапазону пороги чутності підвищуються, що свідчить про зниження чутливості.

Збільшення фізичної сили звуку суб'єктивно сприймається як підвищення гучності, проте це відбувається до певної межі, вище за яку відчувається хворобливий тиск у вухах - поріг больового відчуття, або поріг дотику. При поступовому посиленні енергії звуку від порогу чутності до больового порогу виявляються особливості слухового сприйняття: відчуття гучності звуку збільшується не пропорційно до зростання його звукової енергії, а значно повільніше. Так, щоб відчути ледь помітне збільшення гучності звуку, необхідно збільшити його фізичну силу на 26%. За законом Вебера-Фехнера відчуття наростає пропорційно не силі роздратування, а логарифму його сили.

Звуки різних частот за однієї й тієї ж фізичної їх інтенсивності відчуваються вухом як однаково гучні. Високочастотні звуки відчуваються як гучніші, ніж низькочастотні.

Для кількісної оцінки звукової енергії запропоновано спеціальну логарифмічна шкала рівнів сили звуку в білах або децибелах. У цій шкалі за нуль, або вихідний рівень, умовно прийнято силу (10^-9 ерг/см²× сек, або 2 × 10^-5 Вт/см²/с) приблизно дорівнює порога чутності звуку з частотою 1000 Гц, який в акустиці приймається за стандартний звук. Кожен ступінь такої шкали, що отримав назву белвідповідає зміні сили звуку в 10 разів. Збільшення сили звуку в 100 разів за логарифмічною шкалою позначається підвищення рівня сили звуку на 2 біла. Приріст рівня сили звуку на 3 біла відповідає збільшенню абсолютної сили його в 1000 разів і т.д.

Таким чином, щоб визначити рівень сили будь-якого звуку чи шуму в білах, слід розділити його абсолютну силу на силу звуку, прийняту за рівень порівняння, та обчислити десятковий логарифм цього співвідношення.

де I₁ - Абсолютна сила;

I₀ - Сила звуку рівня порівняння.

Якщо виразити в білах величезний діапазон сили звуку з частотою 1000 Гц від порога чутності і (нульовий рівень) до больового порога, весь діапазон за логарифмічною шкалою складе 14 біл.

У зв'язку з тим, що орган слуху здатний розрізняти приріст звуку в 0,1 біл, на практиці при вимірюванні звуків застосовується децибел (дБ), тобто одиниця в 10 разів менша, ніж біл.

У зв'язку з особливістю сприйняття слухового аналізатора звук однакової гучності сприйматиметься людиною від джерел шуму з різними фізичними параметрами. Так, звук силою 50 дБ і частотою 100 Гц сприйматиметься як однаково гучний зі звуком із силою 20 дБ і частотою 1000 Гц.

Щоб мати можливість порівнювати між собою різні за частотним складом звуки різної сили щодо їхньої гучності, введена спеціальна одиниця гучності, звана "фон". При цьому за одиницю порівняння прийнято звук у 1000 Гц, який вважається стандартним. У нашому прикладі звук 50 дБ і частотою 100 Гц дорівнюватиме 20 фонів, оскільки відповідає звуку з силою 20 дБ і частотою 1000 Гц.

Рівень шуму, що не викликає шкідливих наслідків для вуха працюючих, або так звана нормальна межа гучності при частоті 1000 Гц відповідає 75-80 фонів. При підвищенні частоти коливань звуку в порівнянні зі стандартним межа гучності повинна бути знижена, так як шкідливий вплив на орган слуху збільшується з підвищенням частоти коливань.

Якщо тони, що становлять шум, розташовуються безперервно в широкому діапазоні частот, такі шуми називають безперервними, або суцільними. Якщо при цьому сила звуків, що становлять шум, приблизно однакова, такий шум називають білим за аналогією з "білим світлом", що характеризується суцільним спектром.

Визначення та нормування шумів проводяться зазвичай у частотній смузі, що дорівнює октаві, напівоктаві або третині октави. За октаву приймають діапазон частот, в якій верхня межа частоти вдвічі більша за нижню (наприклад, 40-80, 80-160 і т. д.). Для позначення октави зазвичай вказують діапазон частот, а звані среднегеометрические частоти. Так, для октави 40-80 Гц середньогеометрична частота - 62 Гц, для октави 80-160 Гц - 125 Гц і т.д.

За спектральним складом всі шуми ділять на 3 класи.

Клас 1 Низькочастотні (шуми тихохідних агрегатів ненаголошеної дії, шуми, що проникають крізь звукоізолюючі перешкоди). Найбільші рівні у діапазоні розташовані нижче частоти 300 Гц, його слід зниження (щонайменше ніж 5 дБ на октаву).

Клас 2 Середньочастотні шуми (шуми більшості машин, верстатів та агрегатів ненаголошеної дії). Найбільші рівні у діапазоні розташовані нижче частоти 800 Гц, і далі знову зниження щонайменше ніж 5 дБ на октаву.

Клас 3 Високочастотні шуми (дзвінкі, шиплячі шуми, що свисчать, характерні для агрегатів ударної дії, потоків повітря і газу, агрегатів, що діють з великими швидкостями). Найменший рівень шуму у спектрі розташований вище 800 Гц.

Розрізняють шуми:

1) широкосмугові з безперервним спектром більше 1 октави;

2) тональні, коли інтенсивність шуму у вузькому діапазоні частот різко переважає над іншими частотами.

За розподілом звукової енергії у часі шуми поділяються:

1) постійні, рівень звуку яких за 8-годинний робочий день змінюються у часі не більше ніж на 5 дБ;

2) непостійні, рівень звуку яких за 8-годинний робочий день змінюються більш ніж на 5 дБ.

Непостійні шуми поділяються на:

1) вагаються в часі, рівень звуку яких безперервно змінюється в часі;

2) переривчасті, рівень звуку яких поступово змінюються (на 5 дБ і більше), причому тривалість інтервалів з постійним рівнем становить 1 с і більше;

3) імпульсні, що складаються з одного або кількох сигналів тривалістю менше ніж 1 з кожен, при цьому рівень звуку змінюється не менше ніж на 7 дБ.

Якщо після впливу шуму тієї чи іншої тону чутливість щодо нього знижується (поріг сприйняття підвищується) лише на 10-15 дБ, і відновлення її відбувається лише за 2-3 хв, слід думати про адаптацію. Якщо зміна порогів значно, і тривалість відновлення затягується, це свідчить про стомлення. Основною формою професійної патології, що викликається інтенсивним шумом, є стійке зниження чутливості до різних тонів і шепотіння (професійна приглухуватість і глухота).

Вплив шуму на організм

Весь комплекс порушень, що розвивається в організмі при дії шуму, можна поєднати в так звану шумову хворобу (проф. Є. Ц. Андрєєва-Галаніна). Шумова хвороба - це загальне захворювання всього організму, що розвивається внаслідок впливу шуму, з переважним ураженням центральної нервової системи та слухового аналізатора. Характерною особливістю шумової хвороби є те, що зміни в організмі протікають на кшталт астеновегетативного та астеноневротичного синдромів, розвиток яких значно випереджає порушення, що виникають з боку слухової функції. Клінічні прояви в організмі під впливом шуму поділяються на специфічні зміни в органі слуху та неспецифічні – в інших органах та системах.

Регламентація шуму

Регламентація шуму проводиться з урахуванням його характеру та умов праці, мети та призначення приміщень, супутніх шкідливих виробничих факторів. Для гігієнічної оцінки шуму користуються матеріалами: СН 2.2.4/2.1.8.5622-96 "Шум на робочих місцях, у приміщеннях житлових, громадських будівель та на території житлової забудови".

Для постійного шуму нормування проводиться у октавних смугах із середньогеометричними частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Для орієнтовної оцінки допускається вимірювати дБА Перевага вимірювання шуму дБА полягає в тому, що дозволяє визначати перевищення допустимих рівнів шуму без спектрального аналізу його в октавних смугах.

При частотах 31,5 та 8000 Гц шум нормується на рівні відповідно 86 та 38 дБ. Еквівалентний рівень звуку дБ(А) становить 50 дБ. Для тонального та імпульсного шуму він на 5 дБ менше.

Максимальний рівень звуку, що коливається в часі та переривчастого шуму, не повинен перевищувати 110 дБ, а для імпульсного шуму максимальний рівень звуку більше 125 дБ.

В окремих галузях виробництва стосовно професій нормування ведеться з урахуванням категорії тяжкості та напруженості. При цьому виділяють 4 ступеня тяжкості та напруженості, враховуючи ергономічні критерії:

1) динамічне та статичне м'язове навантаження;

2) нервове навантаження – напруга уваги, щільність сигналів або повідомлень протягом 1 год, емоційна напруга, змінність;

3) напруга аналізаторної функції - зір, обсяг оперативної пам'яті, т. е. число елементів, що підлягають запам'ятовуванням протягом 2 год і більше, інтелектуальна напруга, монотонність роботи.

При малій напруженості, а також легкій та середній тяжкості праці шум регламентується на рівні 80 дБ. При тій же напруженості (малій), але при тяжкій і дуже тяжкій формі праці він на 5 дБ менше. При помірно напруженому праці, напруженому і дуже напруженому шум нормується відповідно 10 дБ менше, т. е. 70, 60 і 50 дБ.

Ступінь втрати слуху встановлюється за величиною втрати слуху на мовних частотах, тобто за частотою 500, 1000 та 2000 Гц та на професійній частоті 4000 Гц. При цьому виділяють 3 ступені зниження слуху:

1) легке зниження – на мовних частотах зниження слуху відбувається на 10-20 дБ, а на професійних – на 60 ± 20 дБ;

2) помірне зниження – на мовних частотах зниження слуху на 21-30 дБ, а на професійних – на 65 ± 20 дБ;

3) значне зниження – відповідно на 31 дБ та більше, а на професійних частотах на 70 ± 20 дБ.

Заходи щодо запобігання шкідливому впливу шуму

Технічні заходи боротьби з шумом різноманітні:

1) зміна технології процесів та конструкції машин, що є джерелом шумів (заміна шумних процесів безшумними: клепки – зварюванням, кування та штампування – обробкою тиском);

2) ретельне пригін деталей, мастило, заміна металевих деталей незвучними матеріалами;

3) поглинання вібрації деталей, застосування звукопоглинаючих прокладок, відмінна ізоляція при встановленні машин на фундаменти;

4) встановлення глушників для поглинання шуму вихлопу повітря, газу чи пари;

5) звукоізоляція (шумоізолювання кабін, використання кожухів, дистанційного керування).

Заходи планувального характеру.

1. Доцільним є планування розміщення шумних виробництв на певній відстані від об'єктів, які повинні бути захищені від шуму. Наприклад, авіаційні моторовипробувальні станції з рівнем шуму 130 дБ повинні бути розміщені поза межами міста з дотриманням відповідної санітарно-захисної зони. Шумні цехи мають бути оточені деревними насадженнями, що поглинають шум.

2. Невеликі приміщення об'ємом до 40 м³, в яких розташоване шумне обладнання, рекомендується облицьовувати звукопоглинаючими матеріалами (акустичною штукатуркою, плиткою тощо).

Індивідуальні заходи захисту: антифони або протишуми:

1) внутрішні - заглушки та вкладиші;

2) зовнішні - навушники та шоломи.

Найбільш проста конструкція – заглушка зі стерильної вати. Більш ефективна заглушка із спеціальної ультратонкої скловати УТВ. Заглушки можуть бути з м'якого кожуха, гуми та пластмаси. Заглушальна здатність їх не перевищує 7-12 дБ. Заглушальна здатність протишумних навушників ВЦНИЧОТ-2 становить залежно від частоти шумів: до 500 Гц – 14 дБ, до 1000 Гц – 22 дБ, в області від 2000 до 4000 Гц – 47 дБ.

У виробництвах, де спостерігається інтенсивний шум, повинні проводитися попередні та періодичні медичні огляди робітників із обов'язковою перевіркою слуху аудіометрами чи камертонами.

Періодичні медичні огляди для виявлення підвищеної чутливості вуха до шуму повинні проводитися через 3, 6, 12 місяців протягом перших трьох років, а потім кожні 3 роки з метою виявлення приглухуватості. Особи, у яких між двома періодичними оглядами виявлено суттєве погіршення слуху, а саме підвищення порогів більш ніж на 20 дБ, або різке погіршення загального стану повинні бути переведені на нешумну роботу.

Вібрація та її значення в гігієні праці

Широко використовується в різних технологічних процесах - віброущільненні, пресуванні, формуванні, бурінні, обробці металів при роботі багатьох машин і механізмів. Вібрація є механічне коливальний рух, при якому матеріальне тіло періодично через певний проміжок часу проходить те саме стійке положення. Яким би складним не був коливальний рух, його простою складовою є гармонійне або періодичне коливання, яке є правильною синусоїдою. Такі коливання характерні для машин та інструментів обертальної дії.

Таке коливання характеризується:

1) амплітудою - це максимальне переміщення точки, що коливається, від її стабільного положення;

2) частотою – це кількість повних циклів коливань в одиницю часу (Гц).

Час, протягом якого відбувається один повний цикл коливання, називається періодом. Амплітуда виявляється у сантиметрах чи його частках (міліметрах чи мікронах).

Людина може відчувати вібрацію в діапазоні від часток герца до 8000 Гц. Вібрація вищої частоти сприймається як теплове відчуття. Вібрація з частотою коливання понад 16 Гц сприймається як низькочастотний шум.

Коливання можуть бути загасаючими. При цьому амплітуда коливання постійно зменшується через наявність опору. Амплітудно-змінна вібрація притаманна погано відрегульованих моторів, хаотична вібрація (хаотична амплітуда) - погано закріплених деталей. Вібрація з амплітудою менше 0,5 мм гаситься тканинами, понад 33 мм – діє на системи та органи.

Дія вібрації залежить від сили, з якою робітник утримує інструмент (статична напруга посилює дію вібрації). Низька температура також посилює дію вібрації, спричинюючи додатковий спазм судин.

За способом передачі на людину вібрація поділяється на:

1) загальну (вібрація робочих місць) – передається через опорні поверхні на тіло людини;

2) локальну – через руки при роботі з різними інструментами (машинами).

Загальна вібрація за джерелом виникнення поділяється на:

1) транспортну (категорія 1), що виникає під час руху машин місцевістю;

2) транспортно-технологічну (категорія 2), що впливає на людину на робочих місцях машин з обмеженою рухливістю та переміщуються тільки за спеціально підготовленими поверхнями виробничих приміщень, промислових майданчиків та гірничих виробок (екскаватори, крани промислові та будівельні, завалочні машини для завантаження мартенівських печей, гірські комбайни, колійні машини, бетоноукладачі тощо);

3) технологічну (категорія 3), що впливає на людину на робочих місцях стаціонарних машин або передається на робочі місця, що не мають джерел вібрації (верстати метало- та деревообробні, ковальсько-пресове обладнання; ливарні та електричні машини, стаціонарні електричні установки; насосні агрегати та вентилятори, обладнання промисловості будматеріалів, установки хімічної та нафтохімічної промисловості та ін.).

Технологічна вібрація поділяється на:

1) тип А – на постійних робочих місцях виробничих приміщень;

2) тип Б - на робочих місцях складів, їдалень та інших приміщень, де немає машин, що генерують вібрацію;

3) тип В – на робочих місцях у приміщеннях заводоуправлінь, конструкторських бюро, лабораторіях, навчальних класів, у приміщеннях для працівників розумової праці.

Регламентація вібрації здійснюється на підставі СН 2.2.4/2.1/8.566-96, "Виробнича вібрація, вібрація до приміщень житлових та громадських будівель".

Локальна вібрація класифікується за таким же принципом, що й загальна, але її джерела інші:

1) ручні машини з двигунами (або ручний механізований інструмент), органи ручного керування машинами та обладнанням;

2) ручні інструменти без двигунів та оброблювані деталі.

У напрямку дії вздовж осей

Локальна:

z - вісь, близька до напрямку докладання сили або вісь передпліччя;

x - вісь, паралельна осі рукояток, що охоплюються;

y - перпендикулярно до осей z і x.

Загальна:

z – вертикальна вісь;

x - горизонтальна вісь (спина та груди);

y - горизонтальна вісь (плечо та плече).

За частотним складом.

Таблиця 2. Частотний склад вібрації.

За тимчасовими характеристиками

1. Постійні (величина віброшвидкості змінюється до 6 дБ протягом більше 1 хв).

2. Непостійні (величина віброшвидкості змінюється більше 6 дБ за час більше або дорівнює 1 хв):

1) вібрація, що коливається - рівень віброшвидкості безперервно змінюється в часі;

2) переривчаста – контакт оператора з вібрацією переривається під час роботи (тривалість інтервалів, коли має місце контакт із вібрацією більше 1 с);

3) імпульсна - складається з одного або кількох впливів, кожне тривалістю менше 1 с.

Вплив вібрації на організм

Вібрація, що передається на організм людини, незалежно від місця контакту, поширюється по всьому тілу.

Найбільш високою вібраційною чутливістю має шкіра долонної поверхні кінцевих фаланг пальців рук. Найбільша чутливість спостерігається до вібрації з частотами 100-250 Гц, причому вдень чутливість виражена більшою мірою, ніж вранці та ввечері.

Вібраційний фактор є джерелом багатьох захворювань, об'єднаних у вітчизняній літературі під загальною назвою "вібраційна хвороба". Різні форми цього захворювання суттєво відрізняються між собою як за клінічною картиною, розвитком та перебігом, так і за механізмом свого виникнення та патогенезу.

Розрізняють 3 основні форми вібраційної хвороби:

1) периферична, або місцева, вібрація, обумовлена переважним впливом локальної вібрації на руки робітників;

2) церебральна форма, або загальна вібрація, спричинена переважним впливом загальної вібрації;

3) церебрально-периферична, або проміжна, форма, яка породжується комбінованою дією загальної та локальної вібрації.

Церебральна форма виникає у робітників під час віброущільнення бетону, водіїв машин, залізничників. Вібраційна хвороба робітників-бетонників відрізняється тяжкістю та напруженістю. При ній першому плані виступають зміни із боку нервової системи, які відбуваються на кшталт важкого вазоневроза. Її приймають за церебральну форму з одночасною наявністю та місцевих поразок, з аналогічними симптомами та синдромами, які спостерігаються і при вібраційній хворобі, спричиненій дією локальної вібрації. Можуть відзначатися "вегетативні кризи" - поганий стан, почуття оніміння, біль у животі, серце, кінцівки. Хворі страждають на безсоння, субфібрилітет, імпотенцію, втрату апетиту, різке схуднення, надмірну дратівливість. Вібрація, що передається від засобів пересування, може призводити до захворювань внутрішніх органів, опорно-рухового апарату, до функціональних зрушень у вестибулярному апараті, розвитку соляралгій, порушення секреторної та моторної функції шлунка, загострення запальних процесів органів малого тазу, імпотенції. Можуть мати місце значні зміни поперекової частини хребта, радикуліти.

При вібраційній хворобі можуть бути порушені обмінні процеси, страждають на вуглеводний, білковий, фосфорний обміни, змінюється функціональний стан щитовидної залози.

При місцевому впливі вібрації з'являються мармурові шкірні покриви, біль у кінцівках спочатку в нічний час, потім постійна втрата всіх видів чутливості.

У прохідників і бурильників з боку м'язової системи часто спостерігаються спастичний стан деяких груп м'язів, судоми, переродження м'язової тканини, гіперкальцинація м'язової тканини і в результаті відбувається її склерозування.

У деяких випадках внаслідок ураження периферичних рухових волокон розвивається атрофія дрібних м'язів кистей та плечового пояса, зменшується м'язова сила.

При роботі з віброінструментами часто виникають зміни кістково-суглобового апарату, зменшується еластичність суглобових хрящів. Часто розвиваються асептичні хондроостеонекрози, які вражають дрібні кістки зап'ястя та епіфізи довгих трубчастих кісток.

Розрізняють 4 стадії вібраційної хвороби.

1-ша стадія характеризується суб'єктивними явищами (нічними нетривалими болями в кінцівках, парестезією, гіпотермією, помірним акроціанозом).

2-я стадія: посилення болю, стійкі порушення шкірної чутливості на всіх пальцях та передпліччі, різкий спазм судин, гіпергідроз.

3-тя стадія: втрата всіх видів чутливості, симптом "мертвого пальця", зниження м'язової сили, розвиток кістково-суглобових уражень, функціональні розлади ЦНС астенічного та астеноневротичного характеру.

4-я стадія: зміни у великих коронарних та мозкових судинах, прогресуюча м'язова атрофія рук та ніг.

1-а та 2-га стадія повністю виліковні. При 3 стадії після лікування необхідне усунення від роботи, пов'язаної з вібрацією та охолодженням.

Тяжкі форми хвороби різко обмежують працездатність, завжди є показанням до переведення працюючих на інвалідність ІІІ, а іноді й ІІ групи.

Профілактика несприятливого впливу вібрації

Серед заходів, спрямованих на усунення несприятливої дії вібрації, розрізняють:

1) заходи гігієнічного характеру;

2) заходи технічного характеру.

За допомогою технічних заходів можна усунути або зменшити виникнення вібрації. Це раціональне конструювання ручних інструментів. Прикладом можуть бути вібробезпечні пневматичні інструменти ударної дії, різні засоби амортизації та віброізоляції, застосування для захисту рук при клепальних роботах віброгасних підтримок.

Якщо немає можливості повністю усунути вібрацію, потрібно обмежити її поширення. Це досягається шляхом встановлення машин та верстатів на фундаменти з повсті або пробки. Повітряний прошарок навколо фундаменту також запобігає передачі вібрації.

Гігієнічні профілактичні заходи

1. Нормування вібрації

Таблиця 3.

Таблиця 4. Профілактика вібраційної болезни.

2. Обмеження тривалості дії вібрації.

Робота з віброінструментом не більше 2/3 тривалості робочого дня, 10-15 хв, перерва через кожну годину роботи.

3. Усунення умов, що сприяють виникненню вібраційної хвороби: температура повітря у приміщенні не менше 16 °С при вологості 40-60 % та швидкості руху повітря 0,3 м/с. Необхідно на робочих місцях передбачати місцеве обігрів робітників. Рекомендується використовувати рукавички з віброгасною прокладкою.

4. Підвищення опірності організму: застосування водних процедур (теплі ванни кінцівок при температурі 35-36 ° С, щоденна виробнича гімнастика, самомасаж). Внаслідок посиленого руйнування в організмі при дії шуму та вібрації водорозчинних вітамінів у харчування слід включати продукти, що є джерелом нутрієнтів. При виборі методів технологічної обробки харчових продуктів слід віддати перевагу тим, які не викликають появи речовин, що подразнюють центральну нервову систему. Так, бажано застосовувати гасіння замість підсмажування, виключити копченість тощо.

Усі робітники, які піддаються впливу вібрації, підлягають періодичному медичному огляду 1 разів у рік.

ЛЕКЦІЯ № 13. Стан здоров'я дітей та підлітків

Оцінка стану здоров'я дітей та підлітків. Групи здоров'я

Стан здоров'я підростаючого покоління – важливий показник благополуччя суспільства та держави, що відображає не лише справжню ситуацію, а й прогноз на майбутнє.

Стабільно несприятлива тенденція погіршення стану здоров'я дітей набула на сьогоднішній день настільки стійкого характеру, що створюється реальна загроза національній безпеці країни.

Відзначаються зниження народжуваності, зростання смертності дитини, суттєве зменшення частки здорових дітей при народженні, зростання кількості інвалідів з дитинства, хворих з хронічною патологією.

Аналіз сучасної ситуації свідчить, що причинами такого катастрофічного становища є соціально-економічна нестабільність у суспільстві, неблагополучний санітарний стан довкілля (умови та режим навчання, побутові умови тощо), екологічна ситуація, реформування системи освіти та охорони здоров'я, низька медична активність та санітарна грамотність населення, згортання профілактичної роботи та ін.

Безсумнівно, тенденція до погіршення показників здоров'я дітей, що намітилася і зберігається, спричинить погіршення стану здоров'я підростаючого покоління у всіх вікових групах, і незмінно позначиться надалі на якості трудових ресурсів, відтворенні майбутніх поколінь.

Під поняттям здоров'я дітей та підлітків слід розуміти стан повного соціально-біологічного та психічного благополуччя, гармонійний, відповідний віку фізичний розвиток, нормальний рівень функціонування всіх органів та систем організму та відсутність захворювань.

Однак у поняття "здоров'я" вкладаються не тільки абсолютні та якісні, а й кількісні ознаки, оскільки існує ще й оцінка ступеня здоров'я, тобто адаптаційних можливостей організму. За визначенням В. Ю. Вельтищева, "Здоров'я - це стан життєдіяльності, що відповідає біологічному віку дитини, гармонійної єдності фізичних та інтелектуальних характеристик, формування адаптаційних та компенсаторних реакцій у процесі зростання".

У зв'язку з цим визначення показників та критеріїв стану здоров'я дитячого населення набуває особливої актуальності.

Спочатку оцінка стану здоров'я дітей при профілактичних оглядах здійснювалася виключно за принципом "здоровий" або "хворий", тобто має хронічне захворювання. Однак грубий поділ дитячих популяцій на "здорових" і "хворих" не дозволяв звертати увагу на своєчасну корекцію преморбідних відхилень і, отже, не забезпечував належним чином профілактичного спрямування оглядів.

Для подолання цих недоліків професором С. М. Громбахом із співавторами (1982 р.) було розроблено "Методику комплексної оцінки стану здоров'я дітей та підлітків при масових лікарських оглядах", що діє до 2004 р.

В основу створення методики було покладено чітку якісну та кількісну комплексну характеристику стану здоров'я.

Для забезпечення комплексного підходу до оцінки стану здоров'я було запропоновано 4 базові критерії:

1) наявність чи відсутність у момент обстеження хронічних захворювань;

2) рівень досягнутого розвитку (фізичного та психічного), ступінь його гармонійності;

3) рівень функціонального стану основних систем організму;

4) ступінь резистентності організму до несприятливих зовнішніх впливів.

В даний час на підставі отриманих в останні роки даних про стан здоров'я дітей, його особливості, відомостей про перебіг захворювань, а також діагностичних можливостей, що розширилися, визначили необхідність внесення певних змін і доповнень до існуючої методики. Відповідно до Наказу МОЗ РФ від 30.12.2003 р. № 621 всебічна комплексна оцінка стану здоров'я, що базується на запропонованих М. С. Громбахом 4 критеріях і дозволяє віднести кожну дитину до певної групи здоров'я, звертає увагу вже не тільки на відсутність або наявність захворювань , але й дозволяє визначити їх донозологічні та преморбідні форми.

Відповідно до викладених критеріїв здоров'я та методичних підходів до їх виявлення діти залежно від стану здоров'я можуть бути віднесені до наступних груп здоров'я.

I група - здорові діти, що мають нормальний, відповідний віку фізичний та нервово-психічний розвиток, без функціональних та морфофункціональних відхилень.

Нині за даними НДІ гігієни дітей і підлітків наповнюваність I групи здоров'я загалом у Росії вбирається у 10 %, а деяких регіонах країни сягає лише 3-6 %, що, безсумнівно, є відбитком санітарно-епідеміологічного неблагополуччя населення.

II група - діти, які не страждають на хронічні захворювання, але мають функціональні або морфофункціональні відхилення, реконвалесценти, особливо перенесли тяжкі та середньої тяжкості інфекційні захворювання, із загальною затримкою фізичного розвитку без ендокринної патології, а також діти з низьким рівнем імунорезистентності організму і більше на рік) та (або) тривало (більше 4 календарних днів за одним захворюванням) хворі.

Дані НДІ гігієни дітей та підлітків свідчать, що за останні 10 років у всіх вікових групах відбулося стрімке зростання числа функціональних порушень (в 1,5 рази), і наповнюваність другої групи здоров'я зросла в середньому з 20 до 35%.

Наявність функціональних відхилень, що так часто визначають віднесення дитини до II групи здоров'я, мають деякі закономірності виникнення у стані здоров'я дітей залежно від їх віку.

Для дітей грудного віку характерно найчастіше виникнення функціональних відхилень у крові та алергічних проявів без органічного вираженого характеру.

Для раннього віку (до 3 років) – у травній системі.

У дошкільному віці відхилення виникають у найбільшій кількості систем організму - нервовій, дихальній, сечовидільній, а також опорно-руховому апараті та ЛОР-органах.

У шкільному віці максимальна кількість відхилень виникає у серцево-судинній системі та органі зору (особливо у періоди зниження адаптації до навчальної діяльності).

III група - діти, які страждають на хронічні захворювання в стадії ремісії (компенсації).

У середньому у Росії відзначається стійка тенденція до зростання кількості хронічних захворювань серед дітей та підлітків. Наповнюваність III групи здоров'я зростає у дітей у дошкільному віці і стає сильно вираженою у шкільному періоді (половина школярів 7-9 років і більше 60% старшокласників мають хронічні захворювання), доходячи до 65-70%. Збільшується кількість школярів, які мають кілька діагнозів. Школярі 7-8 років мають у середньому 2 діагнози, 10-11 років - 3 діагнози, 16-17 років - 3-4 діагнози, а 20% старшокласників-підлітків мають в анамнезі 5 і більше функціональних порушень та хронічних захворювань.

IV група - діти, які страждають на хронічні захворювання в стадії субкомпенсації.

V група - діти, які страждають на хронічні захворювання в стадії декомпенсації, діти-інваліди.

За наявності кількох функціональних відхилень та захворювань в однієї дитини остаточна оцінка стану здоров'я проводиться по найважчому з них. За наявності кількох захворювань кожне з яких є підставою для віднесення хворого до III групи та зниження при цьому функціональних можливостей організму, хворого відносять до IV групи здоров'я.

Особливе профілактичне значення має виділення II групи здоров'я, оскільки функціональні можливості дітей та підлітків, віднесених до цієї групи, знижено, і за відсутності медичного контролю, адекватних корекційних та лікувально-оздоровчих заходів у них існує високий ризик формування хронічної патології.

Основним методом, що дозволяє отримувати характеристики, виходячи з яких дається комплексна оцінка стану здоров'я, є профілактичний медичний огляд. Для дітей віком від 3 років та старших передбачені наступні терміни проведення оглядів: 3 роки (перед вступом до дошкільної загальноосвітньої установи), 5 років 6 місяців, або 6 років (за рік до вступу до школи), 8 років (по закінченні 1-го) класу школи), 10 років (при переході на предметне навчання), 12 років, 14-15 років. Розподіл дітей за групами здоров'я широко використовується в педіатрії та для одномоментної оцінки стану здоров'я у колективі. Розподіл дітей по групам здоров'я дуже важливий для:

1) показники здоров'я дитячої популяції, отримання статистичних зрізів показників здоров'я та чисельності відповідних груп здоров'я;

2) порівняльного зіставлення груп дітей у різних колективах, освітніх установах, різних територіях, у часі;

3) оцінки ефективності профілактичної та лікувальної роботи дитячих медичних установ на підставі переходу дітей з однієї групи здоров'я в іншу;

4) виявлення та порівняння ефекту факторів ризику, що впливають на здоров'я дітей та підлітків;

5) визначення потреби у спеціалізованих службах та кадрах.

Критерії визначення, методи та принципи вивчення здоров'я дитячого населення

Здоров'я дитячої популяції складається зі здоров'я індивідуумів, але при цьому розглядається і як характеристика громадського здоров'я. Громадське здоров'я - це не тільки медичне поняття, а значною мірою - суспільна, соціальна та економічна категорія, оскільки зовнішнє соціальне та природне середовище опосередковується через конкретні умови життя населення.

В останні роки інтенсивно розвивається напрямок, пов'язаний із використанням багаторівневої системи оцінки стану здоров'я дитячого населення. Основними групами статистичних показників, що використовуються для характеристики громадського здоров'я контингенту дітей та підлітків, є:

1) медико-демографічні;

2) фізичний розвиток;

3) розподіл дітей за групами здоров'я;

4) захворюваність;

5) дані про інвалідність.

До медико-демографічним критеріям, що характеризує стан дитячої популяції, належать такі:

1) народжуваність – показник, що характеризує процес відновлення нових поколінь, в основі якого лежать біологічні фактори, що впливають на здатність організму до відтворення потомства;

2) смертність - показник, що характеризує інтенсивність процесу загибелі осіб певного віку та статі у популяції;

3) природний приріст населення – узагальнююча характеристика зростання населення; може виражатися абсолютним числом як різницю між числом народжених і числом померлих протягом року, або розраховується як різницю показників народжуваності і смертності;

4) середня тривалість майбутнього життя - показник, що визначає, скільки років у середньому доведеться прожити даному поколінню народжених, якщо протягом усього цього покоління показники смертності залишатимуться такими, якими вони склалися на даний момент. Показник середньої тривалості життя розраховується виходячи з повікових показників смертності шляхом побудови таблиць смертності;

5) дитяча смертність - показник, що характеризує смертність живонароджених дітей від народження до 1 року.

Наступним показником, що характеризує стан дитячої популяції, є фізичний розвиток.

Фізичний розвиток є одним з об'єктивних та інформативних показників стану здоров'я дитячого населення, який нині змінюється так само різко, як і інші показники (захворюваність, смертність та ін.).

Під фізичним розвитком розуміється комплекс морфологічних і функціональних властивостей і якостей організму, що росте, а також рівень його біологічного дозрівання (біологічний вік). Аналіз фізичного розвитку дає можливість судити про темпи біологічного дозрівання та гармонійність морфофункціонального статусу, як окремого індивідуума, так і дитячої популяції в цілому.

Фізичний розвиток є інтегральним показником (індексом) санітарно-гігієнічного благополуччя дитячого населення, оскільки багато в чому залежить від різноманіття зовнішніх та внутрішніх факторів. Розрізняють 3 групи основних факторів, що визначають спрямованість та ступінь фізичного розвитку:

1) ендогенні фактори (спадковість, внутрішньоутробні дії, недоношеність, вроджені вади тощо);

2) природно-кліматичні чинники довкілля (клімат, рельєф місцевості, і навіть атмосферні забруднення та інших.);

3) соціально-економічні та соціально-гігієнічні фактори (ступінь економічного розвитку, умови життя, побуту, харчування, виховання та навчання дітей, культурно-освітній рівень, гігієнічні навички та ін.).

Усі перелічені чинники діють у єдності і взаємообумовленості, проте, оскільки фізичний розвиток є показником зростання та формування організму, воно підпорядковується як біологічним законам, а й у більшою мірою залежить від складного комплексу соціальних умов, мають вирішальне значення. Соціальне середовище, в якому знаходиться дитина, багато в чому формує та змінює його здоров'я, у тому числі визначає рівень та динаміку фізичного розвитку.

Систематичне спостереження за зростанням та розвитком дітей та підлітків у Росії є складовою державної системи медичного контролю стану здоров'я підростаючого покоління.

Алгоритм такого спостереження включає антропометрію, соматоскопію, фізіометрію і стандартизовану оцінку отриманих даних.

Розподіл дітей за групами здоров'я використовується як чітка характеристика здоров'я дитячої популяції, як показник санітарного благополуччя. За даними ВООЗ, якщо понад 80 % дітей у популяції ставляться до II-III групам здоров'я, це свідчить про неблагополуччя населення.

Визначення критеріїв, що характеризують та зумовлюють розподіл дітей та підлітків за групами здоров'я, здійснюється з урахуванням про визначальних ознак здоров'я, які розглядалися раніше.

Захворюваність одна із найважливіших критеріїв, характеризуючих здоров'я дитячого населення. У широкому розумінні під захворюваністю маються на увазі дані про поширеність, структуру та динаміку різних хвороб, зареєстрованих серед населення в цілому або його окремих групах (територіальних, вікових, статевих та ін.).

При вивченні захворюваності необхідно користуватися єдиною методологічною основою, що включає правильне застосування термінів та однакове їхнє розуміння, уніфіковану систему обліку, збору та аналізу інформації. Джерелом отримання інформації про захворюваність є дані щодо звертання за медичною допомогою, дані медичних оглядів, дані про причини смерті.

Для вивчення та характеристики захворюваності дітей виділяють 3 поняття: власне захворюваність, поширеність захворювань та патологічну ураженість.

Захворюваність (первинна захворюваність) - кількість захворювань, ніде не зареєстрованих раніше та вперше виявлених у цьому календарному році.

Поширеність (болючість) - загальна кількість всіх наявних захворювань, як вперше виявлених у цьому році, так і в попередні роки, з приводу яких хворий знову звернувся за медичною допомогою у цьому календарному році.

Між цими двома поняттями є суттєві відмінності, знати які потрібно для правильного аналізу результатів. Власне захворюваність - показник, що більш чуйно реагує на зміни умов середовища в календарний рік, що вивчається. При аналізі цього показника за кілька років можна отримати більш правильне уявлення про частоту виникнення та динаміку захворюваності, а також про ефективність комплексу гігієнічних та лікувальних заходів, спрямованих на її зниження. Показник ж болю більш стійкий по відношенню до різних впливів середовища, і його зростання не означає негативних зрушень у стані здоров'я дитячого населення. Це зростання може бути обумовлено поліпшенням лікування хворих дітей та продовження їхнього життя, що призводить до "накопичення" контингентів дітей, які перебувають на диспансерному обліку.

Захворюваність на оборотність дозволяє встановити також кратність звернень, виявити дітей, які хворіють тривало і багаторазово, і не хворіли в календарному році жодного разу.

Кількість дітей, які часто хворіють, протягом року визначається у відсотках до обстежених. Часто хворими прийнято вважати дітей, які протягом року хворіли 4 рази та більше.

Кількість дітей, які довго хворіють, протягом року визначається у відсотках до обстежених. Довгохворими прийнято вважати дітей, які за одним захворюванням хворіють понад 25 календарних днів.

Кількість дітей, які не хворіли за рік жодного разу, у відсотках до загальної кількості обстежених визначається як "індекс здоров'я".

Патологічна ураженість - сукупність виявлених при медичних оглядах захворювань, і навіть морфологічних чи функціональних відхилень, преморбідних форм і станів, які можуть обумовити хворобу, але на момент обстеження ще змушують їх носія звертатися по медичну допомогу.

Зростання поширеності важких форм патології багато в чому зумовлює зростання частоти дитячої інвалідності.

5. Інвалідність у дітей (по ВООЗ) - це значне обмеження життєдіяльності, що призводить до соціальної дезадаптації внаслідок порушення розвитку та зростання дитини, здібностей до самообслуговування, пересування, орієнтації, контролю за своєю поведінкою, навчання, спілкування, трудової діяльності у майбутньому.

За останні 5 років кількість дітей-інвалідів різного віку збільшилася на 170 тис. осіб, поширеність дитячої інвалідності становить 200 на 10 000 дитячого населення. При цьому понад 65% інвалідів – це діти підліткового віку (10-17 років включно). У структурі причин дитячої інвалідності чільне місце посідають інфекційні та соматичні захворювання (25,7 %).

Чинники, що впливають на стан здоров'я дітей та підлітків

У процесі онтогенезу дитячий та підлітковий період, від 0 до 17 років, є надзвичайно напруженим періодом морфофункціональних перебудов, що має враховуватись при оцінці формування здоров'я. Одночасно цей віковий період характеризується впливом цілого комплексу соціальних умов та частою їхньою зміною (ясла, садок, школа, професійне навчання, трудова діяльність).

Дитяче населення піддається впливу різноманітних факторів навколишнього середовища, багато з яких розглядаються як фактори ризику розвитку несприятливих змін в організмі. Визначальну роль у виникненні відхилень у стані здоров'я дітей та підлітків відіграють 3 групи факторів:

1) фактори, що характеризують генотип популяції ("генетичний вантаж");

2) спосіб життя;

3) стан довкілля.

Соціальні та середовищні фактори діють не ізольовано, а у складній взаємодії з біологічними, у тому числі спадковими, факторами. Це зумовлює залежність захворюваності дітей та підлітків як від середовища, в якому вони знаходяться, так і від генотипу та біологічних закономірностей зростання та розвитку.

За даними ВООЗ у формуванні стану здоров'я внесок соціальних факторів та способу життя становить близько 40 %, факторів забруднення навколишнього середовища – 30 % (у тому числі власне природно-кліматичних умов – 10 %), біологічних факторів –20 %, медичного обслуговування – 10 % . Однак ці величини є усередненими, не враховують вікових особливостей зростання та розвитку дітей, формування патології в окремі періоди їхнього життя, поширеності факторів ризику. Роль тих чи інших соціально-генетичних та медико-біологічних факторів у розвитку несприятливих змін у стані здоров'я різна залежно від статі та віку індивідуума.

На стан здоров'я дітей впливають окремі фактори:

1) медико-біологічні фактори ризику періоду вагітності та пологів матері: вік батьків на момент народження дитини, хронічні захворювання у батьків, гострі захворювання у матері під час вагітності, прийом протягом вагітності різних препаратів, психотравми під час вагітності, ускладнення вагітності (особливо гестози) другої половини вагітності) та пологів тощо;

2) фактори ризику раннього дитинства: маса тіла при народженні, характер вигодовування, відхилення у стані здоров'я на першому році життя тощо;

3) фактори ризику, що характеризують умови та спосіб життя дитини: житлові умови, дохід та рівень освіти батьків (насамперед матерів), куріння батьків, склад сім'ї, психологічний клімат у сім'ї, ставлення батьків до реалізації профілактичних та лікувальних заходів та ін.

Оцінюючи внеску окремих чинників, складових соціально-гігієнічну групу, пам'ятаймо, що й роль різна у різних вікових групах.

У віці до 1 року серед соціальних факторів вирішальне значення мають характер сім'ї та освіта батьків. У віці 1-4 років значення цих чинників зменшується, але ще залишається досить значним. Проте вже у цьому віці збільшується роль житлових умов та доходу сім'ї, утримання тварин та куріння родичів у будинку. Важливим є такий чинник, як відвідування дитиною дитячого дошкільного закладу.

Найбільше значення має саме у віковій групі 1-4 роки. У шкільному віці найбільше значення мають фактори внутрішньожитлового, у тому числі, внутрішньошкільного середовища, які становлять 12,5% у початкових класах, а до закінчення школи - 20,7%, тобто зростають майже вдвічі. У той же час внесок соціально-гігієнічних факторів за цей же період зростання та розвитку дитини знижується з 2% при вступі до школи до 27,5% наприкінці навчання.

Серед біологічних факторів у всіх вікових групах дітей основними факторами, що найбільше впливають на захворюваність, є захворювання матері під час вагітності та ускладнення перебігу вагітності. Оскільки наявність ускладнень під час пологів (передчасні, запізнілі, стрімкі пологи, родова слабкість) може призвести до порушення стану здоров'я надалі, це дозволяє також розцінювати їх як чинники ризику.

З факторів раннього дитинства особливе значення мають природне вигодовування та гігієнічно правильний догляд за дитиною.

Для кожного віку характерно переважання тих чи інших факторів ризику, що визначає необхідність диференційованого підходу до оцінки ролі та вкладу факторів, планування та здійснення профілактичних та оздоровчих заходів.

Об'єктивно дослідити фактори, що впливають на здоров'я дітей та підлітків, найбільш доцільно за допомогою спеціальних формалізованих карток, анкет тощо.

ЛЕКЦІЯ № 14. Фізичний розвиток дітей та підлітків, методи їх оцінки

Показники фізичного розвитку

Для повного уявлення про стан здоров'я підростаючого покоління, крім захворюваності, демографічних даних, необхідно вивчення провідного критерію здоров'я дитячого організму - фізичного розвитку.

Термін "фізичний розвиток", з одного боку, позначає процес формування та дозрівання дитячого організму, з іншого - ступінь цього дозрівання на кожному даному відрізку часу, тобто має, як мінімум, два значення. Виходячи з цього, під фізичним розвитком розуміють сукупність морфологічних, функціональних властивостей і якостей, а також рівень біологічного розвитку (біологічний вік) організму, що характеризує процес дозрівання дитини на певному етапі життя.

Фізичний розвиток організму, що росте, є одним з основних показників здоров'я дитини. Чим значніші порушення у фізичному розвитку, тим більша ймовірність виникнення захворювань.

Водночас, підкоряючись закономірностям, фізичний розвиток залежить від низки факторів соціально-економічного, медико-біологічного та екологічного характеру. Це дозволяє розглядати фізичний розвиток з часу вивчення Ф. Ф. Ерісманом фізичного розвитку дітей та робітників підлітків-текстильщиків Глухівської мануфактури Московської губернії у 1878-1886 рр. як об'єктивний показник санітарно-епідеміологічного благополуччя населення.

Дослідження фізичного розвитку проводиться одночасно з вивченням стану здоров'я під час поглиблених медичних оглядів, які проводяться у дитячих та підліткових закладах. Вивчення фізичного розвитку дитини починається із встановлення її календарного (хронологічного) віку. У кожної дитини, що обстежується, повинен визначатися точний вік на момент обстеження, виражений у роках, місяцях і днях. Це необхідно у зв'язку з тим, що швидкість зміни показників фізичного розвитку неоднакова у різні періоди життя дитини, тому з урахуванням змінних темпів розвитку вікове угруповання проводиться з різними інтервалами ("тимчасовим кроком").

Для дітей першого року життя – кожен 1 місяць.

Для дітей від 1 до 3 років – кожні 3 місяці.

Для дітей віком від 3 до 7 років – кожні 6 місяців.

Для дітей старше 7 років – щороку.

Саме тому при віковому угрупованні було б неправильним вважати число повних прожитих років, тому що при цьому до 8-річних дітей, наприклад, довелося б відносити і тих, кому виповнилося 8 років, і тих, кому 8 років і 6 місяців від народження, і навіть тих, кому 8 років 11 місяців 20 днів. Тому застосовують інший прийом, за яким до 8-річних дітей відносять дітей віком від 7 років і 6 місяців до 8 років і 5 місяців 29 днів, до дітей 9 років - від 8 років 6 місяців до 9 років 5 місяців 29 днів д.

Далі до програми уніфікованих антропометричних досліджень входить визначення з усього різноманіття морфологічних та функціональних ознак низки основних. До них відносяться соматометричні, соматоскопічні та фізіометричні ознаки.

Соматометрія включає визначення довжини, маси тіла, кола грудної клітки.

Довжина тіла є сумарним показником, що характеризує стан пластичних (ростових) процесів в організмі; цей найбільш стабільний показник із усіх показників фізичного розвитку. Маса тіла свідчить про розвиток кістково-м'язового апарату, підшкірно-жирової клітковини, внутрішніх органів; на відміну від довжини маса тіла відносно лабільна і може змінюватися під впливом короткочасного захворювання, зміни режиму дня, порушення харчування. Окружність грудної клітини характеризує її місткість та розвиток грудних та спинних м'язів, а також функціональний стан органів грудної порожнини.

Соматоскопія проводиться для отримання загального враження про фізичний розвиток обстежуваного: тип будови тіла в цілому та окремих його частин, їх взаємовідносини, пропорційність, наявність функціональних або патологічних відхилень. Соматоскопічне обстеження має дуже суб'єктивний характер, проте використання єдиних методичних підходів (а в деяких випадках і додаткових інструментальних вимірювань) дозволяє отримати максимально об'єктивні дані.

Соматоскопія включає:

1) оцінку стану опорно-рухового апарату: визначення форми черепа, грудної клітки, ніг, стоп, хребта, виду постави, розвитку м'язів;

2) визначення ступеня жировідкладення;

3) оцінку ступеня статевого дозрівання;

4) оцінку стану шкірних покривів;

5) оцінки стану слизових оболонок очей та порожнини рота;

6) огляд зубів та складання зубної формули.

Фізіометрія включає визначення функціональних показників. При вивченні фізичного розвитку вимірюють життєву ємність легенів (є показником місткості легень і сили дихальних м'язів) - спірометрія, м'язову силу рук (характеризує ступінь розвитку мускулатури) і станову силу - динамометрія.

Залежно від віку дітей, програма антропометричних досліджень може і повинна змінюватися. Характеристика фізичного розвитку дітей раннього та дошкільного віку має доповнюватись даними про розвиток моторики мови, але виключати деякі функціональні дослідження (визначення життєвої ємності легень, м'язової та станової сил). При вивченні фізичного розвитку підлітків доцільно включати до програми обстеження ряд функціональних проб визначення стану основних систем організму.

Надалі отримані дані антропометричних вимірів обробляються методом варіаційної статистики, у результаті отримують середні величини зростання, ваги, кола грудної клітини - стандарти фізичного розвитку, використовувані при індивідуальної та групової оцінки фізичного розвитку дітей.

Для вивчення, аналізу та оцінки фізичного розвитку великих груп дітей або окремих індивідуумів застосовують 2 основні методи спостереження (збору антропометричного матеріалу).

1. Генералізуючий метод (метод поперечного перерізу популяції) - заснований на одномоментному обстеженні фізичного розвитку великих груп дітей різного віку. Кожна вікова група має складатися не менше ніж зі 100 осіб. Метод використовується на великій кількості спостережень з метою отримання віково-статевих стандартів та оціночних таблиць, що використовуються як для індивідуальної оцінки фізичного розвитку, так і для еколого-гігієнічної оцінки території проживання дітей. Метод дозволяє вести спостереження за динамічними зрушеннями у фізичному розвитку дітей даного регіону у зв'язку зі станом здоров'я, заняттями фізичною культурою, умовами життя, харчуванням тощо.

Антропометричні дані, зібрані генералізуючим методом, використовуються з метою гігієнічного нормування розробки стандартів меблів для дошкільних і загальноосвітніх установ, устаткування майстерень, гімнастичних залів, для гігієнічного обгрунтування розмірів дитячого інструментарію, одягу, взуття та інших предметів дитячого побуту.

2. Індивідуалізуючий метод (поздовжній зріз) заснований на обстеженні конкретної дитини, одноразовому або в динаміці років, з подальшою оцінкою її біологічного рівня розвитку та гармонійності морфофункціонального статусу з використанням відповідних оціночних таблиць, даючи можливість отримати достатню насиченість кожної віково-статевої групи за місяцями років життя при порівняно невеликій кількості спостережень. Дана методика дозволяє визначити особливості фізичного формування організму з місяця на місяць (або рік у рік) спостерігається групи дітей у однорідній сукупності.

Індивідуалізуючий метод не суперечить генералізуючому методу і є суттєвим доповненням до нього як у вивченні процесу загального розвитку дитини, так і в уточненні впливу факторів середовищ у ході цього розвитку.

Для отримання середніх показників фізичного розвитку проводиться обстеження великих груп здорових дітей різних віково-статевих груп. Набуті середні величини є стандартами фізичного розвитку відповідних груп дитячого населення. Щоб отримані дані були прийняті за стандарт, вони мають відповідати певним вимогам.

1. Стандарти фізичного розвитку мають бути регіональними.

2. Статистична сукупність має бути репрезентативною, тому кожна віково-статева група має бути представлена не менше ніж 100 дітьми (одиницями спостереження).

3. Статистична сукупність має бути однорідна за статтю, віком (з урахуванням гетероморфності, гетерохронності та статевого диморфізму фізичного розвитку), етнічної приналежності (оскільки у фізичному розвитку народностей і націй є значні відмінності), місцю проживання (через можливий вплив біогеохімічних) на фізичний розвиток) та стан здоров'я.

4. З групи спостереження мають бути виключені всі випадки "неоднорідності" за станом здоров'я: діти, які мають хронічні захворювання, що протікають з інтоксикацією (туберкульоз, ревматизм тощо), серйозні порушення діяльності органів і систем організму (вроджені вади серця, наслідки поліомієліту, кісткового туберкульозу, травм нервової системи та опорно-рухового апарату тощо), ендокринні захворювання. Під час розробки матеріалів обстеження дітей раннього віку виключають дітей із вираженим рахітом, гіпотрофією, недоношених, двійнят.

5. Після формування однорідної та репрезентативної статистичної сукупності повинна застосовуватись єдина методика обстеження, вимірювання, обробки та аналізу даних.

Загальноприйнятих стандартів фізичного розвитку немає. Різні умови життя різних клімато-географічних зонах, у містах і сільській місцевості, етнографічні відмінності обумовлюють різний рівень фізичного розвитку дитячого населення. Крім того, враховуючи зміни показників фізичного розвитку в динаміці років (акселерація та децелерація фізичного розвитку), регіональні стандарти мають уточнюватися кожні 5-10 років.

Методи оцінки фізичного розвитку дітей та підлітків

При розробці та виборі методів оцінки фізичного розвитку необхідно насамперед враховувати основні закономірності фізичного розвитку організму, що росте:

1) гетероморфність та гетерохронність розвитку;

2) наявність статевого диморфізму та акселерації;

3) залежність фізичного розвитку від генетичних та середовищних факторів.

Крім того, при розробці шкал для оцінки показників фізичного розвитку необхідно враховувати особливості статистичного розподілу цих показників. Тому до методів оцінки фізичного розвитку мають пред'являтися такі вимоги:

1) облік гетерохронності та гетероморфності росту та розвитку індивідуума та статевого диморфізму;

2) взаємопов'язана оцінка показників фізичного розвитку;

3) облік можливостей асиметрії розподілу показників;

4) мінімальна трудомісткість, відсутність складних розрахунків.

Існують різні способи індивідуальної та групової оцінки фізичного розвитку дитячого населення.

Розглянемо методи індивідуальної оцінки фізичного розвитку.

Метод сигмальних відхилень

Широко поширений метод сигмальних відхилень, коли показники розвитку індивідуума порівнюються із середніми їх ознаками для відповідної віково-статевої групи, різниця між ними виражається в частках сигми. Середні арифметичні основні показники фізичного розвитку та їх сигми представляють так звані стандарти фізичного розвитку. Оскільки для кожної віково-статевої групи розробляються свої стандарти, метод дозволяє врахувати гетероморфність фізичного розвитку та статевий диморфізм.

Однак істотним недоліком методу є ізольована оцінка ознак поза їх взаємозв'язком. Крім того, використання методів параметричної статистики для оцінки антропометричних показників, що мають асиметрію у розподілі (маса тіла, коло грудної клітки, м'язова сила рук) може призвести до спотворення результатів.

Метод процентильних (центильних, перцентильних) шкал

Для оцінки фізичного розвитку індивіда також використовують метод непараметричної статистики - метод центильних шкал або каналів, коли за результатами математичної обробки весь ряд ділять на 100 частин. Зазвичай вважають, що величини, що знаходяться в центильному каналі до 25 центиля оцінюються як нижчі за середні, від 25 до 75 центилів - як середні і понад 75 центилів - як вищі за середні. Використання цього дозволяє уникнути спотворень результатів оцінки показників, мають асиметрію у розподілі. Однак, як і метод сигмальних відхилень, метод центильних шкал оцінює антропометричні ознаки ізольовано, поза їхнім взаємозв'язком.

Метод шкал регресії

Для взаємозалежної оцінки показників фізичного розвитку запропоновано використовувати шкали регресії. При складанні шкал регресії по довжині тіла визначають методом парної кореляції зв'язок довжини тіла з масою тіла та коло грудної клітки. Далі будують оціночні таблиці, в яких спостерігається послідовне збільшення значень однієї з ознак, (наприклад, ваги) при відповідному збільшенні іншої ознаки (наприклад, зростання) при прямому зв'язку та аналогічно послідовне зменшення значень ознак - при зворотному зв'язку, тобто при збільшенні або зменшення довжини тіла на 1 см маса тіла і коло грудної клітки змінюються на коефіцієнт регресії (R_y/_x). Для оцінки відхилень фактичних величин від належних використовується приватна сигма регресії маси тіла та кола грудної клітки.

Цей метод набув найбільшого поширення, оскільки дає можливість виділити осіб із гармонійним та дисгармонічним фізичним розвитком. Його перевага полягає в тому, що він дозволяє дати комплексну оцінку фізичного розвитку за сукупністю ознак у їх взаємозв'язку, оскільки жодна з ознак, взята кожна окремо, не може дати об'єктивну та повну оцінку фізичного розвитку.

Однак використання методу параметричної статистики може призвести до спотворення результатів при оцінці ознак, що мають асиметрію у розподілі. Крім того, маса тіла оцінюється залежно лише від довжини тіла та не враховується вплив широтних розмірів.

Метод оцінки фізичного розвитку дітей за комплексною схемою

Інформативною і включає визначення рівня біологічного розвитку і ступінь гармонійності морфофункціонального стану є комплексна схема оцінки фізичного розвитку, що здійснюється в два етапи.

На першому етапі дослідження встановлюють рівень біологічного розвитку (біологічний вік), під яким розуміють сукупність морфофункціональних особливостей організму, що залежать від індивідуального темпу зростання та розвитку.

Біологічний вік дитини визначають за показниками довжини тіла стоячи, додатків довжини тіла за останній рік, рівнем осифікації скелета ("кістковий вік"), термінами вторинної дентитації (терміни прорізування та зміни молочних зубів на постійні), зміною пропорцій статури, ступенем розвитку вторинних статевих ознак , термін настання першої менструації у дівчаток І тому використовують таблиці, у яких представлені середні значення показників біологічного розвитку хлопчиків і дівчаток віком. Користуючись цими таблицями та порівнюючи дані дитини із середніми віковими показниками, визначають відповідність біологічного віку календарному (паспортному), випередження або відставання від нього. При цьому враховують зміну інформативності показників біологічного віку, залежно від віку дитини.

У віці до 1 року найбільш інформативними показниками є довжина тіла, збільшення довжини тіла за останній рік, а також "кістковий вік" (терміни появи ядер окостеніння скелета верхніх і нижніх кінцівок).

У ранньому, дошкільному та молодшому шкільному віці провідними показниками біологічного розвитку є: довжина тіла, погодні надбавки, кількість постійних зубів на верхній та нижній щелепі сумарно ("зубний вік"). Як додаткові показники в дошкільному віці можуть бути використані: зміни в пропорціях статури (відношення кола голови до довжини тіла, "Філіппінський тест").

У середньому шкільному віці провідними показниками є довжина тіла, збільшення довжини тіла, кількість постійних зубів, у старшому шкільному віці - збільшення довжини тіла і ступінь розвитку вторинних статевих ознак, вік настання менструацій у дівчаток.

При визначенні кількості постійних зубів враховуються зуби всіх ступенів прорізування - від чіткої появи ріжучого краю або жувальної поверхні над ясною до сформованого зуба.

При проведенні "Філіппінського тесту" права рука дитини при вертикальному положенні голови кладеться впоперек середини темряви, пальці руки при цьому витягнуті у напрямку лівого вуха, рука та кисть щільно прилягають до голови.

"Філіппінський тест" вважається позитивним, якщо кінчики пальців досягають верхнього краю вушної раковини.

Відношення кола голови до довжини тіла: коефіцієнт ОГ/ДТ × 100% - визначається як окреме від розподілу величини кола голови на довжину тіла, виражене у відсотках.

Для встановлення ступеня статевого розвитку визначається: у дівчаток – розвиток волосся в пахвовій області (Axillaris-Ax), розвиток волосся на лобку (Pubis-P), розвиток молочних залоз (Mammae-Ma), час появи першої менструації (Menarche-Me); у хлопчиків – розвиток волосся в пахвовій області, розвиток волосся на лобку, мутація голосу (Vocalis-V), оволосіння обличчя (Facialis-F), розвиток кадика (Larings-L).

На другому етапі визначають морфофункціональний стан за показниками маси тіла, кола грудей у дихальній паузі, м'язовій силі кистей рук та життєвої ємності легень (ЖЕЛ). Як додатковий критерій для диференціації перевищення маси тіла та кола грудної клітини віково-статевих норм за рахунок жировідкладення або розвитку мускулатури використовується вимірювання товщини шкірно-жирових складок. Для визначення морфофункціонального стану організму використовують шкали регресії – для оцінки маси тіла та кола грудної клітки, центильные шкали – для оцінки ЖЕЛ і м'язової сили рук і таблиці товщини шкірно-жирових складок.

Спочатку враховується відповідність маси тіла та кола грудей довжині тіла. Для цього за шкалою регресії знаходять показник довжини тіла обстежуваного та відповідні йому показники маси тіла та кола грудної клітки. Потім обчислюють різницю між фактичними та належними показниками маси тіла та кола грудної клітини. Ступінь підвищення та зниження фактичного показника виражають у величині сигмального відхилення, для чого отриману різницю поділяють на відповідну сигму регресії.

Функціональні показники (ЖЕЛ, м'язова сила рук) оцінюються зіставленням їх із центильною шкалою для цієї віково-статевої групи.

Середніми вважаються показники, що знаходяться в діапазоні від 25 до 75 центилів, нижче середнього - показники, значення яких нижче 25 центилів, вище середнього - вище 75 центилів.

Морфофункціональний стан може визначатися як гармонійний, дисгармонійний та різко дисгармонійний.

Гармонічним, нормальним слід вважати стан, коли маса тіла та коло грудної клітини відрізняються від належних у межах однієї приватної сигми регресії (± 1 ***R= сигма), а функціональні показники знаходяться в межах 25-75 центилів або перевищують їх. До гармонійно розвинених повинні бути віднесені індивідууми, у яких маса тіла та коло грудної клітки перевищують належні більш ніж на 1 **** R за рахунок розвитку мускулатури: товщина жодної із шкірно-жирових складок не перевищує середніх показників; функціональні показники в межах 25-75 центилів або вищих.

Дисгармонічним вважається морфофункціональний стан, коли маса тіла і коло грудної клітки менші за належні на 1,1-2 ***** R і більше за належні на 1,1-2 **** R за рахунок жировідкладення (товщина шкірно-жирових складок перевищує середні показники); функціональні показники менше 25 центилів.

Різко дисгармонічним вважається морфофункціональний стан, коли маса тіла і окружність грудної клітини менші за належні на 2,1 ***** R і більше за належні на 2,1 **** R за рахунок жировідкладення (товщина шкірно-жирових складок перевищує середні показники) ; функціональні показники менше 25 центилів.

Таким чином, при оцінці фізичного розвитку за комплексною схемою загальний висновок містить висновок про відповідність фізичного розвитку віку та його гармонійність.

ЛЕКЦІЯ № 15. Здоровий спосіб життя та питання особистої гігієни

У системі заходів щодо формування та забезпечення здорового способу життя в сучасних умовах велике значення набуває особиста гігієна кожної людини. Особиста гігієна є частиною загальної гігієни. Якщо загальна гігієна спрямовано зміцнення здоров'я населення чи здоров'я популяції, то особиста гігієна спрямовано зміцнення індивідуального здоров'я. Проте особиста гігієна має й громадське значення. Недотримання вимог особистої гігієни в повсякденному житті може несприятливо впливати і на здоров'я оточуючих (пасивне куріння, поширення інфекційних захворювань та гельмінтозів тощо).

У сферу особистої гігієни входять гігієна тіла та порожнини рота, фізична культура, загартовування, попередження шкідливих звичок, гігієна статевого життя, відпочинку та сну, індивідуального харчування, гігієна розумової праці, гігієна одягу та взуття та ін.

Гігієна порожнини рота

Підтримка чистоти тіла забезпечує нормальне функціонування шкіри.

Через шкіру шляхом випромінювання, випаровування та проведення організм втрачає понад 80 % тепла, що утворюється, що необхідно для підтримки теплової рівноваги. В умовах теплового комфорту через шкіру виділяється 10-20 г поту на годину, при тяжкому навантаженні та в дискомфортних умовах до 300-500 г і більше. Щодобово шкіра дорослої людини виділяє до 15-40 г шкірного сала, до складу якого входять різні жирні кислоти, білки та інші сполуки, відбувається злущування до 15 г ороговілих пластинок. Через шкіру виділяється значна кількість летких речовин, що входять до групи антропогазів та антропотоксинів, органічних та неорганічних солей, ферментів. Все це може сприяти розмноженню на тілі бактерій та грибів. На шкірі рук знаходиться понад 90% загальної кількості мікроорганізмів, що обсіменяють поверхню тіла.

Шкіра людини виконує бар'єрну роль, бере участь у газообміні, бере участь у забезпеченні організму ергокальцеферолом.

Чиста шкіра має бактерицидні властивості - кількість мікробних тіл, нанесених на чисту шкіру, протягом 2 год знижується більш ніж на 80 %. Бактерицидність чистої шкіри у 20 разів більша, ніж немитої. Тому в санітарних цілях необхідно миття рук та обличчя вранці та перед сном, увечері обмивання ніг та не рідше 1 разу на тиждень обмивання всього тіла. Необхідно також обмивання зовнішніх статевих органів, яке є обов'язковим елементом щоденної особистої гігієни жінки. Абсолютно обов'язково миття рук перед їжею.

Волосся рекомендується мити приблизно 1 раз на тиждень при сухій шкірі та 1 раз на 3-4 дні – при жирній з використанням миючих засобів.

Мила є різновидом водорозчинних солей вищих жирних кислот, що містять поверхнево-активні речовини. Їх одержують шляхом нейтралізації вищих жирних кислот або омилення нейтральних жирів їдкими лугами (безводні натрієві мила – тверді, калієві – рідкі). Ступінь розчинності мила у воді залежить від того, солями яких жирних кислот воно є. Солі ненасичених жирних кислот мають більшу розчинність, ніж насичені.

Розрізняють туалетні, господарські, медичні та технічні мила.

Контактируя з епідермісом, луг, що міститься в милі, переводить білкову частину епідермісу в легкорозчинні лужні альбумінати, що видаляються при змиванні. Тому часте миття з милом сухої шкіри діє на неї несприятливо, посилюючи її сухість і свербіж, утворення лупи, випадання волосся.

Кількість вільного лугу в милах регламентується, й у туалетних милах має перевищувати 0,05 %. Додавання до мила ланоліну ("Дитячий", "Косметичний") пом'якшує дратівливу дію лугу. Відновленню кислої реакції шкіри, що володіє бактерицидною дією, сприяє ополіскування складами, що містять оцтову кислоту.

У процесі виробництва туалетні мила в залежності від їх призначення та товарної групи входять різні барвники, віддушки, лікувально-профілактичні та дезінфікуючі засоби. Гарячі мильні розчини (40-60 ° С) видаляють з інфікованої поверхні 80-90% мікрофлори.

В останні десятиліття поряд з милами для прання білизни та прибирання приміщень широко використовуються синтетичні миючі засоби (СМС), що є комплексними хімічними сполуками, головними компонентами яких є поверхнево-активні речовини (ПАР). Крім них, до складу СМС (у вигляді порошків, паст, рідин) входять відбілювачі, парфумерні ароматизатори, кальцинована сода та інші хімічні речовини. Так, наприклад, до складу СМС входять 20% суміші миючих речовин (алкілбензолсульфонати, алкілсульфонати), 40% натрію триполіфосфату, 26% натрію сульфату, 2% моноалкіламідів, карбоксиметилцелюлози, відбілювачі, парфумерні ароматизатори.

Високі бактеріостатичні та бактерицидні властивості мають вхідні до складу СМС катіоактивні речовини - дегмін, діоцил, пирігем та ін. У концентраціях більше 1% СМС можуть мати подразнюючу та алергенну дію. Не слід застосовувати СМС для пом'якшення води.

Основний спосіб гігієнічного догляду за порожниною рота - щоденне дворазове чищення зубів. Вона необхідна для своєчасного видалення зубного нальоту, уповільнює процес утворення зубного каменю, усуває неприємний запах із рота, зменшує кількість мікроорганізмів у ротовій порожнині. Для чищення зубів використовують зубні порошки та пасти. Головними компонентами зубних порошків є очищена крейда та різні добавки та віддушки. Очищаючі та масажні властивості порошків високі, проте їх недоліком у порівнянні з пастами є абразивна дія на емаль зубів.

Перевагою паст, що містять значно менше крейди, ніж порошки, є можливість створення різноманітних композицій складу. Існують гігієнічні та лікувально-профілактичні зубні пасти. До складу лікувально-профілактичних зубних паст вводяться різні біологічно активні речовини (вітаміни, рослинні екстракти, мінеральні солі, мікроелементи), що мають протизапальну, фторзаміщувальну дію.

Процес чищення зубів повинен тривати щонайменше 3-4 хв і включати 300-500 парних рухів вздовж (переважно) і впоперек.

Для оцінки чистоти зубів та інтенсивності нальоту на них рекомендується використовувати так званий гігієнічний індекс, який визначається в такий спосіб. За допомогою йодисто-калієвого розчину (КJ - 2 г, кристалічний йод - 1 г, Н₂Про - 4 мл), що наноситься на поверхню шести нижніх фронтальних зубів, оцінюється інтенсивність їх забарвлення в балах: відсутність забарвлення - 1 бал, сильне коричневе забарвлення - 5 балів. Індекс обчислюється за такою формулою:

К_ср = До_{п /}п,

де До_п-Сума балів;

п – кількість зубів.

Якщо До_ср менше 1,5 бала – оцінка хороша, від 2,6 до 3,4 бала – погана, більше 3,5 – дуже погана.

Фізична культура

Одним із найважливіших елементів особистої гігієни та здорового способу життя є фізична культура. Найпростішими видами фізичної культури повинні займатися всі здорові дорослі та діти. Для людей, які страждають на хронічні захворювання, фізичні вправи повинні бути адаптованими. Однак фізичне навантаження має бути індивідуалізованим і виходити з реального стану здоров'я, віку та підготовленості конкретної людини.

Для вирішення питання щодо ступеня функціональної підготовленості до фізичних вправ та контролю для їх виконання запропоновано різні тести. Одним із них є 12-хвилинний тест спортивного американського медика К. Купера. Він заснований на тому, що між пройденою дистанцією (км) та споживанням кисню (мл/кг хв) є зв'язок, що відображає функціональну підготовленість людини. Так, у віці 30-39 років поганою вважається підготовленість, при якій споживання кисню становить лише 25 мл/(кг хв), задовільною – від 30 до 40, відмінною – 38 мл/(кг хв) та більше. У віці від 17 до 52 років дистанцією при подоланні її протягом 12 хв і споживанням кисню характерна наступна залежність.

Таблиця 5.

Виходячи з цієї залежності, Купер запропонував (таблиця 5) критерії, засновані на визначенні довжини дистанції, яку випробуваний здатний пройти або пробігти за 12 хв, зберігаючи при цьому хороше загальне самопочуття і не відчуваючи сильної задишки, почастішання серцебиття та інших неприємних відчуттів.

Академік А. Амосов як тест пропонував оцінювати зміну вихідної частоти пульсу після 20 присідань у повільному темпі, з витягнутими вперед руками і широко розведеними колінами. Якщо пульс частішає лише на 25 % від вихідного, стан органів кровообігу хороший, на 20-25 % - задовільний, на 75 % і більше - незадовільне.

Ще один доспупний тест - зміна частоти пульсу та загального самопочуття при звичайному підйомі пішки на 4 поверх. Стан оцінюється як добрий, якщо частота пульсу не перевищує 100-120 за 1 хвилину, дихання вільне, легке, відсутні неприємні відчуття, задишка. Легка задишка характеризує стан як задовільний. Якщо вже на 3 поверсі виражена задишка, частота пульсу більше 140 в 1 хвилину, відзначається слабкість, то функціональний стан оцінюється як незадовільний.

Оцінювати самопочуття у процесі фізичних вправ можна за частотою пульсу, що вимірюється через 1-2 хв після завершення вправ. Частота пульсу має виходити межі так званої контрольної зони - не більше 75-85 % від контрольної цифри, одержуваної шляхом віднімання числа років від цифри 220. Наприклад, у віці 40 років контрольна цифра дорівнює 220 - 40 = 180; 75% від 180 становить 135, 85% - 153 (у віці 50 років відповідно 127,5 та 144,5). Фізична навантаження вбирається у функціональних можливостей, якщо фактична частота пульсу перебувають у межах, притаманних даного віку.

Найдавнішим, простим і доступним видом фізичної активності, які мають протипоказань практично переважної більшості людей, є ходьба. Енерговитрати при ходьбі зі швидкістю 3 км/год становлять 195 ккал/год, при швидкості 5 км/год - 390 ккал/год. Протягом доби кожна доросла людина може пройти щонайменше 8-10 тисяч кроків, що з темпі 90 кроків на хвилину становить приблизно 1-1,5 год ходьби, щонайменше 2 %, якої має бути на свіжому повітрі. Для непідготовлених початківців рекомендується (за Купером) програма тренуючої ходьби з поступовим збільшенням її дистанції та часу (на 75-му тижні приблизно 1 км протягом 1,5 хв, на 15-му - близько 6 км за 2,5 хв).

Другим найважливішим елементом фізичної культури є ранкова гігієнічна гімнастика (УГГ). На відміну від спеціальних видів гімнастики вправи УГГ є комплексом порівняно простих, коригуючих, загальнорозвиваючих і силових рухів, що впливають на основні групи м'язів тіла, без великої фізичної напруги. УГГ рекомендується проводити після сну перед водними процедурами, бажано на свіжому повітрі. Енерговитрати УГГ невеликі і становлять 80-90 ккал, проте значення її величезне, вона сприяє ефективній фізичній та розумовій діяльності протягом усього робочого дня.

загартовування

У вузькому значенні слова під гартуванням розуміють підвищення стійкості організму до впливу коливань температури повітря та води, вологості повітря, атмосферного тиску, сонячного випромінювання та інших фізичних факторів навколишнього середовища.

Загартовування підвищує адаптаційні можливості організму не лише до низьких та інших кліматичних факторів, але й до фізико-хімічних, біологічних, психологічних несприятливих впливів, знижує сприйнятливість до респіраторних та інших інфекційних захворювань, підвищує працездатність, сприяє формуванню позитивних психофізіологічних емоцій. Роль загартовування особливо велика для дітей та людей в умовах гіподинамії.

При проведенні процедур, що гартують, необхідно враховувати їх основні принципи:

1) поступовість (поступове збільшення інтенсивності та тривалості впливу гартуючого фактора);

2) систематичність (виконання гартують процедур не епізодично, а регулярно, за певною схемою);

3) комплексність (поєднання впливу кількох факторів, наприклад повітря та води);

4) індивідуалізований режим (характер, інтенсивність та режим загартовування з урахуванням індивідуальних особливостей людини – її віку, статі, стану здоров'я тощо).

Загартовування можна починати і проводити будь-якої пори року. Основними факторами, що гартують, є вода, повітря і сонячне випромінювання.

Загартовування повітрям

Найбільш поширеною формою загартовування повітрям є аеротерапія (повітряні ванни). Розрізняють теплі (температура від 30 до 25 ° С), прохолодні (20-14 ° С) та холодні (менше 14 ° С) повітряні ванни. При оцінці температурного режиму слід враховувати комплексний характер мікроклімату та орієнтуватися на ефективно-еквівалентні температури та вологості повітря, швидкості його руху та рівня випромінювання. Для більшої ефективності ванни слід приймати у максимально оголеному вигляді у тіні, на спеціальних майданчиках (аераріях), не забруднених атмосферними викидами. Допустимою та ефективною формою загартовування верхніх дихальних шляхів є сон взимку у приміщенні з відкритою кватиркою.

Гартування повітрям доцільно поєднувати з фізичними вправами.

Розрізняють 4 ступеня холодового впливу повітря - від слабо тренуючого (3-18 ккал/м²)до максимально тренуючого гартуючого (6-72 ккал/м² поверхні тіла).

Загартовування водою є дуже потужним, ефективним та різноманітним за формою видом загартовування. Загартовування водою засноване на високій тепловіддачі тіла людини, оскільки вода має теплоємність, що значно перевищує (в 10-20 разів) теплоємність повітря з тією ж температурою.

Для гартування можуть застосовуватися ванни, купання, душі, обливання, обтирання, ванни для ніг та інші водні процедури. За температурним режимом розрізняють такі види процедур: холодні (менше 20 ° С), прохолодні (20-30 ° С), індиферентні (34-36 ° С), теплі) 37-39 ° С), гарячі (понад 40 ° С) .

Дуже корисний звичайний і особливо контрастний душ. Його доцільно проводити в поперемінному температурному режимі, що поступово змінюється (від 35-20 °С до 45-10 °С), тривалістю 0,5-2 хв.

Обливання можна використовувати в якості самостійної процедури, що гартує (знижуючи температуру від 30 °С до 15 °С) з обов'язковим подальшим розтиранням тіла, що посилює тренуючу дію на судини.

Гігієна одягу

Важливою складовою особистої гігієни є гігієна одягу.

За висловом Ф. Ф. Ерісмана, одяг є своєрідним кільцем захисту від несприятливих природних умов, механічних впливів, що оберігає поверхню тіла від забруднення, надлишкового сонячного випромінювання, інших несприятливих факторів побутового та виробничого середовища.

В даний час в поняття пакету одягу входять такі основні компоненти: білизна (1-й шар), костюми та сукні (2-й шар), верхній одяг (3-й шар).

За призначенням та характером використання розрізняють одяг побутовий, професійний (спецодяг), спортивний, військовий, лікарняний, обрядовий і т.д.

Повсякденний одяг повинен відповідати наступним основним гігієнічним вимогам:

1) забезпечувати оптимальний надійний мікроклімат та сприяти тепловому комфорту;

2) не ускладнювати дихання, кровообіг та рухи, не зміщувати та не здавлювати внутрішні органи, не порушувати функцій опорно-рухового апарату;

3) бути досить міцною, легко очищатися від зовнішніх та внутрішніх забруднень;

4) не містити токсичних хімічних домішок, що виділяються в зовнішнє середовище, не володіти несприятливо впливають на шкіру і людський організм в цілому фізичними і хімічними властивостями;

5) мати порівняно невелику масу (до 8-10% маси тіла).

Найважливішим показником якості одягу та його гігієнічних властивостей є надійний мікроклімат. При температурі навколишнього середовища 18-22 ° С рекомендуються такі параметри мікроклімату: температура повітря - 32,5-34,5 ° С, відносна вологість - 55-60 %.

Гігієнічні властивості одягу залежить від поєднання низки чинників. Головні з них - вид тканини, характер її вироблення, крій одягу. Для виготовлення тканини використовуються різні волокна – натуральні, хімічні штучні та синтетичні. Натуральні волокна можуть бути органічними (рослинними, тваринами) та неорганічними. До рослинних (целюлозних) органічних волокон відносяться бавовна, льон, сизаль, джут, пенька та інші, до органічних волокон тваринного походження (білкових) - шерсть і шовк. Для виготовлення деяких видів спецодягу можуть використовуватися неорганічні (мінеральні) волокна, наприклад, азбест.

В останні роки все більшого значення набувають хімічні волокна, які також поділяють на органічні та неорганічні. Основну групу волокон хімічного походження складають органічні. Вони можуть бути штучними та синтетичними. До штучних волокон відносяться віскозні, ацетатні, тріацетатні, казеїнові і т. д. Їх одержують при хімічній переробці целюлози та інших вихідних матеріалів природного походження.

Синтетичні волокна одержують шляхом хімічного синтезу з нафти, вугілля, газу та іншої органічної сировини. За походженням та хімічною структурою виділяють гетероцидні та карбоцидні синтетичні волокна. До гетероцидних відносяться поліамідні (капрон, нейлон, перлон, ксилон та ін.), поліефірні (лавсан, терилен, дакрон), поліуретанові, до карбіцидних - полівінілхлоридні (хлорин, вінол), полівінілспиртові (вінілон, куралон), поліакрилнітри ).

Гігієнічні переваги чи недоліки тих чи інших тканин насамперед залежить від фізико-хімічних властивостей вихідних волокон. Найбільш важливе гігієнічне значення з цих властивостей мають повітро-, паропроникність, вологоємність, гігроскопічність, теплопровідність.

Повітропроникність характеризує здатність тканини пропускати через свої пори повітря, від чого залежить вентиляція надійного простору, конвекційна віддача тепла з поверхні тіла. Повітропроникність тканини залежить від її структури, пористості, товщини та ступеня зволоження. Повітропроникність тісно пов'язана із здатністю тканини поглинати воду. Чим швидше заповнюються вологою пори тканини, тим менше вона стає повітропровідною. При визначенні ступеня повітропроникності стандартним вважається тиск 49 Па (5 мм вод. ст.).

Повітропроникність тканин побутового призначення коливається від 2 до 60 000 л/м² при тиску 1 мм вод. ст. За ступенем повітропроникності розрізняють вітрозахисні тканини (повітропроникність 3,57-25 л/м²) з малою, середньою, високою та дуже високою повітропроникністю (понад 1250,1 л/м²).

Паропроникність характеризує здатність тканини пропускати через пори водяну пару. Абсолютна паропроникність характеризується кількістю водяної пари (мг), що проходять протягом 1 год через 2 см 2 тканини при температурі 20 ° С та відносній вологості 60 %. Відносна паропроникність - відсоткове відношення кількості водяної пари, що пройшли через тканину, до кількості води, що випарувалася з відкритої посудини. Для різних тканин цей показник коливання від 15 до 60%.

Випаровування поту з поверхні тіла - один із головних способів тепловіддачі. В умовах теплового комфорту з поверхні шкіри протягом 1 години випаровується 40-50 г вологи. Виділення поту понад 150 г/год пов'язане із тепловим дискомфортом. Такий дискомфорт виникає і при тиску пари в просторі простору понад 2 ГПа. Тому хороша паропроникність тканини є одним із факторів забезпечення теплового комфорту.

Видалення вологи через одяг можливе шляхом дифузії водяної пари, випаровування з поверхні зволоженого одягу або випаровування конденсату поту з шарів цього одягу. Найбільш кращим шляхом видалення вологи є дифузія водяної пари (інші шляхи збільшують теплопровідність, знижують повітропроникність, зменшують пористість).

Одним з найбільш важливих у гігієнічному відношенні властивостей тканини є її гігроскопічність, що характеризує здатність волокон тканини поглинати водяні пари їхнього повітря та з поверхні тіла та утримувати їх за певних умов. Найбільшу гігроскопічність мають вовняні тканини (20 % і більше), що дозволяє їм зберегти високі теплозахисні властивості навіть при зволоженні. Мінімальну гігроскопічність мають синтетичні тканини. Важливою характеристикою тканин (особливо використовуваної для виготовлення білизни, сорочково-сукневих виробів, рушників) є їхня здатність вбирати крапельно-рідку вологу. Оцінюють цю здатність по капілярності тканини. Найбільш висока капілярність у бавовняних та лляних тканин (110-120 мм/год і більше).

У звичайних температурно-влажностных умовах бавовняні тканини утримують 7-9%, лляні - 9-11%, вовняні - 12-16%, ацетатні - 4-5%, віскозні - 11-13%, капронові - 2-4%, лавсанові - 1%, хлоринові – менше 0,1% вологи.

Теплозахисні властивості тканини визначаються теплопровідністю, яка залежить від її пористості, товщини, характеру переплетення волокон тощо. буд. Теплопровідність тканин характеризує тепловий опір, визначення якого необхідно виміряти величину теплового потоку і температуру шкіри. Щільність теплового покриву визначається кількістю тепла, що втрачається з одиниці поверхні тіла за одиницю часу, конвекцією та радіацією при градієнті температури на зовнішній та внутрішній поверхні тканини, що дорівнює 1 °С, і виражається у Вт/м².

Як одиниця теплозахисної здатності тканини (здатність знижувати щільність теплового потоку) прийнята величина сlо (від англ. сlothes - "одяг"), яка характеризує теплоізоляцію кімнатного одягу, рівну 0,18 ° С м/² ч/ккал. Одна одиниця сlо забезпечує стан теплового комфорту, якщо теплоутворення людини, що спокійно сидить, становить приблизно 50 ккал/м.²год, а навколишній мікроклімат характеризується температурою повітря 21 °С, відносною вологістю 50 %, швидкістю руху повітря 0,1 м/с.

Волога тканина має високу теплоємність і тому значно швидше поглинає тепло від тіла, сприяючи його охолодженню та переохолодженню.

Крім перерахованих, важливе гігієнічне значення мають такі властивості тканини, як здатність пропускати ультрафіолетове випромінювання, відбивати видиме випромінювання, час випаровування вологи з поверхні тіла. Ступінь прозорості синтетичних тканин для УФ-випромінювання становить 70%, для інших тканин ця величина значно менша (0,1-0,2%).

Основною гігієнічною гідністю тканин з натуральних волокон є їхня висока гігроскопічність і хороша повітропровідність. Саме тому бавовняні та лляні тканини використовують для виготовлення білизни та білизняних виробів. Особливо великі гігієнічні переваги вовняних тканин - їх пористість становить 75-85%, мають високу гігроскопічність.

Віскозні, ацетатні та тріацетатні тканини, одержувані шляхом хімічної обробки деревної целюлози, характеризуються високою здатністю сорбувати на своїй поверхні водяні пари, вони мають високу вологопоглинання. Однак для віскозних тканин характерна тривала випаровуваність, що спричиняє значні тепловтрати з поверхні шкіри і може призвести до переохолодження.

Ацетатні тканини за своїми властивостями близькі до віскозних. Однак їх гігроскопічність і вологоємність значно нижчі, ніж у віскозних, при їх носінні утворюються електростатичні заряди.

Особливу увагу гігієністів останніми роками привертають синтетичні тканини. Нині понад 50 % видів одягу виготовляються із застосуванням. Ці тканини мають ряд переваг: вони мають хорошу механічну міцність, стійкі до стирання, впливу хімічних і біологічних факторів, мають антибактеріальні властивості, еластичність і т. д. До недоліків слід віднести низьку гігроскопічність і, як наслідок, піт не вбирається волокнами накопичується в повітряних порах, погіршуючи повітрообмін та теплозахисні властивості тканини. За високої температури навколишнього середовища створюються умови для перегріву організму, а за низької - для переохолодження. Синтетичні тканини здатні поглинати воду у 20-30 разів менше, ніж вовняні. Чим вище вологопроникність тканини, тим гірші її теплозахисні властивості. Крім того, синтетичні тканини здатні утримувати неприємні запахи, гірше відмити, ніж натуральні. Можливі деструкція компонентів волокон внаслідок їхньої хімічної нестабільності та міграція сполук хлору та інших речовин у навколишнє середовище та надійний простір. Міграція, наприклад, формальдегідвмісних речовин триває протягом декількох місяців і здатна створювати концентрацію, яка в кілька разів перевищує ГДК для атмосферного повітря. Це може призвести до шкірно-резорбтивного, дратівливого та алергенного впливу.

Електростатична напруга при носінні одягу із синтетичних тканин може бути до 4-5 кВ/см за норми не більше 250-300 В/см. Не слід використовувати синтетичні тканини для білизни новонароджених, дітей ясельного, дошкільного та молодшого шкільного віку. При виготовленні повзунків та колготок допускається додавання не більше 20% синтетичних та ацетатних волокон.

Основні гігієнічні вимоги до тканин різного походження представлені у таблиці 6.

Таблиця 6. Гігієнічні вимоги до різних видів тканин.

Гігієнічні вимоги до різних компонентів пакету одягу

Компоненти пакету одягу виконують різні функції, тому різні гігієнічні вимоги до тканин, з яких вони виготовляють.

Перший шар пакету одягу – білизна. Основне фізіолого-гігієнічне призначення цього шару – поглинання поту та інших виділень шкіри, гарна вентиляція між шкірою та білизною. Тому тканини, з яких виготовляється білизна, повинні мати високу гігроскопічність, бути гідрофільними, повітро- і паропроникними. Найкраще цим вимогам відповідають натуральні тканини. Другий шар одягу (костюми, сукні) повинен забезпечити створення оптимального надійного мікроклімату, сприяти видаленню випарів та повітря з білизни та відповідати характеру виконуваної роботи. У гігієнічному відношенні найважливішою вимогою до другого шару одягу є його висока паропроникність. Для виготовлення костюмів та інших видів другого шару можна використовувати як натуральні тканини, так і синтетичні. Найбільш доцільними є змішані тканини (наприклад, лавсан у суміші з вовною), що володіють поліпшеними сорбційними властивостями, зниженою електризуванням, високою паропроникністю, низькою теплопровідністю, що поєднуються з хорошими експлуатаційними якостями та зовнішнім виглядом.

Основне функціональне призначення третього шару (верхнього одягу) – захист від холоду, вітру, несприятливих погодних умов. Тканини для цього шару повинні мати низьку теплопровідність, велику вітростійкість, вологонепроникність (низьку гігроскопічність), міцність на стирання. Цим вимогам відповідають натуральні або синтетичні хутра. Доцільно використовувати комбінації різних тканин (наприклад, поєднувати верхній вітро- та вологозахисний шар із синтетичної тканини з теплоізоляційною прокладкою із суміші штучного та натурального хутра, вовни).

Для виготовлення лікувальної трикотажної білизни раніше широко застосовувалося хлоринове штапельне волокно. Хлоринова білизна має гарні теплозахисні властивості і завдяки так званому трибоелектричному ефекту (накопичення електростатичного заряду на поверхні матеріалу в результаті його тертя про шкіру) благотворно впливає на хворих на ревматизм, радикуліт. Ця білизна має високу гігроскопічність і в той же час повітро- і паропроникна. Недолік хлоринової білизни - його нестійкість до прання за високої температури. У цьому відношенні перевага має лікувальну білизну з полівінілхлориду.

Розроблено та знаходить застосування антимікробну білизну. Як бактерицидні засоби для антимікробної білизни можуть застосовуватися препарати нітрофуранового ряду.

Додаткові вимоги висуваються до дитячого одягу. Внаслідок менш досконалого механізму терморегуляції, значно більшого питомого відношення величини поверхні тіла до одиниці його маси у дітей, ніж у дорослих, більш інтенсивного периферичного кровообігу (велика маса крові протікає в периферичних капілярах) вони легше охолоджуються в холодну пору року та перегріваються у літню. Тому дитячий одяг повинен мати більш високі теплоізоляційні властивості взимку і сприяти тепловіддачі влітку. При цьому важливо, щоб одяг не був громіздким, не перешкоджав рухам, не викликав порушень у кістково-м'язових тканинах та зв'язках. У дитячому одязі має бути мінімальна кількість рубців, швів, крій має бути вільним.

Відмінності у природно-кліматичних умовах у Росії визначають і гігієнічні вимоги до одягу. Виділено 16 зон із різними вимогами до теплозахисних властивостей одягу. Так, наприклад, для зони змішаних і широколистяних лісів середньої смуги європейської частини Росії комфортний стан у літню пору забезпечує одяг теплозахистом 0,1-1,5 сlо, у зимовий - 3-5 сlо залежно від характеру та тяжкості роботи.

Гігієна взуття

За призначенням виділяють взуття побутове, спортивне, спеціальне робоче, дитяче, військове, лікувальне і т.д.

Взуття має відповідати наступним гігієнічним принципам:

1) мати низьку теплопровідність, забезпечувати оптимальний мікроклімат взуттєвого простору, його вентиляцію;

2) бути зручною у використанні, не порушувати кровопостачання, зростання та формування кістково-м'язових елементів стопи, не ускладнювати свободу рухів при ходьбі, заняттях фізкультурою та трудових процесів, забезпечувати захист стоп від несприятливих фізичних, хімічних та біологічних впливів;

3) не виділяти у взуттєвий простір хімічні речовини в концентраціях, здатних у реальних умовах експлуатації надавати несприятливий вплив (шкірно-дратівливий, резорбтивний, алергенний тощо) на шкіру стопи та організм у цілому;

4) відповідати віковим та іншим фізіологічним особливостям організму;

5) легко чиститись і висушуватись, тривалий час зберігати початкову конфігурацію та гігієнічні властивості.

Гігієнічні властивості взуття залежать від матеріалу, з якого він виготовлений, відповідності розмірів та конфігурації стопи, конструктивних особливостей та експлуатаційних якостей. Для виготовлення взуття використовують різні натуральні та штучні матеріали. Показники, за якими судять про переваги або недоліки того чи іншого матеріалу, збігаються з тими, що характеризують гігієнічні властивості тканин одягу - теплопровідність, вологопоглинання, повітро- та паропроникність.

Хороші гігієнічні властивості мають матеріали з натуральної шкіри. Вони еластичні, помірно повітропроникні, мають низьку теплопровідність, не виділяють у взуттєвий простір шкідливі хімічні речовини. Це дуже важливо, тому що навіть при помірному фізичному навантаженні стопа дорослої людини може виділяти від 2 до 5 г поту в 1 год. Стопи найбільш схильні до охолодження. Оптимальною для збереження балансу між теплоутворенням та тепловіддачею всередині взуття вважається температура 18-22 ° С, відносна вологість повітря – 40-60 %.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Посібник з комунальної гігієни. Том I / За редакцією професора В. А. Рязанова. М: Медгіз. 1961.

2. Марзєєв А. Н., Жаботинський В. М. Комунальна гігієна. М: Медгіз. 1979.

3. Пивоваров Ю. П. Гігієна та екологія людини: Курс лекцій. М: ВУНМЦ МОЗ РФ. 1999.

4. СанПіН 2.1.5.980-00 "Гігієнічні вимоги до охорони поверхневих вод".

5. СанПіН 2.1.4.1175-02 "Гігієнічні вимоги щодо якості води нецентралізованого водопостачання. Санітарна охорона джерел".

6. СанПіН 2.1.5.1059-01 "Гігієнічні вимоги щодо охорони підземних вод від забруднення".

7. СанПіН 2.1.4.1074-01 "Питна вода. Гігієнічні вимоги до якості води централізованих систем питного водопостачання. Контроль якості".

8. Методи контролю та управління санітарно-епідеміологічним благополуччям дітей та підлітків: Керівництво для студентів медико-профілактичних факультетів вищих медичних навчальних закладів / Н. Д. Бобрищева-Пушкіна, Т. Ю. Вишневська, В. Р. Кучма та ін. / Під редакцією проф. В. Р. Кучми М.: ВУНМЦ МОЗ РФ, 1999. 606 с.

9. Методи дослідження фізичного розвитку дітей та підлітків у популяційному моніторингу: Посібник для лікарів / Авт.: А. А. Баранов, В. Р. Кучма, Ю. А, Ямпільська та ін. // За ред. академіка РАМН А. А. Баранова та проф. В. Р. Кучми. М: Союз педіатрів Росії, 1999. 226 с.

10. В. Р. Кучма. Фізичний розвиток, стан здоров'я та спосіб життя дітей Приполяр'я / В. Р. Кучма, Б. М. Раєнгулов, Н. А. Скобліна. М: НЦЗД РАМН, 1999. 200 с.

11. В. Р. Кучма. Посібник з гігієни та охорони здоров'я школярів / В. Р. Кучма, Г. Н. Сердюковська, А. К. Дьомін. М.: Ріс. Асоціація громадського здоров'я, 2000. 152 с.

12. Оцінка фізичного розвитку та стану здоров'я дітей та підлітків, вивчення медико-соціальних причин формування відхилень у здоров'я: Методичні рекомендації ДК СЕН РФ № 01-19/31-17 від 17.03.1996 р. М.: ДК СЕН, 1996. 55 с.

13. СН 2.2.4/2.1.8.5622-96 "Шум на робочих місцях, у приміщеннях житлових, громадських будівель та на території житлової забудови".

14. СН 2.2.4/2.1.8.566-96 "Виробнича вібрація, вібрація у приміщеннях житлових та громадських будівель".

15. Г. І. Рум'янцев. Гігієна. М., 2000.

16. Ю. П. Пивоваров. Гігієна та екологія людини. М., 1999.

17. Ю. П. Пивоваров. Керівництво до лабораторних та практичних занять з гігієни та основ екології людини. М., 1998.

Автори: Єлісєєв Ю.Ю., Луцевич І.М., Жуков А.В., Клещина Ю.В., Данилов О.М.

Рекомендуємо цікаві статті розділу Конспекти лекцій, шпаргалки:

▪ Нотаріат. Шпаргалка

▪ Соціологія. Шпаргалка

▪ Історія культури. Конспект лекцій

Дивіться інші статті розділу Конспекти лекцій, шпаргалки.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Тварини відчувають магнітне поле завдяки бактеріям 16.09.2020

Багато тварин, включаючи птахів та риб, демонструють здатність до магніторецепції - сприйняття магнітного поля Землі. Птахам вона дозволяє мігрувати на великі відстані, а черепахам - повертатися для кладки на той самий пляж. Це "шосте почуття", за деякими даними, доступне і людям, хоча в дуже слабкій формі.

Однак природа магніторецепції залишається недостатньо вивченою. Команда дослідників з Ізраїлю та Великобританії на чолі з Йоні Вортманом (Yoni Vortman) зовсім пов'язує її із симбіотичними бактеріями, що мешкають у тілі тварини та здатними синтезувати магнітні частинки. Таке справді спостерігається у деяких нижчих протист.

Для того, щоб перевірити цю незвичайну гіпотезу, Вортман та його колеги провели дослідження з використанням великої метагеномної бази MG-RAST. Метагеномні зразки, забрані з довкілля, вивчають як ціле - набір всіх геномів присутніх тут організмів. Це дозволяє знаходити і можливі зв'язки між ними.

Автори шукали гени відомих магнітотактичних бактерій і виявили їх у зразках, пов'язаних з деякими тваринами, здатними до магніторецепції. Так, сліди Magnetobacterium bavaricum асоціювалися з різними видами пінгвінів, а також з головастою морською черепахою. А для ссавців – різних видів кажанів, а також гладких китів – виявилися характерними бактерії пологів Magnetospirillum та Magnetococcus.

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Охорона праці. Добірка статей

▪ стаття Магдалина, що кається. Крилатий вислів

▪ стаття Чому жінка-фараон Хатшепсут носила бороду? Детальна відповідь

▪ стаття Обсяг легень. Дитяча наукова лабораторія

▪ стаття Розрахунок RC-фільтрів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Мікросхеми. Операційні підсилювачі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт