Вплив деяких чинників природного середовища на здоров’я і працездатність людини

До чинників, які формують, характеризують погоду і впливають на людину, відносять інтенсивність сонячної радіації, сонячну активність, геомагнітну активність, електромагнітні коливання, метеорологічні чинники: атмосферний тиск, температуру та відносну вологість повітря, швидкість та напрямок руху повітряних мас та ін.

На стан організму людини значно впливають процеси, що протікають на Сонці та міжпланетні коливання електромагнітного поля (ЕМП).

Міжпланетне магнітне поле (ММП) в основному визначається полем Сонця і має сенсорну структуру. Протягом кількох днів ММП в площині екліптик має напрямок до Сонця (від’ємний сектор) або від Сонця (додатній сектор). Цей напрямок змінюється під впливом явищ, що протікають на Сонці. Зміна знаку ММП на поверхні Землі супроводжується змінами в характері багатьох географічних явищ і в організмі людини. Доведено, що існує причинно-наслідковий ланцюг, який впливає на здоров’я і працездатність людини – "Сонячна активність  збурення магнітосфери і тропосфери  зростання напруги ЕМП Землі  реакція організму".

У роки підвищеної сонячної активності спостерігається значне посилення циркуляції повітряних мас, зіткнення теплих і холодних. Контрасти між масами повітря, що рухаються, зростають, на межі їх зустрічей з’являються величезні циклони і антициклони. В роки максимуму сонячних плям спостерігаються коливання атмосферного тиску. Одинадцятирічний цикл сонячних плям повторюється незмінно. Протягом 4-5 років їх кількість зростає до максимуму, після цього впродовж 6-7 років знижується до мінімуму. Потім усе повторюється спочатку. Посухи завжди мають причину астрономічного характеру. Появу факелів на Сонці дає підвищення температури. Як бачимо, залежність атмосферних процесів від сонячної активності закономірна.

Під час вибухів на поверхні Сонця з’являються вогнища і Сонце викидає корпускулярні потоки, які складаються з однакової кількості часток із зарядами протилежних знаків. Момент приходу цих часток на Землю із Сонця визначає початок магнітної бурі.

При магнітних бурях самопочуття людини погіршується. У багатьох людей змінюється артеріальний тиск, посилюються гальмівні процеси у центральній нервовій системі, сповільнюються рефлекси, кількість серцево-судинних криз збільшується в середньому в 1,5 рази.

Доведено, що коли над Землею вирує магнітна негода, у людини в чотири рази знижується швидкість реакцій і одночасно зростає частота помилкових дій. Найбільша кількість інфарктів припадає на перші три доби від моменту розвитку бурі.

Відомо, що короткі хвилі УФВ Сонця згубно впливають на живий організм, вони поглинаються нуклеїновими кислотами, що призводить до генетичних мутацій, водночас збільшується кількість злоякісних утворень – рак, саркома, лейкоз.

Своєчасна інформація про несприятливі дні, магнітні бурі, дні підвищеної сонячної активності допомагає підвищити ефективність профілактики захворювань. У засобах масової інформації містяться повідомлення про магнітно-активні дні. Астрологи стверджують про вплив розташування небесних світил на стан здоров’я людини і працездатність. Такий вплив визначається часом та місцем народження людини. Також встановлений міцний зв’язок між смертю, народжуваністю та сонячною активністю.

Не останню роль у розвитку розладів стану здоров’я людини відіграють коливання температури і відносної вологості повітря. Для середньої здорової людини індекс комфорту чи дискомфорту в тиху погоду може бути виражений власне через температуру і відносну вологість повітря. В умовах низької відносної вологості більшості людей здається, що температура нижча, ніж насправді, і навпаки. Встановлено, що коли температура перевищує 38⁰ С, більшості людей стає спекотно від рівня вологості. Коли відносна вологість перевищує за такої температури 30%, то умови можна назвати гнітючими. Температура 28⁰С стає гнітючою, якщо вологість перевищує 70%.

Вплив високої температури на організм супроводжується змінами імунобіологічної реактивності організму (у крові утворюються особливі антитіла, які викликають склеювання і загибель власних еритроцитів). Розвивається анемія, а також гіповітамінози по групах С і В (вітаміни втрачаються з потом).

При тривалій дії низьких температур спостерігається переохолодження (гіпотермія). При цьому пригнічується ЦНС, що понижує чутливість нервових клітин до нестачі кисню і подальшого пониження температури; послаблюється обмін речовин, що також зменшує потребу у кисню, імунна система нормально не функціонує, що може призвести врешті до загибелі організму. Особливо небезпечні для здоров’я людини несподівані підвищення температури. До них найбільш чутливі хворі на серцево-судинні захворювання та люди похилого віку, смертність яких за таких умов різко зростає.

Небезпечним для здоров’я людини являється підвищення атмосферного тиску і особливо його зниження до нормального. При пониженому атмосферному тиску спостерігається збільшення частоти дихання, серцевих скорочень, деяке зниження артеріального тиску. Це пов’язане із кисневим голодуванням, яке обумовлене тим, із пониженням атмосферного тиску понижається і парціальний тиск кисню. Тому при нормальному функціонуванні органів дихання і кровообігу в організм надходить менша кількість кисню.

Високий атмосферний тиск призводить до зниження частоти пульсів і зниження мінімального артеріального тиску. Іноді спостерігається більше рідке, але глибоке дихання, зниження слуху, появи сухості слизових оболонок. Ці зміни незначні і зникають.

Провісники стихійних природних лих

Спостерігаючи поведінку тварин і реакцію рослин на зміни метеорологічних умов, люди з давніх-давен помічали зв’язок між явищами природи і накопичували різні прогностичні прикмети. Люди, які постійно спілкуються з природою, порівняно легко передбачають зміни погоди за різними ознаками. Орієнтирами для них є небо, сонце, зірки, вологість повітря, хмари, туман, вітер, роса та інші явища природи.

Живі барометри

Птахи можуть своєю поведінкою провіщати дощ і ясну погоду, холод і тепло, вітер і бурю. Вони чутливо вловлюють зміну атмосферного тиску, температури і вологості повітря, послаблення сонячної радіації, зміну електричного поля в атмосфері перед грозою і відповідним чином реагують на це все.

Ластівки літають низько над землею – на дощ і вітер. Це пояснюється тим, що перед дощем повітря стає вологішим, ніжні і тоненькі крильця комах набрякають, важчають і тягнуть їх донизу. Ластівки хапають їх над самою землею.

Горобці перед дощем принишкли, сидять, настовбурчивши пір’я. Перед наближенням морозів за декілька днів горобці збирають пух, пір’я біля курників і тягнуть до своїх схованок попід дахами, утеплюючи їх.

Буває таке, що ще сяє сонце, а білок у лісі вже не видно. Вони вловлюють зниження атмосферного тиску і заздалегідь готуються до зими.

Спів жайворонка високо в небі – провіщення гарної погоди впродовж дня; а коли сидять і мовчать – на дощ. Якщо дятел стукає дзьобом у сук гарного літнього дня – значить, буде дощ (комахи перед дощем забиваються у сховища під кору, і дятел їх там легко знаходить).

Чайки перед штормом залишаються на березі, відшукуючи мізерну поживу. Тихої погоди, коли море спокійне, альбатроси сідають на воду і відпочивають.

Добрими синоптиками являються і свійські тварини. Собака щулиться і лежить клубочком – на холод, а простягається на землі – на тепло.

Якщо бджоли вилітають із вулика, але не летять далеко від нього, залишаються поблизу – невдовзі піде дощ. Іноді буває, що бджоли сидять у вулику і дзижчать – найближчим часом піде дощ.

Якщо жаби сидять у воді, дощу не буде. Якщо жаби вилізають із води, стрибають уздовж берега – чекайте на дощ.

Якщо бджоли обліпили акацію – буде дощ. Якщо квіти смородини дуже запахли – чекайте дощу. Якщо в небі сонце, квіти кульбаб закриваються – буде дощ. Небо похмуре, по ньому пропливають хмари, а квіти кульбаб відкриті, значить дощу не буде. Будяк перед дощем перестає колотися.

Якщо хвойні дерева опускають свої гілки – буде дощ, піднімають – ясна погода.

Таких прикладів можна навести дуже багато. Народні прикмети можна практично застосовувати для виявлення змін погодних умов за різними ознаками.

Порядок виконання роботи

1. Вивчити будову і принцип роботи приладів

Термограф М-16А (рис.1.1) призначений для реєстрації в часі зміни температури навколишнього повітря в межах від - 35° до + 45°С. Принцип роботи приладу заснований на властивості біметалічної пластини змінювати радіус згину із зміною температури повітря.

Рис. 1.1 Механізм термографа:

1 - біметалічна пластинка, 2 - установчий гвинт, 3 - кронштейн, 4 - корпус, 5 - барабан, 6 - плата, 7 - стрілка з пером, 8 - стрілка, 9 - основний кронштейн, 10 - ключ, 11 - тяга, 12 - регулятор, 13 - важіль, 14 - вісь, 15 - коромисло, 16 - затискач, 17 - відмітчик часу.

Усередині барабану (5) розміщений годинниковий механізм, який обертається разом із ним довкола центральної осі, нерухомо закріпленої на платі (6) приладу. На барабані кріпиться паперова діаграмна стрічка за допомогою затискача 16.

Прилад обладнаний відмітчиком часу (17), який дає можливість за допомогою пера стрілки робити відмітки часу спостережень на діаграмній стрічці, не відкриваючи корпусу приладу. За допомогою установочного гвинта (2) забезпечується переміщення пера стрілки по всій висоті барабану. Годинниковий механізм заводиться ключем (10).

Гігрометр М-68 призначений для безпосереднього визначення відносної вологості повітря за шкалою приладу. Принцип роботи приладу заснований на здатності обезжиреного людського волосся скорочуватися в сухому і видовжуватися у вологому повітрі.

Гігрограф М-21А (рис.1.2) призначений для вимірювання і реєстрації відносної вологості повітря в часі в діапазоні від 30 до 100% при температурі повітря від -35° до +45°С. Принцип роботи гігрографа заснований на властивості обезжиреного жіночого волосся змінювати свою довжину із зміною відносної вологості повітря.

Пучок волосся за допомогою крючка з’єднаний з віссю. Циліндрична противага (4) втримує пучок волосся в натягнутому стані. Кінці пучка волосся закріплені в спеціальні втулки (6), а втулки закріплені в кронштейн (5). Всередині барабана є годинниковий механізм, який заводиться ключем (2). На барабані кріпиться спеціальна паперова стрічка, на якій відмітчик робить відмітки відносної вологості повітря.

Рис. 1.2. Механізм гігрографа

1 - барабан, 2 - ключ, 3 - передаточний механізм, 4 - противага, 5 - кронштейн, 6 - втулка, 7 - пучок волосся, 8 - гвинт, 9 - тяга, 10 - плата, 11 - стрілка з пером.

Установка пера стрілки здійснюється за допомогою гвинта (8). Всі вузли механізму приладу змонтовані на платі (10).

Психометр аспіраційний МВ-4М (рис.1.3) використовується для визначення відносної вологості і температури повітря. Діапазон вимірювання відносної вологості повітря при температурі від +5°С до +40°С становить від 10 до 100%; температури від -25°С до 50°С . Ціна поділки шкали термометрів становить 0,2⁰С. Психрометр складається із двох однакових ртутних термометрів (4, 6), які закріплені в термоутримувачі. Термоутримувач складається із трубки захисту (1), аспіраційної трубки і термозахисту (5). Резервуари термометрів знаходяться трубках захисту, між ними є повітряний зазор. Трубки захисту з’єднані аспіраційною чашкою (2) з повітропроводом (3), зверху якого закріплена аспіраційна головка (7). В головці розміщений вентилятор і механізм, який заводиться ключем.

Рис. 1.3. Психрометр аспіраційний

1 - трубки захисту (2), 2 - аспіраційна чашка, 3 - повітропровід, 4 - термометр змочений, 5 - термозахист, 6 - термометр сухий, 7 - аспіраційна головка.

Барометр-анероїд БР-52 використовується для вимірювання атмосферного тиску в межах від 960 до 1040 гПа (720-780 мм.рт.ст.). Барометр включає в себе механізм, який складається із анероїдних коробок, шкали і двох стрілок (показуючої і фіксуючої). У верхній частині корпусу є гвинт, що слугує для встановлення стрілки на відмітку шкали відповідно до даного атмосферного тиску. Шкала приладу відградуйована в паскалях (Па) і мм.рт.ст. Конструкція барометру передбачає його експлуатацію в настінному варіанті.

Барограф М-22А (рис.1.4) призначений для безперервної реєстрації зміни атмосферного тиску в наземних умовах в межах від 780 до 1060 гПа при температурі повітря від -10°С до +45°С. Принцип роботи приладу заснований на властивості анероїдних коробок реагувати на зміну атмосферного тиску із зміною своїх геометричних розмірів по висоті за рахунок деформації мембран. Деформація мембран анероїдних коробок (4), яка відбувається із зміною атмосферного тиску, за допомогою системи важелів з вісями і тяги (5) переміщує стрілку з пером (2) по діаграмній стрічці. Стрічка за допомогою затискача кріпиться на барабані годинникового механізму (1). Комплект анероїдних коробок закріплений на вільному кінці консольно закріпленої біметалічної пластини температурного; компенсатора, який змонтований на основній платі (5). Годинниковий механізм заводиться ключем (7).

Рис 1.4 Механізм барографа

1 - барабан, 2 - стрілка з пером, 3 - плата, 4 - анероїдна коробка, 5 - тяга, 6 - установочний гвинт, 7 - ключ, 8 - тяга

Баротермогігрометр БМ-2 призначений для вимірювання тиску, температури і відносної вологості повітря. Шкала атмосферного тиску відградуйована в гектопаскалях (гПа) і мм. рт. ст.

Анемометри (крильчатий АСО-3, чашковий МС-13) призначені для вимірювання швидкості руху повітря відповідно в межах 0,3-5 і 1,0 - 20,0 м/с.

Анемометр АСО-3 (рис.1.5) складається із колеса з алюмінієвими крилами, розташованими під кутом 45° до площини, перпендикулярній осі колеса. Це крильчатка (1). Вона насаджена на трубчату вісь (2), натяг якої здійснюється пружиною. На кінці трубчатої осі закріплений черв'як, який передає обертання вітроприйомника зубчатому редуктору лічильного механізму (3), а редуктор – трьом показуючим стрілкам. За допомогою аретира (4) лічильний механізм може вмикатися і вимикатися.

Вітроприймачем анемометра МС-13 (рис.1.6) являється 4-х чашкова вертушка (1), насаджена на вісь, на нижньому кінці якої нарізаний черв'як. Він зв'язаний з редуктором, який передає рух трьом показуючим стрілкам. Циферблат у цьому анемометрі, як і в анемометрі АСО-3, має три шкали: шкалу одиниць, сотень і тисяч. Відповідно є стрілки шкали одиниць (2), сотень (3) і тисяч (4). Вмикання і вимикання механізму здійснюється аретиром (5).

Рис. 1.5. Анемометр крильчастий АСО-3 1 - крильчатка; 2 - вісь крильчатки; 3 - лічильний механізм; 4 - аретир; 5 - ручка.

Рис.1.6. Анемометр чашковий МС-13 1 – вертушка; 2 – стрілка шкали одиниць; 3 – стрілка шкали сотень; 4 – стрілка шкали тисяч; 5 – аретир; 6 – гвинт.