Гигиена. Конспект лекций

1. Предмет и задачи гигиены

Гигиена (от греч. Hygieinos – здоровый) – наука, изучающая влияние условий, в которых находится человек, на его здоровье и разрабатывающая мероприятия по профилактике заболеваний, обеспечению оптимальных условий, сохранению здоровья.

Научной разработкой проблем сохранения здоровья и оптимизации условий труда занимается гигиена, а организацию и проведение санитарно-гигиенических и противоэпидемиологических мероприятий осуществляет санитарно-эпидемиологическая служба.

Основными задачами гигиены являются:

• разработка предупредительного и текущего санитарного надзора;

• разработка санитарного законодательства;

• обоснование гигиенических мероприятий по охране и оздоровлению окружающей среды, условий труда и отдыха;

• охрана здоровья детей и подростков;

• участие в разработке основ рационального питания;

• санитарная экспертиза качества пищевых продуктов и предметов бытового обихода.

Основой гигиены служат гигиенические нормативы – предельно допустимые концентрации (ПДК) и уровни (ПДУ), ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) для воздуха населенных мест и промышленных предприятий, воды, продуктов питания с целью создания наиболее благоприятных условий для сохранения здоровья и предупреждения заболеваний, обеспечения высокой работоспособности.

Гигиена как раздел медицины, изучающий связь и взаимодействие организма с окружающей средой, тесно соотносится со всеми дисциплинами, обеспечивающими формирование гигиенического мировоззрения врача: биологией, физиологией, микробиологией, клиническими дисциплинами. Это дает возможность широкого использования методов и данных этих наук в гигиенических исследованиях с целью изучения влияния факторов окружающей среды на организм человека и разработке комплекса профилактических мероприятий. Гигиеническая характеристика факторов среды и данные об их влиянии на здоровье в свою очередь способствуют более обоснованной диагностике заболеваний, патогенетическому лечению.

Гигиена включает в себя ряд разделов, каждый из которых охватывает самостоятельную область гигиенической науки и практики: коммунальная гигиена, гигиена труда, гигиена детей и подростков, гигиена питания, радиационная гигиена и др. Особое место занимает самостоятельная гигиеническая дисциплина – общая гигиена. Как пропедевтическая дисциплина общая гигиена раскрывает основные положения учения об окружающей среде, закономерностях влияния природных, бытовых, производственных факторов на здоровье и заболеваемость населения, а также определяет направление оздоровительных мероприятий.

2. Гигиеническая методология. Санитарно-гигиенические исследования

Изучение взаимодействия организма и окружающей среды производится посредством гигиенической методологии, охватывающей сумму методов и методик.

В гигиене и санитарии используется ряд методов оценки факторов окружающей среды – это методы санитарного обследования и описания, физические, химические и биологические методы, а также методы санитарной экспертизы. Одновременно используются методы исследования, с помощью которых можно выявить влияние на организм факторов окружающей среды. К ним относятся эпидемиологические, санитарно-статистические, клинические методы, а также гигиенический эксперимент.

Комплекс санитарно-гигиенических исследований условий жизни населения начинается обычно с санитарного описания. По результатам углубленного санитарного обследования разрабатывается план мероприятий по устранению недостатков и их отрицательного влияния на здоровье и санитарные условия жизни. Так, например, осмотр водоемов позволяет открыть возможные источники загрязнения воды, наметить пути к пресечению дальнейшего загрязнения, определить дебит водоисточника и др.

Метод санитарного описания также широко используется при изучении условий жизни в населенных местах – жилищных, производственных, бытовых и др. Санитарному описанию подвергаются объекты окружающей среды, условия жизни и труда. К ним относятся: водоисточники, почва, воздушная среда, пищевые продукты, жилье, места труда и отдыха, больничные и школьные учреждения и др.

1. Физические и химические методы

Следует помнить, что санитарное описание не дает количественную характеристику и дополняется более точными физическими, химическими, биологическими и другими методами исследования.

С помощью физических методов исследования характеризуется температура, влажность, скорость движения, электрическое состояние воздуха, барометрическое давление, все виды лучистой энергии. Физические методы широко применяются в коммунальной гигиене при оценке климата населенных мест, в гигиене труда для характеристики метеорологических условий в производстве, различных видов излучений. Физические методы используются в определении химического состава и структуры вещества в виде спектрографического анализа. С помощью люминесцентного анализа можно определить качество пищевых продуктов.

Химические методы в санитарно-гигиенических исследованиях используются при изучении химического состава воздуха, воды, пищевых продуктов; они широко применяются для определения ядохимикатов, различных синтетических веществ и разнообразных токсичных веществ, поступающих в биосферу. Важнейшей особенностью химических методов является их высокая чувствительность, позволяющая определить в некоторых случаях миллионные доли миллиграмма вещества на единицу объема воздуха, воды или единицу массы какого-либо продукта. С помощью химических методов при санитарно-гигиенических исследованиях определяются примеси, не свойственные природному составу среды, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на организм, служить показателем санитарного неблагополучия изучаемого объекта: наличие в воздухе оксида углерода, диоксида серы и др.

2. Биологические методы. Эпидемиологический метод. Санитарно-статистические методы

Под биологическими методами следует понимать исследования объектов окружающей среды, в процессе которых определяется наличие микро– и макро организмов и веществ животного и растительного происхождения, характеризующих санитарное состояние объекта.

Примером подобного анализа может служить биологическое исследование воды, продуктов питания.

Биологические методы в практике санитарно-гигиенических исследований, как разновидность биологического исследования, часто имеют первостепенное значение, поскольку определяют не только общую обсемененность изучаемого объекта, но также выделяют и идентифицируют санитарно-показательные микроорганизмы.

Эпидемиологический метод – это совокупность методик изучения состояния здоровья населения под влиянием различных эндогенных (генетических, возрастных и др.) или экзогенных (социальных, природных) факторов. Эпидемиологический метод позволяет изучать здоровье коллектива или же населения города, района, области путем анализа определенных учетных и отчетных медицинских документов, проведения медицинских осмотров в амбулаторных и стационарных условиях с последующим расчетом показателей, характеризующих здоровье населения. При этом динамические наблюдения за здоровьем определенного контингента называются «продольными», а одномоментные – «поперечными». В зависимости от направленности наблюдения «продольные» исследования разделяются на ретроградные, изучающие произошедшие события, или перспективные, направленные на события, которые будут происходить.

Санитарно-статистические методы изучения здоровья населения основываются на данных официальных документов и отчетов, содержащих информацию о состоянии здоровья населения. При этом учитывают такие показатели как заболеваемость, демографические показатели естественного движения населения, физическое развитие, уровни инвалидности, смертности и т. п. Санитарная статистика широко использует разнообразные методы математического анализа.

3. Клинические методы исследования. Метод гигиенического эксперимента

Клинические методы исследования широко используют для оценки состояния здоровья населения, подвергающегося воздействию различных факторов окружающей среды. Клинические методы применяют не только для определения выраженных нарушений, но и для выявления показателей преморбидных состояний у практически здоровых людей, используя при этом биохимические, иммунологические и другие тесты, отражающие состояние различных органов и систем человека.

Метод гигиенического эксперимента ставит своей целью в натурных или лабораторных условиях изучить влияние различных факторов окружающей среды на организм человека или животных.

Метод лабораторного эксперимента позволяет наиболее четко моделировать процессы и явления для выяснения их значения для здоровья человека. Примером может служить изучение на лабораторных установках процессов накопления в почве и растениях вредных химических веществ.

4. Оценка гигиенической и медико-социальной эффективности

Важнейшее значение имеет оценка гигиенической и медико-социальной эффективности проведенных оздоровительных мероприятий. Оценка гигиенической эффективности путем сравнения параметров факторов окружающей среды до и после осуществления предложенных мероприятий позволяет в случае успеха использовать эти предложения в практике на других аналогичных объектах. Медико-социальная эффективность выражается в улучшении самочувствия работающих и проживающих в этих условиях населения, снижении заболеваемости, повышении успеваемости учащихся, повышении работоспособности, повышении выносливости в условиях эксперимента. В ряде случаев, кроме основных показателей эффективности, отражающих улучшение окружающей среды и состояния здоровья населения, удается определить и экономический эффект в результате снижения выплат по листкам нетрудоспособности, повышения производительности труда и т. п.

1. Развитие гигиенических знаний

История развития профилактической медицины, как и многие другие области медицинских знаний, уходит своими корнями в далекое прошлое. Ее развитие тесно связано с эволюцией общественно-экономических отношений, прогрессом науки и культуры. Существуют сведения об известном развитии гигиенических навыков в античной Греции и в период господства Древнеримской империи. В Греции основоположником медицинских знаний Гиппократом впервые был создан трактат «О воздухе, водах и местностях», в котором описывались основные природные факторы, их влияние на здоровье людей. В Афинах были построены водопровод и канализация, имелись общественные бани, проводилась простейшая дезинфекция посредством окуривания помещений. Накопленные греками опыт и знания были восприняты и усовершенствованы в Римской империи: сооружались общественные бани и солярии; функционировала сеть водопроводов и канализации, которая выводила сточные воды за город на поля и огороды; осуществлялся контроль торговли пищевыми продуктами; уделялось внимание соблюдению санитарных правил в войсках.

В период упадка общей культуры в Западной Европе, который предшествовал эпохе Возрождения (ХV – ХVI в.), в Хорезме, Бухаре, Самарканде процветали науки, литература, поэзия, уделялось внимание медицине. Этот период в Азии известен трудами ученого врача Абу Али Ибн Сины (Авиценны), автора «Канона врачебной науки». Здесь содержатся указания по гигиене жилища, одежды, питания детей и стариков, охраны здоровья.

Эпоха Возрождения ознаменовалась развитием многих отраслей знаний, в том числе естествознания. Появился интерес к болезням, связанным с профессией – Парацельс изучал болезни рудокопов. Интерес к условиям труда проявляется в ХVIII в. с развитием ремесел, крупных мануфактур. Так, в 1700 г. итальянский врач Б. Рамаццини в труде «Рассуждение о болезнях ремесленников» описал известные профессии, дал анализ профессиональных заболеваний, выдвинул идею профессионального отбора. В 1788 г. вышел в свет труд П. Франка «Полная система медицинской полиции», где изложены сведения по санитарии, высказана мысль о здоровье в социальном отношении, необходимости проведения государственных мероприятий в здравоохранении. В 1797 г. немецкий ученый Гуфеланд опубликовал книгу «Микробиотика, или искусство продления жизни», в которой осветил вопросы личной гигиены.

Фактически гигиена этого периода продолжала оставаться еще эмпирической наукой, базировалась на наблюдениях, санитарная практика сводилась к надзору за исполнением существующих правил.

В середине ХIХ в. в гигиене начинает использоваться экспериментальный и статистический методы исследования. Этому способствует не только необходимость реальной действительности, но и развитие биологии, физики, физиологии и др. естественных наук, открытия Л. Пастера, Р. Коха, Н. Ф. Гамалеи, И. И. Мечникова. Большой вклад в развитие экспериментальной гигиены внес Петтенкофер, который в результате многолетних лабораторных и статистических исследований превратил гигиену в точную науку. Большое значение имеют работы К. Фойти по вопросам физиологии и гигиены питания.

2. Развитие гигиены в России

Развитие гигиены в России ХIХ в. во многом способствовал выдающийся врач М. Л. Мудров, придававший большое значение вопросам медицинского и санитарного обслуживания войск. Он также написал «Наставления простому народу, как уберечь себя от холеры». Во второй половине ХIХ в. большой в развитие гигиенической науки внесли А. П. Доброславин и Ф. Ф. Эрисман, которые считаются основоположниками экспериментального направления гигиены в России. А. П. Доброславин в 1871 г. создал и возглавил первую кафедру гигиены при Петербургской военно-медицинской академии. А. П. Доброславин был основателем журнала «Здоровье», руководителем Общества охраны народного здоровья, организатором земской санитарии. Ф. Ф. Эрисману принадлежат исследования близорукости школьников. Он организовывает и проводит изучение условий труда рабочих фабрик и заводов Московской губернии. Ф. Ф. Эрисманом были разработаны гигиенические нормы для оценки качества воды, создана первая санитарная станция. Он первым возглавил кафедру гигиены при медицинском факультете Московского университета.

В советский период на начальном этапе большой вклад в развитие гигиенической науки внесли Н. А. Семашко, З. П. Соловьев, А. Н. Сысин, Г. В. Хлопин. Н. А. Семашко – основоположник социальной гигиены. Им была основана первая в стране кафедра социальной гигиены. Н. А. Семашко много сделал для принятия законодательства по охране водоисточников, водоснабжению и канализации, гигиене питания, труда и др. З. П. Соловьев – руководитель и организатор военно-санитарной службы. Он решал вопросы организации гигиенического обеспечения армии. Г. П. Хлопиным проведены фундаментальные работы в области гигиены водоснабжения, гигиены труда и профессиональных заболеваний, гигиены умственного труда, предложено много методов гигиенического исследования объектов внешней среды т. п.

В более поздний советский период в области гигиены успешно и плодотворно работали такие корифеи гигиенической науки, как А. Н. Марзеев, С. И. Каплун, А. В. Мольков, В. А. Рязанов, С. Н. Черкинсский, А. А. Летавет, Ф. Г. Кротков и др.

1. Роль воздушной среды

Воздушная среда играет важную роль в дыхании человека, животных и растений. Роль воздуха состоит в снабжении кислородом, удалении продуктов обмена веществ, обеспечении процесса теплообмена. Резкие изменения физических свойств и химического состава неблагоприятно отражаются на важнейших функциях организма и приводят к различным заболеваниям.

К физическим факторам воздушной среды относятся: солнечная радиация, температура, влажность, скорость движения воздуха, барометрическое давление, электрическое состояние, радиоактивность.

2. Солнечная радиация

Солнечная радиация – единственный источник энергии, тепла и света на Земле. Она является основным фактором, обуславливающим климат местности. Под солнечной радиацией понимают испускаемый солнцем интегральный поток радиации, который представляет собой электромагнитное излучение. Оптическая часть солнечного спектра разделяется на три диапазона: инфракрасные лучи с длиной волн от 2,8 тыс. до 760 нм, видимая часть – от 760 до 400 нм и ультрафиолетовая часть – от 400 до 280 нм. Солнечная радиация возрастает с увеличением высоты местности над уровнем моря. Так, на высоте 1 тыс. м она составляет около 292,7 × 104 Вт/м2, а на высоте 3 тыс. м 346,6 × 104 Вт/м2.

3. Инфракрасная радиация

Инфракрасная радиация составляет большую часть излучения Солнца и по биологической активности делится на длинноволновую (1,5 тыс. – 2,5 тыс. нм) и коротковолновую (760–1,5 тыс. нм). Длинноволновые лучи поглощаются поверхностным слоем эпидермиса, а коротковолновые лучи (длина волны менее 1 тыс. нм) достигают глубоких слоев кожи. Они способны проходить через мозговую оболочку и воздействовать на рецепторы мозга – развитие солнечного удара – возбуждение, судороги, потеря сознания. Под воздействием инфракрасной радиации возможно помутнение хрусталика – катаракта, изменение иммунологической реактивности и др.

4. Ультрафиолетовая радиация

Ультрафиолетовая радиация оказывает наиболее сильное биологическое действие, особенно лучи с длиной волн от 315 до 290 нм. Влияние связано с воздействием на структуру белка. Протеолитические процессы в коже обуславливают появление в крови гистамина и гистаминоподобных веществ. Воздействуя на нервную систему, эти продукты рефлекторно влияют на весь организм.

Ультрафиолетовые лучи (Уф-лучи) являются неспецифическим стимулятором физиологических функций. Под их действием происходит усиление деятельности надпочечников, щитовидной и других желез. Уф-лучи стимулируют белковый, жировой, углеводный и минеральный обмен, влияют на кроветворение и на иммунологические процессы, повышая защитные силы. Уф-лучи обладают бактерицидным действием.

Спектр Уф-излучения делят на: А-излучение с длиной волн от 400 до 315 нм, В-излучение с длиной волн от 320 до 280 нм и С-лучи с длиной менее 280 нм.

Передозировка Уф-облучения может сопровождаться эритроматозным раздражением кожи, недомоганием, головными болями, повышением температуры тела. В тяжелых случаях могут развиваться ожоги, дерматиты с явлениями экссудации и отечностью. Воздействие на органы зрения приводит к фотоофтальмии – гиперемии, отеку конъюнктивы, блефароспазму, слезотечению, светобоязни.

Уф-излучение с длиной волн 320–280 нм способны предупреждать D-витаминную недостаточность. У маленьких детей в результате D-авитаминоза может развиться рахит. У взрослых при D-авитаминозе отмечается ослабление связочного аппарата суставов, снижение плотности костей, замедленное срастание их при переломах.

Имеются данные, подтверждающие способность Уф-радиации при длительном чрезмерном воздействии вызывать злокачественные опухоли, в частности рак кожи.

Бактерицидное действие Уф-радиации используется при санации воздушной среды, обеззараживании молока, дрожжей, напитков и др.

Видимая солнечная радиация определяется в средней полосе России освещенностью в июле около 65 тыс. лк, а в декабре – 4 тыс. лк и менее.

Свет оказывает психофизиологическое воздействие на организм. Так, оранжево-красная часть спектра вызывает возбуждение и усиливает чувство тепла, а холодные тона (сине-фиолетовая часть спектра) усиливают тормозные процессы в центральной нервной системе. Желто-зеленые цвета оказывают успокаивающее влияние. Свет играет ведущую роль в процессах восприятия окружающего мира, в образовании суточного ритма, представляющего собой закономерное чередование периодов покоя и мышечной активности, процессов возбуждения и торможения.

1. Температура воздуха

Температура воздуха зависит от географической широты. Самая высокая температура на земном шаре наблюдается в южных широтах. В странах Африки, Южной Америки, Средней Азии в теплое время года она достигает 63 °C, в холодный период снижается до – 15 °C. В Антарктиде температура может понижаться до – 94 °C. Температура воздуха снижается с увеличением высоты над уровнем моря.

Нагретые приземные слои воздуха поднимаются и постепенно охлаждаются в среднем на 0,6 °C на 100 м подъема. От экватора к полюсам дневные колебания температуры уменьшаются, годовые увеличиваются.

Под воздействием температуры происходят различные физиологические сдвиги во многих системах организма. При повышенных температурах (25–35 °C) окислительные процессы в организме несколько снижаются, но в дальнейшем они могут возрастать. Дыхание учащается и становится поверхностным. Легочная вентиляция вначале возрастает, а затем остается без изменений.

Длительное воздействие высокой температуры приводит к нарушению водно-солевого и витаминного баланса. Особенно характерны эти изменения при выполнении физической работы, сопровождающейся потоотделением. С потерей жидкости при тяжелой физической работе в условиях повышенной температуры воздуха может выделяться до 10 л пота, а с ним до 30–40 г хлорида натрия, 15–25 % водорастворимых витаминов. В результате нарушения водно-солевого баланса может развиться судорожная болезнь.

При воздействии температуры усиливается кровоснабжение кожи и подкожной клетчатки за счет расширения системы капилляров. Частота сердечных сокращений возрастает вследствие раздражения терморецепторов, повышения температуры крови и образования продуктов метаболизма. Артериальное давление, как систолическое, так и в большей степени диастолическое, при действии высоких температур снижается. Повышается вязкость крови, увеличивается содержание гемоглобина и эритроцитов.

Со стороны центральной нервной системы действие высокой температуры проявляется в ослаблении внимания, замедлении двигательных реакций, ухудшении координации движений.

Длительное воздействие высокой температуры вызывает стойкую гипертермию организма. При легкой форме гипертермии основным признаком является повышение температуры тела до 38 °C и более, наблюдается гиперемия лица, потоотделение, слабость, головная боль, головокружение, искажение цветового восприятия, тошнота, рвота. В тяжелых случаях перегревание протекает в форме теплового удара: подъем температуры до 41 °C и выше, падение артериального давления, потеря сознания, судороги, дыхание частое и поверхностное.

Под воздействием низких температур снижается температура кожи, при этом отмечается ухудшение тактильной чувствительности, понижение сократительной способности мышц. Изменяется функциональное состояние центральной нервной системы, проявляющееся ослаблением болевой чувствительности, адинамией, сонливостью. Понижение температуры отдельных участков тела приводит к болевым ощущениям.

Охлаждение организма способствует развитию различных заболеваний: ангин, катаров верхних дыхательных путей, пневмоний, невритов, радикулитов, миозитов и др.

2. Влажность воздуха

Влажность воздуха обуславливается испарением воды с поверхности морей и океанов. Влажность подвержена вслед за температурой суточным колебаниям.

Чем выше температура воздуха, тем большее количество паров требуется для его полного насыщения. В гигиеническом отношении наиболее важное значение имеет относительная влажность. Она дает представление о степени насыщения воздуха водяными парами и свидетельствует о возможности отдачи тепла путем испарения. В условиях дефицита влажности воздуха более интенсивно будет протекать отдача тепла при потоотделении.

Высокая температура воздуха с низкой его влажностью переносится человеком легче, чем при высокой влажности. С увеличением влажности воздуха снижается отдача тепла. Насыщение воздуха водяными парами в условиях низкой температуры будет способствовать переохлаждению тела.

При обычных метеорологических условиях оптимальной относительной влажностью является 40–60 %.

1. Перемещение воздушных масс

Разница в температуре и давлении обуславливает перемещение воздушных масс. Движение воздуха характеризуется направлением и скоростью. Для каждой местности характерна закономерная повторяемость ветров преимущественно одного направления. Для выражения этой закономерности используют специальную графическую величину – розу ветров, представляющую собой линии румбов, на которых отложены векторы, соответствующие по длине, числу направлений и силе ветров, выраженных в процентах по отношению к общему их числу. Скорость движения воздуха определяется числом метров в секунду.