Коллектив авторов - Гигиена физической культуры и спорта. Учебник

Химический состав воздуха имеет важное гигиеническое значение, так как он играет решающую роль в осуществлении дыхательной функции организма. Атмосферный воздух представляет собой смесь кислорода, двуокиси углерода, азота и инертных газов в определенной пропорции.

Кислород (О 2) – наиболее важная для человека составная часть воздуха. В состоянии покоя человек обычно поглощает в среднем 0,3 л кислорода в 1 мин. При физической деятельности потребление кислорода резко возрастает и может достигнуть 4,5–5 и более л в мин. Колебания содержания кислорода в атмосферном воздухе незначительны и не превышают, как правило, 0,5 %.

В жилых, общественных и спортивных помещениях значительных изменений в содержании кислорода не наблюдается, так как в них проникает наружный воздух. При самых неблагоприятных условиях в помещениях отмечалось уменьшение содержания кислорода на 1 %. Такие колебания концентрации кислорода не оказывают заметного влияния на организм. Обычно физиологические сдвиги наблюдаются при снижении объема кислорода до 16–17 %. При уменьшении содержания кислорода до 11–13 % появляется ярко выраженная кислородная недостаточность, вызывающая резкое ухудшение самочувствия и падение работоспособности. Снижение содержания кислорода до 7–8 % может привести к смертельному исходу.

В спортивной практике в целях повышения работоспособности спортсмена и интенсивности восстановительных процессов используется вдыхание кислорода.

Углекислый газ, или двуокись углерода (СО 2), – бесцветный газ без запаха, образующийся при дыхании людей и животных, гниении и разложении органических веществ, сгорании топлива и др. В атмосферном воздухе вне населенных пунктов содержание СО 2составляет в среднем 0,04 %, а в промышленных центрах его концентрация повышается до 0,05–0,06 %. В жилых и общественных зданиях при нахождении в них большого количества людей содержание СО 2может увеличиться до 0,6–0,8 %. При наихудших гигиенических условиях в помещениях (большое скопление людей, плохая вентиляция и др.) содержание СО 2обычно не превышает 1 % из-за проникновения наружного воздуха. Указанные концентрации СО 2не вызывают отрицательных явлений в организме.

При продолжительном вдыхании воздуха с содержанием 1–1,5 % СО 2отмечается ухудшение самочувствия, а при концентрации 2–2,5 % обнаруживаются определенные патологические сдвиги. Значительные нарушения функций организма и снижение работоспособности происходят, когда концентрация СО 2составляет 3–4 %. При более высоком содержании углекислого газа в воздухе (10–12 %) наблюдаются случаи потери сознания и смерти. Значительное повышение концентрации СО 2может возникать в аварийных ситуациях в замкнутых пространствах (шахтах, рудниках, подводных лодках, бомбоубежищах и др.) или же в тех местах, где происходит интенсивное разложение органических веществ.

Определение содержания СО 2в жилых, общественных и спортивных сооружениях может служить косвенным показателем загрязнения воздуха продуктами жизнедеятельности людей. Как уже отмечалось, сам по себе углекислый газ в тех концентрациях, в которых он бывает в помещениях (до 1 %), не причиняет вреда организму. Однако параллельно с увеличением содержания СО 2в воздухе помещений наблюдается ухудшение физических и химических свойств воздуха (повышаются температура и влажность, уменьшается количество легких аэроинов, появляются дурнопахнущие газы), поэтому по концентрации СО 2можно судить о санитарном состоянии воздуха в помещении. Воздух в помещениях считается недоброкачественным, если содержание СО 2в нем превышает 0,1 %. Эта величина принимается как расчетная при проектировании и устройстве вентиляции в жилых помещениях.

Антропогенные загрязнения окружающей среды через атмосферный воздух оказывают на организм человека отрицательное воздействие и вызывают спектр патологических сдвигов самого различного происхождения. Активный процесс урбанизации, развитие промышленности и транспорта также приводит к значительному загрязнению атмосферного воздуха городов, что, в свою очередь, вызывает рост заболеваемости, снижение адаптационных возможностей организма, особенно у детей.

Воздушная среда может загрязняться вредными газообразными примесями, пылью и микроорганизмами. Среди газообразных примесей, загрязняющих воздух, определенное гигиеническое значение имеют окись углерода, закись азота, сероводород и различные микроорганизмы и взвешенные частицы.

Окись углерода (СО) – газ без цвета и запаха. Он образуется при неполном сгорании топлива и поступает в атмосферный воздух главным образом с промышленными выбросами и выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания. Наиболее значительное загрязнение воздуха окисью углерода наблюдается в городах на узких улицах с интенсивным движением автотранспорта, где содержание СО иногда доходит до 50–200 мг/м 3. В помещение окись углерода может попадать при неправильном использовании печного отопления (преждевременное закрывание дымовых труб), а также при утечке газа или при его неполном сгорании. Следует подчеркнуть, что при курении в организм также поступает окись углерода, содержание которой в табачном дыме составляет 0,5–1 %. В спортивной практике опасность отравления СО чаще всего возникает при регулировке двигателей гоночных автомобилей и мотоциклов, когда выхлопные газы скапливаются в помещении.

Окись углерода – кровяной и общетоксичный яд. Вместе с вдыхаемым воздухом он попадает в легкие и через них поступает в кровь, вступая в реакцию с гемоглобином (блокирует его), образуя карбоксигемоглобин. Вследствие этого гемоглобин теряет способность переносить кислород к тканям организма. Наряду с этим часть СО из крови проникает в ткани, вызывая нарушения тканевого дыхания. При длительном воздействии даже небольших доз окиси углерода (20–40 мг/м 3) может возникнуть хроническое отравление, выражающееся в ухудшении самочувствия и нарушении функций центральной нервной системы.

Острое отравление организма происходит, когда содержание в воздухе СО составляет 200–500 мг/м 3. При этом возникают головная боль, головокружение, общая слабость, тошнота, рвота. В случае появления этих симптомов пострадавшего необходимо немедленно вывести на свежий воздух, сделать искусственное дыхание и обеспечить врачебную помощь. Предельно допустимая среднесуточная концентрация окиси углерода составляет 1 мг/м 3, а разовая – 6 мг/м 3.

Закись азота (NO). При контакте оксидов азота с влажной поверхностью легких образуются азотная и азотистая кислоты, что может привести к развитию отека легких. Одновременно в крови образуются нитраты и нитриты, которые непосредственно действуют на кровеносные сосуды, расширяют их и вызывают снижение артериального давления.