Текст книги "Общая гигиена: конспект лекций"

Гигиеническое нормирование

Что следует понимать под гигиеническим нормативом? Гигиенический норматив – строгий диапазон параметров факторов среды, оптимальный и безвредный для сохранения нормальной жизнедеятельности и здоровья человека, человеческой популяции и будущих поколений. Санитарные правила, нормы, гигиенические нормативы – это нормативные акты, устанавливающие критерии безопасности и безвредности для человека факторов среды его жизнедеятельности. Санитарные правила обязательны для соблюдения всеми государственными органами и общественными объединениями, предприятиями и иными хозяйственными субъектами, организациями, учреждениями независимо от их подчиненности и форм собственности, должностными лицами и гражданами.

Гигиенические нормативы для химических веществ устанавливаются в виде предельно допустимых концентраций (ПДК). Для физических факторов они устанавливаются в виде допустимых уровней воздействия (ПДУ).

Для химических веществ ПДК устанавливаются в атмосферном воздухе населенных мест в виде максимальных разовых и среднесуточных предельно допустимых концентраций. Устанавливаются ПДК вредных химических веществ в воде водоемов, питьевой воде. Устанавливаются ПДК для содержания вредных химических веществ в почве. В пищевых продуктах вредные химические вещества нормируются в виде допустимых остаточных количеств (ДОК). Для химических веществ предельно допустимые количества в воде устанавливаются в миллиграммах на 1 дм³, или 1 л, для воздуха – в миллиграммах на 1 м³ воздуха, пищевых продуктов – в миллиграммах на 1 кг массы продукта. ПДК характеризуют безопасные уровни воздействия вредных химических веществ в тех или иных объектах окружающей среды.

Также устанавливаются ПДУ воздействия физических факторов. В частности, существует представление об оптимальных и допустимых параметрах микроклимата, т. е. температуры, влажности, скорости движения воздуха и т. д. Устанавливаются оптимальные допустимые количества питательных веществ, их нормирование происходит с учетом физиологических потребностей. Существуют так называемые физиологические нормы потребности в белках, жирах, углеводах, минеральных веществах, витаминах. При установлении ПДК вредных химических веществ в окружающей среде соблюдают определенные принципы гигиенического нормирования, которые включают:

1) принцип этапности;

2) принцип пороговости.

Этапность в нормировании состоит в том, что работа по нормированию проводится в строго определенной последовательности, связанной с выполнением соответствующего этапа исследований. Для химических веществ первым этапом данных исследований является аналитический этап. Аналитический этап включает в себя оценку физико-химических свойств: данные о структуре химического вещества, его параметрах – температуре плавления, точке кипения, растворимости в воде, других растворителях. Для проведения аналитических исследований необходимо наличие специфических методов определения. Вторым обязательным этапом гигиенических исследований при установлении ПДК является токсикометрия, т. е. определение основных параметров токсичности. Токсикометрия включает проведение исследований по определению параметров острой токсичности (острая токсикометрия или, проще, острые опыты). Далее следуют подострый эксперимент и хронический санитарно-токсикологический эксперимент.

Главной и основной задачей острого опыта является определение среднесмертельных концентраций и доз LD₅₀ или CL₅₀. Постановка острых опытов позволяет оценить степень опасности химических веществ, характер направленности действия, уязвимость тех или иных систем и функций организма. Острые опыты позволяют наиболее обоснованно подойти к постановке подострого и хронического санитарно-токсикологического экспериментов. Этапность нормирования позволяет также в отдельных случаях сократить объемы проводимых исследований, используя так называемый принцип нормирования по аналогии, т. е. изучение показателей оцениваемого токсического вещества по физико-химическим свойствам позволяет выяснить наличие так называемых веществ-аналогов и осуществить нормирование, используя принцип аналогичности. Этот подход так и называется – нормирование по аналогии. Для веществ, обладающих сходными свойствами, т. е. нормирование которых проводится по аналогии, обязательным является установление параметров острой токсичности. Наличие параметров острой токсичности также позволяет сократить объем проводимых исследований и экономить значительное количество материальных средств, а также время, затраченное на проведение эксперимента.

Важным этапом токсикометрических исследований является проведение подострого санитарно-токсикологического эксперимента. Подострый эксперимент позволяет выявить наличие кумулятивных свойств с позиции качественной и количественной оценки этого этапа действия. В подостром опыте также выявляются наиболее уязвимые системы организма, что позволяет объективно подойти к постановке основного этапа токсикометрии, связанного с определением параметров токсичного в условиях хронического эксперимента. В подостром эксперименте испытывается большой набор токсикологических тестов, оценивающих воздействие химического вещества на сердечно-сосудистую систему, нервную систему, желудочно-кишечный тракт, выделительную системы и иные функции и системы организма.

Важнейшим принципом гигиенического нормирования является изучение порогового характера действия нормируемого фактора. По пороговому уровню воздействия в хроническом эксперименте определяется наименьшая концентрация, вызывающая сдвиги в организме лабораторного животного. По результатам хронического санитарно-токсикологического эксперимента для веществ, прежде всего обладающих выраженным токсическим действием, устанавливаются ПДК.

При нормировании вредных химических веществ в водной среде обязательными этапами исследования являются изучение влияния вещества на органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов, т. е. для установления ПДК химических веществ в водоемах вводятся дополнительные этапы исследования. На всех этих этапах изучения воздействия вредных химических веществ обязательно устанавливаются пороговые уровни воздействия, пороговые дозы и концентрации. По пороговым концентрациям определяется лимитирующий признак вредности, т. е. устанавливается та наименьшая концентрация, в которой прежде всего проявляется действие вредного химического вещества либо на органолептические свойства воды, либо на санитарный режим водоема, либо при оценке токсических свойств. При установлении ПДК вредных химических веществ в воде водоемов выявляют лимитирующий признак либо органолептический, либо по санитарному режиму, либо токсикологический. По лимитирующему признаку вредности с учетом наименьшей пороговой концентрации устанавливается ПДК. Таким образом, определяющими принципами нормирования являются принципы пороговости и этапности.

Установленные принципы нормирования химических веществ и уровней воздействия физических факторов положены в основу действующего санитарного законодательства.

ПДК позволяют, с одной стороны, осуществлять контроль содержания вредных химических веществ в окружающей среде, с другой – создать так называемую систему контроля содержания вредных химических веществ, т. е. осуществлять их мониторинг в окружающей среде. ПДК также используются при проектировании промышленных предприятий, ПДК закладываются в проекты строительства промышленных и других предприятий.

Структура санитарной службы

Деятельность санитарно-эпидемиологической службы в Российской Федерации определяется Законом РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

Происходящие в 2004—2005 гг. в стране изменения затронули и структуру санитарной службы. Министерством здравоохранения и социального развития РФ Центры государственного санитарно-эпидемиологического надзора (ЦГСЭН) были преобразованы в территориальные управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ТУ) и федеральные государственные учреждения здравоохранения «Центры гигиены и эпидемиологии» (ФГУ).

Основными задачами Территориального управления Роспотребнадзора (ТУ) являются:

1) госнадзор и контроль исполнения требований законодательства РФ в области обеспечения санэпидблагополучия населения в сфере защиты прав потребителя;

2) предупреждение вредного воздействия на человека факторов среды обитания;

3) профилактика инфекционных и массовых неинфекционных заболеваний (отравлений) населения.

Функции Территориального управления:

1) госнадзор и контроль за исполнением требований РФ в обеспечения санэпидблагополучия населения в сфере защиты прав потребителя;

2) санэпиднадзор при разработке, строительстве, реконструкции, ликвидации объектов градостроительства, промышленного строительства; за производством, реализацией продукции, за эксплуатацией систем водоснабжения, лечебно-профилактических учреждений;

3) организация и проведение социально-гигиенического мониторинга;

4) выдача санэпидемиологического заключения на программы, методики, режимы воспитания, обучения;

5) проведение противоэпидемических мероприятий, аттестация декретированного контингента и осуществление их контроля;

6) контроль лабораторных исследований и испытаний;

7) проведение санитарно-карантинного контроля.

Основной задачей федеральных государственных учреждений здравоохранения является проведение санитарно-эпидемиологических экспертиз, расследований, обследований, исследований, испытаний, токсикологических, гигиенических и других экспертиз.

Главного государственного санитарного врача – руководителя Территориального учреждения и руководителя Федерального государственного учреждения здравоохранения в областном масштабе назначает на должность и освобождает министр здравоохранения и социального развития РФ по предоставлению руководителя Федеральной службы (Главного государственного санитарного врача РФ).

Финансирование расходов на содержание территориальных учреждений здравоохранения осуществляется за счет средств федерального бюджета.

Санитарный надзор в России осуществляется в виде двух форм. В виде предупредительного санитарного надзора и текущего санитарного надзора.

Предупредительный санитарный надзор предусматривает разработку мероприятий, связанных с внедрением оздоровительных, профилактических мероприятий на этапе разработки проектов промышленных и гражданских объектов, строительстве коммунальных объектов, при разработке новых технологий, внедрении новых продовольственных и промышленных товаров, детских игрушек. Следует особо отметить действенную, а не созерцательную роль санитарной службы во всех вышеперечисленных мероприятиях. Другими словами, профилактика, предупредительный санитарный надзор должны всегда идти впереди человека, а не следовать за ним. В этом заключается важнейшая роль предупредительного санитарного надзора. Предупредительный санитарный надзор на примере строительства тех или иных объектов заканчивается на этапе его приемки. Начинается он с согласования проекта, контроля за ходом строительства и приемки. Важнейшим моментом при осуществлении предупредительного санитарного надзора за строящимися объектами является контроль за ходом скрытых работ. После приемки объекта начинается текущий санитарный надзор.

Текущий санитарный надзор охватывает практически все направления деятельности тех или иных учреждений, объектов на территории того или иного населенного пункта, района, области и в целом всей России. Органы санэпиднадзора осуществляют контроль деятельности промышленных предприятий, коммунальных объектов, ДДУ, школ, лечебно-профилактических и других учреждений. Санитарно-эпидемиологическая служба наделена большими правами надзора за деятельностью тех или иных учреждений и организаций. Санитарная служба осуществляет контроль выполнения санитарных правил теми или иными учреждениями, предприятиями и объектами. Санитарные правила обязательны для выполнения всеми государственными и общественными организациями и другими хозяйственными организациями независимо от их подчиненности и формы собственности, а также должностными лицами и гражданами. Санитарная служба осуществляет контроль, направленный на предотвращение санитарных правонарушений. Санитарными правонарушениями признаются посягаемые на права граждан и интересы общества противоправное, виновное умышленное или неосторожное действие или бездействие, связанные с несоблюдением санитарного законодательства РФ, в том числе различных санитарных правил и норм.. Гигиенические нормативы, разработанные санитарные нормы и правила обеспечивают эффективное выполнение предупредительного и текущего санитарно-эпидемиологического надзора, эффективное осуществление мероприятий по оздоровлению окружающей среды и улучшению здоровья населения.

ЛЕКЦИЯ № 2. Роль и значение воды в жизни человека

Физиолого-гигиеническое значение воды

Вода – важнейший фактор формирования внутренней среды организма и в то же время один из факторов внешней среды. Там, где нет воды, нет жизни. В воде происходят все процессы, характерные для живых организмов, населяющих нашу Землю. Недостаток воды (дегидратация) приводит к нарушению всех функций организма и даже гибели. Уменьшение количества воды на 10 % вызывает необратимые изменения. Тканевой обмен, процессы  жизнедеятельности протекают в водной среде.

Вода участвует в процессах ассимиляции и диссимиляции, в процессах резорбции и диффузии, сорбции и десорбции, регулирует характер осмотических отношений в тканях, в клетках. Вода регулирует кислотно-щелочное равновесие, поддерживает рН. Буферные системы активны только в тех условиях, где есть вода.

Вода – это общий показатель активности физиологических систем, фон и среда, в которой протекают все жизненно важные процессы. Неслучайно в организме человека содержание воды приближается к 60 % от всего веса тела. Установлено, что процессы старения связаны с потерей воды клетками.

Необходимо отметить, что реакции гидролиза, а также все окислительно-восстановительные реакции протекают активно только в водных растворах.

Вода принимает активное участие в так называемом водно-солевом обмене. Процессы пищеварения и дыхания протекают нормально в случае достаточного количества воды в организме. Велика роль воды и в выделительной функции организма, что способствует нормальному функционированию мочеполовой системы.

Велика роль воды и в процессах теплорегуляции организма. Она участвует, в частности, в одном из важнейших процессов – процессе потоотделения.

Необходимо отметить, что с водой в организм поступают минеральные вещества, притом в такой форме, когда они усваиваются почти полностью. Роль воды как источника минеральных солей сейчас общепризнана. Это так называемое фармакологическое значение воды. А Минеральные соли в воде находятся в виде ионов, что благоприятно для их усвоения организмом. Макро– и микроэлементы в продуктах питания находятся в виде комплексных соединений, которые даже под влиянием желудочно-кишечного сока плохо диссоциируют и поэтому хуже усваиваются.

Вода – это универсальный растворитель. Она растворяет все физиологически активные вещества. Вода – это жидкая фаза, имеющая определенную физическую и химическую структуру, которая и определяет ее способность как растворителя. Живые организмы, потребляющие воду с разной структурой, развиваются и растут по-разному. Поэтому структуру воды можно рассматривать как важнейший биологический фактор. Структура воды может изменяться при ее опреснении. На структуру воды в значительной степени влияет ионный состав воды.

Молекула воды – соединение не нейтральное, а электрически активное. Она имеет два активных электрических центра, которые создают вокруг себя электрическое поле.

Для строения молекулы воды характерны две особенности:

1) высокая полярность;

2) своеобразное расположение атомов в пространстве.

По современным представлениям молекула воды – это диполь, т. е. она имеет 2 центра тяжести. Один – центр тяжести положительных зарядов, другой – отрицательных. В пространстве эти центры не совпадают, они асимметричны, т. е. молекула воды имеет два полюса, создающих вокруг молекулы силовое поле, молекула воды полярна.

В электростатическом поле пространственное расположение молекул воды (структура воды) определяет биологические свойства воды в организме.

Молекулы воды могут существовать в следующих формах:

1) в виде одиночной молекулы воды – это моногидроль, или просто гидроль (Н₂О)₁;

2) в виде двойной молекулы воды – это дигидроль (Н₂О)₂;

3) в виде тройной молекулы воды – тригидроль (Н₂О)₃.

Агрегатное состояние воды зависит от наличия этих форм. Лед обычно состоит из тригидролей, имеющих самый большой объем. Парообразное состояние воды представлено моногидролями, так как значительное тепловое движение молекул при температуре 100 °С нарушает их ассоциацию. В жидком состоянии вода представляет смесь гидроля, дигидроля и тригидроля. Соотношение между ними определяется температурой. Образование ди– и тригидроля происходит вследствие притяжения молекул воды (гидролей) друг к другу.

В зависимости от динамического равновесия между формами различают определенные виды воды.

1. Вода, связанная с живыми тканями, – структурная (льдоподобная, или совершенная, вода), представленная квазикристаллами, тригидролями. Эта вода отличается высокой биологической активностью. Температура ее замерзания –20 °С. Такую воду организм получает только с натуральными продуктами.

2. Свежеталая вода – на 70 % льдоподобная вода. Обладает лечебными свойствами, способствует повышению адаптогенных свойств, но быстро (через 12 ч) теряет свои биологические свойства стимулировать биохимические реакции в организме.

3. Свободная, или обычная, вода. Температура ее замерзания равна 0 °С.

Дегидратация

Содержание воды в организме человека составляет 60 % массы его веса. Организм постоянно теряет оксидационную воду различными путями:

1) с воздухом через легкие (1 м³ воздуха содержит в среднем 8—9 г воды);

2) через почки и кожу.

В целом человек за сутки теряет до 4 л воды. Естественные потери воды должны быть компенсированы введением определенного количества воды извне. Если потери не эквивалентны введению, в организме наступает дегидратация. Недостаток даже 10 % воды может значительно ухудшить состояние, а увеличение степени дегидратации до 20 % может приводить к нарушению жизненных функций и к смерти. Дегидратация более опасна для организма, чем голодание. Без пищи человек может прожить 1 месяц, а без воды – до 3 суток.

Регуляция водного обменаосуществляется с помощью центральной нервной системы (ЦНС) и находится в ведении пищевого центра и центра жажды.

В основе возникновения чувства жажды лежит, видимо, изменение физико-химического состава крови и тканей, в которых происходят нарушения осмотического давления вследствие обеднения их водой, что приводит к возбуждению отделов ЦНС.

Большую роль в регуляции водного обмена играют железы внутренней секреции, особенно гипофиз. Взаимосвязь водного и солевого обмена называют водно-солевым обменом.

Нормы водопотребления определяются:

1) качеством воды;

2) характером водоснабжения;

3) состоянием организма;

4) характером окружающей среды, и в первую очередь температурно-влажностным режимом;

5) характером работы.

Нормы водопотребления складываются из физиологических потребностей организма (2,5—5 л в сутки для отправления физиологических функций) для поддержания жизнедеятельности и воды, необходимой для хозяйственно-коммунальных целей. Последние нормы отражают санитарный уровень населенного пункта.

В сухом и жарком климате, при выполнении интенсивной физической работы физиологические нормы повышаются до 8—10 л в сутки, в условиях сельской местности (при децентрализованном водоснабжении) – до 30—40 л. Нормы водопотребления на промышленном предприятии зависят от температуры окружающей среды производства. Особенно они велики в горячих цехах. Если количество выделяемого тепла составляет 20 ккал в 1 м³ в час, то нормы водопотребления за смену составят 45 л (с учетом душирования). Согласно санитарным стандартам нормы водопотребления регламентируются так:

1) при наличии водопровода и отсутствии ванн – 125—160 л в сутки на человека;

2) при наличии водопровода и ванн – 160—250 л;

3) при наличии водопровода, ванн, горячей воды – 250—350 л;

4) в условиях использования водоразборных колонок —30—50 л.

Сегодня в крупных современных городах водоразбор на душу населения в сутки составляет 450 л и более. Так, в Москве самый высокий уровень водопотребления – до 700 л. В Лондоне – 170 л, Париже – 160 л, Брюсселе – 85 л.

Вода является социальным фактором. От количества и качества воды зависят социальные условия жизни и уровень заболеваемости. По данным ВОЗ до 500 млн заболеваний в год, возникающих на Земле, связаны с качеством воды и уровнем водопотребления.

Факторы, формирующие качество воды, можно разделить на 3 большие группы:

1) факторы, определяющие органолептические свойства воды;

2) факторы, определяющие химические свойства воды;

3) факторы, определяющие эпидемиологическую опасность воды.

Факторы, определяющие органолептические свойства воды

Органолептические свойства воды формируют природные и антропогенные факторы. Запах, привкус, окраска и мутность являются важными характеристиками качества питьевой воды. Причины появления запахов, привкуса, цветности и мутности воды весьма разнообразны. Для поверхностных источников это в первую очередь почвенные загрязнения, поступающие с током атмосферных вод. Запах и привкус могут быть связаны с цветением воды и с последующим разложением растительности на дне водоема. Вкус воды определяется ее химическим составом, соотношением отдельных компонентов и количеством этих компонентов в абсолютных величинах. Это особенно относится к высокоминерализованным подземным водам в силу повышенного содержания в них хлоридов, сульфатов натрия, реже – кальция и магния. Так, хлорид натрия обуславливает соленый вкус воды, кальций – вяжущий, а магний – горьковатый. Вкус воды определяется и газовым составом: 1/3 всего газового состава составляет кислород, 2/3 – азот. В воде очень небольшое количество углекислого газа, но роль его велика. Углекислота может быть представлена в воде в различных формах:

1) растворенной в воде с образованием угольной кислоты CO₂ + H₂O = H₂CO₃;

2) диссоциированной угольной кислоты H₂CO₃ = H + HCO₃ = 2H + CO₃ с образованием бикарбонат иона HCO₃ и CO₃ – карбонат иона.

Это равновесие между различными формами углекислоты определяется рН. В кислой среде, при рН = 4 присутствует свободная углекислота – СО₂. При рН = 7—8 присутствует ион НСО₃ (умеренно щелочная). При рН = 10 присутствует ион СО₃ (среда щелочная). Все эти компоненты в разной степени определяют вкус воды.

Для поверхностных источников основной причиной появления запахов, привкуса, цветности и мутности являются почвенные загрязнения, поступающие со стоком атмосферных вод. Неприятный привкус воды характерен для широко распространенных высокоминерализованных вод (особенно на юге и юго-востоке страны) преимущественно в силу повышенного содержания концентрации хлоридов и сульфатов натрия, реже кальция и магния.

Окраска (цветность) природных вод чаще зависит от присутствия гуминовых веществ почвенного, растительного и планктонового происхождения. Строительство крупных водохранилищ с активными процессами развития планктона способствует появлению в воде неприятных запахов, привкусов и цветности. Гуминовые вещества безвредны для человека, но ухудшают органолептические свойства воды. Их трудно удалить из воды, к тому же они обладают высокой сорбционной способностью.