© В. А. Колосов, 2023

© И. Д. Резников, 2023

© М. А. Тимофеева, 2023

ISBN 978-5-4474-8462-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Введение

Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности комплексная дисциплина, изучающая взаимодействие окружающей среды и человека. Она объединяет знания биологии, физиологии, гигиены, токсикологии, медицины и психологии труда.

Основной целью дисциплины является формирование знаний о механизмах медико-биологического взаимодействия организма человека с факторами среды обитания и о принципах их санитарно-гигиенического нормирования.

Приоритетным направлением при изучении данной дисциплины является выявление последствий для человека воздействия травмирующих и вредных факторов, а также выявление причинно-следственных связей природных и производственных факторов с профессиональными заболевания и производственным травматизмом с целью их предупреждения.

В учебном пособии в форме ответов на основные вопросы дисциплины изложены основные сведения о влиянии производственных факторов на организм человека и об адаптации человека к ним.

Рассмотрены физиологические механизмы снижения жизнедеятельности и работоспособности работников при неблагоприятных воздействиях высоких и низких температур, звуковых нагрузок, вибрации, гипоксии, влияния электромагнитных полей и ионизирующего излучения и др. Также рассмотрены вопросы воздействия и нормирования опасных и вредных веществ на организм человека, проблемы промышленной токсикологии.

Особое внимание уделено оказанию первичной доврачебной медицинской и психологической помощи пострадавшим в экстремальных ситуациях.

Учебное пособие предназначено для студентов и преподавателей немедицинских вузов для изучения и преподавания главным образом учебной дисциплины «Медико-биологические основы жизнедеятельности» по направлениям подготовки (специальности) «Техносферная безопасность».

Оно также может быть полезно для студентов и преподавателей высших учебных заведений всех специальностей и профилей высшего профессионального образования, изучающих дисциплины «Безопасность жизнедеятельности», « Психология безопасности труда», «Организация авиационной безопасности», «Промышленная санитария» и др., а также для широкого круга читателей, интересующихся вопросами безопасности жизнедеятельности.

1. Общие вопросы дисциплины «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности»

Вопрос: На решение каких задач ориентирована учебная дисциплина «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности»?

Ответ: Она ориентирована на сохранение жизни, здоровья и работоспособности людей в различных производственных и природных условиях.

Здоровье (жизнь) – это не подарок, который человек получает один раз и на всю жизнь, а результат сознательного поведения каждого человека и всех в обществе, а этому надо учиться.

Сохранение здоровья, оптимальной жизнедеятельности любого человека – это не только забота врачей, а чётко ориентированная социальная политика государства, в которой каждому из нас отводится активная, а не пассивная роль. Одна из задач данной государственной политики решается в рамках учебной дисциплины «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности».

Как показывает опыт, многие проблемы обеспечения безопасности жизнедеятельности людей в производственных и экстремальных условиях, тесно связаны со знаниями особенностей протекания физического и психического взаимодействия человека с опасными и вредными условиями окружающей среды. Люди также должны знать, как предупредить неблагоприятные воздействия и как оказать помощь пострадавшим. Именно эти вопросы и рассматриваются в данной учебной дисциплине.

Вопрос: Дайте определение понятия здоровье человека (людей).

Ответ: Здоровье человека (людей) следует рассматривать как «состояние полного физического, духовного и социального благополучия человека» (ВОЗ), а не только как отсутствие болезней или физических дефектов.

Развивая это положение, академик В. П. Казначеев дополняет и конкретизирует понятие здоровье: состояние здоровья индивида определяется как процесс сохранения и развития психических, физических и биологических функций, оптимальной трудоспособности и социальной активности при максимальной продолжительности активной жизни.

Для здорового организма обязательно наличие следующих качеств:

1) адекватное взаимодействие человека с окружающей средой, постоянное уравновешивание организма и среды, то есть способность организма легко приспосабливаться, т.е. адаптироваться к условиям своего существования.

2) сохранение высокой трудоспособности, понимая под этим выполнение профессионального долга на своем рабочем месте;

3) сохранение целостности организма, что подразумевает отсутствие у человека серьезных физических дефектов, повреждений, которые бы ограничивали его трудовую деятельность, нарушали бы адаптивные возможности организма.

Проведя анализ определений понятия «здоровье», П.И.) выделяют значимые признаки здоровья (Калью П. И.,1988):

– нормальная функция организма на всех уровнях его организации;

– отсутствие болезни;

– динамическое равновесие организма, его функций и факторов окружающей среды;

– способность к полноценному выполнению социальных функций;

– полное физическое, духовное, умственное и социальное благополучие, гармоническое развитие физических и духовных сил организма, принцип его единства, саморегуляции, гармонического взаимодействия всех органов и систем;

– способность приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям существования в окружающей среде.

ВОЗ предлагает различать личное и общественное здоровье:

– Индивидуальное здоровье — здоровье отдельного человека. Его оценивают по персональному самочувствию, наличию или отсутствию заболеваний, физическому состоянию и т. д.

– Групповое здоровье — здоровье отдельных сообществ людей: возрастных, профессиональных и т. д.

– Общественное здоровье – состояние общества в целом. Характеризуется такими показателями, как рождаемость, смертность, средняя продолжительность жизни и т. д.

– Региональные здоровье – здоровье жителей определенного региона, территории называется.

С точки зрения ВОЗ, здоровье людей – социальное понятие, поэтому используются следующие показатели:

– отчисление валового национального продукта на здравоохранение;

– доступность первичной медико-санитарной помощи;

– уровень вакцинопрофилактики населения;

– степень обследования беременных квалифицированным персоналом;

– состояние питания детей и подростков;

– уровень детской смертности, особенно первого года жизни;

– средняя продолжительность предстоящей жизни;

– гигиеническая грамотность населения.

Норма здоровья – оптимальное состояние живой системы, при котором обеспечивается максимальная адаптивность, т.е. приспособляемость к условиям жизни. Это форма жизнедеятельности организма, обеспечивающая ему наилучшую возможность функционировать и адекватные условия существования.

Индекс общественного здоровья — соотношение здорового и нездорового образа жизни населения.

Эксперты ВОЗ критериями общественного здоровья считают процент валового национального продукта (ВНП), идущего на здравоохранение; доступность первичной медико-санитарной помощи; уровень детской смертности; среднюю продолжительность предстоящей жизни и т. д.

Вопрос: Назовите основные составляющие здоровья.

Ответ: Выделяют также следующие составляющие здоровья:

– Соматическое здоровье – текущее состояние органов и систем организма, основу которого составляет биологическая программа индивидуального развития человека.

– Физическое здоровье – уровень роста и развития органов и систем организма, основу которого составляют морфофункциональные резервы, обеспечивающие адаптационные реакции. Это физическая активность и физическая готовность человека. Параметры, отражающие физическую работоспособность и толерантность к физическим нагрузкам, общую выносливость и двигательную активность человека.

– Психическое здоровье – состояние психической сферы, полноценное развитие высших психических функций, психических процессов и механизмов. Психическое здоровье определяется через успешность социальной адаптации и отсутствие признаков психических заболеваний.

– Психологическое здоровье – комплекс интересов человека в жизни, свобода мысли, инициатива, увлеченность своим делом, активность, самостоятельность, ответственность.

– Нравственное здоровье – комплекс характеристик мотивационной и потребностно-информативной сферы жизнедеятельности, основу которого определяет система ценностей, морально-этических принципов, правил, норм и установок поведения индивида в обществе.

– Репродуктивное здоровье — отсутствие органических расстройств, заболеваний и недостаточностей, мешающих осуществлению сексуальных и детородных функций.

– Сексуальное здоровье – есть комплекс соматических, эмоциональных, интеллектуальных и социальных факторов, позитивно обогащающих личность, повышающих коммуникабельность человека и его способность к любви

Вопрос: Дайте определение понятия работоспособность.

Ответ: Работоспособность – это потенциальная возможность выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени.

Работоспособность зависит от индивидуальных и психофизиологических ресурсов, степени их тренированности или истощенности, а также от внешних условий деятельности. Оценка степени работоспособности проводится на основе сопоставления текущих показателей исполнения деятельности и психофизиологических функций с фоновыми показателями, полученными, например, в состоянии оперативного покоя. В зависимости от вида труда, индивидуальных особенностей, профессиональной подготовки, состояния здоровья продолжительность, чередование и выраженность отдельных стадий динамики работоспособности могут варьировать, вплоть до полного выпадения некоторых из них.

В динамике психической работоспособности человека выделяют следующие периоды:

– период врабатываемости (постепенное повышение работоспособности с определенными колебаниями продуктивности);

– период оптимальной работоспособности (стабильно высокая работоспособность адекватное функционирование всех психических и физиологических систем);

– период полной компенсации (появление первых признаков утомления);

– период неустойчивой компенсации (нарастание утомления, снижение работоспособности, элементы эмоциональной неустойчивости, изменение функций анализаторов и основных психических функций, обеспечивающих работу);

– конечный порыв (эмоциональный подъем и повышение эффективности деятельности как следствие предвосхищения окончания работы).

Вопрос: Постоянство внутренней среды (гомеостаза) – основа жизнедеятельности человека.

Ответ: Гомеостаз – совокупность физиологических процессов, поддерживающих постоянство внутренней среды организма.

Гомеостаз – относительное динамическое, колеблющееся в строгих очерченных границах постоянство внутренней среды (крови, лимфы, внеклеточной жидкости) и устойчивость (стабильность) основных физиологических функций организма (кровообращения, дыхания, пищеварения, терморегуляции, обмена веществ и т.д.)» (Кассиль Г. Н., 1983)

Благодаря гомеостазу, в организме поддерживается постоянство объема крови и других внеклеточных жидкостей (лимфы, цереброспинальной жидкости, тканевой жидкости), концентрации в них ионов и осмотически активных веществ, постоянство рН крови и состава в ней белков, жиров и углеводов, уровень артериального давления, поддерживается внутренняя среда отдельных органов.

Гомеостаз обеспечивается тесным взаимодействием нервной и эндокринной систем, которые регулируют как сложные поведенческие реакции, так и функционирование органов, непосредственно участвующие в поддержании гомеостаза.

Вопрос: Назовите основные последствия воздействия факторов окружающей среды на организм человека.

Ответ: Основными последствиями воздействия факторов окружающей среды на организм человека могут быть:

– смерть – это необратимый исход жизнедеятельности человека;

– болезнь – это нарушение нормальной жизнедеятельности организма, обусловленное функциональными и (или) морфологическими (структурными) изменениями, наступающими в результате воздействия эндогенных и (или) экзогенны, факторов;

– преморбидные (бессимптомные, доклинические) состояния – временно компенсированные, скрытые изменения жизнедеятельности организма человека;

– дискомфорт – это симптоматика, отражающая некомфортные ощущения жизнидеятельности, причиняющие неудобства человеку (усталость, тошнота, неприятный запах, головокружение и др.);

– неудовлетворённость жизнью – это нарушения эмоционального и психического состояния (возбуждение, депрессия и др.);

– психический срыв – частичная или полная дезорганизация психической деятельности человека;

– частичная или полная дезорганизация деятельности.

Фактор окружающей среды может играть определённую роль в этиологии заболевания. Он способен выступать как этиологический причинный фактор, практически полностью определяющий развитие конкретного заболевания.

Выявление причинно-следственных связей между воздействием факторов окружающей среды и возможными изменениями состояния человека – одна из задач гигиенической диагностики.

Неблагоприятное влияние среды обитания и внутренней среды человека может приводить к нарушению его здоровья в виде болезни.

Болезнь – это нарушение нормальной жизнедеятельности организма, которое характеризуется ограничением приспособляемости и понижение трудоспособности.

В настоящее время существует множество болезней, названия которых имеются в Международной классификации болезней Х пересмотра (МКБ-Х), прошедших апробацию во Всемирной организации здравоохранения. Болезнь отдельного человека, её возникновение называется заболеванием. Существует понятие о заболеваемости как о медико-статистическом показателе распространенности совокупности отдельного или многих заболеваний. Массовое распространение заболеваний, превышающее контрольные цифры, называется эпидемией.

Вопрос: Дайте определение понятия болезнь человека.

Ответ: Согласно классификации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) «болезнь – это нарушение нормальной жизнедеятельности организма, обусловленное функциональными и (или) морфологическими (структурными) изменениями, наступающими в результате воздействия эндогенных и (или) экзогенны, факторов».

Болезнь приводят к нарушению нормальной жизнедеятельности человека:

– адаптации организма к факторам окружающей среды

– постоянства внутренней среды организма

– управления организмом как единой биологической системы

Болезнь – это в основном органические и (или) функциональные изменения в организме, но они всегда сопровождаются психическими изменениями, ухудшением самочувствия.

Понятие болезни в психиатрии в ряде случаев заменяется понятием психическое расстройство. Только психические расстройства, обусловленные органическими процессами, принято называть в психиатрии болезнью.

Вопрос: Назовите основные гигиенические нормативы окружающей среды.

Ответ: Гигиенические нормативы – это количественные показатели факторов окружающей среды, характеризующие безопасные уровни их влияния на состояние здоровья и гигиенические условия жизни людей.

В зависимости от нормируемого фактора окружающей среды нормативы гигиенические подразделяют на предельно допустимые концентрации (ПДК), допустимые остаточные концентрации (ОДК) и предельно допустимые уровни (ПДУ). На стадии исследовательских, опытно-промышленных разработок и испытаний новых веществ могут применяться временные гигиенические нормативы – ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ).

В основу гигиенического нормирования положены принципы сохранения постоянства внутренней среды организма (гомеостаза) и обеспечения его единства с окружающей средой, зависимости реакций организма от интенсивности и длительности воздействия факторов окружающей среды, пороговости в проявлении неблагоприятных эффектов, допустимости моделирования при исследовании воздействия факторов окружающей среды на организм человека и условия его жизни.

Гигиенические критерии в различных областях гигиенического нормирования различаются в зависимости от конкретных задач. Например, в атмосферном воздухе населенных мест химические загрязнения регламентируют с учетом длительного резорбтивного действия (среднесуточная ПДК), возможности возникновения рефлекторных реакций у человека при действии веществ, обладающих запахом или раздражающими свойствами (максимальная разовая ПДК), а также косвенного влияния на бытовые условия жизни. При установлении гигиенических норм воды учитывается возможное влияние загрязнений ее как на состояние здоровья населения, так и на санитарный режим водоемов и органолептические свойства воды, т. е. воспринимаемая рецепторами человека совокупность показателей качества воды: запаха, привкуса, окраски, мутности, наличия пленок или пены на поверхности воды. С учетом влияния загрязнений воды на эти показатели определяется пороговая концентрация по органолептическому признаку вредности.

При обосновании гигиенических норм используется комплекс физиологических, биохимических, физико-химических и других методов исследования для выявления начальных признаков вредного влияния факторов на организм. Особое внимание уделяется изучению отдаленных эффектов: онкогенного, мутагенного, аллергенного и влияния на гонады, эмбрионы и развивающееся потомство.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) – гигиенические нормативы, регламентирующие безопасное для человека загрязнение окружающей среды химическими (в т. ч. радиоактивными) веществами. ПДК – необходимые критерии при осуществлении санитарной охраны воздуха рабочей зоны, атмосферы населенных мест, воды, почвы и продуктов питания.

ПДК атмосферных загрязнений – максимальные концентрации вредных веществ, отнесенные к определенному времени осреднения (20 – 30 мин., 24 часа, 1 мес., 1 год), которые при регламентированной вероятности их появлений не оказывают ни прямого, ни косвенного вредного действия на человека; его потомство и санитарные условия жизни.

ПДК вредных веществ в воде водоемов – максимальные концентрации, которые при воздействии на организм человека в течение всей его жизни не оказывают прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья настоящего и последующих поколений и не ухудшают гигиенические условия водопользования населения.

ПДК экзогенных химических веществ для почвы устанавливаются для предупреждения опасного для здоровья людей вторичного загрязнения контактирующих с почвой вод, воздуха и растений.

Для пищевых продуктов существуют нормы допустимых остаточных количеств вредных веществ (ДОК).

Количество ПДК вредных веществ для воздуха определяется в мг/м³, для воды – в мг/л, для продуктов питания и почвы – в мг/кг. Предусмотрено установление максимально разовых и для высококумулятивных веществ среднесменных концентраций в воздухе рабочей зоны, максимально разовых и среднесуточных концентраций – в атмосферном воздухе населенных мест.

Предельно допустимые концентрации радиоактивных веществ обозначаются иначе. При внутреннем облучении за счет поступления радионуклидов в организм устанавливают допустимую концентрацию (ДК) – отношение предельно допустимого годового поступления (ПДП), или предела годового поступления (ПГП) радиоактивного вещества, к объему (V) воды или воздуха, с которым оно поступает в организм человека в течение года.

Предельно допустимое годовое поступление (ПДП) – такое количество радиоактивных веществ, поступающих в организм профессионального работника в течение года, которое за 50 лет создает в критическом органе эквивалентную дозу, равную 1 ПДД. При ежегодном поступлении радиоактивного вещества в организм на уровне ПДП эквивалентная доза за любой год будет равна или меньше 1 ПДД (в зависимости от времени достижения равновесного содержания радиоактивного вещества в организме). Предел годового поступления (ПГП) – количество радиоактивных веществ, поступающих в организм ограниченных групп населения в течение года, которое за 70 лет создает в критическом органе эквивалентную дозу, равную 0,1 ПДД.