В учебном пособии рассматриваются основные понятия, касающиеся взаимодействия человека с окружающей средой; процессы, механизмы и принципы управления в живых системах, лежащие в основе адаптации и саморегуляции организма. Рассмотрены медико-биологические аспекты роли нервной, сенсорных и иммунной систем как основы обеспечения защиты организма от воздействия вредных и опасных факторов среды обитания, включая производственную среду. Изложены подходы к медико-биологической характеристике трудовой деятельности, условий труда, работоспособности, принципы и условия профилактики хронического утомления и переутомления. Учебное пособие предназначено для студентов специальности 20.03.01 «Техносферная безопасность».
Введение
Дисциплина «Медико-биологические основы безопасности» (МБОБ) является комплексной дисциплиной, занимающейся изучением процессов взаимодействия в системе «окружающая среда – человек». Она находится на стыке экологии, профилактической и клинической медицины, включает в себя элементы физики, химии, биологии, физиологии, гигиены, токсикологии, медицины труда, эргономики и других научных дисциплин.
Объектом изучения дисциплины МБОБ является окружающая среда, а предметом изучения (предметным полем) – те свойства окружающей среды, которые проявляются во влиянии на состояние здоровья населения. Конечной целью дисциплины МБОБ является разработка системы профилактических и оздоровительных мероприятий по сохранению и оптимизации здоровья населения, обеспечению его долгой активной и творческой жизни.
Оценка влияния окружающей среды на состояние здоровья человека базируется, прежде всего, на идентификации и характеристике факторов риска, обуславливающих нарушение протекающих в организме физиологических процессов и, как следствие, возникновение заболеваний. Устранение или ослабление влияния факторов риска обеспечивается за счет применения комплекса различных инженерно-технических и лечебно-профилактических мероприятий, систем жизнеобеспечения, а также повышения резистентности (устойчивости) организма человека к воздействию окружающей среды. Законодательным базисом деятельности в указанном направлении служит отечественная система гигиенического нормирования.
К основным направлениям деятельности в рамках МБОБ относятся:
• изучение причинно-следственных связей в системе «окружающая среда – человек» в целях идентификации и характеристики факторов риска, обусловливающих экологически и производственно обусловленные или зависимые заболевания. Это является одной из приоритетных задач гигиенической диагностики – системы мышления и практической деятельности, включающей характеристику параметров качества и безопасности окружающей среды с оценкой частоты, интенсивности и продолжительности воздействия потенциальных факторов риска; диагностику состояния здоровья населения на популяционном уровне; выявление и моделирование зависимости показателей здоровья населения от воздействия идентифицированных факторов риска. Методологический базис гигиенической диагностики включает в себя комплекс современных демографических, статистических, гигиенических, эпидемиологических, токсикологических, экспериментальных клинических и других методов исследования. Одним из наиболее современных направлений гигиенической диагностики является оценка риска здоровью;
• заблаговременное предупреждение экологически и производственно обусловленных или зависимых заболеваний на основе анализа, моделирования и прогнозирования неблагоприятных ситуаций в окружающей среде;
• защита населения от экологически и производственно обусловленных или зависимых заболеваний за счёт снижения существующих техногенных, антропогенных и природных нагрузок, а также использования комплекса целенаправленных лечебно-профилактических мероприятий;
• информационное обеспечение и образование населения по вопросам экологии человека и гигиены окружающей среды [8, 12, 14, 15, 24].
1. Взаимосвязь человека с окружающей средой
Жизнедеятельность любого человека обеспечивается за счёт постоянного взаимодействия с окружающей средой, которая как предоставляет все необходимое для организма, так и оказывает на него воздействие комплексом различных факторов.
Под окружающей средой подразумевается совокупность компонентов природной среды, природных, природно-антропогенных и антропогенных объектов. Окружающая среда включает в себя среду обитания и производственную среду.
Среда обитания – это непосредственно окружающая человека среда, единый континуум абиотических и биотических факторов различной природы (физических, химических, биологических, психофизиологических, социально-экономических), которые находятся вне организма и способны оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное влияние как на человеческий организм на любом из этапов его онтогенеза, так и на его потомство. Иными словами, среда обитания представляет собой пространство, в рамках которого происходит жизнедеятельность человека – жилье, зоны рекреации, транспортные средства, место учебы или работы и т.д. (рис. 1).
Рис. 1. Факторы среды обитания, определяющие здоровье человека
Производственная среда представляет собой ту часть среды обитания, где человек осуществляет свою трудовую деятельность. В структуру производственной среды входит комплекс профессионально обусловленных вредных и опасных факторов и условий, воздействующих на организм человека во время его пребывания на рабочем месте.
Человек и окружающая среда способны гармонично взаимодействовать только при таких условиях, когда потоки вещества, энергии и информации находятся в определенных интервалах. В случае превышения допустимой интенсивности данных потоков возможны проявления негативных эффектов от воздействия на организм человека, техносферу и окружающую среду. Подобные эффекты в естественных условиях могут проявляться при стихийных природных явлениях и значительных флюктуациях климатических условий; в условиях техносферы они, как правило, бывают обусловлены деятельностью человека или компонентами самой техносферы. Вариантами качественной оценки взаимодействий в системе «окружающая среда – человек» являются следующие: во-первых, комфортное, когда потоки вещества, энергии и информации соответствуют оптимальным условиям подобного взаимодействия (оптимальные условия жизнедеятельности, предпосылки для максимальной работоспособности и продуктивности деятельности; гарантия сохранения здоровья человека и целостности элементов среды обитания); во-вторых, допустимое, когда указанные потоки при воздействии на человека и среду обитания не обусловливают негативные сдвиги в состоянии здоровья людей, но приводят к состоянию дискомфорта и снижают эффективность их деятельности (допустимый уровень взаимодействия гарантирует отсутствие необратимых негативных эффектов как у людей, так и в окружающей среде); в-третьих, опасное, когда потоки превышают допустимые (нормативные) уровни и оказывают неблагоприятное воздействие на состояние здоровья людей, обусловливая при достаточно продолжительной экспозиции заболевания, а также вызывают деградацию элементов окружающей среды и техносферы.