Введение к работе
Актуальность темы. Возрастающие масштабы использования электрической энергии в промышленных и бытовых условиях жизнедеятельности человека привели к возникновению широкой сети линий электропередач (ЛЭП) Офомная протяженность ЛЭП, их расположение в разных климато-географических условиях ставят проблему проведения профилактических, ремонтных и иных видов работ с наименьшими экономическими затратами, предусматривающими деятельность обслуживающего персонала без отключения мощностей, под напряжением В этих условиях обслуживающий персонал ЛЭП сталкивается с действием электромагнитных полей (ЭМП) Наличие ЛЭП переменного тока с высоким и сверхвысоким напряжением (ЛЭП-300-1150 кВ) выдвинуло проблему оценки влияния электромагнитных излучений на организм обслуживающего персонала ЛЭП и разработку методов защиты от ЭМП Для эгих целей были разработаны меры безопасности, включая специальную одежду, экранирующую ЭМП (Правила по промсанитарии, 1992) При этом без должного внимания оставалось изучение изменений газовоздушной среды в рабочей зоне ЛЭП и их влияние на организм обслуживающего персонала Данные литературы свидетельствуют, что повышение эффективности передачи электроэнергии сопряжено с увеличением напряжения (Григорьев О Л, 2002 ) При этом на проводах возникают явления коронного разряда, который не только увеличивает потери мощности и напряжения на ЛЭП, но и приводит к изменению физико-химического состава воздуха в зоне коронирования (Григорьев Ю Г , 1999 )
Известно, что при коронировании возникает ионизация газов и цепь химических реакций, приводящих к образованию озона, активных форм кислорода, окислов азота (Разумовский С Д Заиков Г Е , 1975) В зависимости от концентрации каждое из этих веществ может оказывать токсическое воздействие на организм (Дмитриев ВС, с соавт, 1984) Поэтому важной фундаментально-прикладной проблемой является изучение газового состава воздуха в зоне коронного разряда и его влияния на организм обслуживающего персонала при работе на ЛЭП под напряжением
В горных регионах при обслуживании ЛЭП, наряду с экстремальными факторами среды (температура, влажность, атмосферное давление и т д), имеют место изменения газового состава воздуха (снижение парциального давления газов) Известно, что в зависимости от высоты местности и длительности пребывания в горах в организме возникает совокупность компенсаторно-приспособительных реакций и формируются морфофункциональные изменения, которые носят фазовый характер (Агаджанян Н А , 1978-2004, Иванов К П , 1971-2006, Колчинская А 3 , 1983-2006) Установлено, что в ранние сроки адаптации в горах (1-15 сутки) имеет место напряжение физиологических функций, которые по мере увеличения сроков адаптации (25-30 сутки и более) приобретают форму структурных изменений на органном и клеточном уровнях (Балыкин М В , 1994-2007), обеспечивающих жизнедеятельность в условиях гипоксической гипоксии (специфическая резистентность) При этом многочисленные данные свидетельствуют, что по мере адаптации к высокогорной гипоксии повышается неспецифическая резистентность к действию разнообразных физико-химических факторов среды (Меерсон ФЗ, с соавт, 1975-1991), включая ионизирующее излучение (Данияров С Б с соавт, 1978), температуру (Слоним АД, 1982), физические нагрузки (Волков Н И , с соавт , 1991-2001, Филиппов М Н , 1981-2004) и т д
Учитывая вышеизложенное, можно полагать, что работа на высокогорных ЛЭП под напряжением имеет свои особенности, поскольку помимо йэроиониза-ции и изменений химического состава воздуха на организм воздействует комплекс горно-климатических факторов, включая гипоксическую гипоксию В литературе имеются единичные исследования о влиянии аэроионов, озона и окислов азота на организм в условиях высокогорья (Янгалычева Э А, с соавт, 1990 Балыкин MB, 1991), однако эти сведения фрагментарны и не затрагивают причинно-следственных изменений, возникающих при их перекрестном влиянии на организм С этих позиций особую актуальность приобретают экспериментальные исследования на животных, позволяющие изучить механизмы и характер морфо-функциональных изменений в организме при действии аэроионов, высокореакционных озона и окислов азота в зависимое! и от длительности их воздействия в условиях нормального и низкого атмосферного давления в условиях высокогорья
Исходя из этого была определена цель исследования изучить влияние газовоздушной среды в зоне коронного разряда на натурных высоковольтных линиях электропередач переменного тока и экспериментальных электросиловых установках на газообмен и морфофункциональные изменения в легких в предгорье и в разные сроки пребывания в условиях высокогорья Задачи исследования
1 Оценить физико-химический состав газовоздушной среды в зоне корон
ного разряда на ЛЭП-500 кВ в предгорье и в условиях высокогорья
2 , Изучить характеристики внешнего дыхания и изменения газового со
става крови при работе в зоне коронного разряда на ЛЭП-500 кВ под напряжени
ем
-
Исследовать характер морфофункциональных изменений в легких и газовый состав крови крыс в зависимости от длительности пребывания в газовоздушной среде при моделировании коронного разряда
-
Определить особенности внешнего дыхания и изменения газового состава крови у обслуживающего персонала при работе в зоне коронного разряда на высокогорных ЛЭП-500 кВ под напряжением
-
Изучить влияние газовоздушной среды при моделировании коронного разряда на морфофункциональные изменения в легких и газовый состав крови крыс на разных этапах адаптации в условиях высокогорья
Научная новизна работы Получены новые данные о составе газовоздушной среды в зоне коронного разряда на ЛЭП-500 кВ в условиях высокогорья
Впервые установлено, что пребывание в газовоздушной среде с повышенным содержанием аэроионов, озона и окислов азота в зоне коронного разряда на ЛЭП-500 кВ приводит к ухудшению газообмена в легких, сопровождается артериальной гипоксемией, гиперкапнией и сдвигами активной реакции крови в сторону смешанного респираторного и метаболического ацидоза, пребывание в газовоздушной среде в зоне коронного разряда на высокогорных ЛЭП сопровождается более выраженной артериальной гипоксией, тканевой гипоксемией и нарушениями кислотно-основного гомеостаза, по сравнению с предгорьем
Установлено, что при моделировании коронного разряда кратковременное (1-8 часов) пребывание крыс в среде с повышенным содержанием озона, окислов азота и аэроионов сопровождается реактивными изменениями со стороны прово-
дящих, респираторных отделов легких и легочных сосудов микроциркуляции, с последующим нарушением легочной паренхимы (3-5 сутки), газового состава и кислотно-основного гомеостаза крови Экспозиция в зоне коронного разряда в первые дни пребывания в горах сопровождается более выраженным снижением эффективности газообмена в іегких, по сравнению с предгорьем Получены новые данные, свидетельствующие, что предварительная адаптация к высокогорной гипоксии повышает общую резистентность организма и толерантность к действию озона, окислов азота, легких и тяжелых аэроионов обоего знака
Практическая значимость работы Показано, что изменения газовоздушной среды в зоне коронного разряда на ЛЭП-500 кВ приводят к снижению эффективности внешнего дыхания, нарушениям газового состава и кислотно-основного гомеостаза артериальной крови Экспериментально доказано, что причиной этих изменений являются реактивные изменения в легких, сопровождающиеся бронхоспазмом и нарушением вентиляционно-перфузионных отношений в легких, возникающих при кратковременном (1 час) пребывании в зоне коронного разряда Увеличение продолжительности пребывания в рабочей зоне ЛЭП до 4-8-ми часов может привести к нарушению респираторных функций легких Эти данные расширяют представление о физиологическом и повреждающем действии высокореакционной газовоздушной среды в зоне коронного разряда и могут найти свое применение при составлении документов, регламентирующих деятельность обслуживающего персонала ЛЭП высоких и сверхвысоких напряжений, с разработкой методов защиты системы внешнего дыхания при работе на потенциале
Исследование является фрагментом комплексной программы НИР Ульяновского государственного университета «Механизмы адаптации и резистентность организма при гипоксии различного генеза» (номер госрегистрации 06 200 211 677)
Результаты исследования используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических занятий по курсам «Организм и среда», «Безопасность жизнедеятельности» на факультете физической культуры и безопасности жизнедеятельности Балашовского филиала Саратовского государственного университета
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Высокое содержание озона, окислов азота, легких и тяжелых аэроионов обоего знака в газовоздушной среде в зоне коронного разряда ЛЭП-500 кВ снижает эффективность газообмена в легких, приводит к артериальной гипоксемии и нарушениям кислотно-основного гомеостаза
-
Пребывание в газовоздушной среде в зоне коронного разряда приводит к реактивным изменениям проводящих путей и микроциркуляторного русла легких, с появлением признаков морфофункциональных нарушений паренхимы при пролонгированном пребывании в среде с высоким содержанием озона, окислов азота, легких и тяжелых аэроионов обоего знака
-
Высокое содержание озона, окислов азота, легких и тяжелых аэроионов обоего знака в газовоздушной среде зоны коронного разряда приводят к выраженным морфофункциональным изменениям в легких и ограничению функций внешнего дыхания в острый период адаптации к высокогорью
4 Предварительная адаптация в условиях высокогорья способствует повышению устойчивости системы внешнего дыхания к действию озона, окислов азота, легких и тяжелых аэроионов обоего знака в газовоздушной среде в зоне коронного разряда
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и Образование в XXI веке» (Москва,2005), Всероссийской конференции с международным участием «Культура здоровья и безопасность жизнедеятельности» (Балашов,2006), 41-й научно-практической конференции врачей «Модернизация здравоохранения и совершенствование охраны здоровья населения» (Ульяновск,2006), Всероссийской научной конференции «Механизмы индивидуальной адаптации» (Томск,2006), Всероссийской конференции с международным участием «Вопросы экспериментальной и клинической физиологии дыхания» (Тверь,2007), Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск,2007)
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ, включая статью в журнале, рекомендованном ВАК РФ
Струю-ура и объем диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц, 12 микрофотографий
Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методик исследования, главы с изложением результатов исследования, обсуждения, выводов, списка литературы Список литературы содержит 266 источников, включая 206 работ отечественных и 60 работ иностранных авторов
