Созданная руками и разумом человека техносфера, призван¬ная максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, привнесла новые опасности и негативные факторы, неведомые в естественной среде обитания. Негативный фактор техносферы - способность какого-либо элемента техносферы причинять ущерб здоровью человека, материальным и культур¬ным ценностям или природной среде.
Вибрации и акустические колебания.
Вибрации.
Малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, называются вибрацией. Воздействие вибрации на человека классифицируют: по способу передачи колебаний; по направлению действия вибрации; по временной характеристике вибрации.
В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрацию подразделяют на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека, на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, также относится к локальной.
По направлению действия вибрацию подразделяют на вертикальную, распространяющуюся по оси х, перпендикулярной к опорной поверхности; горизонтальную, распространяющуюся по оси у от спины к груди; горизонтальную, распространяющуюся по оси z от правого плеча к левому.
По временной характеристике различают: постоянную вибрацию, для которой контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (6 дБ); непостоянную вибрацию, изменяющуюся по контро-лируемым параметрам более чем в 2 раза.
Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продол-жительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.
Между ответными реакциями организма и уровнем воздействую-
щей вибрации нет линейной зависимости. Причину этого явления
видят в резонансном эффекте. При повышении частот колебаний бо-
лее 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека. Ре-
зонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под дей-
ствием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний
внутренних органов с частотами внешних сил. Область резонанса для
головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагает-
ся в зоне между 20...30 Гц, при горизонтальных — 1,5...2 Гц.
Особое значение резонанс приобретает по отношению к органу
зрения. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частот-
ном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных
яблок. Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной по-
лости, резонансными являются частоты 3...3,5 Гц. Для всего тела в
положении сидя резонанс наступает на частотах 4...6 Гц.
Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых)
среди профессиональных заболеваний. Рассматривая нарушения со-
стояния здоровья при вибрационном воздействии, следует отметить,
что частота заболеваний определяется величиной дозы, а особенно-
сти клинических проявлений формируются под влиянием спектра
вибраций. Выделяют три вида вибрационной патологии от воздейст-
вия общей, локальной и толчкообразной вибраций.
При действии на организм общей вибрации страдает в первую
очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зритель-
ный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражите-
лем для вестибулярного анализатора, причем линейные ускоре-
ния — для отолитового аппарата, расположенного в мешочках пред-
дверия, а угловые ускорения — для полукружных каналов внутренне-
го уха.
У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения,
расстройство координации движений, симптомы укачивания, вести-
було-вегетативная неустойчивость. Нарушение зрительной функции
проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зре-
ния, снижением остроты зрения, иногда до 40 %, субъективно — по-
темнением в глазах. Под влиянием общих вибраций отмечается сни-
жение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности. Осо-
бенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы
различных тканей с последующими реактивными изменениями. Об-
щая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные про-
цессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового, фер-
ментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических
показателей крови.
Вибрационная болезнь от воздействия общей вибрации и толчков
регистрируется у водителей транспорта и операторов транспорт-
но-технологических машин и агрегатов, на заводах железобетонных
изделий. Для водителей машин, трактористов, бульдозеристов, ма-
шинистов экскаваторов, подвергающихся воздействию низкочастот-
ной и толчкообразной вибраций, характерны изменения в пояснич-
но-крестцовом отделе позвоночника. Рабочие часто жалуются на
боли в пояснице, конечностях, в области желудка, на отсутствие ап-
петита, бессонницу, раздражительность, быструю утомляемость. В
целом картина воздействия общей низко- и среднечастотной вибра-
ции выражается общими вегетативными расстройствами с перифе-
рическими нарушениями, преимущественно в конечностях, сниже-
нием сосудистого тонуса и чувствительности.
Бич современного производства, особенно машиностроения,—
локальная вибрация. Локальной вибрации подвергаются главным об-
разом люди, работающие с ручным механизированным инструмен-
том. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предпле-
чий, нарушая снабжение конечностей кровью. Одновременно коле-
бания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани,
вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в
суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов.
Колебания низких частот вызывают резкое снижение тонуса ка-
пилляров, а высоких частот — спазм сосудов.
Сроки развития периферических расстройств зависят не столько
от уровня, сколько от дозы (эквивалентного уровня) вибрации в тече-
ние рабочей смены. Преимущественное значение имеет время непре-
рывного контакта с вибрацией и суммарное время воздействия виб-
рации за смену. У формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтов-
щиков при среднечастотном спектре вибраций заболевание развива-
ется через 8... 10 лет работы. Обслуживание инструмента ударного
действия (клепка, обрубка), генерирующим вибрацию среднечастот-
ного диапазона (30... 125 Гц), приводит к развитию сосудистых, нерв-
но-мышечных, костно-суставных и других нарушений через 12... 15
лет. При локальном воздействии низкочастотной вибрации, особен-
но при значительном физическом напряжении, рабочие жалуются на
ноющие, ломящие, тянущие боли в верхних конечностях, часто по
ночам. Одним из постоянных симптомов локального и общего воз-
действия является расстройство чувствительности. Наиболее резко
страдает вибрационная, болевая и температурная чувствительность.
К факторам производственной среды, усугубляющим вредное
воздействие вибраций на организм, относятся чрезмерные мышеч-
ные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия, осо-
бенно пониженная температура, шум высокой интенсивности, пси-
хоэмоциональный стресс. Охлаждение и смачивание рук значитель-
но повышает риск развития вибрационной болезни за счет усиления
сосудистых реакций. При совместном действии шума и вибрации на-
блюдается взаимное усиление эффекта в результате его суммации, а
возможно, и потенцирования.
Длительное систематическое воздействие вибрации приводит к
развитию вибрационной болезни (ВБ), которая включена в список
профессиональных заболеваний. Эта болезнь диагностируется, как
правило, у работающих на производстве; в условиях населенных мест
ВБ не регистрируется, несмотря на наличие многих источников виб-
рации (наземный и подземный транспорт, промышленные источни-
ки и др.). Лица, подвергающиеся воздействию вибрации окружаю-
щей среды, чаще болеют сердечно-сосудистыми и нервными заболе-
ваниями и обычно предъявляют много жалоб общесоматического ха-
рактера.
Гигиеническое нормирование вибраций регламентирует параметры
производственной вибрации и правила работы с виброопасными ме-
ханизмами и оборудованием, ГОСТ 12.1.012—90 «ССБТ. Вибрацион-
ная безопасность. Общие требования», Санитарные нормы СН
2.2.4/2.1.8.566—96 «Производственная вибрация, вибрация в поме-
щениях жилых и общественных зданий». Документы устанавливают:
классификацию вибраций, методы гигиенической оценки, норми-
руемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виб-
роопасных профессий, подвергающихся воздействию локальной
вибрации, требования к обеспечению вибробезопасности и к вибра-
ционным характеристикам машин.
Допустимые уровни вибрации в жилых домах, условия и правила
их измерения и оценки регламентируются Санитарными нормами.
Основными нормируемыми параметрами вибрации являются сред-
ние квадратичные величины уровней виброскорости и виброускоре-
ния в октавных полосах частот.
Акустические колебания. Физическое понятие об акустических ко-
лебаниях охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания
упругих сред. Акустические колебания в диапазоне 16 Гц...209 кГц,
воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуко-
выми, с частотой менее 16 Гц — инфразвуковыми, выше 20 кГц —
ультразвуковыми. Распространяясь в пространстве, звуковые колеба-
ния создают акустическое поле.
Ухо человека может воспринимать и анализировать звуки в широ-
ком диапазоне частот и интенсивностей. Область слышимых звуков
ограничена двумя пороговыми кривыми: нижняя — порог слышимо-
сти, верхняя — порог болевого ощущения. Самые низкие значения
порогов лежат в диапазоне 1...5 кГц. Порог слуха молодого человека
составляет 0 дБ на частоте 1000 Гц, на частоте 100 Гц порог слухового
восприятия значительно выше, так как ухо менее чувствительно к
звукам низких частот. Болевым порогом принято считать звук с уров-
нем 140 дБ, что соответствует звуковому давлению 200 Па и интенсив-
ности 100 Вт/м2. Звуковые ощущения оцениваются по порогу дис-
комфорта (слабая боль в ухе, ощущение касания, щекотания).
Шум определяют как совокупность апериодических звуков раз-
личной интенсивности и частоты. Окружающие человека шумы име-
ют разную интенсивность: разговорная речь — 50...60 дБА, автосире-
на — 100 дБА, шум двигателя легкового автомобиля — 80 дБА, гром-
кая музыка —70 дБА, шум от движения трамвая —70...80 дБА, шум в
обычной квартире —30...40 дБА.
По спектральному составу в зависимости от преобладания звуко-
вой энергии в соответствующем диапазоне частот различают низко-,
средне- и высокочастотные шумы, по временным характеристи-
кам — постоянные и непостоянные, последние, в свою очередь, де-
лятся на колеблющиеся, прерывистые и импульсные, по длительно-
сти действия — продолжительные и кратковременные. С гигиениче-
ских позиций придается большое значение амплитудно-временным,
спектральным и вероятностным параметрам непостоянных шумов,
наиболее характерных для современного производства.
Интенсивный шум на производстве способствует снижению вни-
мания и увеличению числа ошибок при выполнении работы, исклю-
чительно сильное влияние оказывает шум на быстроту реакций, сбор
информации и аналитические процессы, из-за шума снижается про-изводительность труда и ухудшается качество работы. Шум затрудня-
ет своевременную реакцию работающих на предупредительные сиг-
налы внутрицехового транспорта (автопогрузчиков, мостовых кранов
и т. п.), что способствует возникновению несчастных случаев на про-
изводстве.
В биологическом отношении шум является заметным стрессовым
фактором, способным вызвать срыв приспособительных реакций.
Акустический стресс может приводить к разным проявлениям: от
функциональных нарушений регуляции ЦНС до морфологически
обозначенных дегенеративных деструктивных процессов в разных
органах и тканях. Степень шумовой патологии зависит от интенсив-
ности и продолжительности воздействия, функционального состоя-
ния ЦНС и, что очень важно, от индивидуальной чувствительности
организма к акустическому раздражителю. Индивидуальная чувстви-
тельность к шуму составляет 4... 17 %. Считают, что повышенная чув-
ствительность к шуму определяется сенсибилизированной вегетатив-
ной реактивностью, присущей 11 % населения. Женский и детский
организм особенно чувствительны к шуму. Высокая индивидуальная
чувствительность может быть одной из причин повышенной утом-
ляемости и развития различных неврозов.
Шум оказывает влияние на весь организм человека: угнетает
ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует
нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых
заболеваний, гипертонической болезни, может приводить к профес-
сиональным заболеваниям
Шум с уровнем звукового давления до 30...35 дБ привычен для че-
ловека и не беспокоит его. Повышение этого уровня до 40...70 дБ в ус-
ловиях среды обитания создает значительную нагрузку на нервную
систему, вызывая ухудшение самочувствия и при длительном дейст-
вии может быть причиной неврозов. Воздействие шума уровнем свы-
ше 75 дБ может привести к потере слуха — профессиональной туго-
ухости. При действии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен
разрыв барабанных перепонок, контузия, а при еще более высоких
(более 160 дБ) и смерть.
Специфическое шумовое воздействие, сопровождающееся по-
вреждением слухового анализатора, проявляется медленно прогрес-
сирующим снижением слуха. У некоторых лиц серьезное шумовое
повреждение слуха может наступить в первые месяцы воздействия, у
других — потеря слуха развивается постепенно, в течение всего пе-
риода работы на производстве. Снижение слуха на 10 дБ практически
неощутимо, на 20 дБ — начинает серьезно мешать человеку, так как нарушается способность слышать важные звуковые сигналы, насту-
пает ослабление разборчивости речи.
Ультразвук как упругие волны не отличается от слышимого звука,
однако частота колебательного процесса способствует большему за-
туханию колебаний вследствие трансформации энергии в теплоту:
По частотному спектру ультразвук классифицируют на: низко-
частотный — колебания 1,12 • Ю4...1,0 • 105 Гц; высокочастотный —
1,0 • Ю5...1,0 • 109Гц; по способу распространения — навоздушныйи
контактный ультразвук.
Низкочастотные ультразвуковые колебания хорошо распростра-
няются в воздухе. Биологический эффект воздействия их на организм
зависит от интенсивности, длительности воздействия и размеров по-
верхности тела, подвергаемой действию ультразвука. Длительное
систематическое влияние ультразвука, распространяющегося в воз-
духе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно-со-
судистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анали-
заторов. У работающих на ультразвуковых установках отмечают вы-
раженную астению, сосудистую гипотонию, снижение электриче-
ской активности сердца и мозга. Изменения ЦНС в начальной фазе
проявляются нарушением рефлекторных функций мозга (чувство
страха в темноте, в ограниченном пространстве, резкие приступы с
учащением пульса, чрезмерной потливостью, спазмы в желудке, кишечнике, желчном пузыре). Наиболее характерны вегетососудистая
дистония с жалобами на резкое утомление, головные боли и чувство
давления в голове, затруднения при концентрации внимания, тормо-
жение мыслительного процесса, на бессонницу.
Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки
приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук,
снижению болевой чувствительности, т. е. развиваются перифериче-
ские неврологические нарушения. Установлено, что ультразвуковые
колебания могут вызывать изменения костной структуры с разреже-
нием плотности костной ткани.
Профессиональные заболевания зарегистрированы лишь при
контактной передаче ультразвука на руки — вегетосенсорная (ангио-
невроз) или сенсомоторная полиневропатия рук.
Инфразвук — область акустических колебаний с частотой, ниже
16...20 Гц. В условиях производства инфразвук, как правило, сочета-
ется с низкочастотным шумом, в ряде случаев — с низкочастотной
вибрацией.
При воздействии инфразвука на организм уровнем 110... 150 дБ
могут возникать неприятные субъективные ощущения и многочис-
ленные реактивные изменения: нарушения в ЦНС, сердечно-сосуди-
стой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе. Отмечают
жалобы на головные боли, головокружение, осязаемые движения ба-
рабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижение внимания и ра-
ботоспособности; может появиться чувство страха, сонливость, за-
труднение речи; специфическая для действия инфразвука реакция —
нарушение равновесия. При воздействии инфразвука с уровнем
105 дБ отмечены психофизиологические реакции в форме повыше-
ния тревожности и неуверенности, эмоциональной неустойчивости.
Установлен аддитивный характер действия инфразвука и низко-
частотного шума. Следует отметить, что производственный шум и
вибрация оказывают более агрессивное действие, чем инфразвук со-
поставимых параметров.
Гигиеническая регламентация инфразвука производится по Сани-
тарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.583—96, которые задают для постоян-
ного инфразвука предельно допустимые уровни звукового давления
(УЗД) на рабочих местах для различных видов работ, а также в жилых
и общественных помещениях и на территории жилой застройки
(табл. 6.11). Для колеблющегося во времени и прерывистого инфра-
звука уровни звукового давления, измеренные по шкале шумомера
«Лин», не должны превышать 120 дБ
Ионизирующее излучение — уникальное явление окружающей среды, последствия от воздействия которого на организм на первый взгляд совершенно неэквивалентны величине поглощенной энергии. В настоящее время распространена гипотеза о возможности существования цепных реакций, усиливающих первичное действие ионизирующих излучений.
Процессы взаимодействия ионизирующих излучений с веществом клетки, в результате которых образуются ионизированные и возбужденные атомы и молекулы, являются первым этапом развития лучевого поражения. Ионизированные и возбужденные атомы и молекулы в течение 10-6 с взаимодействуют между собой, давая начало химически активным центрам (свободные радикалы, ионы, ионы-радикалы и др.).
Затем происходят реакции химически активных веществ с различными биологическими структурами, при которых отмечается как деструкция, так и образование новых, несвойственных для облучаемого организма соединений.
На следующих этапах развития лучевого поражения проявляются нарушения обмена веществ в биологических системах с изменением соответствующих функций.
Однако следует подчеркнуть, что конечный эффект облучения является результатом не только первичного облучения клеток, но и последующих процессов восстановления. Такое восстановление, как предполагается, связано с ферментативными реакциями и обусловлено энергетическим обменом. Считается, что в основе этого явления лежит деятельность систем, которые в обычных условиях регулируют естественный мутационный процесс.
Если принять в качестве критерия чувствительности к ионизирующему излучению морфологические изменения, то клетки и ткани организма человека по степени возрастания чувствительности можно расположить в следующем порядке:
• нервная ткань;
• хрящевая и костная ткань;
• мышечная ткань;
• соединительная ткань;
• щитовидная железа;
• пищеварительные железы;
• легкие;
• кожа;
• слизистые оболочки;
• половые железы;
• лимфоидная ткань, костный мозг.
Эффект воздействия источников ионизирующих излучений на организм зависит от ряда причин, главными из которых принято считать уровень поглощенных доз, время облучения и мощность дозы, объем тканей и органов, вид излучения.
1 Для выражения эквивалентных доз используется системная единица — зиверт (Зв).
Уровень поглощенных доз — один из главных факторов, определяющих возможность реакции организма на лучевое воздействие. Однократное облучение собаки у-излучением в дозе 4-5 Гр1 (400-500 рад) вызывает у нее острую лучевую болезнь; однократное же облучение дозой 0,5 Гр (50 рад) приводит лишь к временному снижению числа лимфоцитов и нейтрофилов в крови.
Фактор времени в прогнозе возможных последствий облучения занимает важное место в связи с развивающимися после лучевого повреждения в тканях и органах процессами восстановления
Электрический ток – термическое(ожоги участков тела), электролитическое(разложение органич.жидкости и крови), механическое (расслоение, разрыв ткани), биологическое (разложение тканей организма, нарушение внутренних биологических процессов)
Электротравмы.
1)Общие (Эл.удар: судороги мышц, остановка дыхания).
2)Местные (Ожоги, металлизация кожи, механические повреждения, электроовтальния(на глаза).
Исход поражения электротоком зависит от времени прохождения электрического тока, хар-к тока, пути тока в теле человека. При переменном токе зависит от частоты колебаний.
Величина тока, проходящего через орг-зм: I= U/R.
Основное R – сопротивление ороговевшей кожи человека – стоит от 100кОМ до 1кОМ.
При высоком напряжения в значит.времени протекании тока сопротивление кожи падает => I растёт. Внутренне сопротивление человека – сотни Ом.
U=220В, Путь электричества: рука-нога.
Перемен. Ток Пост. Ток
0,6-1,5 Начало ощущений Нет ощущений
2-2,5 Начало болевых ощущений Нет ощущений
5-7 Судороги в руках Зуд, нагрев
8-10 Судорога в руках. Пальцы можно отрывать от электрода Усиленное ощущение нагрева
20-25 Сильные судороги, неотпускаемый ток. Затруднено дыхание. Судороги рук.
Затруднено дыхание.
50-80 Паралич дыхания --"--
90-100 --"-- --"--
300 --"-- --"--
До 500мА опаснее переменный ток, после – постоянный.
Наиболее опасен путь тока, при котором поражается голова,сердце,лёгкие(рука-нога).
Опасность поражения Эл.током возрастает при повышении T и влажности
|
