Лекция 6: Влияние физических факторов на организм человека.
В окружающей нас природной среде всегда имеются источники, создающие естественный шумовой, электростатический, электромагнитный и радиационный фон Земли.
Естественные источники физических факторов можно разделить на:
1. Постоянно действующие:
• космическая пыль и излучения,
• солнечное излучение,
• магнитное поле Земли,
• атмосферное электричество,
• морской прибой, водопады, реки;
2. Кратковременные:
• молния,
• гром,
• извержение вулкана,
• землетрясение,
• оползень,
• цунами,
Физические факторы
Физические факторы делятся на:
• Механические;
• Вибрацию;
• Акустические;
• ЭМ-излучение (ионизирующее и неионизирующее).
К физическим природным факторам относятся:
1. Климатические, в том числе микроклимат местности;
2. Геомагнитная активность;
3. Естественный радиационный фон;
4. Космическое и солнечное;
5. Рельеф местности
Физические факторы литосферы:
• геомагнитные аномалии,
• факторы разломов,
• радиация,
• вибрация
• механические,
Физические факторы атмосферы:
• Температуры воздуха
• Подвижность воздуха
• Электрическое состояние
• Радиоактивность
• Интенсивность солнечной радиации.
Физические антропогенные (искусственные) факторы:
1. Микроклимат населённых пунктов и помещений;
2. Загрязнение среды электоромагнитным излучением (ионизирующим и неионизирующим);
3. шумовое загрязнение среды;
4. вибрационное загрязнение среды,
5. тепловое загрязнение среды;
6. деформированность видимой среды (изменение рельефа местности и цветовой гаммы в населённых пунктах).
Шум
Шум – беспорядочные колебания различной физической природы. Под акустическим шумом понимают разного рода нежелательные помехи восприятию речи, музыки и т.д.
Природные источники шума:
• морской прибой,
• водопад,
• реки и ручьи,
• дождь.
• лес,
• ветер,
• гром,
Антропогенные источники шума:
1. Промышленные предприятия:
• Газотурбины энергетических установок,
• Компрессорные станции,
• Металлургические заводы,
• Машиностроительные заводы и т.д.
2. Транспорт (все виды).
3. Домашние источники.
4. Военные источники.
При социальных опросах в городах примерно 80% опрошенных указывают его в качестве раздражителя. В городе шум усиливается за счёт многократно повторяемого эха.
Интенсивность звука измеряется в децибелах (дБ)
Санитарная норма для жилой зоны 45-60 дБ.
Поезда метрополитена на открытых линиях 80-85дБ. Автомобильный транспорт 81-87 дБ.Железная дорога 85-101 дБ. Промышленные предприятия 80-110дБ.
Уровень шума от отдельных источников превышает допустимый уровень. С гигиенических позиций относительно комфортным считается шум при уровне звука 10-60 дБ, максимально дискомфортными – при громкости более 80 дБ.
Для нервной системы вреден шум выше 50-60 дБ. Так, если работать при шуме интенсивностью 70 дБ, то сделанных ошибок оказывается вдвое больше, чем при работе в нормальной обстановке. При постоянном шуме работоспособность снижается примерно на треть. При звуке в 80-90 дБ возможны необратимые измения в органах слуха, а при уровне 120-140 дБ – его повреждение.
Качественные ощущения при восприятии шума органами слуха и организмом в целом зависят от его:
• интенсивности,
• спектрального состава.
• «смысла»
Например, звуки высокой частоты при одинаковой интенсивности воспринимаются как более громкие.
Действие шума на организм:
1. Специфическое действие – нарушение функции слухового анализатора. В основе лежит спазм со-
судов звуковоспринимающего аппарата. В результате спазма сосудов звуковоспринимающего аппарата развивается нарушение обменных процессов. Это, в свою очередь, ведёт к дегенеративным изменениям в окончании предверно-улиткового нерва и клеток спирального (кортиевого) органа.
2. Неспецифическое. Связано с поступлением возбуждения в кору головного мозга, гипоталамус, спинной мозг.
Стадии развития профессиональной тугоухости (неврита слухового нерва):
1). Слуховая адаптация.
2). Слуховое утомление.
3). Прогрессирующая тугоухость (развивается при шуме с уровнем более 80 дБ, начальные проявления у рабочих при стаже работы до 5 лет) – быстрое снижение слуха и развитие тугоухости.
Фазы в ЦНС:
1). Запредельное торможение проявляется нарушением уравновешенности и подвижности процессов возбуждения и торможения.
2). Истощение нервных клеток. Это проявляется:
• Раздражительностью,
• Эмоциональной неустойчивостью,
• Снижением внимания,
• Снижением памяти.
• Снижением трудоспособности.
Природные шумы, такие, как шум морского прибоя, леса и др. оказывают благотворное успокаивающее действие.
Для защиты населения от вредного влияния шума нормативно - законодательными актами регламентируется его интенсивноеть, время действия и другие параметры. Госстандартом установлены единые санитарно-гигиенические нормы и правила по ограничению шума на предприятиях, в городах и других населенных пунктах. В основу норм положены такие уровни шумового воздействия, действие которых в течение длительного времени не вызывает неблагоприятных изменений в организме человека, а именно: 40 дБ днем и 30 — ночью. Допустимые уровни транспортного шума установлены в пределах 84— 92 дБ и со временем будут снижаться.
Технико-технологические меры сводятся к шумозащите, под которой понимают комплексные технические меры по снижению шума на производстве (установка звукоизолирующих кожухов станков, звукопоглощение и др.), на транспорте (глушители выбросов, замена колодочных тормозов на дисковые, шумопоглощающий асфальт и др.), для рабочих индивидуальные средства защиты (беруши).
На градостроительном уровне защита от шумового воздействия может быть достигнута следующими мероприятиями:
— зонированием с выносом источников шумов за пределы застройки;
— организацией транспортной сети, исключающей прохождение шумных магистралей через районы жилой застройки;
— прокладкой магистралей в туннелях, устройством шумозащитных насыпей и других поглощающих шум препятствий на путях распространения шума (экраны, выемки, ковал ьеры);
Архитектурно-планировочные меры предусматривают создание шумозащитных зданий, т. е. таких зданий, которые обеспечивают помещениям нормальный акустический режим с помощью конструктивных, инженерных и других мер (герметизация окон, двойные двери с тамбуром, облицовка стен звукопоглощающими материалами и др.).
Определенный вклад в защиту среды от шумового воздей-твия вносит запрещение звуковых сигналов автотранспорта, авиаполетов над городом, ограничение (или запрещение) взлётов и посадок самолетов в ночное время и другие организациннные меры.
Инфразвук
Инфразвук (ИЗ) – неслышимые человеческим ухом упругие волны низкой частоты.
Обычно за верхнюю границу ИЗ принимают частоты 16-25 Гц, нижняя граница не определена.
В естественных условиях ИЗ содержится в шуме атмосферы и моря. ИЗ генерируется в земной коре в результате сотрясения и вибраций от самых разнообразных источников. В больших количествах ИЗ генерируется при:
• Грозовых разрядах (гром),
• При бурях и ураганах,
• От волн цунами,
• При землетрясениях.
Антропогенные источники ИЗ:
• Магистрали с интенсивным движением,
• Движение электропоездов,
• Взлёт и посадка турбо - реактивных самолётов,
• Компрессорные установки,
• Подводные и подземные взрывы,
• Орудийные выстрелы.
Особенности распространения инфразвука:
• Распространяется на большие растояния, чем шум,
• Может огибать здания и усиливаться за ними.
Влияние ИЗ на организм:
• 1-3 Гц может вызвать кислородную недостаточность из-за нарушения ритма дыхания.
• 5-9 Гц вызывают болезненные ощущения в грудной клетке и нижней области живота.
• 8 Гц влияет на α-ритм биотоков мозга. Это вызывает ослабление влияния ретикулярной формации и других подкорковых образований на кору.
При больших амплитудах ИЗ ощущается как боль в ухе.
ИЗ оказывает выраженное действие на функции внутренних органов, так как его частота может совпадать с частотой колебаний внутренних органов.
Ультразвук
Ультразвук (УЗ) – упругие колебания в среде с частотой за пределом слышимости человека. Обычно под ультразвуком понимают частоты выше 20 000 Герц.
Источники УЗ:
• природные (содержится в шуме ветра и моря, издаётся и воспринимается некоторыми животными, такими как летучие мыши, рыбы, насекомые и др.).
• антропогенные (механические и электормеханические). Присутствует в шуме машин.
Действие УЗ:
1. Механическое:
Отрицательное звуковое давление способствует возникновению деполяризации и деструкции молекул, их ионизация, вследствие чего активирцются химические реакции и способствуют нормализации и ускорению обменных процессов.
2. Тепловое.
УЗ малой и средней интенсивности стимулируют протекание нормальных физиологических процессов.
УЗ большой интенсивности оказывает патологическое воздействие:
a)Местное – поражение периферической нервной системы (парез пальцев, кистей, предплечья).
б). Общее – симптомы со стороны ЦНС:
• Раздражительность,
• Повышение порога возбудимости слухового, предверно-улиткового и зрительного анализаторов.
• Гиперакузия (аномально острый слух или болезненная чувствительность к слышимым звукам)
• Боязнь яркого света,
• Гиперосмия (повышенное обоняние)
• Повышение болевой чувствительности,
• Нарушение терморегуляции.
Применение УЗ:
• в науке (физические, физико-химические, биологические исследования),
• в технике (навигация, подводная связь, ускорение некоторых химико-технологических процессов и др.),
• в медицине (диагностика, лечение).
Ультразвуковая диагностика (эхография):
• эхоэнцефалография,
• эхокардиография,
• исследование плода,
• УЗИ сосудов.
Ультразвуковая терапия – применение УЗ с частотой 500 – 3000 Гц с лечебной целью – лечение хронических радикулитов, полиневритов, различных осложнений после повреждения суставов, связок и сухожилий.
Фонофорез – введение с помощью УЗ лекарственных препаратов.
Ультразвуковая хирургия имеет 2 разновидности:
• Связана с разрушением тканей УЗ колебаниями.
• Используется наложение УЗ колебаний на хирургический инструмент.
Вибрация
Вибрация – механические колебания.
Источники воздействия вибрации:
• рельсовый транспорт,
• промышленные установки,
• строительная техника,
• автомобильный транспорт.
Вибрация может оказывать вредное действие на организм (движущийся транспорт, работа двигателей, турбин). В тоже время вибрация находит применение в медицине (вибромассаж).
Действие вибрации зависит от:
• способа передачи (локальная, общая),
• направления (вертикальное, горизонтальное),
• вибрационные частоты (низкочастотная – до 4 Гц, средняя – 8-16, высокочастотная – 31,5-63 Гц).
Воздействие локальной вибрации
Воздействие малой интенсивности:
• облегчает циркуляцию тканевой жидкости,
• повышает интенсивность ферментативных реакций,
• проницаемость клеточных мембран,
На механизмах действия локальной вибрации малой интенсивности основано благотворное действие вибрационного массажа.
Воздействие умеренной интенсивности:
• стимулирующий эффект на ЦНС,
• повышение лабильности нервномышечной системы,
• повышение активности системы гипофиз - надпочечники,
• снижение активности щитовидной железы,
• повышение активности окислительно-восстановительных процессов,
Воздействие локальной вибрации значительной интенсивности:
• нарушение регуляции тонуса периферических кровеносных сосудов→ангиоспазм,
• вегетативный полиневрит
Воздействие общей вибрации:
• нарушении функции ЦНС в коре преобладают процессы торможения, нарушаются нормальные корково-подкорковые взаимосвязи;
• изменение функционального состояния периферических сосудов;
• нарушение общей болевой чувствительности;
• нарушение температурной чувствительности;
• развитие вибрационной болезни;
Защита от вибрации
1.Вибродемпфирование - это снижение вибраций путем перевода в другие виды энергии, чаще всего в теплоту (применение материалов с большим внутренним трением, например мягкие пластмассы, резину, пенопласт).
2.Виброгашение - это снижение уровня вибраций машин и агрегатов установкой их на виброизолирующих фундаментах.
3.Виброизоляция - это снижение уровня вибрации защищаемого объекта путем уменьшения передачи колебаний этому объекту от источника колебаний. Применяют виброизоляторы трех видов: резиновые, пружинные и комбинированные.
4.Средства индивидуальной защиты от вибраций - виброзащитные перчатки, рукавицы, обувь.
5. Специальный режим труда: Так, при работе с ручными машинами суммарное время работы с вибрациями не должно превышать 2/3 рабочей смены. При этом продолжительность одного сеанса работы, включая технологические микропаузы, не должно превышать 15 - 20 мин. Обеденный перерыв должен быть не менее 40 мин; предусмотрено два регламентированных перерыва для активного отдыха.
При обнаружении признаков виброболезни рабочего необходимо временно (до решения медико-социальной экспертизы) перевести на другую работу, не связанную ни с вибрацией, ни со значительным мышечным напряжением, ни с охлаждением рук.
Влияние электомагнитного поля.
