В тех случаях, когда состояние среды обитания не удовлетворяет критериям безопасности и комфортности, неизбежно возникают негативные последствия.
| Для интегральной оценки влияния опасностей на человека и среду обитания используют следующие показатели негативности техносферы | |||
| ▼ | ▼ | ▼ | ▼ |
| Исходные показатели | Расчетные показатели травматизма | ||
| Показатель частоты травматизма | Показатель тяжести травматизма | Показатель нетрудоспо-собности | |
| Численность пострадавших от травм Tтр | число несчастных случаев, на 1000 работающих за определенный период | средняя длительность нетрудоспособности, на один несчастный случай | средняя длительность нетрудоспособности, на 1000 работающих |
| Суммарное число дней нетрудоспособности по всем несчастным случаям Д | Кч | Кт | Кн |
| Кч = (Ттр /С) × 1000 | Кт = Д/ Tтр | Кн = Кч×Кт = (Д/С) × 1000 | |
| Численность пострадавших, получивших профессиональные или региональные заболевания Тз |
С – среднесписочное число работающих
| Показатели продолжительности жизни | ||
| ▼ | ▼ | |
| средняя продолжительность жизни | Показатели сокращения продолжительности жизни | |
| Абсолютный показатель сокращения продолжительности жизни | Относительный показатель сокращения продолжительности жизни | |
| П, лет | АСПЖ, сутки | ОСПЖ |
| ▼ | ▼ | ▼ |
| Статистика | Статистика | ОСПЖ=(П – АСПЖ/365)/П |
Рис. 1.3. Система показателей негативности техносферы
Для интегральной оценки влияния опасностей на человека и среду обитания используют ряд показателей негативности. К ним относятся:
1) Численность пострадавших от воздействия травмирующих факторов. (Tтр)
2) Показатель частоты травматизма ( Кч) определяет число несчастных случаев, приходящихся на 1000 работающих за определенный период:
| Кч=Ттр × 1000/С, | (1.1) |
где С – среднесписочное число работающих.
3) Показатель тяжести травматизма Кт характеризует среднюю длительность нетрудоспособности, приходящуюся на один несчастный случай:
| Кт = Д/ Tтр, | (1.2) |
где Д — суммарное число дней нетрудоспособности по всем несчастным случаям.
4) Показатель нетрудоспособности
| Кн = Кч×Кт, | (1.3) |
5) Численность пострадавших, получивших профессиональные или региональные заболевания (Тз);
6) Показатель сокращения продолжительности жизни (СПЖ) при воздействии вредного фактора или их совокупности. К показателям СПЖ относятся абсолютные значения АСПЖ в сутках и относительные показатели ОСПЖ, определяемые по формуле:
| ОСПЖ=(П – АСПЖ/365)/П | (1.4) |
где П – средняя продолжительность жизни, лет.
Система показателей негативности техносферы приведена на рис. 1.3.
Показатели сокращения продолжительности жизни могут определяться как для воздействия одного вредного фактора, так и для их совокупности.
Пример: С=10000 чел; Ттр = 200 чел; Д= 600 сут; П=70 лет;
АСПЖ = 730 сут.
| Кч = (200/10000) × 1000 = 20 чел | Кт = 600/200 = 3 сут | Кн = Кч×Кт = 60 чел·сут |
| ОСПЖ=(70 – 730/365)/70 = 0,97 |
1.3. Методы защиты
Вредные и травмирующие воздействия, генерируемые техническими системами, образуют в среде обитания опасные зоны. Для этих зон характерны соотношения:
С > ПДК;
I > ПДУ;
R < Rдоп.
Одновременно с опасными зонами в среде обитания существуют зоны пребывания человека. В условиях производства это рабочая зона и рабочее место.
Варьируя взаимным расположением опасных зон и зон пребывания человека в пространстве, можно существенно влиять на решение задач по обеспечению безопасности жизнедеятельности.
Радикальным способом обеспечения безопасности является защита расстоянием.
Защита расстоянием – это разведение в пространстве опасных зон и зон пребывания человека.
Защита временем – это чередование периодов нахождения в зоне действия опасностей и периодов нахождения в безопасной зоне.
Совершенствование источников опасности не только снижает уровни опасностей, но и, как правило, сокращает размеры опасной зоны;
Применение экобиозащитной техники использование пылеуловителей, водоочистных устройств, экранов и др. средств для изоляции зоны пребывания человека от негативных воздействий;
Применение средств индивидуальной защиты человека от опасностей предусматривает:
постоянное ношение СИЗ повседневного использования;
применение в чрезвычайных ситуациях СИЗ кратковременного использования).
| Рабочая зона | Рабочее место |
| это пространство высотой 2 м над уровнем пола или площадки, на которой расположено рабочее место. | это зона постоянной или временной деятельности работающего. (более 50% или более 2 ч непрерывно) |
| Методы защиты | ||||
| ▼ | ▼ | ▼ | ▼ | ▼ |
| Защита расстоянием | Защита време-нем | Совершенствование источников опасности | Применение экобиозащитной техники | Применение средств инд. защиты |
Рис. 1.4. Методы обеспечение безопасности жизнедеятельности
Наличие зоны временного пребывания реализует метод защиты временем. Разнесение зоны постоянного пребывания и источника опасности реализует метод защиты расстоянием.
Варьируя взаимным расположением опасных зон и зон пребывания человека в пространстве, можно существенно влиять на решение задач по обеспечению безопасности жизнедеятельности.
Методы обеспечение безопасности жизнедеятельности и схема их реализации представлены на рисунках 1.4 и 1.5.
Рис. 1.5. Схема реализации методов защиты:
1 – системы снижения опасности источника. 2 – экран. 3. - система средств индивидуальной защиты. 4 - экобиозащитная техника
Глава 2. Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности
Формы деятельности человека. Эффективность трудовой деятельности. Системы восприятия человеком состояния внешней среды. Психологические травматогенные факторы.
Физиология (physis – природа, logos – наука) – наука о жизнедеятельности целостного организма и его функциональных систем.
Физиология труда – это наука, изучающая функционирование человеческого организма во время трудовой деятельности. Она вырабатывает принципы и нормы, способствующие улучшению и оздоровлению условий труда.
2.1. Формы деятельности человека
Многообразные формы трудовой деятельности делятся на физический и умственный (интеллектуальный) труд. В соответствии с существующей физиологической классификацией трудовой деятельности различают различные формы физического и умственного труда. Основные формы труда сведены в табл. 2.1.
Эти виды различаются организацией трудового процесса, равномерностью нагрузки, степенью эмоционального напряжения.
Таблица 2.1.
Основные формы труда
| Формы физического труда | Формы умственного труда |
| 1. Формы труда, требующие значительной мышечной активности (мышечный труд). 2. Механизированные формы труда (механизированный труд). 3. Формы труда, связанные с полуавтомати-ческим и автоматическим производством; 4. Групповые формы труда (конвейеры); 5. Формы труда, связанные с дистанционным управлением. (3, 4, 5 – назовем «труд на автоматах») | 1. Операторский труд. 2. Управленческий труд. 3. Творческий труд. 4. Труд медиков. 5. Труд преподавателей. 6. Труд учащихся. |
Физическая тяжесть труда — это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения.
Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественно интенсивной работы мозга по получению и переработке информации.
В соответствии с гигиенической классификацией труда условия труда подразделяются на четыре класса:
1—оптимальные;
2—допустимые;
3—вредные;
4—опасные (экстремальные).
Оптимальные условия труда обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма человека.
Допустимые условия труда характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиеническими нормативами для рабочих мест.
Вредные условия труда характеризуются уровнями вредных производственных факторов, превышающими гигиенические нормативы и оказывающими неблагоприятное воздействие на организм работающего или его потомство.
Экстремальные условия труда характеризуются такими уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни.
Третий класс условий труда (вредные условия труда) подразделяются на четыре степени вредности. Характеристика степеней вредности представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2.
Характеристика степеней вредности
| Первая степень вредности | Вторая степень вредности | Третья степень вредности | Четвертая степень вредности |
| характеризуется такими отклонениями от гигиенических нормативов, которые, как правило, вызывают обратимые функциональные изменения и обусловливают риск развития заболевания | определяется такими уровнями производственных факторов, которые могут вызывать стойкие функциональные нарушения, приводящие к появлению начальных признаков профессиональной патологии | приводит, как правило, к развитию профессиональной патологии в легких формах, росту хронической общесоматической патологии, в том числе к повышению уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности | В условиях труда четвертой степени могут возникнуть выраженные формы профессиональных заболеваний; отмечается значительный рост хронической патологии и высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности |
| Изменения обратимы | Начальные признаки профессиональных заболеваний | Легкие формы профессиональных заболеваний | Ярко выраженные формы профессио-нальных заболеваний |
Соматический – телесный, связанный с телом, в противоположность психическому.
2.2. Эффективность трудовой деятельности
Эффективность трудовой деятельности человека в значительной степени зависит:
от предмета и орудий труда;
работоспособности организма;
организации рабочего места;
гигиенических факторов производственной среды.
Характеристикой эффективности является работоспособность.
Работоспособность — величина функциональных возможностей организма человека, характеризующаяся количеством и качеством работы, выполняемой за определенное время.
Способы повышения эффективности трудовой деятельности показаны на рисунке 2.1.
| Способы повышения эффективности трудовой деятельности | |||
| ▼ | ▼ | ▼ | ▼ |
| Трудовое обучение (совершенствует умения и навыки) | Правильное расположение и компоновка рабочего места (уменьшает утомляемость и предотвращают опасность возникновения профзаболеваний). | Учет особенностей конкретного человека, а также анатомо-физиологических различий между мужчинами и женщинами. | Периодическое чередование работы и отдыха. |
Рис. 2.1. Способы повышения эффективности трудовой деятельности
Во время трудовой деятельности работоспособность организма изменяется во времени. Различают три основные фазы сменяющих друг друга состояний человека в процессе трудовой деятельности:
— Фаза врабатывания, или нарастающей работоспособности, в этот период уровень работоспособности постепенно повышается по сравнению с исходным. В зависимости от характера труда и индивидуальных особенностей человека этот период длится от нескольких минут до 1,5 ч, а при умственном труде – до 2...2,5 ч.
Фаза высокой устойчивости работоспособности, для нее характерно сочетание высоких трудовых показателей с относительной ста-бильностью или даже некоторым снижением напряженности физии-ологических функций. Продолжительность этой фазы может составлять 2...2,5 ч и более в зависимости от тяжести и напряженности труда.
Фаза снижения работоспособности, характеризующаяся уменьшением функциональных возможностей основных работающих органов человека и сопровождающаяся чувством усталости.
Периодическое чередование работы и отдыха способствует сохранению высокой устойчивости работоспособности. Различают две формы чередования периодов труда и отдыха на производстве:
введение обеденного перерыва в середине рабочего дня;
введение кратковременных регламентированных перерывов.
Кроме регламентированных перерывов существуют микропаузы — перерывы в работе, возникающие самопроизвольно между операциями и действиями. Микропаузы обеспечивают поддержание оптимального темпа работы и высокого уровня работоспособности. В зависимости от характера и тяжести работы микропаузы составляют 9... 10 % рабочего времени.
Эффективность труда зависит от времени суток. В соответствии с суточным циклом организма наивысшая работоспособность отмечается в утренние (с 8 до 12 ч) и дневные (с 14 до 17 ч) часы. В дневное время наименьшая работоспособность, как правило, отмечается в период между 12 и 14 ч, а в ночное время—с 3 до 4 ч, достигая своего минимума. Эти закономерности следует учитывать при установлении времени начала и окончания работы в сменах, перерывы на отдых и сон.
Эффективность труда зависит также от дня недели. Наивысшая работоспособность приходится на 2, 3 и 4-й день работы, в последующие дни недели она понижается, падая до минимума в последний день работы. В понедельник работоспособность относительно понижена в связи с врабатываемостью.
Элементами рационального режима труда и отдыха являются производственная гимнастика. В основе производственной гимнастики лежит феномен активного отдыха (И.М. Сеченов) – утомленные мышцы быстрее восстанавливают свою работоспособность не при полном покое, а при работе других мышечных групп.
В результате производственной гимнастики увеличивается жизненная емкость легких, улучшается деятельность сердечно-сосудистой системы, повышается функциональная возможность анализаторных систем, увеличивается мышечная сила и выносливость.
В основе благоприятного действия музыки лежит вызываемый ею положительный эмоциональный настрой, необходимый для любого вида работ.
Для снятия нервно-психологического напряжения, борьбы с утомлением, восстановления работоспособности успешно используют кабинеты релаксации или комнаты психологической разгрузки.
Эффект психоэмоциональной разгрузки достигается путем эстетического оформления интерьера, использования удобной мебели, трансляции специально подобранных музыкальных произведений, насыщения воздуха отрицательными ионами, приема тонизирующих напитков.
Одним из элементов психологической разгрузки является аутогенная тренировка, основанная на комплексе взаимосвязанных приемов психической саморегуляции и несложных физических упражнений со словесным самовнушением. Этот метод позволяет нормализовать психическую деятельность, эмоциональную сферу и вегетативные функции. Как показывает опыт, пребывание рабочих в комнатах психологической разгрузки способствует снижению утомляемости, появлению бодрости, хорошего настроения и улучшения самочувствия.
2.3. Системы восприятия человеком состояния
внешней среды
Возможность получать информацию об окружающей среде, способность ориентироваться в пространстве и оценивать свойства окружающей среды обеспечиваются анализаторами.
Анализаторы – это системы ввода информации в мозг. Анализатор состоит из рецептора, проводящих нервных путей и мозгового конца. В коре головного мозга информация, поступающая из внешней среды, анализируется и осуществляется разработка программы ответной реакции. Время, прошедшее от начала воздействия раздражителя до появления ощущений, называют латентным периодом.
Основной характеристикой анализатора является чувствительность.
Психофизическими опытами установлено, что величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя.
Эта зависимость описывается основным психофизическим законом Вебера-Фехнера:
| E = K × ln J + C | (2.1) |
где Е – интенсивность ощущений,
J – интенсивность раздражителя,
К, С – константы (ln10=2,3; ln100=4,6, т.е. увеличив интенсивность раздражителя в 10 раз, мы увеличили интенсивность ощущений всего в 2 раза).
Датчиками сенсорных систем являются специфические структурные нервные образования, называемые рецепторами.
Рецепторы по характеру ощущений различают зрительные, слуховые, обонятельные (запах), осязательные рецепторы, рецепторы вкуса, боли, рецепторы положения тела в пространстве.
К психофизиологическим факторам, влияющим на травматизм, можно отнести аномалии этих рецепторов.
| Кора головного мозга | |||||
| ▼ | |||||
| Рецепторы | |||||
| ▼ | ▼ | ▼ | ▼ | ▼ | ▼ |
| зрения | слуха | обоняния | осязания | вкуса | ориентации |
| Глаза | Уши | Носоглотка | Кожа | Язык | Вестибулярный аппарат |
Рис. 2.2. Системы восприятия человеком внешней среды
Зрение
Зрение - это способность воспринимать величину, форму и цвет предметов, их взаимное расположение и расстояние между ними. Глаз реагирует на излучение с длиной волн 0,4-0,76 мк. К основным травматогенным свойствам органов зрения принято относить отклонения от нормального восприятия. К ним обычно относятся: цветовая слепота и дальтонизм; куриная слепота; световая адаптация; зрительная иллюзия; стробоскопический эффект.
Цветовая слепота - это такой вид расстройства зрения, когда возникает полная или частичная потеря восприятия цвета. В таких случаях человек воспринимает предметы всех цветов как серые. Частным случаем цветовой слепоты является дальтонизм, выявленный Дж.Дальтоном в 1794 г. Дальтоники не различают обычно красный, зеленый, а иногда желтый и фиолетовый цвета. Такие цвета и их оттенки дальтоник воспринимает как серые. По данным физиологов, дальтонизмом страдают 8% мужчин и 0,5% женщин. Определение дальтонизма имеет важное значение при отборе лиц для работы на транспорте.
Различение цветов основано на спектральной чувствительности глаза, которую можно изобразить графически (рисунок 2.3).
Согласно этому графику, наибольшая чувствительность достигается при длине волны λ=554 нм (желтая часть спектра). Поэтому знаки, предметы и другие элементы, которые необходимо подчеркнуть или выделить, желательно окрашивать в желтый цвет, например, как одежду у путейских рабочих.
Рис. 2.3. Спектральная чувствительность глаза
Куриная слепота - это заболевание, проявляющееся в ухудшении зрения при сумеречном освещении и в полной его потере в темноте, что приводит к полной или частичной утрате или искажению информации, поступающей в сознание человека.
Адаптация - это привыкание зрения в условиях резкой смены освещенности, которое длится в течение определенного времени.
Зрительные иллюзии - это искаженное восприятие предметов специфических форм и цвета. К ним относятся:
а) иллюзии, возникающие на основе эффекта иррадиации, т.е. превышение размеров белых предметов по отношению к равновеликим черным;
б) переоценка метрических свойств вертикальных линий по отношению к горизонтальным;
в) переоценка величины острых углов, вследствие чего горизонтальные линии кажутся непараллельными;
г) иллюзия Мюллер-Лайера, состоящая в кажущейся разнице длин отрезков с остриями на концах, расположенных во вне и внутри отрезка;
Стробоскопический эффект - это зрительное восприятие быстровращающегося предмета как неподвижного или вращающегося в противоположную сторону, что может привести к механическим травмам работника.
Слух
Слух – это способность организма воспринимать и различать звуковые колебания. Человеческое ухо воспринимает звуки с частотой колебаний от 16 Гц до 20 кГц.
Основным травматогенным свойством слуха является глухота, которая приводит к следующим неприятным последствиям:
а) неточное определение источника шума;
б) несвоевременное и неправильное распознавание звукового сигнала;
в) отсутствие восприятия звукового раздражителя.
Обоняние
Обоняние - это восприятие запахов с помощью рецепторов, расположенных в носоглотке. Рецепторами обоняния являются нервные клетки, расположенные в слизистой оболочке верхнего и, отчасти, среднего носовых ходов.
К нарушениям обоняния, приводящим к травмогенным ситуациям, относятся:
а) аносмия - полная или частичная утрата обоняния;
б) повышенная обонятельная чувствительность.
Осязание
Осязание – сложное ощущение, возникающее при раздражении рецепторов кожи, слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата. Основная роль в формировании осязания принадлежит кожному анализатору, который осуществляет восприятие внешних механических, температурных, химических и других раздражителей.
Осязание – есть способность организма определять наличие предмета, его форму, размеры, температуру, влажность, характер поверхности.
К травматогенным свойствам осязания относятся:
а) отсутствие болевого ощущения при контакте с агрессивной средой;
б) невосприимчивость при контакте с гравитационными телами;
в) пониженное сопротивление кожных покровов к действию электрического тока.
Вкус
Вкус – ощущение, возникающее при воздействии раздражителей на специфические рецепторы, расположенные на различных участках языка. Вкусовое ощущение складывается из восприятия кислого, соленого, сладкого и горького; вариации вкуса являются результатом комбинации основных перечисленных ощущений.
Чувство гравитации (ориентации)
Чувство гравитации - это восприятие организмом положения и движения тела, а также его равновесия с помощью вестибулярного аппарата. Основное нарушение связано с потерей ориентации в положении тела.
2.4. Психологические травматогенные факторы
К психологическим травматогенным факторам можно отнести расстройства мышления, памяти, восприятия, внимания и эмоционально-волевой сферы (рис.2.4).
| Психологические травматогенные факторы – это расстройства | ||||
| ▼ | ▼ | ▼ | ▼ | ▼ |
| Мышления | Памяти | Восприятия | Внимания | Эмоций и воли |
Рис. 2.4. Психологические травмогенные факторы
В структуре психики, связанной с сознанием и поведением, выделяют 3 компоненты:
психические процессы (восприятие, внимание, мышление, память);
психические свойства (темперамент, характер и др.);
психические состояния (утомление, психическая напряженность, стрессы).
Память
Память- это свойство запоминания, сохранения и последующего воспроизведения индивидуумом информации, непосредственно связанной с безопасностью, особенно оперативного характера.
Запоминание тесно связано с забыванием, определяемым закономерностью Эббингауза («кривая забывания» – рис. 2.5).
Рис. 2.5. График зависимости объема информации, сохраняемой в памяти человека
Аналитически «кривая забывания» представляется следующей зависимостью:
| (2.2) |
где m – количество сохраненной в памяти информации.
τ - время сохранения информации в памяти, час.
Из этой закономерности следует, что за первые 9 часов информация уменьшается от 100% до 35%.
Следовательно, чтобы восполнить утраченную информацию необходимо проводить обучение, инструктажи и т.д. Таким образом, «кривая забывания» может служить научной основой для организации учебно-инструктивной подготовки работников по охране труда, особенно в отношении периодичности.
