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物理因素及其对健康的影响 劳动卫生与职业病学教研室杨惠芳 1 第一节物理因素概述 概述 物理因素包括 气象条件 电磁辐射 紫外红外X 电离辐射 噪声 振动 与化学因素相比 物理因素具有一些特点 1 作业场所常见的物理因素 除激光是人工产生的以外 其余因素在自然界中均有存在 2 每一种物理因素都具有特定的物理参数 其对人体是否造成危害以及危害的严重程度是由这些参数决定的 3 作业场所中存在的物理因素一般有明确的来源 4 作业场所空间中物理因素的强度一般不是均匀的 多以发生装置为中心向四周传播 如果无阻挡 一般随距离增加呈指数关系衰减 物理因素的特点 5 有些物理因素 如噪声 微波 其性质的不同 可有连续或脉冲波两种存在状态 对人体危害的程度有所不同 在制定标准时需要分别加以制定 6 在许多情况下 物理因素对人体的危害程度与物理参数不呈直线相关关系 常表现为在某一范围内是无害的 高于或低于这一范围对人体可产生不良影响 且影响的部位和表现可能完全不同 7 脱离接触后体内没有接触因素的残留 不需要采用 驱除 或 排出 有害因素的治疗方法 可用缩短接触时间的办法来保护劳动者健康 物理因素的特点 一 高温作业 高温生产环境中气象条件及其特点气象条件 温度 湿度 气流 气压 热辐射 J cm2 min 气温的影响因素 太阳辐射 大气温度 生产热源 人体散热热辐射分为 正辐射周围物体表面温度 体温受热负辐射周围物体表面温度 体温散热 第二节不良气象条件 高温作业定义 工作地点具有生产性热源 以室外实际出现本地区夏季通风室外计算温度时 工作地点气温高于室外温度2 或2 以上的作业 二 高温作业类型1 干热型 高温 强热辐射作业 特点 高温 热辐射同时存在 受对流热 实在物体来的热源及二次辐射源作用于深部组织 机体不能经辐射 对流散热 靠汗液蒸发散热 2 湿热型 高温 高湿 3 夏季露天作业 特点 高温 太阳热辐射强 二次辐射 特点 室温 30 相对湿度在85 90 机体大量出汗 蒸发散热率低 三 高温作业对机体生理功能的影响 主要生理功能改变体温调节水盐代谢循环系统消化系统神经系统泌尿系统 1 体温调节产热散热动态平衡产热 基础代谢 食物 劳动 器官组织运动 散热 辐射 对流 蒸发 三 高温作业对机体生理功能的影响 送冷风散热 辐射散热 传导 对流散热 体温 气温 传导 对流散热 温差大 气流快 散热快 体温 气温 当气温升高 皮温或辐射热强度很大时 辐射对流受阻 靠蒸发散热 出汗增加 若散热 外界加热和体内产热量则热平衡破坏 体温升高 蒸发散热正常气象条件下通过皮肤散热 皮温升高是体温调节障碍的主要标志 高温 重体力劳动 6L d 体温调节的指标 体温 38 过热 37 6 37 9 蓄热 皮温 36 则失去散热作用 出汗量正常为1L d 所以 高温作业工人补水的同时必须补盐尿盐 正常值10 15g 24h 5g 24h则示体内缺盐 2 水盐代谢 常温下正常进出水量2 0 2 5L d 摄NaCl10 12g d 高温作业水盐代谢特点 H2O大量损失 NaCl绝对值 相对浓度 当大量出汗失钠 血浆中钠离子浓度 渗透压 水由血浆 组织液 细胞外液钠离子浓度 影响水分在体内储留 3 循环系统高温作业时 肌肉 皮肤血流量 导致血液的重新分配 内脏贫血 心跳加快 又 大量出汗 丧失水分 血液浓缩 粘滞度 血容量 心脏负担 心肌代偿性肥大 同时 收缩压 舒张压不 脉压差 4 消化系统 排汗 Cl 导致胃酸 胃肠功能抑制 血液的重新分配 消化道血流 消化道贫血 消化不良 食欲 胃肠疾病 5 神经系统大脑皮层体温调节中枢兴奋性 从而使中枢神经系统受到抑制 6 泌尿系统 排汗 丧失水分 经肾排水 由全日排水量50 70 下降到10 15 水盐不足 尿液浓缩 可出现肾功能不全 指人在热环境工作一段时间后热负荷产生适应的现象 四 热适应 2 发病机制与临床表现 见表 五 中暑 1 致病因素 中暑的临床特点 发病机制和治疗原则 热射病热衰竭日射病热痉挛 作业类型高温高湿高温强热辐射露天作业高温强热辐射强热辐射 临床特点汗闭冷汗有汗大量出汗体温体温头 颅 温体温不高有昏迷有昏迷有昏迷无昏迷 发病机制体温调节外周循环脑膜温度钠氯钙衰竭衰竭及维生素 治疗原则降温 同左 抗休克同左恢复水盐恢复热平衡代谢 2 诊断 先兆中暑 轻症中暑和重症中暑3 急救与治疗 主要针对重症中暑 原则 恢复热平衡和水盐平衡 防止休克1 脱离高温环境2 物理降温3 药物降温4 调节水盐代谢5 防止休克 注意 恢复热平衡时中心体温不能降得过低 38 六 高温作业卫生标准 1 车间内工作地点夏季空气温度规定 当地夏季通风工作地点与室外室外计算温度 温差 22及22以下 1023 28 9 429 32 333及33以上 2 高温作业工作场所综合温度容许限值 2 高温作业卫生标准 见下表 七 防暑降温措施1 技术措施 1 合理设计 改革工艺2 隔热3 通风2 保健措施1 供给含盐饮料2 高温保健食品3 组织措施 一 低温作业对机体的影响 4 体温过低 指中心体温降低到35 或以下 二 低温作业 1 体温调节 寒冷 皮肤血管收缩 寒颤 动用储存的脂肪和糖 中心血液温度下降 2 中枢神经系统 3 心血管系统 二 防寒保暖措施 三 异常气压 一 高气压 1 高气压下作业 潜函作业 指在地下水位以下深处的潜函内进行的作业 附加压 潜水员每下沉10 3米 增加1个大气压绝对压 附加压与水面大气压之和 潜水作业 水下施工 打捞沉船等作业 健康人能耐受303 98 405 30kPa 超过此限度 则对机体产生不良影响 气压在709 28kPa以下 高的氧分压可引起心脏收缩节律和外周血流速度减慢 气压在709 28kPa以上时 主要为氮的麻醉作用 2 高气压对机体的影响 因减压不当 过速或发生意外事故 外界压力下降幅度太大 体内溶解氮气张力与外界气压的比率超过饱和安全系数 就无法继续溶解 在几秒或几分钟内迅速生成气泡 游离于组织和血液中 气泡多在血管内形成而造成栓塞 引起一系列症状 3 减压病 定义 在高气压下工作一定时间后 在转向正常气压时 因减压过速所致的职业病 发病机制 其他 临床表现 皮肤 因气泡对皮下感觉神经末梢直接刺激 奇痒 灼热感 蚁走感和出汗 肌肉 关节 骨骼系统 肌肉 关节 骨膜等处疼痛 关节痛为减压病常见症状 神经系统 发生在供血差的脊髓 可产生截瘫 四肢感觉和运动功能障碍及直肠 膀胱功能麻痹 循环呼吸系统 血循环中有大量气泡栓塞时 可引起心血管功能障碍如脉博细微 血压下降 心前区紧压感 皮肤和粘膜发绀 四肢发凉 预防 急性减压病减压性骨坏死 处理原则 诊断 及时加压治疗 消除气泡 及时加压 正确减压 消除氮气泡 1 技术革新2 加强安全卫生教育3 切实遵守潜水作业制度4 保健措施 职业禁忌症 一般人在海拔3000m以内 能较快适应3000 5330m时部分人需较长时间适应5330m为人适应的临界高度 二 低气压 1 低气压下作业 高空 高山与高原作业 2 低气压对机体的影响 人体对缺氧的适应个体差异大 主要影响 大气氧分压过低直接影响肺泡气体交换 导致机体缺氧 3 高山病又称高原病或高原适应不全症 发病机制 氧分压过低 肺泡气体交换 临床表现 急性高原病 急性高原反应 高原肺水肿 高原脑水肿 慢性高原病 慢性高原反应 高原心脏病 高原红细胞增多症 高原高血压 高原低血压 适应性锻炼供应高糖 多种维生素和易消化饮食 多饮水 禁止饮酒对拟进入高原地区的人员应进行体格检查 诊断 处理原则 预防 第三节噪声 noise 一 基本概念 1 声音 物体振动后 振动能在弹性介质中以波的形式向外传播 传到人耳引起的音响感觉称为声音 2 噪声 各种不同频率和强度的声波被无规律地杂乱组合 波形呈无规则变化的声音 3 生产性噪声 在生产过程中产生的一切声音 都可称为噪声 频率声波 二 物理特性及评价 一 声强与声强级 声强单位W m2声强级单位dB 听阈是指对正常人耳刚能引起音响感觉的声音强度 为10 12W m2 痛阈是指声压增大至人耳产生不快或疼痛时的声音强度 为1W m2 基准声强1000Hz纯音的听阈声强 声压 声波在空气中传播时 引起介质质点振动 使空气产生疏密变化 这种由于声波振动而对介质 空气 产生的压力单位牛顿 米2 N m2 二 声压与声压级 声压级 从听阈声压到痛阈声压的绝对值相差1000000倍 为了计算方便 也用对数值来表示其大小即称声压级单位分贝 dB 三 频谱 1 纯音2 复合音3 频谱4 频带或频程 四 人对声音的主观感觉 1 等响曲线指利用与基准音比较的方法 得出听阈范围各种声频的响度级 将各个频率相同响度的数值用曲线连接 绘出各种响度的等响曲线图 38 39 对高频敏感对低频不敏感 四 人对声音的主观感觉 2 声级为了准确地评价噪声对人体的影响 在进行声音测量时所使用的声级计是根据人耳对声音的感觉特性 参考等响曲线 使用 A B C 几种计权网络 形成不同类型的滤波器 使用频率计权网络测得的声压级称为声级 根据滤波器的特点分别称为A声级 B声级 C声级或D声级 用dB A dB B 等表示 A声级用作噪声卫生标准评价的指标 41 评价指标之间的比较 一 生产性噪声分类及主要接触机会 性质分 机械性噪声 流体动力性噪声 电磁性噪声 1 分类 产生的时间分 连续噪声 间断噪声 稳态非稳态 脉冲声和脉冲噪声 频率特性分 低频 中频 高频 2 主要接触机会 三 噪声对人体的影响 慢性噪声性听力损伤 二 听觉系统 1 听觉适应2 听觉疲劳3 暂时性听阈位移4 永久性听阈位移5 噪声聋 急性听力损伤 暴震性耳聋 听觉系统损伤 暂时性听阈位移 Temperarythresholdshift TTS 指接触噪声后引起听阈变化 脱离噪声环境后经过一段时间听力可恢复到原来水平永久性听阈位移 permanentthresholdshift PTS 指噪声或其它因素引起的不能恢复到正常水平的听阈升高 暂时性听阈位移 TTS 永久性听阈位移 PTS 听力损伤 Hearingimpairment PTS只限于高频段患者无自觉听力障碍噪声聋 Noise induceddeafness 语频段听阈位移达到一定程度患者出现语言听力困难是一种法定职业病 诊断标准 检测呈典型的4000Hz处V形下陷 急性听力损伤 暴振性耳聋 Explosiondeafness 因突发性巨响所引起骨膜破裂及中耳 内耳组织损伤立即听力完全丧失等症状部分恢复或永久性耳聋 三 听觉外系统不良影响 1 神经系统的影响2 心血管系统的影响3 内分泌及免疫系统的影响4 消化系统及代谢功能的影响5 生殖功能及胚胎发育的影响6 对工作效率的影响 4 个体敏感性与个人防护 四 影响噪声对机体作用因素 1 噪声的强度和频率特征 噪声强度频率 症状体征 2 接噪工龄和每天接触时间 3 噪声的性质 脉冲 稳态 五 控制噪声危害措施 一 制订工业企业卫生标准接触时间与允许之间的关系噪声增加3dB 接触时间减少一半 二 控制噪声源 三 控制噪声传播 四 加强个体防护 五 健康监护 六 合理安排劳动和休息 52 工业企业噪声卫生标准 具体规定 每天接触噪声过8h 容许标准为85dB A 对暂达不到者 可放宽到90dB A 若接触时间减半 标准容许放宽3dB A 但噪声强度不应超过115dB A 1 振动2 振幅3 频率4 加速度 第四节振动 vibration 一 基本概念 54 二 振动评价的参量 一 振动频谱 二 共振频率 三 4小时能量频率计权加速度有效值 三 生产性振动分类和主要接触机会 分类局部全身 接触机会 四 振动对人体的危害 一 人体对振动的感受 振动被帕其尼小体所感受 感受器电位 传导的动作电位 神经冲动 丘脑和大脑皮层 中枢兴奋 振动 58 二 全身振动 1 人体对全身振动的主观感觉 2 全身振动对机体各系统的影响 3 全身振动对工效的影响 4 运动病 三 局部振动 1 神经系统2 心血管系统3 骨骼 肌肉系统4 听觉器官5 免疫系统6 内分泌系统 五 局部振动病 振动性白指 定义 长期使用振动工具而引起的末梢循环障碍为主的疾病 亦可累及肢体神经及运动功能 法定职业病 五 局部振动病 振动性白指 手部症状 痛觉 振动觉 两点分辨觉减退 严重者出现雷诺现象即局部振动所引起的手指 间歇性发白或发绀 以中指多见 神经衰弱综合征 1 临床表现 5 处理原则 2 诊断和分期 3 发病机制略 4 治疗 1 运动疗法 2 物理疗法 3 营养疗法 4 药物疗法 5 外科疗法 六 影响振动作用的主要因素 一 振动本身的特征 1 频率与振幅2 加速度 二 接触振动时间 三 体位和操作方式 四 环境条件 五 工具重量和被加工件的硬度 一 消除或减低振动源的振动 二 限制作业时间 三 改善作业环境 四 加强个体防护 五 医疗保健措施 六 职业卫生教育和技术培训 七 振动卫生标准 七 预防措施 第五节非电离辐射与电离辐射 电磁辐射 非电离辐射 电离辐射 单位HzkHzMHzGHz 1 基本概念 射频辐射的划分见下表 第五节非电离辐射与电离辐射 一 非电离辐射 一 射频辐射 表1射频辐射波谱的划分 高频电磁场微波 长波中波短波超短波分米波厘米波毫米波低频中频高频甚高频特高频超高频极高频 LF MF HF VHF UHF SHF EHF 波段频谱 波长3km 1km 100m 10m 1m 10cm 1cm 1mm频率100kHz 300kHz 3MHz 30MHz 300MHz 3GHz 30 300GHz 高频电磁场及微波的单位 高频电磁场 电场强度V m磁场强度A m微波 用功率密度表示 W cm2 mW cm2 W cm2 近区场和远区场 在近区场和远区场内电磁场变化的规律 2 生物学效应微波的致热效应 射频辐射对机体的整体或局部加热 微波照射引起机体体温升高 机体那些组织易发生热效应 2 微波的非致热效应 生物学效应的强弱顺序 微波 超短波 短波 中长波 3 对健康的影响 神经系统 心血管系统 眼睛 2 微波的防护 微波辐射能吸收 合理配置工作位置 个人防护措施 健康检查 1 高频电磁场的防护 场源的屏蔽 距离防护 合理布局 4 防护措施 二 红外辐射 长波红外线 远红外线 波长为3 m 1mm 能被皮肤吸收中波红外线 波长为1400nm 3 m 能被角膜及皮肤吸收短波红外线 近红外线 760nm 1400nm 可被组织吸收引起灼伤 二 红外辐射 1 接触机会2 对机体的影响 1 皮肤 2 眼睛3 防护措施 三 紫外辐射 波长为100nm 400nm的电磁波 远紫外线区 短波紫外线 UV C 波长290nm 100nm 具有杀菌和微弱致皮