第二章物理因素及其对健康的影响课件

物理因素所致职业病,物理性因素种类,在生产和工作环境中，与劳动者健康密切相关的物理性因素包括气象条件噪声和振动电磁辐射,物理因素特点,作业场所常见的物理因素中，除了激光是由人工产生之外，其他因素在自然界中均有存在。每一种物理因素都具有特定的物理参数作业场所中的物理因素一般有明确的来源作业场所空间中物理因素的强度一般是不均匀的，多以发生装置为中心，向四周传播有些物理因素，如噪声、微波等，可有连续波和脉冲波两种传播形式。物理因素对人体的损害效应与物理参数之间不呈直线的相关关系,物理因素特点,对物理因素所致损伤或疾病的治疗，不需要采用“驱除”或“排出”的方法，而主要是针对损害的组织器官和病变特点采取相应的治疗措施。机体在接触物理因素后，大都会产生适应现象针对物理因素采取预防措施时不是设法消除这些因素，也不是将其减少到越低越好，而是设法将这些因素控制在正常范围内,不良气象条件,高温作业,高温生产环境中的气象条件及其特点,1气温2气湿3气流4热辐射,气温,大气温度生产性热源其它,气湿,生产环境的气湿以相对湿度表示。相对湿度高于80称为高气湿相对湿度低于30称为低气湿,气流,外界风力生产性热源（热压）通风设施,热辐射,何谓热辐射？一次辐射和二次辐射正辐射和负辐射热辐射强度取决因素热辐射单位(Jcm2min),高温作业的类型与职业接触,（1）概念高温作业系指工作地点有生产性热源，以本地区夏季室外平均温度为参照基础，工作地点的气温高于室外2或2以上的作业。（2）种类高温、强热辐射作业冶金、机械铸造工业、炉窑、锅炉）高温、高湿作业造纸、印染、纺织夏季露天作业（高温、强热辐射、二次热辐射）农业劳动、建筑、搬运,本地区夏季通风室外计算温度,是指近十年本地区气象台正式记录每年最热月中每日13-14点的气温平均值。我国部分地区夏季室外通风设计计算温度（地点温度）哈尔滨28天津31海口33济南32南宁33杭州34昆明25上海32重庆35北京30沈阳29南京33大连27武汉34福州34,高温作业对机体生理功能的影响,体温调节水盐代谢循环系统消化系统神经系统泌尿系统,体温调节,产热+获热散热正常机体产热与散热之间保持着动态的平衡，以维持机体温度的相对恒定（代偿范围38）。,内外环境的热负荷,获热增加,血液温度,下丘脑体温调节中枢,散热反应,对流辐射汗液蒸发,空气相对湿度高、气流小,环境温度大于皮温,热辐射强度大,皮肤血管扩张汗腺分泌增强,热平衡,热平衡破坏,出汗量：反映机体受热程度和劳动强度的综合指标一个工作日生理最高限度的出汗量为6L尿盐量：判断体内是否缺盐的指标尿盐40dB）,稳态噪声,非稳态噪声：声压波动3,低频：800Hz,（1）声波能量强度单位声强：单位时间内通过垂直于传播方向单位面积内声波的能量（W/m2）声压：由于声波振动而对介质产生的压力（1Pa=1N/m2）,（二）声音的物理特性及评价,LP=20Log（dB）,（2）声压级（LP）,为便于计算和测量而提出的概念,PP0,LP：声压级（dB）P：被测声压P0：基准声压（1000Hz纯音听阈声压）,人耳对声音强弱的主观感觉量,（3）响度,能量强弱频率高低,听阈：使人耳刚能引起音响感觉的声压/声强1000Hz纯音的听阈声压为20Pa痛阈：声压/声强增至使人耳刚能感到疼痛感觉的值1000Hz纯音的痛阈声压为20Pa,响度的大小与声波有关,由于能量强度相同而频率不同的声音在人耳产生的音响感觉存在差异，为使不同频率的声音产生的音响感觉能相互比较，以1000Hz的标准声产生的音响感觉为基准，与之产生同样音响感觉声音的响度均以此标准音的声压级表示，称为响度级单位：phon,（4）响度级,3.声级,经频率计权网络滤波后所测得的声压级,A声级：dB（A）40phon噪声卫生学评价指标（ISO）B声级：dB（B）70phonC声级：dB（C）100phon总声级,三、噪声对人体的影响,(一)听觉系统(二)听觉外系统,噪声对听觉系统的影响,1）听觉适应（auditoryadaptation）生理保护现象2）听觉疲劳（auditoryfatigue）生理性疲劳暂时性听阈位移（temporarythresholdshift,TTS）3）永久性听阈位移（permanentthresholdshift,PTS）病理性改变听力损伤（hearingloss）噪声聋（noiseinduceddeafness）4）爆震性耳聋(explosivedeafness),听觉系统损伤,高频听力易受损伤的解释,认为初期受损伤的是耳蜗基底部；外耳道对高频音有共振效应。,噪声所致听力损伤的机制,长期强烈噪音致毛细胞纤毛机械损伤；长期强烈噪音致耳蜗末梢血管痉挛。,听力损伤分级,轻度听力损伤2640dB中度听力损伤4155dB重度听力损伤5670dB噪声聋7190dB,爆震性耳聋(explosivedeafness),在某些生产条件下，如进行爆破，由于防护不当或缺乏必要的防护设备，可因强烈爆炸所产生的冲击波造成急性听觉系统的外伤，引起听力丧失，称为爆震性耳聋（explosivedeafness）,神经系统：头痛、头晕、睡眠障碍、全身乏力、记忆力减退、情绪不稳心血管系统：心悸、心率加快或减慢、血压不稳（长期接触噪声者以血压升高为多见）、心电图ST段或T波缺血性改变,听觉外系统不良影响,内分泌及免疫系统：肾上腺皮质功能异常，免疫功能降低生殖机能及胚胎发育：月经不调，月经周期异常、经期延长、血量增多及痛经消化系统：胃肠功能紊乱、食欲不振、胃紧张度降低、胃蠕动减慢、胃液分泌减少影响工作效率:,听觉外系统不良影响,1.噪声强度和频谱特征强度大，危害大；高频低频2.接触工龄和每天接触时间工龄长，危害大；每天接触时间长，危害大3.噪声性质强度和频度经常发生改变的噪声稳定噪声4.其他有害因素共同存在振动、高温、寒冷或有毒物质共同存在5.个体敏感性与个体防护,影响噪声危害的因素,防止噪声危害的措施,(一)控制噪声源(二)控制噪声的传播(三)制订工业企业卫生标准(四)个体防护耳塞20-30dB耳罩30-40dB(五)健康监护(六)合理安排劳动和休息,振动(vibration),振动系指质点或物体在外力作用下，沿直线或弧线围绕平衡位置（或中心位置）作往复运动或旋转运动。,振动评价的参量,振动频率位移速度加速度，单位为ms2。,振动评价的参量,振动频谱共振频率4小时等能量频率计权加速度有效值,共振频率(naturalfrequency),任何物体均有其固有频率（naturalfrequency），给该物体再加上一个振动（称为策动）时，如果策动力的频率与物体的固有频率基本一致时，物体的振幅达到最大，该现象称为共振，因此，该物体的固有频率又可称为共振频率（resonantfrequency）,4小时等能量频率计权加速度有效值,在固定接振时间为4小时的原则下，以1/3倍频带分频法将振动频谱中各振动加速度有效值乘以相应的振动频率计权系数后所得的加速度有效值表示人体接振强度。,振动的分类与接触机会,局部振动(segmentalvibration)（1）风动工具：风铲、气锤、凿岩机、捣固机、铆钉机等（2）电动工具：电钻、电锯、电刨等（3）其他高速转动工具：油锯，抛光机等全身振动(wholebodyvibration)交通工具的驾驶、钻井平台、混凝土搅拌台、振动筛操作台,大强度，剧烈全身振动：内脏位移，机械性损伤呼吸系统：呼吸量增加，呼吸频率加快，低碳酸血症神经系统：交感神经紧张导致血压升高，心律增加，心输出量下降，心电图异常,全身振动对人体的影响,消化系统：胃肠蠕动减慢，胃酸分泌抑制，上腹饱胀，胀痛，胃肠道疾病高发骨-肌肉：(坐姿接触震动)脊柱肌肉老损，脊骨退行性变，椎间盘突出高发女性：经期延长、经量增加、痛经、子宫下垂、流产、异常分娩升高姿势平衡，空间定向障碍,全身振动对人体的影响,由不同方向的振动加速度反复过度刺激前庭器低频率、大振幅的全身振动，如车、船、飞机等交通工具的振动，可引起运动病（motionsickness），也称晕动病，是振动刺激前庭器官出现的急性反应症状。常见表现为眩晕、面色苍白、出冷汗、恶心、呕吐等。,运动病/晕动病(motionsickness),全身振动对人体的影响,全身振动对工效的影响,姿势平衡和空间定向障碍。12Hz的全身振动具有催眠作用；中枢神经系统抑制。最终导致作业能力下降。,局部振动对人体的影响,危害：全身性1）神经系统：,中枢和周围神经功能障碍：主要表现：上肢手臂周围神经功能障碍表现形式：多发性周围神经炎自主神经紊乱：血压、心律不稳，手多汗,2）心血管系统：,局部振动对人体的影响,高频率，小振幅：血管收缩，血压上升，血管痉挛低频率，大振幅：血管扩张，血压下降，心电图出现心动过缓、窦不奇、T波低平、房室传导阻滞40-300Hz:末梢毛细血管形态和张力改变,3）肌肉骨骼系统：,局部振动对人体的影响,手部肌肉萎缩（鱼际肌，指间肌），手握力，手指捏合力下降40Hz以下大振幅冲击振动引起骨、关节改变（指，掌，腕，肘）,局部振动病(segmentalvibrationdisease),手臂振动病(局部振动病)是长期从事手传振动作业而引起的以手部末梢循环和（或）手臂神经功能障碍为主的疾病，并可引起手、臂骨关节-肌肉的损伤。其典型表现为振动性白指（vibration-inducedwhitefinger，VWF）。,局部振动病发病机制,交感神经功能亢进手指血管运动神经原兴奋性增强。受震后指部血管内皮细胞释放细胞活性因子局部血管收缩。动静脉吻合中的-肾上腺素能血管舒张机制也可受损。,局部振动病临床表现,手部表现振动性白指手麻、手痛、手胀、手凉、手掌多汗类神经征,职业性手臂振动病诊断标准GBZ7-2002,Whitefinger,Bloodvessel,Thickening,Hyperplasia,Testofnailpressed,Testofsensory,局部振动病治疗,运动疗法物理疗法营养疗法药物疗法外科疗法,其它处理,观察对象一般不需调离振动作业，但应每年复查一次，密切观察病情变化。轻度手臂振动病调离接触手传振动的作业，进行适当治疗，并根据情况安排其他工作。中度手臂振动病和重度手臂振动病必须调离振动作业，积极进行治疗。,1.频率与振幅:大振幅、低频率：前庭功能异常、内脏位移小振幅、高频率：组织内神经末梢30-300Hz振动对末梢循环和神经功能损害明显同一频率振幅越大，危害越大2.接触振动强度时间：3.操作方式和个体因素：立姿(垂直振动)、卧位(水平振动)女性皮肤温度较低，对寒冷、振动等因素比较敏感。年龄较大的工人更易产生振动危害。4.环境条件：寒冷,影响振动对机体作用的因素,1.控制振动源2.限制作业时间和振动强度4小时等能量频率计权加速度5m/s23.改善作业环境，加强个人防护4.加强健康监护和日常卫生保健,预防措施,五非电离辐射与电离辐射,概述,非电离辐射与电离辐射均属于电磁辐射。以量子能量是否小于或大于12电子伏特(ev)，将电磁辐射分为非电离辐射和非电离辐射。,非电离辐射,射频辐射（无线电波）红外辐射紫外辐射激光,指频率在100kHz300GHz的电磁辐射，也称无线电波，包括高频电磁场(high-frequencyelectromagneticfield)和微波(microwave)，是电磁辐射中量子能量较小、波长较长的频段，波长范围为lmm3km。,射频辐射（radiofrequencyradiation）,接触机会,高频感应加热：表面淬火、金属熔炼、热扎工艺、钢管焊接等高频介质加热：塑料热合、高频胶合、木材与电木粉加热、粮食干燥与种子处理，纸张、布匹、皮革、棉纱及木材烘干，橡胶硫化,高频电磁场,生物学效应,热效应非致热效应,高频电磁场,高频电磁场对健康的影响,类神经症女工常有月经周期紊乱；少数男工性功能减退。窦性心动过缓或窦性心律不齐,治疗,对症处理可收到良好效果，尤其是脱离接触的收效更为明显。,微波,通常把波长在1m1mm的电磁波称微波，也属非电离辐射。,导航、测距、探测雷达和卫星通讯微波加热干燥粮食、木材及其他轻工业产品。微波理疗家用微波炉,微波应用,微波对人体的危害,类神经征心血管系统主诉有心悸、心前区疼痛或胸闷感。血压波动，接触早期血压偏高，长期接触者以低血压多见造血系统部分微波接触者有白细胞缓慢下降的趋势，少数人同时伴有血小板减少生殖内分泌系统月经异常表现多样化。部分男工主诉有性功能减退免疫系统、致畸和致突变作用白内障,红外辐射,自然界的红外线辐射源以太阳为最强。在生产环境中，主要红外线辐射源包括熔炉、熔融态金属和玻璃、强红外线光源以及烘烤和加热设备等。职业性损伤多发生于使用弧光灯、电焊、氧乙炔焊的操作工。,接触机会,红外辐射,红外辐射对机体的影响主要是皮肤和眼皮肤：红斑反应色素沉着急性灼伤眼睛：慢性充血性睑缘炎角膜虹膜损伤白内障,健康影响,紫外辐射,接触机会凡物体温度达1200以上时，辐射光谱中即可出现紫外线。冶炼炉（高炉、平炉）电焊、气焊、电炉炼钢乙炔气焊及电焊探照灯、水银石英灯,紫外辐射对机体的影响主要是皮肤和眼皮肤：红斑反应色素沉着皮肤皱缩和老化皮肤癌眼睛：电光性眼炎雪盲症,健康影响,紫外辐射,波长为250320nm的紫外线，可被角膜和结膜上皮大量吸收，引起急性角膜结膜炎，称为“电光性眼炎”，多见于电焊辅助工。在阳光照射的冰雪环境下作业时，会受到大量反射的紫外线照射，引起急性角膜、结膜损伤，称为雪盲症。,激光,激光打孔、切割、焊接等激光雷达、激光通讯、激光测距、激光制导、激光瞄准等眼科、外科、皮肤科、肿瘤科等多种疾病的治疗生命科学、核物理学等研究领域,接触机会,健康影响,激光与生物组织的相互作用，主要表现为热效应、光化学效应、机械压力效应和电磁场效应。激光伤害人体的靶器官主要为眼和皮肤。,电离辐射(ionizingradiation),凡能使受作用物质发生电离现象的辐射，称电离辐射。它可由不带电荷的光子组成，具有波的特性和穿透能力，如X射线、射线和宇宙射线；而射线、射线、中子、质子等属于能引起物质电离的粒子型电离辐射。,接触机会,核工业系统射线发生器的生产和使用放射性核素的加工生产和使用天然放射性核素伴生或共生矿生产医疗照射,常用电离辐射单位,放射性活度(radioactivity)照射量(exposure)吸收剂量(absorbeddose)剂量当量(doseequivalent),放射性活度(radioactivity),放射性活度（radioactivity）简称活度，它的SI单位专名是贝可勒尔（Becquerel），符号为Bq。1Bq1次衰变/秒。暂时沿用的专用单位名称是居里，符号为Ci。1Ci3.71010Bq或1Bq-12.70310-11Ci。,照射量(exposure),只适用于x射线或射线。它是x射线或Y射线与单位质量的空气相互作用所产生的离子总电荷量。其国际单位是ckg库仑(coulomb)千克。原使用的专用单位为R(伦琴roentgen)。1R2.5810-4Ckg-1。,吸收剂量(absorbeddose),表示被照射介质吸收辐射能量程度的大小。其国际单位是J/Kg(焦耳千克)，其专有名词为Gy(戈，gray)。原使用单位为“拉德”，符号rad。1Gy100rad,剂量当量(doseequivalent),为衡量不同类型电离辐射的生物效应，把乘上了适当的修正系数后的吸收剂量称为剂量当量，用符号H表示。当量剂量只限于防护中应用。剂量当量H的SI单位是焦耳千克-1（Jkg-1），SI单位专名是希（Sievert）符号为Sv。暂时与SI并用的专用单位名称是雷姆，符号为rem。1Sv1J/kg100rem。,辐射的作用方式,外照射与内照射局部照射和全身照射,影响辐射作用的因素,1辐射有关因素(1)辐射的物理特性(2)剂量与剂量率(3)照射部位和照射面积2机体因素种系、组织细胞分化程度、健康状态等。,电离辐射生物效应,电离辐射可以引起生物体内分子水平的变化特别是生物大分子的改变，如核酸、蛋白质（包括酶类）等，使其发生电离、激发或化学键的断裂等，从而造成生物大分子结构和性质的改变。,确定性效应(deterministiceffect),旧称非随机性效应。指效应的严重程度（不是发生率）与照射剂量的大小有关，效应的严重程度取决于细胞群中受损细胞的数量或百分率。此种效应存在阈剂量。照射后的白细胞减少、白内障、皮肤红斑脱毛等均属于确定性效应。,随机性效应(stochasticeffect),指效应的发生率（不是严重程度）与照射剂量的大小有关，这种效应在个别细胞损伤（主要是突变）时即可出现。不存在阈剂量。遗传效应和辐射诱发癌变等属于随机性效应。,放射病,放射病（radiationsickness）指由一定剂量的电离辐射作用于人体所引起的全身性或或局部性放射损伤，临床上分为急性、亚急性和慢性放射病。,外照射急性放射病,分期：初期、假愈期、极期和恢复期。分型：(1)骨髓型(2)胃肠型(3)脑型,外照射急性放射病（acuteradiationsicknessfromexternalexposure）是指人体一次或短时间（数日）内受到多次全身照射，吸收剂量达到lGy以上所引起的全身性疾病。多见于事故性照射和核爆炸。,急性骨髓型放射病,最为多见，主要引起骨髓等造血系统损伤。临床表现为白细胞数减少和感染性出血。口咽部感染灶最为明显。时相性特征多见于此型。,急性胃肠型放射病,表现为频繁呕吐、腹泻，水样便或血水便，可导致失水，并常发生肠麻痹、肠套叠、肠梗阻等。,急性脑型放射病,受照后病人短时出现精神萎靡，很快转为意识障碍、共济失调、抽搐、躁动和休克。,外照射亚急性放射病,外照射亚急性放射病（subacuteradiationsicknessfromexternalexposure）是指人体在较长时间（数周到数月）内受电离辐射连续或间断较大剂量外照射，累积剂量大于1Gy时所引起的一组全身性疾病。,造血功能障碍是外照射亚急性放射病的基本病变，主要病理变化为造血组织破坏、萎缩、再生障碍；骨髓细胞异常增生；骨髓纤维化。,外照射慢性放射病,外照射慢性放射病（chronicradiationsicknessfromexternalexposure）是指放射工作人员在较长时间内连续或间断受到超当量剂量限值0.05Sv的外照射，而发生的全身性疾病。,外照射慢性放射病,慢性放射病的临床特点是：早期临床症状主要为无力型神经衰弱综合征。外照射慢性放射病患者的外周血细胞有不同程度的减少，并与辐射损伤的严重程度和受照射的累积剂量密切相关外周血淋巴细胞染色体畸变骨髓造血细胞变