物理因素所致职业病（高温、噪声）

1、第三节 物理因素所致职业病南方医科大学公共卫生与热带医学学院职业卫生与职业医学系李文军 Email：Physical Agents & Physical Agents Induced Occupational Diseases与健康有关的物理因素气象条件生产性噪声与振动电离辐射和非电离辐射一、概 述 在生产和工作环境中，经常存在着一些物理性因素, 如：热、声、力、光、电等，对劳动者健康造成危害。 物理因素具有的特点 自然界中存在。具有特定的物理参数。有明确的来源。物理因素强度一般不是均匀的。有些物理因素，如噪声、微波等，可有连续波和脉冲波两种存在状态，性质的不同使得这些因素对人体危害的程度有所

2、不同 6. 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。7. 脱离接触后体内没有接触因素的残留。 气温气温气湿气流气压热辐射生产环境气象条件及其特点（1）气温（air temperature） 生产环境中的气温决定于： 大气温度 太阳辐射 生产上的热源 人体散热等 热的传递形式： 适宜气温：18-25 热源通过传导、对流使生产环境中的空气加热，并通过辐射加热四周物体，形成第二次热源，扩大了直接加热空气的面积，使气温升高。（2）气湿（air humdity)生产环境中的气湿以相对湿度表示。高气湿：相对湿度大于80%。低气湿：相对湿度低于30%。高低气湿产生的原因：最佳湿度：30-80 高

3、气湿主要由于水分蒸发和释放蒸汽所致，如液体蒸煮的缫丝、印染、屠宰等工艺和矿井作业。低气湿可见冬季高温车间的作业。（3）气流(air flow) 生产环境中的气流动力来自于外界风力和厂房中的热源。室内外温差越大，产生的气流越大。 （4）热辐射(heat radiation) 热辐射主要指红外线和一部分可视线而言。 太阳 各种熔炉 生产环境 开放的火焰 熔化的金属等 红外线不直接加热空气，但可使周围物体加热。全球气温变化趋势与气候变化相关的现象全球海平面上升 1-2 mm/yr北半球江河冰面覆盖的持续时间减少了2周北极冰层厚度逐渐变薄, 减少约 10-15%永久冻土层逐渐减少北半球生长期增多1-4

4、 days 所有大陆的大陆冰川减少积雪覆盖减少 10%（一）、高温作业二、不良气象条件几个基本概念物体因本身的温度而以电磁辐射(主要是红外线和部分可视光线)的形式向外发射的能量称为热辐射。 第一辐射源(primary radiator)：太阳辐射及生产中的各种热源 第二辐射源(secondary radiator)：被第一辐射源通过第一次辐射照射变热的物体 正辐射：即人体受热即正辐射 负辐射：人体皮肤向周围物体辐射而散热。人体皮肤温度周围物体温度, 有利于人体散热 热辐射单位：J/cm2min 工作地点具有生产性热源，以本地区夏季通风室外平均温度为参照基础，工作地点气温高于室外温度2 或2 以

5、上的作业，称为高温作业。 (一）高温作业的类型与职业接触（work in hot environment）夏季通风室外平均气温- 是指近30年本地区气象台正式记录每年最热月中每日14点的气温平均值。 概念：表1 我国部分地区夏季通风室外计算温度地点 温度()地点 温度()地点 温度()地点 温度()哈尔滨28安阳33呼和浩特28桂林33佳木斯28上海32克拉玛依34衡阳35吉林28福州34酒泉28绵阳31大连27南宁33汉中31海拉尔26乌鲁木齐32株洲35石家庄32四平29兰州29成都31北京30锦州29齐齐哈尔29昆明25烟台28西宁25二连浩特30延安30洛阳34喀什32保定32长春28

6、合肥33银川30青岛28沈阳29广州33太原29（一）高温作业类型及其特点 冶金工业：炼焦、炼铁、轧钢车间；机械制造：铸造、锻造、热处理车间；炉窑车间：陶瓷、玻璃、搪瓷、砖瓦等；锅炉间：火力发电厂、轮船。 气象特点：气温高、热辐射强度大，而相对湿度较低，形成干热环境。 （1）高温、强热辐射作业冶金工业炼铁锅炉间工人送燃料机械制造业锻造工艺陶瓷工业的烧成车间炉前工液体加热或蒸煮：印染、缫丝、造纸，气温达 35以上，相对湿度达90%以上； 潮湿的深矿井：气温达30以上，相对湿度达 95%以上。通风不良易形成高温、高湿和低气 流的湿热环境。 气象条件特点：高气温、高气湿，而热辐射强度不大。 （2）高

7、温、高湿作业 农田作业 建筑业 搬运业 （3）夏季露天作业 气象特点：受太阳的直接辐射以及加热地面和周围物体二次辐射源的附加热作用。形成高温与热辐射的联合作业环境。体温调节 水盐代谢 循环系统 消化系统 泌尿系统 神经系统 3、高温作业对机体生理功能的影响（1） 对体温调节的影响 机体与环境之间的热交换可以热平衡公式表示：S=M-ERC1C2 S-热蓄积； M-代谢产热； E-蒸发散热； R-辐射散热或获热； C1-对流散热或获热； C2-传导散热或获热26体温调节受气象条件和劳动强度的共同影响表皮微血管血液流量增加热环境下体温上升机体内热感应器中枢神经系统 汗腺 出汗汗液挥发散热增加皮肤层小

8、动脉 扩 张传导、对流、辐射导致热量散失（2）对水盐代谢的影响 一般高温工人出汗量达3000-4000g/日，经汗排出盐达20-25g/日，大量出汗可致水盐代谢障碍。 出汗量是高温作业工人受热程度和劳动强度的综合指标，一个工作日出汗量6L为最高限度，失水不应超过体重的1.5%。超过生理上限则导致热痉挛。 （3）对循环系统的影响 高温作业时，心脏要向高度扩张的皮肤血管网输送大量血液，以便有效地散热；又要向工作肌输送足够的血液，以保证工作肌的活动并维持血压。大量出汗丧失大量水分和体液转移至肌肉而又使有效血容量减少。供求矛盾导致循环系统处于高度应激状态。 高温工人劳动时已达最高心率，机体蓄热又不断增

9、加，心输出量则不可能再增加来维持血压和肌肉灌注，最终可导致热衰竭。 （4）对消化系统的影响 高温作业时 消化液分泌减少，消化酶活性和胃液酸度降低； 胃肠道收缩和蠕动减弱，吸收与排空速度减慢； 唾液分泌减少，淀粉酶活性降低； 消化道血流减少； 大量饮水使胃酸稀释。 导致食欲减退，消化不良，胃肠道疾患增多。（5） 神经系统作 用 机 理 临 床 表 现高温 体温中枢兴奋 CNS抑制 肌肉工作能力降低 产热减少 保护性反应(减轻热负荷) 但注意力、肌肉工作能力、 动作准确性协调性、反应 速度降低 工伤事故 （6） 泌尿系统作 用 机 理临 床 表 现大量出汗 (肾血流量减少)尿液浓缩、尿量肾重吸收增

10、加肾功能不全(尿蛋白、 红细胞、管型) 未补充水分血液浓缩肾脏负担加重 （7）热适应概 念热适应（heat acclimatization）：指人在热的环境中工作一段时间后对热负荷产生适应的现象。热适应的标志：从事同等强度的劳动 汗量增加（30%甚至1倍）； 汗液中无机盐含量减少（1/10）； 皮温和中心体温先后下降； 心率明显下降。热适应的机制 热应激蛋白（heat shock protein，HSP）：机体热适应后合成的一组可保护机体免受高温的致死性损伤的蛋白质。 热适应状态不稳定，停止接触热1周左右返回到适应前状态，即脱适应。病愈及重返工作岗位者应注意重新适应。 热适应的意义：可提高高温

11、作业的劳动效率，有助于防止中暑的发生。4.高温作业所致的职业病中暑是高温环境下发生的急性职业病。（1）致病因素： 环境温度过高、湿度过大、风速小、劳动强度过大、劳动时间过长 诱发中暑因素： 过度劳累、睡眠不足、体弱、肥胖、尚未产生热适应 临床分类 热痉挛热射病热衰竭1）热射病（heat stroke）病因： 人在热环境下，散热途径受阻，体内蓄热、体温调节机制紊乱所致。临床特征： 在高温环境中突然发病，体温可高达40以上，开始时大量出汗，以后无汗，并伴有干热和意识障碍、嗜睡、昏迷等中枢神经系统症状。病死率可达202）热痉挛（heat cramp） 病因： 由于高温过量出汗，体内钠、钾过量丢失所致

12、。 临床特征： 骨骼肌突然痉挛，并伴有收缩痛。痉挛以腓肠肌等四肢肌肉和腹肌为多见。痉挛发作多对称性，自行缓解，患者神志清醒，体温正常。3）热衰竭（heat exhaustion） 病因： 发病机制不明确。多数认为在高温、高湿环境下，皮肤血流的增加不伴有内脏血管收缩或血容量的相应增加，导致脑部暂时供血减少而晕厥。临床特征： 发病一般迅速，先有头昏、头痛、心悸、出汗、恶心、呕吐、皮肤湿冷、面色苍白、血压下降，继而晕厥，体温不高或稍高；休息片刻即可清醒，一般不引起循环衰竭。中暑的诊断中暑的诊断原则 高温作业的职业史和主要临床表现 排除其他引起高热伴有昏迷的疾病按照职业性中暑诊断标准及处理原则 (GB

13、Z 41-2002) 诊断 先兆中暑、轻症中暑、重症中暑 诊断及分级标准中暑的诊断 先兆中暑高温场所作业一定时间 大量出汗、口渴、CNS症状等 体温正常或略有升高(38oC)；皮肤潮红、灼热； 呼吸、循环衰竭的早期症状 短期休息能恢复工作者重症中暑 除上述症状外，并有 被迫停止工作 或突然晕倒，皮肤干燥无汗； 体温40oC，或发生热痉挛 急救与治疗 先兆中暑与轻症中暑 重症中暑 物理降温 药物降温 纠正电解质平衡紊乱 防止休克防暑降温措施技术措施保健措施组织措施 合理设计和改革工艺过程 隔热(heat isolation) 通风(Ventilation) 含盐饮料供应 高温保健食品 个人防护

14、医疗预防工作认真贯彻执行有关防暑降温法令 开展卫生宣传教育 制订合理的劳动休息制度自年月日起各地卫生部门要监测、报告高温中暑事件，并将高温中暑病例列为网络直报系统突发公共卫生事件报告管理信息子系统中的“其它公共卫生事件”进行报告 高温中暑事件卫生应急预案 48（二）、低温作业Work in Cold Environment 491.低温作业及其分级工作地点平均气温等于或低于5的作业。低温作业分为4级，级数越高，冷强度越大。相对湿度等于或大于80，提高一个分级。低温作业时间率（）：低温作业时间（min）/工作日总时间（min）100%50冻伤(frostbite): 低温所致体表局部的损伤冻死(

15、freeze to death): 寒冷环境中，保暖不足，散热量超过产热量，越过体温调节的生理温度，严重影响物质代谢和生理功能引起死亡。（1）低温作业对机体的影响2.体温过低与冻伤51环境因素 寒冷、御寒条件差、潮湿、风速等，气温骤降机体因素 年龄、性别、机体状态（饥饿、疲劳、野外作业 ） 。老年及幼儿机体抵抗力差、散热快。酒精和药物等血管扩张药或麻醉药。52 损伤程度与寒冷的强度、风速、湿度、受冻时间以及机体局部和全身状态有直接关系。 冻疮（寒冷潮湿的环境下手指、手背、足趾、足跟、耳廊等处局部红斑，弥漫性水肿，并出现大小不等的结节，感觉异常，灼痒，胀痛 ）；战壕足（战时长时间站立于潮湿寒冷的

16、战壕内引起的一种足部损伤）；水浸足（手）（手和足长时间浸渍于寒冷的水中，所引起的局部损伤 ）；局部损伤：全身冻伤：冻僵、冻死54感受器神经中枢效应器温度感受器下丘脑的体温调节中枢产热骨骼肌立毛肌肾上腺、甲状腺散热汗腺血管传入神经传出神经传入神经传出神经温觉感受器冷觉感受器反射弧1）体温调节 552）中枢神经系统 神经兴奋与传到能力减弱、运动失调、反应减慢。3）心血管系统心肌收缩力、心肌传导系统 ；初期：心率加快、心输出量增加；后期：心率减慢、心输出量减少。56中心体温35时，称体温过低（hypothermia），此时寒战达到最大程度。体温再下降，至32以下，寒战不再发生，代谢逐渐降低，血压，脉

17、搏、呼吸也开始下降；30以下，进入昏迷状态全身木僵。若不及时抢救，终将导致死亡。4）体温过低 57【上节课内容回顾】物理因素的特点；高温作业、中暑的概念及表现；高温作业对生理功能的影响；高温作业的类型及卫生标准；58物理因素所致职业病三、噪声Noise59【教学目的与要求】掌握噪声对人体的影响：听觉系统（暂时性听觉位移、永久性听觉位移）、噪声性耳聋、诊断标准、爆震性耳聋等。掌握影响噪声对机体作用的因素。熟悉声音、噪声、生产性噪声的基本概念。熟悉声音的物理特性及评价。了解防止噪声危害的措施：控制噪声源、卫生标准、个体防护、健康监护等。60声波（sound wave ）: 由物体振动所造成（声源）

18、，在弹性介质中（气体、液体、固体）以波的方式传播。此种振动波称声波。（一）、基本概念1、声音61【基本物理量】：周期，频率，波长，振幅等。62次声波 （infrasonic wave） 20,000Hz4,000Hz左右最敏感， 语言频段为 500 2,000Hz。632、噪声卫生学概念：凡是使人感到厌烦或不需要的声音。物理学概念：频率和强度无规律地组合在一起所形成的声音。是声音的一种，具有声音的基本特性。643、生产性噪声电磁性噪声机械性噪声流体动力性噪声生产性噪声（1）按来源可分为：653、生产性噪声（2）按时间分布可分为： 稳态性噪声 连续性 非稳态性噪声 间断性噪声（脉冲噪声）脉冲性噪

19、声对人体的危害较大。声音的持续时间小于秒，间隔时间大于1秒，声压级的变化大于40dB声压级波动小于3dB66【声强】（ I ）（sound intensity） 单位时间通过垂直于传播方向单位面积内声波能量， 单位为瓦/每平方米（w/m2）。（二）、声音的物理特性及评价1、声强与声强级67用对数来表示声强的等级。1kHz纯音听阈声强为10-12W/m2，痛阈声强为1W/m2。二者相差10-12倍，用绝对值来分类繁琐，因此引进“级”的概念。LI=10 log（I / I0） 单位：分贝【声强级】(sound intensity level)LI声强级（分贝）；I 被测声强（W/m2）；I0基准声

20、强（1kHz纯音的听阈声强，定为10-12W/m2）68声波传播时，空气产生疏密变化，这种由于声波的传播而对空气介质产生的压力称为声压。单位用帕（Pa）表示: 1Pa=1N/m2。【声压】（P）2、声压与声压级69Lp = 20 log（P/P0）【声压级】（ sound pressure level，SPL ）用对数来表示声压大小的等级。单位也用分贝。1kHz纯音听阈声压为基准声压，定为0分贝；被测声压与听阈声压的比值，取对数即为被测声音的声压级。LP声压级（dB）；P 被测声压（Pa）；I0基准声压（1kHz纯音的听阈声压，定为20Pa）70常见的声压级范围71L总 = L 10 log

21、n解决多个声源叠加时，声压级如何总和？由于声压级是对数计算的，不能简单相加。分为同声源的总和，不同声源的总和。L 单个声源的声压级（dB）；n 声源数；【声压级的合成】同声源的总和：72【听阈】(threshold of hearing)【痛阈】(threshold of pain)引起人耳产生不适疼痛感时的声压（1W/m2） （210 Pa）正常人耳刚能引起声响感时的声压（10-5 W/m2） （210-5 Pa）生产性噪声种类 根据特点分：连续和脉冲性噪声 根据频率分：低、中、高频噪声 根据来源分： 机械性噪声：机械的撞击、摩擦、转动等产生，如织布机，冲压机 流体动力性噪声：气体压力突然变

22、化，如汽笛电磁性噪声：电机交变力相互作用而致，如电动机、变压器74声波传入内耳的两条途径：骨传导、气传导。（三）、噪声对人体的影响1、听觉系统75【声音的传播途径】噪声对人体的危害 特异作用(听觉损害) 非特异作用(听觉外系统损害) 暂时性可恢复性效应 长期慢性病理损伤 听觉系统损伤暂时性听阈位移(Temperary threshold shift,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 (permanent threshold shift,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.78听觉适应 (auditory

23、adaptation）听觉疲劳 (auditory fatigue）生理保护性反应 可逆性听力损失不可恢复的病理过程听力损失 (hearing loss）噪声性耳聋爆震性耳聋 (explosive deafness）1、听觉系统79短时间、强噪声，听力下降10-15dB，脱离环境后，数分钟可恢复。听觉适应听觉疲劳（1）暂时性听阈位移（temporary threshold shift, TTS）持续暴露、强噪声环境、多次接受脉冲噪声听力下降15-30dB，数小时至一昼夜可恢复。80长期处于超过听力保护标准的环境中(85-90dB)，听觉疲劳难以恢复，持续累积作用的结果，使听阈由生理性移行至不可

24、恢复的病理过程。主要表现为高频听力损失：高频（3000、4000、6000）任一频段出现永久性听阈位移30dB ，且无语言听力障碍。（2）永久性听阈位移（permanent threshold shift, PTS）听力损失 (hearing loss)噪声性耳聋 (noise-induced deafness)81语言三频段（500、1000、2000）听阈平均位移25dB，伴主观听力障碍感，4000Hz出现听谷。噪声性听力损伤83【噪声性耳聋的诊断】轻度聋： 听力 2640dB；中度聋： 听力 4155dB；重度聋： 听力 56dB；(3) 噪声性耳聋噪声聋的诊断和治疗诊断原则： 明确的高强度噪声职业史 排除其他致聋原因； 听力计测听，永久性听阈上移超过正常范围 分级标准 ： 治疗： 缺乏有效治疗方法 主要加强预防及保护听力 暴振性耳聋应及时用药 85（4）爆震性耳聋爆炸、火炮发射强脉冲噪声和冲击波外耳道气压 鼓膜充血、出血或穿孔、破裂严重时听骨链骨折！大炮射击后，高频任一频段听力=30dB，48h未仍不恢复；严重者：同时出现语言频率平均25dB，且不恢复。常见6000Hz出现听