Wykład II

ŚRODOWISKOWE FIZYCZNE CZYNNIKI RYZYKA ZDROWOTNEGO

• HAŁAS

Hałas - wszelkie niepożądane, dokuczliwe, nieprzyjemne lub szkodliwe dla zdrowia drgania mechaniczne ośrodka sprężystego, działające za pośrednictwem powietrza w postaci fal akustycznych na organ słuchu oraz inne zmysły i elementy organizmu człowieka, o częstotliwościach i natężeniach stwarzających uciążliwości dla ludzi i środowiska

Natężenie dźwięku - ilość energii przepływającej w jednostce czasu przez 1m² powierzchni (W/m²)

Częstotliwość drgań - liczba drgań mechanicznych w jednostce czasu (Hz)

Drgania akustyczne - ruch cząsteczek środowiska sprężystego np.powietrza, względem położenia równowagi - zdolne do wywołania wrażenia słuchowego, które nazywamy dźwiękami (16 Hz - 20 kHz)

Infradźwięki - częstotliwość drgań < 16 Hz

Zakres słyszalny - 16 Hz - 20 kHz

Ultradźwięki - częstotliwość drgań > 16 kHz

Ciśnienie akustyczne - lokalne zmiany ciśnienia (zagęszczenia i rozrzedzenia powietrza) względem ciśnienia atmosferycznego (Pa)

Decybel (dB) - 1/10 Bela - jednostka pomiaru ciśnienia akustycznego - stosowana do określania natężenia dźwięku

Parametrami charakteryzującymi dźwięk lub hałas są częstotliwość i natężenie

Próg słyszalności - wartość progowej percepcji - 20 ၭPa = 0 dB

Próg bólu - 120 dB

Największa czułość ucha - 500 Hz - 4000 Hz (1-4 kHz, 1-6 kHz)

Źródła hałasu:

• Komunikacja - transport samochodowy, kolejowy (80-95 dB) tramwajowy (83-88 dB), lotniczy

• Obiekty zaplecza komunikacyjnego (zajezdnie, parkingi)

• Obiekty użyteczności publicznej (dworce, boiska i stadiony) są źródłem hałasu o przedziale 65-85 dB

• Środowisko pracy - przemysł ciężki, maszynowy, lekki, budownictwo

Narażenie na hałas - 90 - 130 dB

Bezpośredni wpływ Ⴎ ucho wewnętrzne - ślimak Ⴎ postępujący niedosłuch odbiorczy

Skutki pozasłuchowe hałasu:

• Układ krążenia - tachykardia (częstoskurcz), nadciśnienie

• Układ pokarmowy - choroba wrzodowa, zmiana perystaltyki jelit

• Układ hormonalny - wzmożone wydzielanie hormonów kory nadnerczy

• Układ nerwowy - zespoły nerwicowe

Oddziaływanie hałasu na organizm:

do 30 dB - dla organizmu obojętny

30 - 60 dB - może utrudniać skupienie uwagi, sen i wypoczynek

60 - 85 dB - może wywoływać reakcje wegetatywne - pozasłuchowe (zmiana rytmu oddychania i tętna, zmiana ciśnienia krwi, zmiana perystaltyki jelit, nasilenie choroby wrzodowej, zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej, spadek poziomu glukozy we krwi, wzmożona aktywność kory nadnerczy), dolegliwości nerwicowe, utrudniać porozumiewanie się głosem

> 85 dB i długotrwałe narażenie - może wystąpić uszkodzenie słuchu

120 dB - mechaniczne uszkodzenie słuchu

150 dB - niebezpieczne dla życia

Profilaktyka przed hałasem:

• w komunikacji:

- egzekwowanie norm technicznych

- dbanie o stan nawierzchni dróg

- odpowiednia lokalizacja dróg

- ekrany przeciwhałasowe

- ograniczenie lub wstrzymanie ruchu

• w przemyśle:

- wprowadzenie maszyn i urządzeń mniej hałaśliwych

- izolowanie i tłumienie źródeł dźwięku

• osobiste środki ochrony słuchu:

- zatykacz przewodu słuchowego (stoper)- tłumienie o 10 dB (niskie ƒ) do 28 (wyższe ƒ)

- ochraniacze nausznikowe - tłumienie do 30 dB

- hełmy ochronne przeciwhałasowe - tłumienie do 40 dB (obowiązkowe >120 dB)

- ubrania ochronne przeciwhałasowe - tłumienie do 50 dB ( > 130 dB)

• INFRADŹWIĘKI

Fale o ƒ drgań poniżej 16 Hz (narząd słuchu i receptory czucia wibracji)

Źródła:

• naturalne - wybuchy wulkanów, wodospady, wiatry, wzburzone morze

• sztuczne - wybuchy termojądrowe, środki transportu (samochody, helikoptery, statki, tramwaje, lokomotywy), wentylatory, młoty kuźnicze

Skutki działania infradźwięków:

• 120 dB - krótkotrwałe, nieszkodliwe

• 120 - 140 dB - zakłócenie procesów fizjologicznych np. zaburzenie rytmu serca, obniżenie RR, osłabienie, strach

• 140 - 160 dB - rezonans narządów wewnętrznych; czas ekspozycji powyżej

2 min. może wywołać mechaniczne, nieodwracalne uszkodzenie

• 160 dB i powyżej - możliwość nagłego zgonu

Profilaktyka: zwalczanie źródeł powstawania infradźwięków

• ULTRADŹWIĘKI

Fale o ƒ drgań powtżej 16 kHz (narząd słuchu i cała powierzchnia ciała)

ŹRÓDŁA:

• sztuczne - myjki ultradźwiękowe, zgrzewarki materiałów z tworzywa sztucznego, sprężarki, narzędzia pneumatyczne, wysokoobrotowe strugarki, frezarki, szlifierki, piły tarczowe

Ultradźwięki niskich częstotliwości 20 - 100 kHz - zmiany właściwości fizykochemicznych ośrodka w którym działają np. myjki, zgrzewarki, spawanie metali, usuwanie kamienia nazębnego, terapie ultradźwiękowe

Ultradźwięki wysokich częstotliwości > 1 MHz - nie wywołują zmian ośrodka na który działają np. badanie przepływu krwi, tętna płodu obrazowanie struktur wewnętrznych ciała, rozbijanie kamieni, inhalatory ultradźwiękowe

Skutki zdrowotne działania ultradźwięków:

• Ubytki słuchu w zakresie częstotliwości subharmonicznych

• Ujemny wpływ na narząd przedsionkowy (bóle i zawroty głowy, zaburzenia równowagi, nudności senność, uczucie zmęczenia

• Niekorzystny wpływ na układ krążenia, układ nerwowy, przemianę materii, termoregulację

• Skrajne działanie 160 - 180 dB - może spowodować zgon

Profilaktyka:

• hermetyzacja źródeł narażenia

• automatyzacja procesów technologicznych

• unikanie bezpośredniego kontaktu ze źródłami fal ultradźwiękowych

• stosowanie odzieży ochronnej (wielowarstwowe ubiory)

• stosowanie ochronników słuchu

• badania wstępne - dodatkowo badanie otolaryngologiczne, audiometryczne

• badania okresowe co 2 lata

• WIBRACJE

Efekt działania drgań mechanicznych polegający na ruchu oscylacyjnym cząstki lub ciała względem punktu odniesienia - z higienicznego punktu widzenia oznacza przenoszoną na organizm energię tego ruchu

Występowanie:

przemysł, transport, budownictwo, rolnictwo, leśnictwo

Ze względu na sposób wnikania, zasięg działania oraz skutki dzielimy je na:

• drgania ogólne - przekazywane na całe ciało poprzez drgające podłoże lub siedzisko o częstotliwości 0,5 - 100 Hz

• drgania miejscowe - przenoszone na kończyny górne o częstotliwości 4-150 Hz

Drgania rezonansowe - wzbudzające drgania poszczególnych tkanek lub całych narządów. Amplituda drgań jakiegoś narządu ulega zwielokrotnieniu, gdy częstotliwość własnych drgań równa się częstotliwości pobudzającej

ZESPÓŁ WIBRACYJNY - powodowany przez drgania mechaniczne (wraz z hałasem) może wywoływać różne zaburzenia organizmu o obrazie klinicznym wielopostaciowym i nieswoistym

Rozróżniamy 2 zespoły wibracyjne:

• Zespół wibracyjny wywołany ogólnym działaniem drgań mechanicznych

• Zespół wibracyjny wywołany miejscowym działaniem drgań mechanicznych

ZESPÓŁ WIBRACYJNY WYWOŁANY OGÓLNYM DZIAŁANIEM DRGAŃ

Objawy:

• obwodowy i ośrodkowy ukł. nerwowy - zaburzenia snu, męczliwość, bóle głowy o nieustalonym charakterze, parastezje, chwiejność uczuciowa

• układ naczyniowy - stopy chłodne, sinawoczerwone przy zachowanym tętnie na tętnicach grzbietowych stóp

• układ ruchowy - zespoły bólowe kręgosłupa krzyżowo-lędźwiowego

• przewód pokarmowy - zaburzenia czynności wydzielniczej i motorycznej żołądka

• Zaburzenia gospodarki białkowej, tłuszczowej, węglowodanowej

ZESPÓŁ WIBRACYJNY WYWOŁANY MIEJSCOWM DZIAŁANIEM DRGAŃ

• postać naczyniowa

• postać naczyniowo - nerwowa

• postać kostna, kostno - stawowa

• postać mieszana: naczyniowo - kostna, naczyniowo - kostno - stawowa, naczyniowo - nerwowo - kostno - stawowa

Postać naczyniowa i naczyniowo - nerwowa:

• okres zwiastunów - akroparastezje (drętwienia, mrowienia), czasami nieznaczne oziębienie odsiębnych części rąk

• okres zmian wczesnych - akroparastezje stałe, ograniczone zblednięcie paznokciowego paliczka jednego z palców rak, nadwrażliwość na działanie chłodu ( palce rąk szybko marzną, drętwieją ,bolą)

• okres zmian zaawansowanych - nasilenie objawów akroparastezji, osłabienie czucia powierzchownego, czucia wibracji, czasami zaniki mięśniowe

Postać kostno - stawowa:

• występowanie zmian w kościach lub/i stawach kończyn: torbiele, martwice, przewlekłe złamania, zmiany zwyrodnieniowo-zniekształcające, zwapnienia śródstawowe i okołostawowe, zwapnienia i skostnienia przyczepów torebek stawowych

• możliwość wystąpienia zaburzeń naczyniowych lub naczyniowo-nerwowych

Profilaktyka:

• Prewencja organizacyjno - techniczna

przestrzeganie normatyw higienicznych

kontrola sprawności urządzeń wibracyjnych

instalowanie wibroizolatorów między korpusem a rękojeścią narzędzia

indywidualna ochrona wibroizolacyjna (odpowiednie rękawice)

skrócenie czasu ekspozycji

po każdej godzinie pracy 10-15 min. odpoczynek (przy niskiej temp. ogrzać ręce)

minimalizacja hałasu

komfort cieplny

• Prewencja lekarska

wstępne ogólne badanie

badanie neurologiczne

RTG kręgosłupa lędźwiowo-krzyżowego (wibracja ogólna)

RTG dłoni i stawów łokciowych (wibracja miejscowa)

wstępna selekcja (nie powinno zatrudniać osób z zaburzeniami błędnikowymi, po świeżych urazach czaszki, chorobami reumatologicznymi, naczyń obwodowych, cukrzycą, osób poniżej 18 roku życia)

badania okresowe co 3-4 lata

• POLE ELEKTROMAGNETYCZNE

Pole elektromagnetyczne - stan przestrzeni, w której na każdy ładunek elektryczny lub dipol magnetyczny działa określona siła

Zmiana natężenia pola elektrycznego powoduje powstanie przez indukcje pola magnetycznego i odwrotnie.

Źródła narażenia:

• naturalne - PEM kuli ziemskiej, promieniowanie kosmiczne, słońce

• sztuczne - wszystkie urządzenia zasilane prądem elektrycznym i służące do wytwarzania i przesyłania prądu elektrycznego, nadajniki radiowe i telewizyjne

Działanie na organizm:

• efekt termiczny - pochłonięta energia jest zamieniana na ciepło i powoduje wzrost temp. ciała o 1⁰C i więcej (u zwierząt ze wzrostem temp. występuje pogorszenie wykonywania wyuczonych zadań, wzrost poziomu kortykosteroidów, obniżenie liczby krążących leukocytów, wzrost liczby makrofagów)

• specyficzny efekt termiczny (mikrofale) - powstaje w wyniku niejednakowego nagrzewania się różnych części organizmu; uwarunkowane jest to stosunkiem ilościowym ciał tłuszczowych do wody oraz stopniem ukrwienia Ⴎ odprowadzenie wytworzonego ciepła

• zmętnienie rogówki i soczewki - mikrofale, szczególnie fale o długości 1mm do kilku cm

• zmiana przepuszczalności błon komórkowych

• badania na zwierzętach i pracownikach narażonych zawodowo wykazały: zmniejszenie RR, zwolnienie akcji serca, wzmożoną potliwość

• u kobiet obsługujących diatermie krótkofalowe i zgrzewarki stwierdzono często występujące skrócenie cyklu menstruacyjnego z jednoczesnym wydłużeniem okresu krwawienia

• powstawanie stanów nerwicowych - zaburzenie pobudzenia i hamowania w OUN

• przypuszcza się, ze pola wolnozmienne (50-60 Hz) występujące w pobliżu transformatorów dużej mocy i linii przesyłowych wysokiego napięcia mogą zwiększać ryzyko rozwoju nowotworów złośliwych

Profilaktyka:

• strefy ochronne

- strefa niebezpieczna - natężenie pola elektrycznego > 1 kV/m; przebywanie zabronione

- strefa zagrożenia - natężenie pola elektrycznego do 1 kV/m; dopuszcza się czasowe przebywanie pracowników (do 8 h); zakaz budowy szpitali żłobków, budynków mieszkalnych

- strefa pośrednia - mogą przebywać pracownicy bez przeciwwskazań

- strefa bezpieczna - obszar, w którym można przebywać bez ograniczeń

• ekranowanie urządzeń (kuchnie mikrofalowe) i pomieszczeń (piece indukcyjne)

• ubrania ochronne - pochłaniające lub odbijające fale elektromagnetyczne

• okulary ochronne

• badania okresowe co roku

PROMIENIOWANIE ELEKTROMAGNETYCZNE. FALE ELEKTROMAGNETYCZNE

Fale elektromagnetyczne - powstają w wyniku zmian pola magnetycznego lub elektromagnetycznego

Widmo fal elektromagnetycznych dzieli się na:

• promieniowanie niejonizujące

• promieniowanie jonizujące

PROMIENIOWANIE NIEJONIZUJĄCE:

• promieniowanie elektromagnetyczne o bardzo niskiej ƒ (do 1000 Hz)

• promieniowanie radiowe i mikrofalowe

• promieniowanie podczerwone

• promieniowanie widzialne

• promieniowanie nadfioletowe

Pole elektromagnetyczne o bardzo niskiej częstotliwości:

Źródła:

• napowietrzne linie wysokiego napięcia (ƒ 50 Hz),

• stacje rozdzielcze dużej mocy,

• urządzenia radiowe, telewizyjne

Natężenie pola magnetycznego mierzy się w A/m

Natężenie pola elektrycznego mierzy się w V/m

Wielkość indukcji magnetycznej - wyraża się w T (teslach)

Największe natężenie pola elektrycznego istnieje pod liniami przesyłowymi wysokiego napięcia - najbardziej narażeni pracownicy wykonujący remonty linii przesyłowych pod napięciem

Największa intensywność pól elektromagnetycznych występuje w sąsiedztwie urządzeń elektrotermicznych, elektrochemicznych i medycznych

Działanie odległe - rozważa się działanie kancerogenne, wpływ na reprodukcję i zaburzenia behawioralne

Promieniowanie radiowe i mikrofalowe

Promieniowanie radiowe - długość fali 1 m do 10 km

Promieniowanie mikrofalowe - długość fali 1 mm do 1 m

Źródła PR i mikrofal:

• urządzenia radarowe

• telekomunikacja

• sieć radiowa i telewizyjna

• urządzenia przemysłowe i domowe

• lampy elektronowe

Zastosowanie - w radiolokacji, telekomunikacji satelitarnej, w urządzeniach grzewczych (kuchenki mikrofalowe), radary, chirurgiczna diatermia

Długotrwałe narażenie prawdopodobnie może doprowadzić do uszkodzenia soczewki oka (rozwój zaćmy) i rogówki, oparzenia skóry (po awariach)

Profilaktyka:

- I strefa - mogą przebywać jedynie osoby zatrudnione przy eksploatacji PEM

- II strefa - dopuszcza się okresowe przebywanie ludności związane z prowadzeniem działalności gospodarczej.

Obowiązuje zakaz stawiania budynków mieszkalnych, szpitali, żłobków, przedszkoli i szkół

- III strefa - obszar, w którym można przebywać bez ograniczeń

Promieniowanie podczerwone (IR)

Długość fali od 760 nm do 1 mm

Podział IR na podzakresy:

IR-A - 0,78 - 1,4 µm (tzw. krótka - przenika ciało na głębokość kilkunastu cm)

IR-B - 1,4 - 4,0 µm (przenika skórę na głębokość 1-2 cm)

IR-C - 4-100 µm (zatrzymuje się na samej powierzchni skór)

Źródła:

• naturalne - słońce (dużą część stanowi IR-A)

• sztuczne - piece do wytapiania szkła, maszyny i urządzenia do wyrobów ze szkła, piece hutnicze, otwarte paleniska, grzejniki elektryczne, palniki gazowe, lampy żarowe, promienniki promieniowania podczerwonego

Wyższa temperatura Ⴎ więcej IR-A, mniej IR-B i IR-C

Narażenie - narząd wzroku i skóra

Działanie na organizm:

• Skóra

IR-A - wnika głęboko i podwyższenie temperatury jest niewielkie (czasami przegrzanie organizmu, rzadziej oparzenia); głowa Ⴎ zespół udaru słonecznego

IR-B i IR-C - niewielka głębokość Ⴎ przegrzanie napromieniowanej części ciała, czasami miejscowe oparzenia (bolesny rozlany rumień skóry, obrzęk)

Przewlekłe działanie - zmiany skórne w postaci tzw. przebarwienia skórnego - skóra staje się pstra, występują przebarwienia i odbarwienia, nieznaczny stopień zaniku skóry

• Narząd wzroku - fale dłuższe Ⴎ zatrzymywane przez rogówkę i ciecz komorową

fale krótsze Ⴎ soczewka Ⴎ siatkówka Ⴎ zaćma zawodowa

promieniowanie zogniskowane przez soczewkę na siatkówce Ⴎ oparzenia dna oka

Profilaktyka:

• przestrzeganie normatyw higienicznych

• odpowiednie ubranie (materiały odbijające IR)

• specjalne okulary lub tarcze ochronne

• hełmy ochronne

• ekranowanie urządzeń (materiały błyszczące, odbijające promieniowanie)

• stworzenie warunków ułatwiających oddawanie ciepła (natryski powietrzne)

Promieniowanie laserowe

Laser - urządzenie emitujące spójne promieniowanie elektromagnetyczne o bardzo małej rozbieżności wiązki w zakresie od nadfioletu, przez światło widzialne, do podczerwieni

Poziom promieniowania określamy w jednostkach mocy W lub natężenia promieniowania W/m²

Zakres promieniowania: 400 - 780 nm

780 nm - kilkanaście µm

Podział laserów:

• lasery miękkie lub zimne (o małej mocy)

• lasery średnie

• lasery twarde (o dużej mocy)

Efekt biologiczny zależy od długości fali, mocy, kształtu impulsu, jego czasu i częstotliwości aplikacji, czasu ekspozycji oraz sposobu aplikacji

Zastosowanie - przemysł, medycyna, telekomunikacja, pokazy świetlne

Lasery małej mocy (Ne-He, półprzewodnikowe) - efekt biostymulujący (temperatura nie napromienionej tkanki nie podwyższy się o 0,5⁰C) Ⴎ terapia stanów gośćcowych, nerwobóle, redukcja wysięków, paradontoza i inne stany zapalne dziąseł, stymulacja gojenia ran (pobudzający wpływ na syntezę kwasów nukleinowych, prostaglandyn, kolagenu)

Lasery większej mocy - stosowane do niszczenia tkanek, cięć chirurgicznych (skalpele laserowe), w okulistyce, diagnostyce, terapii fotodynamicznej nowotworów

Działanie na organizm:

• uszkodzenia struktur gałki ocznej - zmętnienia lub oparzenia, zaburzenia zdolności rozpoznawania kolorów, zazwyczaj niebieskiego (lasery małej mocy)

• uszkodzenia zdolności rozpoznawania barw i ostrości wzroku (skanery, oftalmoskopy, mikroskopy laserowe)

• uszkodzenia skóry

• niszczenie tkanek i cięcia chirurgiczne - powstawanie dymów i par toksycznych (możliwość zatruć)

• lasery barwnikowe - wykorzystywane cyjanki i ich pochodne (możliwość zatruć parami tych związków)

• przypadkowe napromieniowanie

• oparzenia podczas zabiegów wewnątrz ciała - katetery i światłowody

Profilaktyka:

• unikanie przypadkowych ekspozycji

• osłona oczu specjalnymi filtrami okularowymi

• systematyczne kontrolowanie narządu wzroku

• odpowiednie zabezpieczenie urządzeń

• badania lekarskie ogólne - dodatkowo badanie skóry i badanie okulistyczne

• badania okresowe - co 3 lata

Promieniowanie nadfioletowe (UV)

Fale elektromagnetyczne o długości od 0,18 do 0,40 µm

Podział UV na podzakresy:

UV-A 0,32 - 0,40 µm

UV-B 0,28 - 0,32 µm

UV-C 0,18 - 0,28 µm

Źródła:

• naturalne - słońce (największe natężenie w Polsce, powodujące tworzenie się rumienia skórnego II połowa czerwca i I połowa lipca w godz. 10-14)

• sztuczne - elektryczne łuki spawalnicze, lampy kwarcowe, gazowe lampy wyładowawcze, lampy fluorescencyjne, palniki tlenowo-acetylenowe, plazmowe itp.

Działanie na organizm:

• narząd wzroku

• ostre - zapalenie spojówki i rogówki; tzw.ostre popromienne zapalenie rogówki i spojówki (spawanie elektryczne, lampa kwarcowa) - okres utajenia 2-12 h Ⴎból oczu, pieczenie, łzawienie, światłowstręt Ⴎ liczne, drobne, pękające pęcherzyki Ⴎ zakażenie bakteryjne ?

• przewlekłe

- zapalenie brzegów powiek i spojówek; w rogówce ubytki nabłonka Ⴎ obniżenie ostrości wzroku

- ryzyko wystąpienia zaćmy (UV-B, UV-A)

- ryzyko wystąpienia nowotworów oka (UV-A)

• skóra

• ostre - rumień, oparzenia

niektóre maści, kosmetyki i leki (sulfonamidy, doksycyklina) Ⴎ zwiększenie wrażliwości na UV (fotouczulenie) Ⴎ mechanizm alergiczny lub toksyczny

• przewlekłe
  - przyspieszone starzenie się skóry
  - zwiększone ryzyko rozwoju nowotworów skóry

Korzystne działanie UV:

- wzrost stężenia melaniny

- tworzenie witaminy D

Profilaktyka:

• okulary nie przepuszczające UV

• tarcze ochronne i filtry spawalnicze

• odpowiednia odzież

• stosowanie odpowiednich osłon (fototerapia noworodkowa)

• przeciwwskazana ekspozycja personelu w przy stosowaniu UV-B, UV-C

• w kontaktach z UV-A: okulary i ściśle określony czas ekspozycji - w stomatologii, dzienny sumaryczny czas ekspozycji maksymalnie 1 h

• kremy ochronne

• okresowe badania co 3 lata

PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE

Promieniowaniem jonizującym określamy fale elektromagnetyczne lub cząstki materialne obdarzone energią, wystarczającą do zjonizowania atomów lub cząsteczek

Dzieli się na:

• promieniowanie korpuskularne (cząstkowe)

• promieniowanie falowe czyli elektromagnetyczne

Promieniowanie korpuskularne - strumień cząstek materii o masie > 0

• cząstki ၡ czyli jądra atomu helu

• cząstki ၢ czyli elektrony

• neutrony

• protony, pozytony i mezony

Promieniowanie elektromagnetyczne - fale o b. wysokiej częstotliwości:

- promieniowanie ၧ - przemiany jądrowe (rozpad izotopów)

- promieniowanie X czyli rentgenowskie - zahamowanie elektronów w strefie powłok elektronowych atomów
(bardzo duża energia kinetyczna elektronów zostaje zamieniona głównie w energię cieplną i energię kwantów

promieniowania RTG - nieznaczna część)

Jednoski charakteryzujące promieniowanie jonizujące:

1 Bq - bekerel (dawniej Kiur - Ci) - jedn. aktywności promieniowania (1 rozpad/s)

1 Kulomb C/kg (dawniej Rentgen R) - jednostka dawki ekspozycyjnej; wielkość ładunku elektrycznego (1 C) wywołanego przez promieniowanie w jednostce masy (1 kg)

1 Gy (grej) - energia 1 J/kg masy - jednostka dawki pochłoniętej (dawniej Rad) - ilość energii pochłonięta w jednostce masy napromieniowanej substancji

1 Sv - siwert (dawniej Rem) - jednostka dawki efektywnej - suma dawek równoważnych pochodzących od promieniowania zewnętrznego i wewnętrznego we wszystkich tkankach i narządach

Źródła:

• naturalne

• promieniowanie kosmiczne (około 0,25 mSv/rok)

• promieniowanie ze skorupy ziemskiej (około 0,35 mSv/rok) - promieniowanie ၧ pochodzące głównie z uranu, materiały budowlane (źródło narażenia w mieszkaniach)

• produkty rozpadu radonu (około 1,3 mSv/rok) - podziemia kopalń, mieszkania (rodzaj materiału budowlanego, intensywność spalania gazu)

• produkty rozpadu uranu i innych minerałów w kopalniach

• promieniowanie z wody pitnej i żywności (około 0,3 mSv/rok) - uran, tor, ołów 210, potas 40, węgiel 14

Łącznie około 2,2 mSv/rok

• sztuczne

• izotopy promieniotwórcze:

- technet (Tc) - promieniowanie ၧ

- jod - promieniowanie ၧ i ၢ

• aparatura rentgenowska:
  - aparaty konwencjonalne, tomografy komputerowe, mammografy, badania naczyniowe
  - tzw. defektoskopy - kontrola jakości wyrobów w hutnictwie, metalurgii, lotnictwie, przemyśle ceramicznym

• przyspieszacze cząstek - cyklotrony, betatrony, akcelerator

Działanie na organizm:

absorpcja energii prom. Ⴎ radioliza wody Ⴎ rodniki wodorotlenowe (utleniacze)

• działanie na komórkowy DNA genomu Ⴎ wysoce aktywne DNA Ⴎ zaburzenia czynności komórek

• uszkodzenie DNA w chromosomach (jądro komórkowe) - mutacja genu

• abberacje chromosomalne w komórkach rozrodczych przekazywane na potomstwo

Ostra choroba popromienna:

Użycie broni atomowej - Hiroszima, Nagasaki

Awaria reaktorów - Czarnobyl i inne

Nie zdarza się po narażeniu zawodowym

Działanie na organizm:

• Okres początkowy- złe samopoczucie, brak łaknienia, nudności i wymioty, gorączka

• okres utajenia (5-10 dni)

• okres głównych objawów - uszkodzenia popromienne:

- hematologiczne (zmiany w obrazie krwi i tkanki krwiotwórczej)

- żołądkowo-jelitowe

- mózgowe

- płucne

- skórne

Przewlekły zespół popromienny:

Bardzo rzadko Ⴎ dobrze zorganizowana profilaktyka

Działanie na organizm:

• hipoplazja szpiku

• zmiany skórne

• zmiany prowadzące dom zaćmy

• przejściowe uszkodzenie gonad

• nowotwory skóry i kości

Profilaktyka:

• Kategorie narażenia:
  Kategoria A - pracownicy narażeni bezpośrednio
  Kategoria B - pracownicy narażeni pośrednio
  Kategoria C - poszczególne osoby z ogółu ludności narażone przypadkowo (mieszkający w pobliżu źródeł

narażenia)
Kategoria D - ogół ludności kraju

• Osłony przed promieniowaniem:

• promieniowaniem ၧ - stałe: z betonu, ziemi, szkła ołowiowego, ołowiu

ruchome: ze stali, żelaza, ołowiu

• promieniowaniem ၢ - osłony z mas plastycznych, aluminium, szkła, glinu

• promieniowaniem neutronowym - neutrony prędkie: parafina, woda

neutrony o niskiej energii kinetycznej tzw. termiczne: warstwy kadmu lub boru

• promieniowaniem X - osłony z betonu, ołowiu, żelaza szkła ołowiowego, gumy ołowianej, barytu

• Fartuchy ochronne

• Dozowniki ochrony osobistej

• TERMOREGULACJA

Proces polegający na zrównoważeniu ilości ciepła wytworzonego w ustroju, pobieranego z otoczenia i oddawanego przez ustrój na zewnątrz

Wytwarzanie ciepła w organizmie zależy od:

• podstawowej przemiany materii

• pracy mięśni szkieletowych

• czynności przewodu pokarmowego - wchłanianie i trawienie pokarmów

Odprowadzanie ciepła z organizmu do otoczenia następuje przez:

• skóra - rozszerzenie naczyń (promieniowanie, przewodnictwo, konwekcja i odparowanie wody z potu) - około 82%

• układ oddechowy - z wydychanym powietrzem (12%)

• przewód pokarmowy i układ moczowy

• pobudzenie w śródmózgowiu ośrodka hamującego drżenie mięśniowe czyli skurczu komórek mięśniowych

Obniżenie temperatury krwi przepływającej przez podwzgórze powoduje:

• termogenezę drżeniową - blokowanie hamowania ośrodków w śródmózgowiu Ⴎ pojawianie się skurczów komórek mięśniowych Ⴎ wytwarzanie ciepła w mięśniach szkieletowych

• pobudzenie układu współczulnego - wydzielanie noradrenaliny z zakończeń nerwowych

• wydzielanie adrenaliny z rdzenia nadnerczy

• pobudzenie osi TRH Ⴎ TSH Ⴎ T₄ ႮT₃

• pobudzenie ośrodka naczyniowego - zwężenie naczyń skóry Ⴎ zmniejszenie utraty ciepła przez skórę

• HIPERTERMIA

Narażenie:

• hutnicy, górnicy pracujący na dużych głębokościach, pracownicy zakładów ceramicznych, kotłowni

• ogół populacji w okresie letnim

Komfort cieplny - stan, w którym człowiek nie odczuwa ani zimna ani ciepła; temperatura wewnętrzna ciała - 37,0 Ⴑ 0,3⁰C, temperatura skóry - 33,0 Ⴑ 1,5⁰C

Homeostaza termiczna:

• zwiększenie przepływu skórnego krwi

• wzmożone wydzielanie potu

Efekty dodatkowe:

• przesunięcie masy krwi z obszaru trzewnego do krążenia skórnego

• hiperwentylacja

• tachykardia

• spadek ciśnienia krwi

• zmiany hormonalne i metaboliczne - wzrost stężenia ADH, ACTH, HGH, glukagonu i insuliny bez wzrostu stężenia glukozy, adrenaliny, noradrenaliny, FFA, zmniejszenie aktywności TRH, TSH, T₄, T₃

• odwodnienie termiczne ustroju hipertoniczne (deficyt soli)

Temperatura otoczenia > 39⁰C - wzrost temperatury ciała

Skutki działania wysokiej temperatury:

• omdlenie cieplne - spowodowane rozszerzeniem obwodowego łożyska naczyniowego

• wyczerpanie cieplne - głównie niedobór wody - hipowolemia, niedobór elektrolitów (nadmiar potu) - picie czystej wody

• udar cieplny - szybki wzrost temperatury ciała > 40⁰C Ⴎ zahamowanie wydzielania potu, utrata świadomości; czynniki sprzyjające - duża wilgotność, wysiłek fizyczny, choroby wywołujące gorączkę

• porażenie słoneczne - działanie na odkrytą głowę promieniowania cieplnego Ⴎ podwyższenie temperatury mózgu 1,5 -2,5⁰C

• skurcze mięśniowe - efekt odwodnienia i utraty NaCl

• oparzenia:
  I st. - zaczerwienienie, obrzęk, podwyższona ciepłota,
  II st. - rumień i pęcherze
  III st. - martwica tkanek
  IV st. - zwęglenie tkanek

• zmiany skórne - w postaci potówek; wynik maceracji skóry przez pot i zakażenia przewodów potowych

Profilaktyka:

• Aklimatyzacja do wysokiej temperatury

Procesy prowadzące do czynnościowych i morfologicznych zmian w wyniku których wzrasta tolerancja do wysokiej temperatury

W wyniku aklimatyzacji dochodzi do:

• wzrostu tonusu żylnego

• zmniejszenia termoregulacyjnego przepływu skórnego

• wzrostu objętości krwi krążącej

• zmniejszenia stężenia NaCl w pocie

• zwiększonej nerkowej retencji wody i NaCl

Praca przez 2h dziennie na gorącym stanowisku i pozostała część dniówki w warunkach normalnych powinna po okresie 7-14 dni doprowadzić do zaaklimatyzowania organizmu do wysokiej temperatury

• Prewencja medyczna

• W badaniu wstępnym i okresowym

- ogólne badanie lekarskie

- EKG

• Nie należy dopuszczać do pracy osób:

- otyłych powyżej 45 r.ż. jeżeli dotychczas nie pracowały w wysokich temperaturach

- z chorobami serca i układu naczyniowego

- z przewlekłymi chorobami układu oddechowego

- chorobami skóry upośledzającymi czynność gruczołów potowych

- stale nadużywającymi alkoholu i leków psychotropowych, przeciwbólowych i hipotensyjnych

• Badania okresowe

co 3 lata, po 45 r.ż. co 2 lata

• HIPOTERMIA

Narażenie:

• rybacy, marynarze, pracownicy chłodni, pracownicy służb leśnych

• ogół populacji w okresie zimowym

Reakcja organizmu Ⴎ zachować równowagę cieplną

• Zmniejszenie utraty ciepła:

- zmniejszenie skórnego przepływu krwi

- skurcz naczyń w kończynach Ⴎ oddawanie ciepła z tętnic blisko leżącym żyłom tzw. przeciwprądowy układ wymiany ciepła

• Zwiększenie produkcji ciepła:

- termogeneza drżeniowa

- termogeneza bezdrżeniowa

- aktywacja układu adrenergicznego

- przyspieszenie konwercji T₄ w T₃

Obniżenie temperatury ciała Ⴎ zwolnienie przemiany materii Ⴎ niepokój, drżenie mięśniowe, przyspieszenie oddechu, podwyższenie RR

Skutki działania niskiej temperatury:

• 36⁰C - wzrost napięcia włókien mięśniowych, wzrost termogenezy bezdrżeniowej

• 35⁰C - wzrost termogenezy drżeniowej

• 33⁰C - początkowe zaburzenia świadomości, spadek RR, brak drżenia mięśni

• < 30⁰C - utrata świadomości, zwolnienie częstości oddechów

• < 28⁰C - obrzęk płuc, możliwość migotania komór

• 20⁰C - zatrzymanie pracy serca

• 17⁰C - brak czynności elektrycznych mózgu

Miejscowe działanie niskiej temperatury - odmrożenia

I⁰ - rumień z sinofioletowym odcieniem

II⁰ - pęcherze, obrzęk skóry i tkanki podskórnej

III⁰ - zgorzel sucha z następowym samooddzieleniem martwiczej tkanki

Profilaktyka:

• aklimatyzacja ogólna i miejscowa

• stosowanie odpowiedniej odzieży, rękawic, nakrycia głowy, obuwia

• stalowe lub betonowe podłogi - stosować drewniane podesty

• metalowe uchwyty powinny być pokryte materiałem termoizolującym

• do pracy w niskiej temp. nie powinny być przyjmowane osoby z chorobami układu naczyniowego, przewlekłą chorobą niedokrwienną serca, przewlekłymi chorobami układu oddechowego lub skóry

• badania wstępne i okresowe (co 3 lata) - poszerzone o badanie dermatologiczne, EKG

• URAZ ELEKTRYCZNY

Uraz elektryczny powstaje w wyniku kontaktu bezpośredniego tkanki z dwoma przewodnikami lub z przewodnikiem i ziemią, między którymi znajduje się człowiek.

Uraz ten może być także spowodowany uderzeniem pioruna.

Oddziaływanie prądu na organizm ludzki może być bezpośrednie lub pośrednie:

• działanie bezpośrednie - porażenie elektryczne wskutek przepływu prądu elektrycznego przez ciało ludzkie ( prądu rażeniowego) może wywołać wiele zmian fizycznych, chemicznych i biologicznych w organizmie (a nawet śmierć człowieka) poprzez oddziaływanie na układ nerwowy oraz w wyniku elektrolizy krwi i płynów fizjologicznych.

• działanie pośrednie - to działanie bez przepływu prądu przez ciało człowieka, powoduje takie urazy, jak:

- oparzenia ciała wskutek pożarów wywołanych zwarciem elektrycznym,

- groźne dla życia oparzenia ciała łukiem elektrycznym,

- uszkodzenia wzroku wskutek dużej jaskrawości łuku elektrycznego,

- uszkodzenia mechaniczne ciała w wyniku upadku z wysokości.

Porażenie elektryczne może objawiać się:

- odczuwaniem przepływu prądu, uczuciem bólu, lekkimi kurczami mięśni,

- silnymi kurczami mięśni dłoni uniemożliwiającymi samouwolnienie się rażonego,

- zatrzymaniem oddechu, zaburzeniami krążenia krwi,

- zaburzeniami wzroku, słuchu i zmysłu równowagi,

- utratą przytomności,

- migotaniem komór sercowych - bardzo groźnym dla życia człowieka,

- oparzeniami skóry i wewnętrznych części ciała.

Bezpośrednio po rażeniu prądem, tzn. po przerwaniu przepływu prądu, może wystąpić wstrząs elektryczny, objawiający się:

- przerażeniem,

- bladością,

- drżeniem ciała lub kończyn,

- nadmiernym wydzielaniem potu,

- stanem apatii lub euforii.

Może również wystąpić obrzęk mózgu i utrata przytomności połączona z zatrzymaniem krążenia krwi i brakiem oddechu.

Skutki te mogą się ujawnić także po pewnym czasie - od kilku minut do kilku miesięcy po porażeniu.

Skutki rażenia prądem elektrycznym zależą od:

• rodzaju prądu

Organizm ludzki jest mniej wrażliwy na działanie prądu stałego (w zależności od kierunku jego przepływu) niż prądu przemiennego o takiej samej wartości (w zależności od częstotliwości).

• czasu przepływu prądu

     Czas przepływu prądu rażeniowego przez ciało człowieka ma istotny wpływ na skutki rażenia prądem elektrycznym,

szczególnie na migotanie komór sercowych. Jeżeli czas przepływu nie przekracza 0,1 - 0,5 s, to następstwa rażenia są znacznie złagodzone; w pewnych warunkach środowiskowych mogą być bardzo groźne.

• drogi przepływu prądu przez ciało człowieka

     Droga przepływu prądu rażenia przez ciało człowieka ma istotny wpływ na skutki porażenia prądem elektrycznym,

przy czym największe znaczenie ma to jaka część prądu przepływa przez serce i przez układ oddechowy.

Przy przepływie prądu na drodze:

• ręka-ręka  - przez serce przepływa 3,3% ogólnego prądu rażenia,

• lewa ręka-nogi - przez serce przepływa 3,7% ogólnego prądu rażenia,

• prawa ręka-nogi - przez serce przepływ 6,7% ogólnego prądu rażenia,

• noga-noga  - przez serce przepływa 0,4% ogólnego prądu rażenia.

• wartości natężenia prądu

Wartość progowa prądu samouwolnienia przy prądzie stałym wynosi Ⴃ 30 mA (dla kobiet 20 mA). Przy tych wartościach prądów rażeniowych samodzielne uwolnienie się od elektrod mimo bolesnych skurczów mięśni rąk jeszcze jest możliwe.

Wartość progowa prądu samouwolnienia przy prądzie przemiennym, wynosi 10 mA (dla kobiet. 6 mA).

• kondycji psychofizycznej człowieka

 Stan podniecenia porażonego powoduje wydzielanie się potu, a tym samym zmniejszenie rezystancji ciała i w konsekwencji wzrost natężenia  prądu rażenia. Takie stany psychiczne jak: roztargnienie, zdenerwowanie, zamroczenie alkoholem,  zmniejszają  zdolność reagowania porażonego  prądem elektrycznym. Na odporność ma również wpływ stan fizyczny organizmu, np. na stan osłabienia lub wyczerpania chorobowego.

Działanie łuku elektrycznego:

• Łuk elektryczny albo wyładowanie łukowe jest to wyładowanie elektryczne w gazie (np, w powietrzu) o bardzo dużej wartości gęstości prądu (od 10 A/m² do 100 kA/ m²).

•  Łuk elektryczny powoduje jonizację gazu i termoemisję elektronów. Wskutek tego występuje strumień plazmy o bardzo dużej  temperaturze (10 000 - 20 000 K). Powstaje ciśnieniowa fala uderzeniowa, wywołana gwałtownym nagrzaniem się powietrza wzdłuż łuku, której siła uderzeniowa może osiągać wartość kilkudziesięciu kiloniutonów. Podczas łuku elektrycznego wytwarzane jest promieniowanie pod-czerwone (o długości fali 780 - 4000 nm) i nadfioletowe (200 - 380 nm).

• Łuk elektryczny może wystąpić podczas zwarć w urządzeniach elektrycznych bądź wskutek braku ostrożności lub błędów człowieka, np. podczas przerywania obwodów elektrycznych.

Łuk elektryczny powoduje urazy wskutek:

- działania fali uderzeniowej,

- oddziaływania termicznego i termiczno-mechanicznego,

- promieniowania nadfioletowego i podczerwonego,

- wystąpienia tzw. rażenia skojarzonego.

Urazy powodowane przez łuk elektryczny:

1) uszkodzenia ciała odłamkami zniszczonych urządzeń elektrycznych lub wskutek upadku,

2) oparzenia ciała, których rozległość i głębokość są zależne od gęstości energii cieplnej łuku:

   - I stopnia - przy gęstości energii 10 J/cm²,

    - II stopnia - 20 J/cm²,

    - III stopnia - 40 J/cm²,

3) uszkodzenia siatkówki oka, z powodu wzrostu temperatury płynu soczewkowego,

4) metalizację nieosłoniętych części ciała oraz uszkodzenia rogówki oka, wywołane  roztopionymi, gorącymi cząstkami metali i materiałów izolacyjnych, unoszonymi gorącym strumieniem gazów,

5) uszkodzenia rogówki oka na skutek promieniowania nadfioletowego,

6) ogrzanie płynu soczewkowego oka na skutek promieniowania podczerwonego,

7) rozległe oparzenia, a nawet spalenia kończyn i innych części ciała ludzkiego, często kończące się śmiercią na skutek rażenia skojarzonego (prąd łuku elektrycznego przepływa przez ciało ludzkie).

Rażenia skojarzone zdarzają się w stacjach elektroenergetycznych wysokiego napięcia, gdy człowiek zbliży się do urządzenia elektroenergetycznego na odległość, przy której możliwe jest przebicie warstwy izolacyjnej powietrza.

---