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.