Шум и вибрация, их влияние на организм человека в условиях производства

Лекция № 12. Гигиеническое нормирование микроклиматических условий на производстве. Влияние повышенного и пониженного атмосферного давления в условиях производства. Производственный шум и вибрация, влияние на организм. Профилактика неблагоприятного воздействия микроклиматических условий, шума и вибрации на производстве.

В организме человека непрерывно протекают окислительные про­цессы, сопровождающиеся образованием тепла. Вместе с тем непре­рывно происходит и отдача тепла в окружавшую среду. Совокупность процессов, обуславливающих теплообмен человека с окружающей средой, называется терморегуляцией.

Сущность терморегуляции заключается в следующем. В обычных условиях в организме человека поддерживается постоянное соотношение между приходом и расходом тепла, благодаря чему тем­пература тела сохраняется на уровне 36...З7°С, необходимом для нормального функционирования организма. При понижении температуры воздуха организм человека реагирует на это сужением поверхностных кровеносных сосудов, в результате чего уменьшается приток крови к поверхности тёла и температура их снижается. Это сопровождается уменьшением разности температур между воздухом и поверхностью тела и, следовательно, уменьшением теплоотдачи. При повышении температуры воздуха терморегуляция вызывает в организме человека обратные явления.

Тепло с поверхности тела человека, отдаётся путем излучения, конвекции и испарения.

Под излучением понимается поглощение лучистого тепла организма человека окружающими его твердыми телами (пол, стены, оборудование), если их температура ниже температуры поверхности тела человека.

Конвекция — непосредственная отдача тепла поверхности тела менее нагретым притекающим к нему слоям воздуха. Интенсивность теплоотдачи при этом зависит от площади поверхности тела, разности температуры тела и окружающей среды и скорости движения воздуха.

Испарение пота с поверхности тела также обеспечивает отдачу тепла организмом окружающей среде. На испарение 1г влаги требуется около 0.6 ккал тепла.

Тепловое равновесие организма также зависит от наличия вблизи рабочих мест сильно нагретых поверхностей оборудования или материалов (печи, раскаленный металл и т.д.). Такие поверхности отдают при излучении тепло менее нагретым поверхностям и человеку. Самочувствие человека, не защищенного от воздействия тепловых лучей, будет зависеть от интенсивности облучения и его продолжительности, а также от площади облучаемой поверхности кожи. Длительное облучение даже небольшой интенсивности может привести к ухудшению самочувствия.

Наличие в помещении холодных поверхностей также отрицательно влияет на человека, увеличивая отдачу тепла излучением с поверхности его тела. В результате этого у человека появляется озноб и ощущение холода. При низкой температуре окружающей среды теплоотдача организма усиливается, теплообразование не успевает компенсировать потери. Кроме того, переохлаждение организма в течение длительного времени может привести к простудным заболеваниям и ревматизму.

На тепловое равновесие человека существенное влияние оказывает влажность окружающего воздуха и степень его подвижности. Наиболее благоприятные условия для теплообмена при прочих равных условиях создаются при влажности воздуха 40...60% и температуре около +18°С Воздушная среда характеризуется значительной сухостью при ее влажности ниже 40%, а при влажности воздуха выше 60% — повышенной влажностью. Сухой воздух вызывает повышенное испарение влаги с поверхности кожного покрова, слизистых оболочек организма, поэ­тому у человека возникает ощущение сухости этих участков. И нао­борот, при повышенной влажности воздуха испарение влаги с по­верхности кожи затруднено.

Подвижность воздуха в зависимости от его температуры может по-разному влиять на самочувствие человека. Температура движущегося воздуха должна быть не выше +З5°С. При низкой температуре движение воздуха ведет к переохлаждению организма вследствие повышения теплоотдачи путем конвекции, что подтверждается характерным примером: человек легче переносит холод при неподвижном воздухе по сравнению с ветреной погодой при той же температуре. При температуре воз­духа выше +35'С единственным путем теплоотдачи с поверхности тела человека является практически испарение.

В горячих цехах, а также на отдельных рабочих местах температура воздуха может доходить до 30...40°С. В таких условиях значительная часть тепла отдается за счет испарения пота. Организм человека в таких условиях может за смену терять до 5...8л воды путем потоиспарения, что составляет 7...10% веса тела. При потении человек теряет большое количество солей, витаминов, жизненно важных для организма. Организм человека обезвоживается и обессоливается.

Постепенно он перестает справляться с отдачей тепла, что приводит к перегреву тела человека. У человека появляется ощущение слабос­ти, вялости. Его движения замедляются, а это приводит, а свою очередь, к снижению производительности труда.

С другой стороны, нарушение водно-солевого состава организма человека сопровождается нарушением деятельности сердечно-сосудистой системы, питания тканей и органов, сгущением крови. Это может привести к «судорожной болезни», характеризующейся появлением рез­ких судорог, преимущественно в конечностях. Температура тела при этом повышается незначительно, или не повышается вовсе. Меры пер­вой помощи при этом направлены на восстановление водно-солевого баланса и заключаются в обильном введении жидкости, в отдельных случаях — во внутривенном или подкожном введении физиологического раствора в сочетании с глюкозой. Большое значение при этом имеет также покой и ванны.

Резкие нарушения теплового баланса вызывают заболевание, назы­ваемое тепловой гипертермией, или перегревом. Это заболевание характеризуется повышением температуры тела до +40...41°С и выше, обильным потоотделением, значительным учащением пульса и дыхания, резкой слабостью, головокружением, потемнением в глазах, шумом в ушах, иногда помрачением сознания. Меры первой помощи при этом за­болевании сводятся, в основном, к предоставлению заболевшему усло­вий, способствующих восстановлению теплового баланса: покой, прохладные души, ванны.

Метеорологические условия производственных помещений должны удовлетворять требованиям, изложенным в ГОСТ 12.1.005−88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Оптимальные и допустимые величины температуры, относительной влаж­ности и скорости движения воздуха устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений с учетом периода года (холодный и теп­лый) и категории выполняемых работ (легкие, средней тяжести и тя­желые).

Рабочая зона представляет собой пространство, ограниченное по высоте 2м над уровнем пола иди площадки, на которых находятся мес­та постоянного или непостоянного (временного) пребывания работаю­щих.

Холодный период года — период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10°С и ниже.

Теплый период года — период года, характеризуемый среднесуточ­ной температурой наружного воздуха выше +10°С.

Легкие физические работы (категория 1) — виды деятельности с расходом энергии не более 150 ккал/ч (174 Вт).

Легкие физические работы разделяются на категорию 1а — энерго­затраты до 120 ккал/ч (139 Вт), и категорию 1б — энергозатраты 121...150 ккал/ч (140...174 Вт).

К категории 1а относятся работы, производимые сидя и сопровож­дающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.).

К категории 1б относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напря­жением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предп­риятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.).

Средней тяжести физические работы (категория 2) — виды дея­тельности с расходом энергии в пределах 151...250 ккал/ч (175...290 Вт).

Средней тяжести физические работы разделяют на категорию 2а — энергозатраты от 151 до 200 ккал/ч (175...232 Вт) и категорию 2б — энергозатраты от 201 до 250 ккал/ч (233...290 Вт).

К категории 2а относятся работы, связанные с постоянной ходь­бой, перемещением мелких (до 1кг) изделий или предметов в положе­нии сидя или стоя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предп­риятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.).

К категории 26 относятся работы, связанные с ходьбой, переме­щением и переноской тяжестей до 10кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, термических, сварочных цехах машиностроительных и ме­таллургических предприятий и т.п.).

Тяжелые физические работы (категория 3) — виды деятельности с расходом энергии более 250ккал/ч (более 290 Вт).

К категории 3 относятся работы, связанные с постоянными перед­вижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10кг) тя­жестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в куз­нечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

Температура, относительная влажность и скорость движения воз­духа в рабочей зоне производственных помещений должны соответство­вать параметрам, приведенным в табл.1.

Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых по­верхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/кв.м при облучении 50% поверхности тела и более, 70 Вт/кв.м — при величине облучаемой поверхности от 25до 50% и 100 Вт/кв.м — при облучении не более 25% поверхности тела.

Интенсивность теплового облучения работающих от открытых ис­точников (нагретый металл, стекло, «открытое» пламя и др.) не должна превышать 140 Вт/кв.м, при этом облучению не должно подвер­гаться более 25% поверхности тела и обязательным является исполь­зование средств защиты лица и глаз.

При наличии теплового облучения температура воздуха на посто­янных рабочих местах не должна превышать указанные в табл.1 верхние границы оптимальных значений для теплого периода года, на непостоянных рабочих местах — верхние границы допустимых значений для постоянных рабочих мест.

Большая скорость движения воздуха в теплый период года соответствует максимальной температуре возду­ха, меньшая — минимальной температуре воздуха. Для промежуточных величин температуры воздуха скорости его движения допускается определять интерполяцией; при минимальной температуре воздуха скорость его движения может приниматься также ниже 0.1 м/с — при легкой работе и ниже 0.2 м/с — при работе средней тяжести и тяжелой.

Таблица 1.

Период года	Категория работ	Температура, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения, м/с
оптималь-ная	допустимая	оптималь­ная	допустимая на рабочих местах посто­янных и непосто­­янных, не более	оптималь­ная, не более	допустимая на рабочих местах посто­янных и непосто­­янных *
верхняя граница	нижняя граница
на рабочих местах
посто­янных	непосто­­янных	посто­янных	непосто­­янных
Холодный	Легкая — Iа Легкая — I6 Средней тяжести — IIa Средней тяжести — IIб Тяжелая — III	22...24 21...23 18...20 17...19 16...18					40...60 40...60 40...60 40...60 40...60		0.1 0.1 0.2 0.2 0.3	не более 0.1 не более 0.2 не более 0.3 не более 0.4 не более 0.5
Теплый	Легкая — Iа Легкая — I6 Средней тяжести — IIa Средней тяжести — IIб Тяжелая — III	23...25 22...24 21...23 20...22 18...20					40...60 40...60 40...60 40...60 40...60	55 (при 28°С) 60 (при 27°С) 65 (при 25°С) 70 (при 26°С) 75 (при 24°С и ниже)	0.1 0.2 0.3 0.3 0.4	0.1...0.2 0.1...0.3 0.2...0.4 0.2...0.5 0.2...0.6

ТЕПЛОВОЙ УДАР — тяжелое патологическое состояние, обусловленное общим перегреванием организма. Различают тепловой удар, вызванный преимущественным воздействием высокой температуры окружающей среды, тепловой удар, возникающий вследствие интенсивной физической работы даже в комфортных условиях, а также тепловой удар, вызванный применением миорелаксантов в анестезиологической практике (гипертермический синдром). Наряду с тепловым ударом выделяют солнечный удар, который вызывает интенсивное или длительное прямое воздействие на организм солнечного излучения.

Клиническая картина и патогенез теплового и солнечного удара аналогичны. Предрасполагающими факторами являются психоэмоциональное напряжение, затруднение теплового рассеивания (плотная одежда, пребывание в плохо вентилируемых помещениях), избыточная масса тела, курение, алкогольная интоксикация, эндокринные и неврологические расстройства, сердечно-сосудистые заболевания, употребление некоторых лекарственных препаратов и др.

Ведущую роль впатогенезе играет избыточное теплонакопление, обусловливающее быстрое и значительное повышение температуры органов и тканей. Это приводит к изменениям водно-электролитного обмена, системы гомеостаза, нарушению функций ЦНС, сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, печени, почек, развитию обезвоживания.

Начало теплового удара обычно внезапное, иногда отмечается продромальный период в виде мышечных болей, ощущения жажды и др. У пострадавшего возникает расстройство сознания до степени сопора или комы, повышается температура тела (более 39,6 °С). Кожа обычно сухая, горячая, пульс учащен, нередко аритмичный, АД понижено, развивается одышка. Выявляются признаки поражения нервной системы: расширение зрачков, снижение конъюнктивальных и корнеальных рефлексов, нарушение мышечного тонуса, повышение или снижение сухожильных рефлексов, ригидность затылочных мышц, непроизвольные мочеиспускание и дефекация. Частыми симптомами являются также рвота, носовые кровотечения, диарея, анурия.

Наиболее тяжелые осложнения теплового удара — синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания, острая почечная и печеночная недостаточность. В крови отмечаются лейкоцитоз, тромбоцитопения, гипофибриногенемия; в моче — протеинурия, лейкоцитурия, цилиндрурия.

Неотложная помощь должна быть направлена на скорейшее охлаждение организма. С этой целью используют как общую (погружение в ванну с водой 18 — 20 °С, смачивание кожи пострадавшего водой комнатной температуры с обдуванием теплым воздухом), так и местную гипотермию (лед на голову, в подмышечные и паховые области, обтирание губкой, смоченной спиртом). Лечение должно проводиться в специализированном лечебном учреждении, но мероприятия, направленные на охлаждение организма, необходимо начинать во время транспортировки пораженного. При охлаждении у пострадавших часто возникает двигательное психическое возбуждение. Для его купирования применяют литические смеси, вводимые внутримышечно: 1 мл 1% раствора димедрола, 1 мл 2,5% раствора аминазина, 10 мл 25% раствора сульфата магния, 1 мл 1% раствора промедола, 2 мл 0,5% раствора сибазона внутримышечно. В тяжелых случаях внутривенно медленно вводят 80 мл 1% раствора тиопентала-натрия. При падении АД внутримышечно или подкожно вводят 1 мл 1% раствора мезатона и 2 мл кордиамина, а при развитии сердечной недостаточности — внутривенно медленно 0,5 мл 0,05% раствора строфантина в 20 мл 20% раствора глюкозы. При выраженных признаках дегидратации проводят регидратацию охлажденными растворами.

Профилактика должна быть направлена на выявление лиц с пониженной устойчивостью к тепловым нагрузкам, проведение акклиматизации к высокой температуре, организацию рационального распорядка дня, питьевого режима и питания в районах с жарким климатом, проведение мероприятий, способствующих предотвращению перегревания и обезвоживания (теневая защита от прямых солнечных лучей, установка систем кондиционирования помещений, потолочных и настольных вентиляторов, душевых установок и др.).

Солнечный удар — болезненное состояние, расстройство работы головного мозга вследствие продолжительного воздействия солнечного света на непокрытую поверхность головы. Это особая форма теплового удара. Солнечный удар сопровождается головной болью, вялостью, рвотой. В тяжелых случаях — комой. Симптомы перегревания усугубляются при повышении влажности окружающей среды.

Легкая степень:

· общая слабость;

· головная боль;

· тошнота;

· учащения пульса и дыхания;

· расширение зрачков.

Меры: вынести из зоны перегревания, оказать помощь. При тошноте и рвоте позиционировать больного таким образом, чтобы избежать захлёбывание рвотной массой. (Доврачебная помощь).

При средней степени:

· резкая адинамия;

· сильная головная боль с тошнотой и рвотой;

· оглушенность;

· неуверенность движений;

· шаткая походка;

· временами обморочные состояния;

· учащение пульса и дыхания;

• повышение температуры тела до 39 — 40 °C.

Тяжелая форма теплового удара развивается внезапно. Лицо гиперемировано, позже бледно-цианотичное. Наблюдаются случаи изменения сознания от легкой степени до комы, клонические и тонические судороги, непроизвольное выделение мочи и кала, бред, галлюцинации, повышение температуры тела до 41 — 42 °C, случаи внезапной смерти. Летальность 20 — 30 %.

Пострадавшего необходимо перенести в тень, сделать холодный компресс. В тяжелых случаях — искусственное дыхание.

СРОЧНО! Устранить тепловое воздействие:

· удалить пострадавшего из зоны перегревания;

· уложить на открытой площадке в тени;

· вдыхание паров нашатырного спирта с ватки;

· освободить от верхней одежды;

· смачивание лица холодной водой, похлопывание по груди мокрым полотенцем;

· положить на голову пузырь с холодной водой;

· частое обмахивание;

· вызвать бригаду скорой помощи.

Во избежание солнечных ударов, в жаркую солнечную погоду рекомендуется носить головные уборы из светлого материала, сильнее отражающего солнечный свет.

Шум представляет собой беспорядочное сочетание звуков, т.е. механических колебаний в области частот от 20 до 16000 Гц, воспринимаемых слуховым анализатором.

Вибрация – механические колебательные движения, непосредственно передаваемые телу человека или отдельным его участкам.

Шум оказывает на организм работающего специфические и неспецифические (общие) воздействия.

Специфические воздействия вызывают изменения в органе слуха. Стадии этих изменений:

1) адаптация;

2) утомление;

3) переутомление;

4) тугоухость;

5) глухота.

Неспецифические (общие) воздействия могутпроявляться раньше, изменения в органе слуха. В первую очередь – это функциональные нарушения ЦНС – повышенная утомляемость, общая слабость, головная боль, головокружение, раздражительность, вялость, потливость, нарушение сна, снижение памяти. Отмечается легкое нарушение болевой и вибрационной чувствительности в дистальных отделах конечностей.

Вследствие влияния шума на ЦНС страдает центральная регуляция системы кровообращения, что ведет к частым нарушениям ее функции, главным образом, в виде нейроциркуляторной дистонии (боли в сердце, приступы сердцебиения, одышка, неустойчивость артериального давления, и т.п.).

Со стороны органов чувств – снижение устойчивости ясного видения, ослабление сумеречного зрения.

Встречаются функциональные изменения желудочно – кишечного тракта, преимущественно угнетение желудочной секреции, перистальтики.

Степень выраженности и частота этих нарушений возрастают по мере увеличения уровня шума и стажа работы в условиях его воздействия.

Симптомокомплекс патологических нарушений, обусловленный влиянием мощного шума на организм, обозначается термином «шумовая болезнь». Это заболевание всего организма с преимущественным поражением органа слуха, ЦНС, сердечно – сосудистой системы и опорно – двигательного аппарата. Характерной особенностью шумовой болезни являются нарушения по типу астеновегетативного и астеноневротического синдромов, развитие которых значительно опережает поражение слуховой функции.

Профилактика вредного воздействия шума на организм.

1-ое направление – гигиеническое нормирование – см. предыдущие лекции.

2) технологические мероприятия направлены на изменение технологии, процессов и конструкций машин, являющихся источником шума:

- замена шумных процессов бесшумными;

- замена ударных процессов безударными;

- замена возвратно-поступательных движений вращательными.

3) санитарно – технические мероприятия направлены на снижение шума на производстве:

- звукоизолирующие кожухи, накладки, облицовки, обшивки и т.п.;

- эффективная изоляция при установке машин на фундаментах;

- применение хомутов, распорок;

- использование глушителей;

- вынесение агрегатов в шумоизолирующие помещения или вынесение рабочего места с организацией дистанционного управления.

4) СИЗ – использование наушников, шлеммов, «беруши».

5) Медико – профилактические мероприятия:

- проведение профилактических предварительных и периодических медицинских осмотров работающих;

- организация лечебно – профилактического питания;

- витаминотерапия;

- сокращение времени контакта с шумом.

В результате систематического воздействия вибрации может развиться так называемая вибрационная болезнь – комплекс патологических изменений местного и общего характера.

Местные проявления ВБ:

1) нарушения периферического кровообращения на уровне капилляров и прекапилляров;

2) изменение тактильной и температурной чувствительности с дальнейшим развитием сосудистого вегетативного полиневрита (парестезии, боли, похолодание конечностей, потливость ладоней и стоп);

3) миофасцикулит;

4) деформация мелких суставов и деструктивные процессы в крупных суставах.

Общие проявления ВБ:

1) функциональные неврозы (головная боль, утомляемость, головокружение, раздражительность, плаксивость);

2) астенический синдром;

3) нейроциркуляторные сосудистые кризы;

4) стенокардия.

Большую роль в развитии ВБ играют следующие факторы: микротравматизация; охлаждение; статическое мышечное усилие; понижение атмосферного давления; производственный шум.

Профилактика неблагоприятного воздействия вибрации.

1) гигиеническое нормирование – см. предыдущие лекции (конструирование ручных инструментов, при котором вибрация не превышала бы ПДУ);

2) технологические мероприятия – автоматизация процессов, дистанционное управление;

3) санитарно – технические мероприятия - создание конструкций с принципами виброзащиты (гасить вибрацию или менять частотную характеристику – наиболее опасна вибрация с частотой 35 – 250 Гц.

4) использование СИЗ – виброгасящих рукавиц, специальной обуви на виброгасящей подошве.

5) лечебно – профилактические мероприятия:

- проведение предварительных и периодических медицинских осмотров работающих;

- правильная организация режима работы (общее время контакта с вибрирующими машинами не более 2/3 длительности рабочего дня, продолжительность непрерывного воздействия вибрации – 15 – 20 мин. с 2-мя перерывами для активного отдыха – производственной гимнастики, гидропроцедур, само- и взаимомассажа, УФ-облучения);

- лечебно – профилактическое питание (витаминотерапия);

- создание благоприятных метеорологических условий работы (температура воздуха в помещении - не менее 16°С, влажность –40 – 60 %, скорость движения воздуха - не более 0,3 м/сек.).