2 к ЛПФ Для всех занятий ГИГИЕНА
.pdfИммунная система. Снижение иммунологической реактивности, снижение общей резистентности организма, что проявляется в повышении уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности в 1,2 – 1,3 раза.
создаются благоприятные условия для развития аутоиммунных и аллергических процессов; снижается противоопухолевый иммунитет.
Обмен веществ. При воздействии интенсивного шума 95 дБА и выше может иметь место нарушение витаминного, углеводного, белкового, холестеринового и водно-солевого обменов.
Специфические проявления
Общепризнано, что ведущим признаком неблагоприятного влияния шума на организм человека является медленно прогрессирующее понижение слуха по типу кохлеарного неврита (при этом, как правило, страдают оба уха в одинаковой степени).
Профессиональное снижение слуха относится к сенсоневральной (перцепционной) тугоухости. Под этим термином подразумевают нарушение слуха звуковоспринимающего характера.
Снижение слуха под влиянием достаточно интенсивных и длительно действующих шумов связано с дегенеративными изменениями как в волосковых клетках кортиева органа, так и в первом нейроне слухового пути - спиральном ганглии, а также в волокнах кохлеарного нерва. Однако единого мнения о патогенезе стойких и необратимых изменений в рецепторном отделе анализатора не существует.
Профессиональная тугоухость развивается обычно после более или менее длительного периода работы в шуме. Сроки ее возникновения зависят от интенсивности и частотно-временных параметров шума, длительности его воздействия и индивидуальной чувствительности органа слуха к шуму.
Жалобы на головную боль, повышенную утомляемость, шум в ушах, которые могут возникать в первые годы работы в условиях шума, не являются специфическими для поражения слухового анализатора, а скорее характеризуют реакцию ЦНС на действие шумового фактора. Ощущение понижения слуха возникает обычно значительно позже появления первых аудиологических признаков поражения слухового анализатора.
С целью обнаружения наиболее ранних признаков действия шума на организм и, в частности, на звуковой анализатор, наиболее широко используется метод определения временного смещения порогов слуха (ВСП) при различной длительности экспозиции и характере шума.
Шум, сопровождающийся вибрацией, более вреден для органа слуха, чем изолированный.
В России степень профессиональной тугоухости оценивается по средней величине потерь слуха на трех речевых частотах (0,5-1-2 кГц);
91
величины более 10, 20, 30 дБ соответствуют 1-й, II-й, III-й степени снижения слуха.
Нормирование шума
В гигиенической практике в качестве критерия нормирования используют предельно допустимые уровни (ПДУ) для рабочих мест, допускающие ухудшение и изменение внешних показателей деятельности (эффективности и производительности) при обязательном возврате к прежней системе гомеостатического регулирования исходного функционального состояния с учетом адаптационных изменений.
Нормирование шума проводится по комплексу показателей с учетом их гигиенической значимости. Действие шума на организм оценивают по обратимым и необратимым, специфическим и неспецифическим реакциям, снижению работоспособности или дискомфорта.
Профилактика неблагоприятного действия шума
Мероприятия по борьбе с шумом могут быть техническими, архитектурно-планировочными, организационными и медико-профи- лактическими.
Технические средства борьбы с шумом:
-устранение причин возникновения шума или снижение его в источнике;
-ослабление шума на путях передачи;
-непосредственная защита работающего или группы рабочих от воздействия шума.
Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций на малошумные или полностью бесшумные. Большое значение имеет снижение шума в источнике. Этого можно добиться усовершенствованием конструкции или схемы установки, производящей шум, изменением режима ее работы, оборудованием источника шума дополнительными звукоизолирующими устройствами или ограждениями, расположенными по возможности ближе к источнику (в пределах его ближнего поля).
Наиболее шумное оборудование размещают в звукоизолирующих камерах. При больших габаритах машин или значительной зоне обслуживания оборудуют специальные кабины для операторов.
Планировочные мероприятия должны быть направлены на локализацию звука и уменьшение его распространения. Помещения с источниками высокого уровня шума по возможности следует группировать в одной зоне здания, примыкающей к складским и вспомогательным помещениям, и отделять коридорами пли подсобными помещениями.
Необходимо применять средства индивидуальной защиты органа слуха от шума (антифоны, заглушки).
92
В комплексе мероприятий по защите человека от неблагоприятного действия шума определенное место занимают медицинские средства профилактики. Важнейшее значение имеет проведение предварительных и периодических медицинских осмотров.
Противопоказаниями к приему на работу, сопровождаемую шумовым воздействием, служат:
-стойкое понижение слуха (хотя бы на одно ухо) любой этиологии;
-отосклероз и другие хронические заболевания уха с неблагоприятным прогнозом;
-нарушение функции вестибулярного аппарата любой этиологии, в том числе, болезнь Меньера.
УЛЬТРАЗВУК
Ультразвук (УЗ) - это упругие колебания и волны с частотой выше 20 кГц, не слышимые человеческим ухом. В настоящее время удается получать ультразвуковые колебания с частотой до 10 ГГц .
Различают низкочастотны УЗ – 20 000 – 100 000 Гц
Высокоочастотный УЗ - 100 000 – 1 000 000 Гц
Ультразвуковые волны по своей природе не отличаются от упругих волн слышимого диапазона. Распространение ультразвука подчиняется основным законам, общим для акустических волн любого диапазона частот. К основным законам распространения ультразвука относятся законы отражения и
преломления на границах различных сред, дифракции и рассеяния ультразвука при наличии препятствий и неоднородностей на границах,
законы волноводного распространения в ограниченных участках среды.
Вместе с тем высокая частота ультразвуковых колебаний и малая длина волн обусловливают ряд специфических свойств, присущих только ультразвуку.
Особенности ультразвука
-Малая длина волны (<1,5 см) даёт возможность получать направленный сфокусированный пучок большой энергии;
-ультразвуковые волны способны давать отчётливую акустическую тень, так как размеры экранов всегда будут соизмеримы или больше длины волны;
-проходя через границу раздела двух сред, ультразвуковые волны могут отражаться, преломляться и поглощаться; ультразвук, особенно высокочастотный, практически не распространяется в
воздухе, так как звуковая волна, распространяясь в среде, теряет энергию пропорционально квадрату частоты колебаний.
Источники ультразвука.
93
В настоящее время ультразвук широко применяется в машиностроении, металлургии, химии, радиоэлектронике, строительстве, геологии, легкой и пищевой промышленности, рыбном промысле, медицине и т.д.
Применение ультразвука
Среди многообразия способов применения ультразвука с позиций оценки их возможного неблагоприятного влияния на организм выделяют два основных направления:
1.Применение низкочастотных (до 100 кГц) ультразвуковых колебаний, распространяющихся контактным и воздушным путями, для активного воздействия на вещества и технологические процессы - очистка, обеззараживание, сварка, пайка, механическая и термическая обработка материалов (сверхтвердых сплавов, алмазов, керамики и др.), коагуляция аэрозолей; в медицине - ультразвуковой хирургический инструментарий, установки для стерилизации рук медперсонала, различных предметов и др.
2.Применение высокочастотных (100 кГц - 100 МГц и выше) ультразвуковых колебаний, распространяющихся исключительно контактным путем, для неразрушающего контроля и измерений; в медицине - диагностика
Исследование сердца, обнаружение инородных тел, камней, диагностика опухолей, диагностика кистозных образований, диагностика отслоений сетчатки, диагностика кровоизлияний, определение плотности сросшейся и повреждённой кости, диагностика повреждений звуковоспринимающего аппарата и т.д.
Лечение различных заболеваний. Оказывает болеутоляющее,
спазмолитическое, противовоспалительное и бактерицидное действие, улучшает крово- и лимфообращение, стимулирует деятельность нервной и эндокринной систем, усиливает защитные реакции организма, снижает артериальное давление, Разрушает опухолевые ткани, способствует сращению переломов, используется для лечения катаракты, используется для борьбы с фантомными болями.
Анализ распространенности и перспектива применения разнообразных ультразвуковых источников показал, что 60-70% всех работающих в условиях неблагоприятного воздействия ультразвука составляют дефектоскописты, операторы очистных, сварочных, ограночных агрегатов, врачи ультразвуковых исследований (УЗИ), физиотерапевты, хирурги и др.
Используемые в лечебно-профилактических учреждениях диагностические установки работают в диапазоне частот 0,8-20,0 МГц (ВЧ УЗ), частота следования импульсов - 50-100 Гц. Диагностическое сканирование выполняется ручным ультразвуковым датчиком. Продолжительность одного исследования колеблется от 15-20 мин до 1-1,5 ч. Уровни высокочастотного контактного ультразвука, воздействующего на руки врача, составляют от 0,5-
94
25,0-40,0 мВт/см2 до 1,0 Вт/см2 при диагностических исследованиях, занимающих 70% рабочего времени.
Ультразвуковая физиотерапевтическая аппаратура генерирует колебания с частотами 0,88 и 2,64 МГц. Уровни воздействующего на руки медперсонала постоянного и импульсного контактного ультразвука, распространяющегося через боковую поверхность ручного излучателя, составляют 0,02-1,5 Вт/см. Длительность одной процедуры не превышает 15 мин, время контакта с ультразвуком равно 33% за смену.
В целях унификации критериев и методов оценки степени производственных воздействий ультразвука разработана «Гигиеническая классификация ультразвука, воздействующего на человека» (табл. 1).
Работающие с технологическими и медицинскими ультразвуковыми источниками подвергаются воздействию комплекса неблагоприятных факторов производственной среды, ведущим из которых является ультразвук с частотой колебаний 20 Гц - 20,0 МГц и интенсивностью 50-160 дБ.
В ультразвуковой хирургической аппаратуре частота колебаний составляет 26,6-44,0-66,0-88,0 кГц. При работе хирургов отмечена контактная передача ультразвука на руки, длительность ультразвукового воздействия не превышает 14% рабочего времени. Интенсивность контактного ультразвука находится в пределах 0,07- 1,5 Вт/см2, уровни воздушного ультразвука на рабочих местах хирургов ниже допустимых - 80-89 дБ.
Применяемые в промышленности, биологии, медицине интенсивности
контактного ультразвука принято подразделять на низкие (до 1,5 Вт/см2), средние (1,5-3,0 Вт/см2) и высокие (3,0-10,0 Вт/см2).
|
|
|
|
Таблица 1. |
|
Гигиеническая классификация ультразвука |
|||
Классифицируемый признак |
|
Характеристика классифицируемого |
||
|
|
|
|
признака |
1. |
Способ |
распространения |
|
- Контактный (при контакте рук или |
ультразвуковых колебаний |
|
|
других частей тела человека с источником |
|
|
|
|
|
ультразвука) |
|
|
|
|
- Воздушный (акустический) |
2. |
Тип источника |
ультразвуковых |
|
- Ручной источник |
колебаний |
|
|
- Стационарный источник |
|
3. |
Частотная |
характеристика |
|
- Низкочастотный ультразвук 16-63 |
ультразвуковых колебаний |
|
|
кГц (указаны среднегеометрические частоты |
|
|
|
|
|
октавных полос) |
|
|
|
|
- Среднечастотный ультразвук 125- |
|
|
|
|
250 кГц |
|
|
|
|
- Высокочастотный ультразвук 1,0- |
|
|
|
|
31,5 МГц |
4. |
Режим |
генерирования |
|
- Постоянный |
ультразвуковых колебаний |
|
|
- Импульсный |
|
5. |
Способ излучения ультразвуковых |
|
- Магнитострикционный |
|
колебаний |
|
|
- Пьезоэлектрический |
|
|
|
95 |
|
В зависимости от интенсивности контактного ультразвука различают три основных типа его действия:
1)ультразвук низкой интенсивности способствует ускорению обменных процессов в организме, легкому нагреву тканей, микромассажу и т.д. Низкие интенсивности не приводят к морфологическим изменениям внутри клеток, так как переменное звуковое давление вызывает только некоторое ускорение биофизических процессов, поэтому малые экспозиции ультразвука рассматриваются как физиологический катализатор;
2)ультразвук средней интенсивности за счет увеличения переменного звукового давления вызывает обратимые реакции угнетения, в частности, нервной ткани. Скорость восстановления функций зависит от интенсивности и времени облучения ультразвуком;
3)ультразвук высокой интенсивности вызывает необратимые угнетения, переходящие в процесс полного разрушения тканей.
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что ультразвуковые колебания, генерируемые в импульсном режиме, оказывают несколько иное биологическое действие, чем постоянные колебания. Своеобразие физиологического действия импульсного ультразвука заключается в меньшей выраженности, но большей мягкости и длительности проявления эффектов. Мягкость действия импульсного контактного ультразвука связана с преобладанием физико-химических эффектов действия над тепловым и механическим.
Механизмы биологического действия:
•механические, вызываемые знакопеременным смещением среды, радиационным давлением и т.д. Так, при малых интенсивностях (до 2-3 Вт/см2 на частотах порядка 105-106 Гц) колебания частиц биологической среды производят своеобразный микромассаж тканевых элементов, способствующий лучшему обмену веществ;
•физико-химические, связанные с ускорением процессов диффузии через биологические мембраны, изменением скорости биологических реакций;
•термические, являющиеся следствием выделения тепла при поглощении тканями ультразвуковой энергии, повышения температуры на границах тканевых структур, нагрева на газовых пузырьках;
•эффекты, связанные с возникновением в тканях ультразвуковой кавитации (образование с последующим захлопыванием парогазовых пузырьков в среде под действием ультразвука). Кавитация приводит к разрыву молекулярных связей. Например, молекулы воды распадаются на свободные радикалы ОН- и Н+, что является первопричиной окисляющего действия ультразвука. Подобным образом происходит расщепление под действием
96
ультразвука высокомолекулярных соединений в биологических объектах, например, нуклеиновых кислот, белковых веществ.
Происходящие под воздействием ультразвука (воздушного и контактного) изменения подчиняются общей закономерности: малые интенсивности стимулируют и активируют, а средние и большие угнетают, тормозят и могут полностью подавлять функции.
Биологические эффекты ультразвука
Ультразвуковые волны способны вызывать разнонаправленные биологические эффекты, характер которых определяется многими факторами: интенсивностью ультразвуковых колебаний, частотой, временными параметрами колебаний (постоянный, импульсный), длительностью воздействия, чувствительностью тканей.
В частности, частота ультразвуковых колебаний определяет глубину проникновения фактора: чем выше частота, тем большая часть энергии поглощается тканями, но при этом ультразвуковые колебания проникают на меньшую глубину. Следует отметить, что поглощение ультразвука в биологических тканях не подчиняется общим закономерностям. Согласно имеющимся данным, в биологических тканях существует не квадратичная, а линейная зависимость поглощения от частоты. Это объясняется большой неоднородностью тканей организма. Неоднородностью биологических тканей обусловлена и разная степень поглощения ультразвука. Наименьшее поглощение наблюдается в жировом слое и почти вдвое большее в мышечной ткани. Серое вещество мозга в 2 раза больше поглощает ультразвук, чем белое; мало абсорбирует ультразвуковую энергию спинномозговая жидкость. Наибольшее поглощение наблюдается в костной ткани (табл. 12.2).
|
|
|
Таблица 2 |
Поглощение ультразвука тканями организма человека |
|||
|
|
|
|
Ткань |
|
Глубина, |
соответствующая уменьшению |
|
|
интенсивности ультразвука в 2 раза, в см |
|
|
|
|
|
|
|
800 кГц |
2400 кГц |
|
|
|
|
Почка |
|
3,7 |
1,3 |
|
|
|
|
Печень |
|
5,0 |
1,7 |
|
|
|
|
Сердце |
|
2,6 |
0,9 |
|
|
|
|
Мышечная ткань |
|
3,6 |
- |
|
|
|
|
Жировая ткань |
|
6,8 |
- |
|
|
|
|
Жировая |
и |
4,9 |
1,5 |
мышечная ткани
Низкочастотный УЗ.
97
Сведения о биологическом действии низкочастотного ультразвука весьма ограничены. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что низкочастотный ультразвук - это фактор, обладающий большой биологической активностью и способный вызывать функциональные и органические нарушения со стороны нервной, сердечно-сосудистой, кроветворной, эндокринной и других систем организма.
При систематическом воздействии интенсивного низкочастотного ультразвука с уровнями, превышающими предельно допустимые, у работающих могут наблюдаться функциональные изменения центральной и периферической нервной систем, сердечно-сосудистой, эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов, гуморальные нарушения.
При экспозиции ультразвуковыми колебаниями 130 дБ на частоте 25 кГц выявлены изменения сердечного ритма, картины крови, эндокринной функции и электрогенеза мозга (уплощение ЭЭГ); отмечаются усталость, повышенная утомляемость, снижение трудоспособности. При действии ультразвука частотой 20 кГц с уровнями звукового давления 120, 110 и 100 дБ на слух отмечено отсутствие заметных сдвигов порогов слуховой чувствительности после часовой экспозиции.
Вегетососудистая дистония и астенический синдром. Лица, длительное время обслуживающие низкочастотное ультразвуковое оборудование, предъявляют жалобы на головную боль, головокружение, общую слабость, быструю утомляемость, расстройство сна, сонливость днем, раздражительность, ухудшение памяти, повышенную чувствительность к звукам, боязнь яркого света. Встречаются жалобы на снижение температуры конечностей, приступы бледности или покраснения лица, нередки жалобы диспепсического характера.
Общецеребральные нарушения часто сочетаются с явлениями умеренного вегетативного полиневрита рук. Это обусловлено тем, что наряду с общим воздействием ультразвука на организм работающих через воздух низкочастотный ультразвук оказывает локальное действие при соприкосновении с обрабатываемыми деталями и средами, в которых возбуждены колебания, или с ручными источниками.
При воздействии низкочастотного ультразвука вегетативнососудистые нарушения наступают (при одинаковом стаже работы) раньше, чем при экспозиции к высокочастотному ультразвуку, и характеризуются наличием трофических расстройств, распространяющихся на мышечную ткань с последующей гипертрофией мышц кисти.
По сравнению с высокочастотным шумом, ультразвук слабее влияет на слуховую функцию, но вызывает более выраженные отклонения от нормы со стороны вестибулярной функции.
98
Высокочастотный УЗ.
Данные о действии высокочастотного ультразвука на организм человека свидетельствуют о полиморфных и сложных изменениях, происходящих почти во всех тканях, органах и системах.
Высокочастотный контактный ультразвук вследствие малой длины волны практически не распространяется в воздухе и оказывает воздействие на работающих только при контакте источника ультразвука с поверхностью тела. Изменения, вызванные действием контактного ультразвука, обычно более выражены в зоне контакта, чаще это пальцы рук, кисти, хотя не исключается возможность дистальных проявлений за счет рефлекторных и нейрогуморальных связей.
Среди работающих с источниками контактного ультразвука отмечен высокий процент жалоб на наличие парестезий, повышенную чувствительность рук к холоду, чувство слабости и боли в руках в ночное время, снижение тактильной чувствительности, потливость ладоней. Имеют место также жалобы на головные боли, головокружение, шум в ушах и голове, на общую слабость, сердцебиение, болевые ощущения в области сердца, развитие вегетативнососудистых поражений рук.
У операторов ультразвуковой дефектоскопии выявлена повышенная частота гемодинамических нарушений глаза, преимущественно в виде гипотонического состояния, проявляющегося атонией вен, венул и венозных колен капилляров переднего отдела глазного яблока, снижением ретинального давления, гипотонической ангиопатией сетчатки. Выявленные сосудистые нарушения глаз у данной профессиональной группы следует трактовать как проявление общего вегетососудистого нарушения, связанного с воздействием ультразвуковых колебаний (0,5-5,0 МГц, интенсивность до 1,0 Вт/см2).
Отмечено неблагоприятное воздействие контактного ультразвука на медицинский персонал, обслуживающий физиотерапевтическую и диагностическую аппаратуру, которое также проявляется развитием
вегетативно-сосудистых поражений рук. Вегетативно-сенсорная (ангионевроз) полинейропатия рук, развивающаяся при воздействии контактного ультразвука, определяется механическими и физико-химическими механихмами, поскольку роль термического и кавитационного компонентов при уровнях, создаваемых источниками ультразвука в контактных средах, незначительна.
Специфические особенности воздействия на работающих контактного ультразвука, обусловленные его высокой биофизической активностью, проявляются в сенсорных, вегетативно-сосудистых нарушениях и
изменениях опорно-двигательного аппарата верхних конечностей.
99
Наряду с изменениями нейромышечного аппарата у лиц, работающих с источниками контактного ультразвука, выявляются изменения костной структуры в виде остеопороза, остеосклероза дистальных отделов фаланг кистей, а также некоторые другие изменения дегенеративно-дистрофического характера.
Кожа является «входными воротами» для контактного ультразвука, так как при выполнении работ с различными ультразвуковымиисточниками в первую очередь озвучиванию подвергается кожа кистей рук.
Кожа в разных областях тела человека имеет различную чувствительность: кожа лица чувствительнее кожи живота, а кожа живота чувствительнее кожи конечностей. Ультразвук интенсивностью 0,6 Вт/см2 (частота 2,5 МГц) вызывает гиперемию кожи, нерезко выраженный отек дермы.
Воздействие ультразвука интенсивностью 0,4 Вт/см2 (1-2 МГц) сопровождается закономерным снижением величины рН поверхности кожи, что свидетельствует о преимущественном использовании для энергетического обмена углеводов, так как при их усиленных превращениях в тканях накапливаются кислые продукты обмена. Возможно, изменение рН поверхности кожи под влиянием ультразвука связано с повышением функциональной активности сальных желез. При воздействии ультразвука
увеличивается число активных потовых желез, а соответственно,
повышается экскреция хлоридов.
Клиническое и лабораторное обследование у дефектоскопистов выявляет следующие заболевания кожи: гипергидроз ладоней и подошв, дисгидроз ладоней и подошв, руброфития и эпидермофития стоп и кистей, себорея волосистой части головы и др.
При воздействии ультразвука малой интенсивности - 20-35 мВт/см2 (частота 1 МГц) повышается проницаемость сосудов кожи, тогда как локальное воздействие теплом, приводящее к повышению температуры кожи на 0,8-1,0 0С, не оказывает какого-либо влияния на сосудистую проницаемость кожи. Следовательно, в процессах изменения сосудистой проницаемости кожи при воздействии ультразвуковых волн большую роль играет не термический фактор, а механический эффект.
Важным моментом в действии ультразвука и его обезболивающем эффекте является помимо снижения рН среды локальная аккумуляция гистамина, способствующая торможению проведения импульсов в синапсах симпатических ганглиев.
Выявлены закономерности в изменении сердечно-сосудистой деятельности при воздействии контактного ультразвука. Так, при озвучивании пациентов лечебными дозами ультразвука (2,46 МГц, 1 Вт/см2) наблюдается
100