2 к ЛПФ Для всех занятий ГИГИЕНА

Методические указания «Профилактическое ультрафиолетовое облучение людей» 5046-89, наряду с требованиями к облучательным установкам длительного и кратковременного действия, устанавливает нормы ультрафиолетовой облученности и дозы за сутки в эффективных и энергетических единицах, которые подразделяются на минимальные, максимальные и рекомендуемые.

ВИДИМАЯ ЧАСТЬ СОЛНЕЧНОГО СПЕКТРА

Значение видимого излучения (ЭМИ с длиной волны от 760 до 380 нм) велико. Видимые лучи, воздействуя на зрительный анализатор (фоточувствительные клетки глаза), способствуют преобразованию энергии света, в результате чего организм получает до 90% информации об окружающей среде (психофизиологическое значение света). Зрительный анализатор за счет выработки гормона мелатонина регулирует биологические ритмы, т.е. циркадную систему, которая контролирует суточные ритмы сна и бодрствования, температуру тела, гормональную секрецию и другие физиологические функции, включая и познавательную деятельность.

Свет и зрение неразрывно связаны между собой. Зрительные ощущения вызываются не только видимыми лучами с длиной волны 400-760 нм, но и частично более длинноволновыми и более коротковолновыми; доказано, что наша сетчатка чувствительна к лучам с длиной волны от 300 до 800 нм при условии, если интенсивность этих волн будет достаточной.

Глаз обладает наибольшей чувствительностью к желто-зеленым лучам с длиной волны 555 нм. Если эту величину принять за единицу, то относительная чувствительность глаза к другим частям спектра будет постепенно уменьшаться, приближаясь к нулю в крайних точках видимого диапазона.

Плохая световая обстановка жилых, учебных и производственных помещений в сочетании с высокой зрительной нагрузкой может явиться причиной зрительного и общего утомления, способствовать развитию близорукости, нистагма и некоторых других заболеваний, а также травм.

Это излучение характеризуется следующими понятиями и величинами.

Световой поток - мощность лучистой энергии, оцениваемая глазом по производимому ею световому ощущению. Единица светового потока - люмен (лм).

Сила света - пространственная плотность светового потока. Единица силы света - кандела (кд).

Освещенность - поверхностная плотность светового потока, определяемая как отношение светового потока, падающего на поверхность, к площади данной поверхности. Единица освещенности - люкс (лк).

Яркость - световая величина, на которую непосредственно реагирует глаз человека. Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м2). Яркость объекта восприятия зависит от освещенности и его отражательной способности.

Отражательная способность (коэффициент отражения) - отношение отраженного телом светового потока к падающему на это тело потоку (выражается в долях единицы или в процентах). Чем больше отражательная способность предмета, тем выше его яркость.

Естественное освещение

Естественное освещение помещений обеспечивается прямыми солнечными лучами (инсоляция), рассеянным светом с небосвода и отраженным светом противостоящего здания и поверхностью покрытия. Отсутствие естественного света вызывает явление «светового голодания», т.е. состояние организма, обусловленное дефицитом ультрафиолетового облучения и проявляющееся в нарушении обмена веществ и снижении резистентности организма. Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение.

61

Естественное освещение помещений зависит от светового климата, т.е. условий наружного естественного освещения, которые обусловлены:

-общими климатом местности:

-степенью прозрачности атмосферы;

-отражающей способностью окружающих предметов;

-географической широтой местности;

-ориентацией здания по сторонам света;

-наличием затенения окон противостоящим зданием, которое в свою очередь зависит от расстояния между ними, высоты и цвета стен, а также близости зеленых насаждений;

-величиной оконных проемов, их формой и расположением.

Все эти факторы определяют продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами, т.е. инсоляционный режим помещений. Гигиеническая классификация продолжительности инсоляции помещений учитывает общеоздоровительный, бактерицидный и психофизиологический эффекты прямого солнечного света, а также оптимальное сочетание всех факторов при соблюдении минимальных значений каждого из них. Рассеянный и отраженный свет, поступающий в помещение, не содержит многих частей солнечного спектра как видимого, так и ультрафиолетового диапазона, поглощенных различными объектами (поверхность земли, деревья, стены зданий, облака и др.), и поэтому с физиолого-гигиенических позиций не может считаться полноценным (табл.1).

Гигиеническая классификация продолжительности инсоляции

Влияние различных участков видимого спектра на нервно-психическую сферу.

Красные лучи - обладают возбуждающим действием. Фиолетовые - вызывают угнетение.

Влияние различных участков видимого спектра на различные физиологические функции организма: на пульс, дыхание, кровяное давление, а также на производительность труда. Наивысшие показатели в выполнении тонкой зрительной работы были получены при желтом и белом свете.

Цвета 1-й группы (желтый, оранжевый, красный - теплые тона) увеличивают мускульное напряжение, частоту сердечных сокращений, повышают кровяное давление, учащают ритм дыхания.

Цвета 2-й группы (голубой, синий, фиолетовый - холодные тона) понижают кровяное давление, замедляют ритм сердца, замедляют ритм дыхания. В психическом плане голубой цвет успокаивает.

Использование психофизиологических эффектов различных участков видимой части солнечного света в медицине.

62

Физическое и психическое состояние больных в значительной степени зависит от цвета стен больничных помещений.

•Традиционные белые стены могут действовать на больных угнетающе.

•Для пациентов с высокой температурой больше всего подходят светло-голубые палаты.

•Лиловый цвет действует успокаивающе на беременных женщин.

•Темная охра улучшает самочувствие больных с пониженным давлением.

•Красный цвет повышает аппетит, т. е. больше любого другого подходит для столовых.

•Более того, эффективность многих лекарств можно повысить, изменив цвет таблеток. Для больных, страдающих депрессивными расстройствами, самые лучшие результаты принесло лечение таблетками в желтых оболочках, по сравнению с красными и зелеными, хотя успокоительное (содержание таблеток) было одинаковое.

Особое гигиеническое значение имеет влияние света на орган зрения. При низкой освещенности быстро наступает зрительное утомление, снижается общая работоспособность; во время трехчасовой зрительной работы при освещенности 30-50 лк устойчивость ясного видения снижается на 37 %, при освещенности 200 лк она снижается только на 10-15 %.

Правильно организованный световой режим играет существенную роль в профилактике близорукости у школьников.

Поэтому гигиеническое нормирование уровней освещенности устанавливается в соответствии с физиологическими особенностями зрительного анализатора.

Зрительные функции

1.Острота зрения (острота различения) - способность зрительного анализатора различать наименьшие детали объекта. Определяется наименьшим углом, под которым две смежные точки различаются как отдельные. Условно считают, что острота зрения равняется одной радиальной минуте. Острота различения возрастает пропорционально увеличению освещенности до 130-150лк, а с дальнейшим увеличением освещенности этот рост замедляется.

2.Контрастная чувствительность - способность зрительного анализатора воспринимать минимальную разность яркостей исследуемого объекта и фона. Она наибольшая при освещенности 1000 -2500 лк.

3.Скорость зрительного восприятия - время, на протяжении которого происходит осознание деталей объекта, который рассматривается. Эта скорость возрастает к освещенности 150 лк, а потом этот рост несколько снижается непропорционально росту освещенности.

4.Видимость - интегральная функция зрительного анализатора, которая учитывает основные его функции - остроту зрения, контрастную чувствительность, скорость зрительного восприятия.

5.Устойчивость ясного видения - отношение времени ясного видения объекта к суммарному времени рассматривания детали. Эта функция достигает оптимальных значений при освещенности 6001000 лк. Ее снижение свидетельствует о развитии утомления зрительного анализатора.

6.Функция цветового различия (восприятие). Белый, черный, серый цвета - ахроматические, характеризуются лишь яркостью, интенсивностью светопотока. Хроматические цвета - монохроматические, характеризуются яркостью и цветностью. Зрение наиболее чувствительно к желто-зеленой части видимого спектра, наименее чувствительно к фиолетовому излучению. При сумеречном и искусственном освещении (особенно при лампах накаливания) цветовая чувствительность зрительного анализатора снижается и искажается.

63

7.Адаптация - способность зрительного анализатора: а) уменьшать свою чувствительность при переходе от низкой до высокой освещенности (световая адаптация), которая наступает довольно быстро (за 2-3 минуты) и обусловлена преобразованиям зрительного пурпура в защитный черный пигмент в сетчатке глаза; б) увеличивать эту чувствительность при переходе от высокой к низкой освещенности (темновая адаптация), которая длится значительно дольше - до 40-60 минут и обусловлена восстановлением зрительного пурпура в сетчатке глаза.

8.Аккомодация - способность глаза регулировать остроту зрения в зависимости от расстояния до объекта рассматривания и освещения за счет изменений в преломлении света в оптической системе глаза, в основном за счет кривизны хрусталика. При уменьшении освещенности ниже 100-75 лк эта кривизна увеличивается, объект, который рассматривается, нужно приблизить к глазам. Недостаточная освещенность способствует перенапряжению системы аккомодации, развитию усталости и переутомления зрительного анализатора, а в несформированном зрительном анализаторе (дети, подростки) - развитию близорукости, особенно, когда к этому есть врожденная предрасположенность.

9.Критическая частота мигания определяется временами, на протяжении которого в зрительном анализаторе сохраняются следы образов: изображение объекта, которое исчезло с поля зрения, еще какой-то миг остается видимым в зависимости от яркости этого объекта. Физиологической основой этой функции зрения есть те самые процессы разрушения и восстановления зрительного пурпура. На этой функции зрения основывается величайшее изобретение человечества - кино. Частое изменение кадров (25 за секунду), близких за конфигурацией объектов и затемнение экрана обеспечивают непрерывность и динамику изображения.

Способность глаза к восприятию яркостей воздействующих световых раздражителей принято называть светоощущением.

Минимальная световая энергия, способная вызвать ощущение света, называется порогом светоощущения, который зависит от ряда факторов: длительности действия, угла зрения, под которым наблюдается световой раздражитель и др.

Гигиеническое нормирование естественного освещения

При проектировании естественного освещения производственных помещений архитекторы и строители пользуются нормами строительного проектирования (СНиП), и в качестве нормируемого показателя используют коэффициент естественной освещенности (КЕО).

КЕО представляет собой процентное отношение горизонтальной естественной освещенности в данной точке внутри помещения к освещенности на горизонтальной плоскости под открытым небом при рассеянном свете в тот же момент. Естественное освещение помещений создается как за счет прямого солнечного облучения (инсоляция), так и за счет рассеянного и отраженного от небосвода и земной поверхности света и зависит от ориентации светопроемов по сторонам света. При ориентации окон на южные румбы создаются лучшие условия естественной освещенности, чем при ориентации на север. При восточной ориентации окон прямые солнечные лучи проникают в помещение в утренние часы, при западной - во второй половине дня.

ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

64

Источниками искусственного освещения являются лампы накаливания и газоразрядные лампы, различающиеся принципом генерирования света.

Лампы накаливания генерируют свет на принципе теплового нагрева. Видимое излучение возникает в результате нагрева тела нити лампы до температуры свечения, от которой и зависит спектральный состав света; в лампах накаливания это преимущественно оранжево-красная часть спектра. Цветовая температура ламп накаливания составляет 28003600 ?К. В силу этого светящаяся нить лампы создает высокую яркость, превосходящую абсолютно слепящую. Кроме того, сами лампы становятся источником обогрева окружающего воздуха (70-80% приходится на долю теплового излучения), и лишь 5% потребляемой энергии превращается в свет.

Газоразрядные лампы генерируют свет на принципе люминесценции (люминесцентные лампы), при котором разные виды энергии - электрическая, химическая и др. превращаются в видимое излучение. Явление электролюминесценции используется в неоновых, аргоновых, ртутных, ксеноновых, натриевых и т.п. газоразрядных дампах.

Различаются газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого (ДРЛ) давления.

Люминесцентная лампа низкого давления имеет форму цилиндрической трубки, длина и диаметр которой определяют тип и мощность лампы. Цилиндр содержит небольшое количество ртути и газ (аргон, неон и т.д.), находящийся под давлением 3-4 мм рт.ст. Внутренняя поверхность трубки покрыта тонким слоем люминофора, который преобразует ультрафиолетовое излучение, возникающее при электрическом разряде в парах ртути, в видимое излучение, спектральная характеристика которого зависит от состава и способа приготовления люминофора. Выпускаются несколько типов люминесцентных ламп с цветовой температурой от 6500 до 3600 ?К, генерирующих свет различного спектрального состава.

Цветопередача люминесцентных ламп связана с подбором люминофора.

В зависимости от состава люминофора различают следующие основные типы люминесцентных ламп:

-ЛД - дневного света;

-ЛБ - белого света;

-ЛХБ - холодно-белого света;

-ЛТБ - тепло-белого света;

-ЛБЦТ - белого света с улучшенной цветопередачей и др.

Преимущества газоразрядных ламп:

-спектр излучения может быть приближен к солнечному;

-излучение рассеянного света без теней и бликов;

-обеспечение высокой светоотдачи (в 2 раза больше по сравнению с лампами накаливания при одинаковой мощности);

-экономичность по расходу энергии и сроку действия.

Недостатки люминесцентных ламп:

-эффективность эксплуатации при температурах воздуха не ниже +12 ?С;

-монотонный шум;

-искажение цветопередачи;

-наличие стробоскопического эффекта, т.е.:

Системы освещения подразделяются на:

-общие: равномерные (при равномерном размещении светильников по всей площади помещения) или локализованные (при расположении светильников с учетом размещения оборудования и рабочих мест);

-местные - для освещения только рабочей поверхности;

65

- комбинированные. При этой системе местное освещение используется для создания на рабочих поверхностях высоких уровней яркости, а общее - для обеспечения равномерности освещения участков производственных помещений (у стен, проходов и др.).

Систему общего освещения можно рекомендовать в следующих случаях: если работа проводится при отсутствии фиксированных рабочих мест, при высокой плотности расположения оборудования, при невысокой точности зрительных работ.

Систему комбинированного освещения используют при выполнении работ высокой точности; при оборудовании, имеющем вертикальные и наклонные поверхности; на рабочих поверхностях, требующих постоянного изменения направления падающего света.

Следует отметить, что комбинированная система более экономична, но оптимальные общегигиенические условия труда обеспечивает общая система освещения.

Светильники для производственного освещения.

Светильники - источники света, заключенные в арматуру, предназначены для перераспределения светового потока в необходимом направлении и защиты глаз от чрезмерной яркости источников света.

Арматура защищает источник света от механических повреждений, а также от дыма, пыли, копоти, влаги, обеспечивает крепление и подключение к источнику питания.

Различают светильники прямого света, которые более 80% светового потока направляют в нижнюю полусферу;

светильники рассеянного света, излучающие световой поток в обе полусферы (одни - 40-60% светового потока вниз, другие - 60-80% вверх); светильники отраженного света, направляющие более 80% светового потока вверх, на потолок, а отражаемый от него свет вниз в рабочую зону.

При использовании светильников прямого света создается возможность получить направленный свет, улучшающий в ряде случаев различимость деталей; установки со светильниками прямого света обладают высокой экономичностью. Светильники рассеянного света распределяют световой поток примерно поровну между верхней и нижней зонами. Светильники отраженного света направляют световой поток почти полностью в верхнюю зону помещения и дают мягкое рассеянное освещение, при котором исключается слепящее действие источников света.

Гигиеническое нормирование искусственного освещения

Нормы искусственного освещения определяют тот минимальный уровень видимой радиации в производственных помещениях, за пределами которого не исключается возможность уменьшения работоспособности зрительного анализатора и снижение производительности труда.

Таблица 24.7. Рекомендуемые уровни освещенности и яркости для точных работ

Величина нормируемой освещенности определяется исходя из отдельных характеристик рабочего процесса. Принято различать основные и дополнительные признаки зрительной работы.

К основным относятся: размер различаемого объекта (дефект изделия, штрих рисунка, буквы и др.), коэффициент отражения фона, контраст между деталью и фоном.

66

инфракрасные лучи различной длины волны проникают на различную глубину и поглощаются соответствующими тканями, оказывая тепловое действие. Глубина проникновения инфракрасных и видимых лучей в кожу показана на рис. 1.

Короткие инфракрасные лучи (до 1 400 нм) обладая большей энергией, проникают в ткани на глубину нескольких сантиметров, поглощаются кровью и водой в слоях кожи и подкожной клетчатки, а также способны проникать через кости черепной коробки и воздействовать на мозговые оболочки, мозговую ткань, а поэтому им больше присуще общее действие на организм. Например, в результате рефлекторного расширения как кожных, так и более крупных кровеносных сосудов увеличивается приток крови к периферии, происходит перераспределение массы крови в организме. В результате повышается температура тела, учащается пульс, учащается дыхание, усиливается выделительная функция почек.

Коротковолновые инфракрасные лучи являются хорошим болеутоляющим фактором, способствуют быстрому рассасыванию воспалительных очагов. На этом основано широкое использование этих лучей для указанных целей в физиотерапевтической практике.

Длинные инфракрасные лучи (1 400 – 10 000 нм) имеют меньшую энергию, чем коротковолновые, обладают меньшей проникающей способностью, а поэтому полностью поглощаются в поверхностном слое кожи, нагревая ее. Особенно сильно поглощаются лучи с длиной волны 6 000 – 10 000 нм, вызывая «калящий эффект». Непосредственно вслед за интенсивным нагреванием кожи возникает тепловая эритема, которая проявляется в покраснении кожи вследствие расширения капилляров.

Рис. 1. Глубина проникновения излучения в кожу

Биологическое действия инфракрасного излучения

Местная реакция. Местная реакция сильнее выражена при облучении длинноволновыми ИК лучами, поэтому при одной и той же интенсивности облучения время переносимости коротковолнового облучения больше, чем длинноволнового.

Коротковолновое инфракрасное облучение обладает более выраженным общим действием за счёт большей глубины проникновения в ткани тела.

Степень повышения температуры кожи зависит от интенсивности облучения и проявляется ощущением жары → жжения → повышением температуры кожи → нетерпимым жжением кожи.

Рефлекторное действие инфракрасного излучения. Рефлекторный процесс, связанный с чисто тепловым эффектом рефлекторное повышение температуры на удалённых от области облучения участках. Наблюдается также рефлекторное изменение частоты пульса на фоне неизменной температуры тела.

Сдвиги в молекулярной структуре клетки, вызванные поглощением квантов инфракрасного излучения. Поглощение вызывает внутримолекулярные колебания, значительно увеличивающие скорость протекания биохимических реакций.

68

Фотохимические реакции. В коже, крови, цереброспинальной жидкости образуются высокоактивные вещества белкового происхождения типа гистамина, холина, аденозина. Снижается потребление кислорода, повышается содержание азота, натрия и фосфора в крови, снижается поверхностное натяжение крови, снижается титр антител и фагоцитарная активность лейкоцитов.

Сосудистая реакция. Сосудистая реакция протекает в зависимости от спектрального состава инфракрасного излучения: коротковолновая область вызывает расширение сосудов, длинноволновая область – сужение сосудов.

Повышение артериального давления обусловлено, видимо, некоторым сужением периферических сосудов и увеличением минутного объёма крови.

Действие инфракрасного излучения на глаза.

Конъюнктивиты, помутнение роговицы, васкуляризация роговицы, инфракрасная катаракта (у сталеваров, прокатчиков, кузнецов, кочегаров), «катаракта стеклодувов» (у стеклодувов).

Действие инфракрасного излучения на ЦНС.

при работах на открытом воздухе (строители, геологи, сельскохозяйственные рабочие и др.) в результате интенсивного прямого облучения головы инфракрасным излучением коротковолнового диапазона (1 000-1 400 нм), следствием чего является поражение оболочек и мозговой ткани - солнечный удар ( см главу микроклимат) крайние проявления которого - вплоть до выраженного менингита и энцефалита.

Нормирование ИК излучения

Санитарные нормативы дифференцированы в зависимости от производимых работ, времени облучения и др.

Например, для предприятий черной металлургии тепловое облучение не должно превышать 140 Вт/м2.

24.2. фИЗИологИЧЕСкИЕ МЕтоДЫ оценки

зрительного анализатора

Высокая зрительная нагрузка, характерная для ряда профессий, сочетающаяся с неблагоприятной по уровню и качеству световой обстановкой, достаточно часто является причиной функциональных и органических нарушений со стороны зрительного анализатора. Эти изменения могут быть обнаружены при динамическом исследовании ряда наиболее адекватных физиологических показателей, проводимых как с целью выявления утомления при интенсивной зрительной нагрузке, так и для характеристики световых условий при выполнении постоянной зрительной работы.

Условием

69

Адаптация. В природе яркость окружающих нас предметов меняется в широком диапазоне. Для успешной работы зрительного анализатора при таком перепаде яркости глаз обладает способностью адаптироваться.

Существует несколько механизмов зрительной адаптации. Быстрая и не утомительная (световая) - это пупилломоторная адаптация, когда при оптимальных уровнях яркости поля зрения диаметр зрачка меняется от 2 до 8 мм. При этом перепады яркости в 10-15 раз будут глазом не заметны. При низких уровнях яркости зрительная адаптация (темновая) происходит за счет ретиномоторных и биохимических процессов в сетчатке - длительных и весьма утомительных для глаза.

Работа при низких уровнях яркости приводит к снижению зрительной работоспособности и производительности труда.