Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности

Облучение глаз ведет к катаракте, возможно ожоги роговицы. При длительном воздействии ЭМИ с интенсивностью высокой ПДУ, развиваются сдвиги в эндокринной системе, в крови, появляются головные боли, уряжается пульс, ухудшается проводимость сердца, хроническое утомление, выпадение волос, ломкость ногтей, снижается масс тела, снижается возбудимости рецепторов обоняния, зрения, вестибулярного аппарата и т.п. Самое вредное биологическое действие у радиоволнового диапазона микроволнового поля.

Нормирование ЭМИ.

ЭМИ радиочастотного диапазона осуществляется по ГОСТ 12.1.006-84 и СанПиН 22.4./2.1.80.55-96 нормируется доза энергетической нагрузки в зависимости от вида энергии.

1) 60 кГц - 600 МГц интенсивность предельно-допустимая выражается характеристиками ЕПР - ЭМИ, НПР - МП, энергетическая нагрузка ЭНЕ электрического поля, ЭНН - МП.

ЭНЕ = ЕІ·Т, ЭНН = НІ·Т,

где Т - время воздействия в часах

Е, Н - напряженности электрического и магнитного поля соответственно.

2) В диапазоне 300 МГЦ - 300 ГГЦ интенсивность ЭМИ характеризуется плотностью потока энергии (ППВ).

Энергетическая нагрузка рассчитывается по формуле:

ЭНППЭ = ППЭ·Т,

Предельно-допустимое значение ППЭ рассчитывается по формуле:

ППЭПД = (к· ЭНППЭ ПД) / Т,

где к - коэффициент соблюдения биоактивности: к=1 - для любых воздействий кроме облучения от вращающихся и сканирующих антенн; к=10 при облучении от вращающихся и сканирующих антенн.

Т - время пребывания в зоне облучения за рабочую смену.

Во всех случаях максимальное значение ППЭПД не должен превышать 10 Вт/мІ, а при локальном облучении кистей рук 50 Вт/мІ.

ПДУ ЭМИ телевизионных установок в диапазоне 48,4 - 300 МГц устанавливается отдельно (СанПиН 42-128-42.62-87).

Действие и нормирование инфракрасного излучения.

Инфракрасное излучение - это часть электромагнитного спектра с л=780 нм и 1000 мкм, энергия которая при поглощении оказывает тепловой эффект.

Выделяют 3 области:

780 - 1400 нм;

1400 - 3000 нм;

3000 нм - 1000 мкм.

Наиболее активно влияют на организм коротковолновые ИК лучи, так как способны глубоко проникать в ткани и поглощается водой тканей (например при интенсивности =70 Вт/мІ при л=1500 нм повреждается клетка, разрушаются белки с образованием биологически активных веществ).

Больше всего поражается кожа, глаза, возможно расширение капилляров, усиление пигментации, в случае острых поражений ожог коньюктивы, помутнение и ожог роговицы, возможно образование катаракты.

Короткие ИК лучи могут фокусироваться на сетчатке, разрушая ее.

ИК лучи влияют на обмен веществ в миокарде, водно-солевой баланс, дыхательную систему, есть случаи возникновения мутаций.

Нормирование осуществляется по интенсивности потоков излучения с учетом состава спектра, размеров облучаемой поверхности, защитных свойств специальной одежды, при общей продолжительности воздействия более 50% рабочей смены в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и СН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»

Видимая часть спектра

Согласно СниП 11-4-79 при выполнении работ средней точности нормируемая освещенность составляет 150-750 лк.

Действие и нормирование ультрафиолетового излучения.

Спектр электромагнитных волн с л= 200 - 400 нм. Выделяют 3 облучения:

л = 400 - 280 нм - слабый биологический эффект;

л = 315 - 280 нм - эффект загара и антирахитное действие;

л = 280 - 200 нм - бактерицидное действие, влияет на белки и липиды тканей.

Ультрафиолетовые лучи составляют приблизительно 5 % солнечного излучения, что является необходимым фактором для жизни: усиливает окислительные процессы в организме, ускоряет процессы выведения вредных веществ, активно выводится Mn, Hg, Pb, активизируется работа сердца и работа дыхательных ферментов.

"-": УФ лучи искусственных источников (электросварочная дуга) вызывают острые и хронические профессиональные поражения глаз: острые поражения - электроофтольмии - это острый коньюктевит или кератоконьюктевит (ощущение песка в глазах, светобоязнь и слезотечение). Иногда развивается экзема лица и век. Хронические поражения: хронический коньюктевит, катаракта. На роговицу сильнее влияют волны л = 270 - 280 нм, а на хрусталик глаза- л = 295 - 320 нм.

Кожа: острые дерматиты с отеком и пузырями; общетоксическое действие: возрастает температура тела, головные боли, озноб, гиперпигментация. Длительное систематическое воздействие УФ лучей ускоряет старение кожи, вызывая атрофию эпидермиса и возможность злокачественных образований. При повторном воздействий УФ эффекты куммулируются.

При одновременном воздействий УФИ и химических веществ или лекарственных препаратов развивается фотосенсибилизация, т.е. повышенная чувствительность организма к свету с развитием фотоаллергий, которое проявляется в виде экзем кожи, узелковой сыпи.

Канцерогенные эффекты для кожи зависят от дозы регулярного облучения и сопутствующих факторов (диеты, прием препаратов, температура кожи).

Нормирование УФИ в производственных помещениях производится согласно санитарным нормам СН 45.57-88, в которой установлены допустимые плотности потока излучения, в зависимости от л, при условий защиты органов зрения и кожи. Допустимая интенсивность УФ облучения незащищенных участков кожи не должно превышать 0,2 мІ поверхности кожи (руки, шея, лицо) общей продолжительностью воздействия 50% рабочей смены и длительности однократного облучения свыше 5 мин и более не должно превышать 10 Вт/мІ для УФ А и 0,01 Вт/мІ для УФ Б; УФ С на производстве не допускается.

При испытании спецодежды и средств защиты лица и рук, не пропускающих УФ лучи допустимая интенсивность облучения в области УФА+УФБ (200-315 нм) не должно превышать 1 Вт/ мІ.

Действие и нормирование лазерного излучения

Лазерное излучение представляет собой оптическое когерентное излучение, характеризующееся высокой направленностью и высокой плотностью энергии. Формируется в оптических квантовых генераторах - лазерах.

Лазерное излучение бывает 3 видов:

прямое

отраженное

рассеянное

Биологическое действие определяется механизмом взаимодействия лазерного излучения с тканями организма (тепловой, фотохимический, ударно-акустический эффекты). Зависит от длины волны излучения, продолжительности воздействия, частоты импульсов, а также от свойств облучаемых тканей и органов.

Лазерное излучение с в = 380…1400 наиболее опасны для сетчатки глаза; а с в = 180…380нм и свыше 1400 нм - для передних слоев глаза. Повреждения кожи вызываются ЛИ с любой в в диапазоне волн от 180 до 100000 нм.

При воздействии ЛИ в непрерывном режиме преобладает тепловой эффект, в результате которого происходит свертывание, в результате которого происходит свертывание или коагуляция белков, а при больших мощностях испарение биоткани. Возможные поражения кожи - от покраснения до обугливания, сильные повреждения развиваются на пигментных участках кожи (родинках, сильный загар). Минимальное повреждение кожи развивается при плотности энергии ЛИ от 0,1 до 1 Дж/см2.

ЛИ, особенно ИК части спектра (с в>400 нм) способны проникать через ткани, поражая внутренние органы.

Если ЛИ воздействует в импульсном режиме, с продолжительностью импульса < 10-2, связан с преобразованием энергии излучения в энергию механических колебаний (например действие ударной волны, которая состоит из группы импульсов разной длительности и амплитуды. Прямое облучение ЛИ в поверхности брюшной полости повреждает печень, кишечник, а при облучении головы получаются мозговые кровоизлияния).

Самый уязвимый орган для ЛИ это глаз.

Повреждения: от слабых органов сетчатки глаза до полной потери зрения. Потеря зрения может быть временной или необратимой. Повреждения радужки зависит о окраски: зеленые и голубые глаза более уязвимые, чем карие.

Длительное облучение ЛИ инфракрасного спектра приводит к помутнению хрусталика, с в УФ спектра 200-400 нм поражает роговицу, а в=320 нм - хрусталиком.

При длительном хроническом воздействии диффузно отражающего ЛИ развивается вегитососудистые изменения в ССС, НС, железах внутренней секреции.

Нормирование ЛИ.

Гигиеническое нормирование ЛИ производится по СанПиН устройства и экплуатации лазеров и СН 5804-91.

Устанавливают ПДУ ЛИ для однократного и хронического воздействия для трех диапазонов длин волн:

180-300 нм;

300-1400 нм;

1400-100000 нм

Нормируется 2 параметра: экспозиция Н и облученность Е. Для определения ПДУ экспозиции и облученности при воздействии ЛИ на кожу принимают ограничение луча - диаметр аппаратуры 1,1 103 м.

Для определения Н ПДУ и Е ПДУ при действии ЛИ на глаза в диапазонах 180-380 нм и 1400-100000 нм усреднение лучей производят по аппаратуре d=1,110-1м; а в диапазоне 380-1400 нм по диаметру аппаратуры 710-3м.

Кроме этого нормируется: W -энергия излучения; P - мощность излучения, прошедшего через указанные апертуры.

ПДУ ЛИ различаются в зависитости от длины волны, длительности одиночного импульса, частоты импульсов.

Классификация лазеров - в зависимости от мощности и ПДУ при однократном воздействии ЛИ по степени опасности различают 4 класса лазеров:

Безопасные лазеры

опасны для кожи или глаз человека при воздействии коллимированным пучком (в ограниченном телесном угле), а при диффузном отражении их излучение безопасно.

опасны для глаз при коллимированном и диффузно-отраженном излучении на расстоянии 10 см от отражающей поверхности, а для кожи - только пучком, диффузные не опасны. Это лазеры, генерирующие ЛИ в спектральном диапазоне 380-1400 нм.

Лазеры, которые генерируют излучение, опасное уже в диффузно-отраженном виде и для глаз и для кожи на расстоянии 10 см от от отражающей поверхности

Биологическое действие ионизирующего излучения

ИИ вызывает процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул тканей организма. Под воздействием радиации разрываются химические связи: биомолекулы диссоциируют; одновременно происходит процесс радиолиза воды. НОН-Н+ ОН образуется свободные радикалы Н и гидроксогруппы, которые обладают очень высокой биоактивностью, сразу начинают вступать в химические реакций с молекулами белков, ферментов и др. Происходит нарушение всех биохимических процессов в организме: нарушается ОВР, замедляется рост тканей, в большом количестве появляются хим. чужеродные организму химические соединения. Свободные радикалы порождают новые радикалы, запускается цепь хим. реакций, в которые вовлекаются сотни и тысячи молекул не подвергшиеся облучению. Эффект продолжается в течение длительного времени от нескольких секунд до нескольких часов, дней, лет.

Различают два вида эффектов воздействия ИИ:

1) детерминированные эффекты (лучевая болезнь, ожоги, лучевая катаракта глаз, бесплодие, аномалия развития)

2) стохастические (вероятностные). Это беспороговые эффекты ( злокачественные опухоли, лейкозы, мутации)

Острые поражения ИИ развиваются при однократном , равномерном г- облучении всего тела и поглощенной дозе выше 0,25 Гр. При дозе 0,25- 0,5 Гр наблюдаются временные изменения в крови, которые быстро восстанавливаются. При дозе 0,5- 1 Гр возникает чувство усталости, рвота, умеренные изменения в крови; при 1,5-2 Гр - легкая форма лучевой болезни ( рвота в первые же сутки облучения). При 2,5-4 Гр развивается лучевая болезнь средней тяжести (тошнота, рвота, резко падает количество лейкоцитов в крови, подкожные кровоизлияния, в 20% случаев смертельный исход через 4-6 недель после облучения). При 4-6 Гр тяжелая форма лучевой болезни ( в 50% случаев смерть в течений месяца после облучения). При дозе > 6 Гр крайне тяжелая форма лучевой болезни (в 100% случаев смерть из-за кровоизлияния или инфекционной болезни).

Все это в случае полного отсутствия лечения. В настоящее время существуют лекарственные противозачаточные средства, способные спасти человека от смерти при дозе 10 Гр. Хроническая лучевая болезнь развивается при непрерывном или повторяющимися облучении в небольших дозах: не большие изменения в крови, НС, локальное поражения кожи, хрусталика глаз, уменьшение иммунитета и развитие пневмосклероза.

При вдыхании радиоизотопы могут проникать внутрь организма и накапливаться в органах. Радиоизотопы Са, Ra, Sr накапливаются в костях; I- в щитовидной железе; редкоземельные металлы - в виде опухоли в печени. Равномерно распределяется по организму Рубидия, цезия угнетая кроветворение вызывают атрофию семенников и опухоли мягких тканей. При внутреннем облучении опаснее всего б излучение полония и плутония.

Отдаленные последствия ИИ: лейкоз, злокачественные новообразования, раннее старение и мутация.

Нормирование ионизирующего излучения

Нормами радиационной безопасности НРБ-96, гигиеническими нормативами ГН 2.6.1.054-96.

Устанавливается ПДУ доз облучения отдельно для:

персонала, то есть для лиц, работающих техногенными источниками ИИ, или находятся по условиям работы в сфере их воздействия;

все население вне сферы производства.

Существуют 3 группы нормативов: основные дозовые пределы облучения: допустимые уровни облучения и контрольные уровни облучения.

Расчетные дозы облучения:

Эквивалентная доза.

НT,R = WR ·ДT,R ,

где НT,R - эквивалентная доза для облучения R и времени воздействия Т;

ДT,R - поглощенная доза в органе или ткани;

WR - соответственно взвешивающий коэффициент для данного излучения. WR для фотонов, электронов и ионов любая энергия =1.

Эффективная доза облучения - это показатель риска возникающая отдаленных последствий облучения всего тела и отдельных органов с учетом их радиочувствительности.

Эффективная доза равная сумме произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани.

Е = У Нф,Т ·WТ ,

где НT,R - эквивалентная доза в ткани Т за время ф.

Существуют таблицы, со значениями WТ для разных тканей и органов.

Специальные ограничения на дозы ИИ от природных или медицинских источников, а также на дозу, вследствие радиационных аварий. Интервал времени для ожидаемой эффективной дозы Е устанавливается равной 50 лет для лиц из персонала и 70 лет для населения.

Существуют еще допустимые уровни мощности дозы при внешнем облучении всего тела от техногенных источников.

Для помещений постоянного пребывания лиц из персонала допустимый уровень мощности дозы = 10 мкГр/ч, а для жилых помещений =0,1 мкГр/ч. Существуют допустимые уровни общего радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей и кожи в течение рабочей смены, а также специальной одежды и средств индивидуальной защиты.

Сочетание действия вредных факторов

Реально в производстве и быту человек подвергается одновременному воздействию факторов и физической и химической природы, поэтому характер воздействия их на организм изменяется.

Токсичность ядов больше при высокой и низкой температуре воздуха, так как изменяется функциональное состояние организма: изменяется потоотделение, скорость обмена веществ, сосудистая реакция. Учащение дыхания ускоряет поступление яда через легкие, расширение сосудов кожи и слизистых оболочек повышает скорость всасывания токсинов. Например, высокая температура увеличивает токсичность паров бензина, Hg, оксидов азота, а низкие температуры увеличивают токсичность бензола и др.

Высокая влажность воздуха большая опасность травление газами, так как увеличивается скорость гидролиза, яды меняют свое агрегатное состояние, может растворится с образованием кислот и щелочей.

При повышении Ратм повышается токсический эффект, т.к яды быстрее проникают в кровь. При снижении Ратм усиливается воздействие бензола, алкоголя, оксидов N2 и ослабляет действие О3.

Пылегазовые смеси: газы адсорбируясь на частицах пыли увеличивают токсичность, так как аэрозоли глубоко проникают в дыхательные пути, там идет процесс десорбции газа с пылевыми частицами; процесс абсорбции тем ^, чем < меньше молекулы газа. Если связь газа с аэрозолями сильная, то действие газа ослабляется.

При совместном действии неблагоприятных факторов физ. и хим. природы может наблюдаться эффект потенцирования. Например, потенцирование при взаимодействии Pb и Hg, бензола и вибрации, корбофоса и УФ лучей.

Шум и вибрация всегда усиливает действие ядов, так как изменяется состояние ЦНС, сердечно- сосудистой системы. Шум увеличивает токсичность СО, а вибрация чувствительность организма к СО, дихлорэтану.

УФИ взаимодействуя с газами, образует смог, возможен эффект сенсибилизации. УФИ v чувствительность организма к СО, так как ускоряется процесс диссоциации. СО быстрее выводится из организма. УФ лучи усиливают все ОВР в организме.

ИИ+ хим. вещества: онтогонизм: острое воздействие ядов, вызывающее гипоксию, при одновременном воздействии ИИ ослабляет тяжесть радиационного поражения (для анилина, СО, цианида); возможен эффект усиления действия ИИ из-за синергизма: ИИ с теплотой, ИИ с О2, Hg, формальдегидом. Тяжелый физически труд увеличивает легочную вентиляцию, ускоряет поступления газообразного яда, истощает процессы адаптации в организме

Размещено на Allbest.ru