98. Производственные излучения, их классификация и гигиеническая характеристика. Профилактика заболеваний, вызванных производственными излучениями

Энергия солнечного излучения при воздействии на кожу преобразуется в тепло или расходуется на фотохимические превращения биологических молекул. Чем длиннее волна солнечного света, тем больше составляющая тепловой энергии в солнечном излучении. В ходе фотохимических реакций в коже происходит образование свободных радикалов, перекисное окисление липидов, образование витаминаD, формирование загара и другие биохимические процессы.

В зависимости от дозы УФ-воздействия(интенсивности, продолжительности, периодичности), а также от преобладания в солнечном излучении того или иного диапазона лучей физиологический эффект может быть как положительным(синтез витаминаD) так и отрицательным(ожог, повреждение коллагеновых волокон и др.). Известно о влиянии УФ-лучей(при воздействии на кожу) на баланс мелатонина и серотонина- важнейших регуляторов эндокринной системы, медиаторов биоритмологических процессов.

Источники УФ излучения:

1.Солнце280-420 нм спектр излучения. Озоновый слой поглощает лучи до295 нм. При подъеме вверх на каждые100 м интенсивность уф излучения возрастает на3-4%. Летом в полдень от45-70% видимого спектра. Самое мощное в экваториальной области от285 нм длина волны. В нашей зоне средняя длина волны295 нм. А на севере за полярным кругом350-380 нм

А) длинноволновые излучения с длинной волны320-420 нм

Б) средне волновая280-320 нм

В) коротко волновая180-280 нм

2. Искусственный источник. Применяются в медицине, на производстве. В промышленности источники излучения: кислородная, ацетиленовая, электронная, плазменная сварка УФ лампы для установок фотобиологического действия.

В процессе эксплуатации УФ ламп генерируется излучение длиной волны 205-315 нм. Различают лампы низкого и высокого давления- ксеноновые импульсные лампы. Колба лампы выполняются из кварцевого стекла с высоким процентом пропускания УФ излучения. На внутренней поверхности колбы нанесен слой люминофора. Лампы низкого давления обладают выраженным бактерицидным действием. Они испускают УФ излучения длиной волны254 нм срок службы5-10 тыс. часов и имеют мгновенную способность к работе после зажигания.

Лампы высокого давления имеют небольшие габариты и большую единичную мощность от100 до 1000 ватт, нормальный режим зажигания5-10 минут их используют в процедурных, перевязочных. В последние годы появилось новое поколение излучателей- короткоимпульсные, обладающие гораздо большей биоцидной активностью. Принцип их действия основан на высокоинтенсивном импульсном облучении воздуха и поверхностей УФ-излучением сплошного спектра.

Импульсное излучение получают при помощи ксеноновых ламп, а также с помощью лазеров. «+» Преимущество ксеноновых импульсных ламп обусловлено более высокой бактерицидной активностью и меньшим временем экспозиции. Достоинством ксеноновых ламп является также то, что при случайном их разрушении окружающая среда не загрязняется парами ртути. «-» Основными недостатками этих ламп, сдерживающими их широкое применение, является необходимость использования для их работы высоковольтной, сложной и дорогостоящей аппаратуры, а также ограниченный ресурс излучателя(в среднем1-1,5 года).

В медицинских учреждениях используются для:

- Профилактики ВБИ

- Обеспечение стерильности в оперблоках и перевязочных

- Дезинфекция в палатах и коридорах

- Обеззараживание инструмента и посуды

- Обеззараживание питьевой воды

- Инактивация вирусов при изготовлении вакцин

Бактерицидные облучатели могут перераспределять потоки излучения в окружающее пространство в заданном направлении и подразделяется на открытые и закрытые

- Открытые облучатели используют прямой бактерицидный поток от ламп и отражателя и

охватывают широкую зону пространства вокруг них. Устанавливаются на потолке или стене в

дверных проемах.

- Закрытые облучатели(рециркуляторы) используют бактерицидный поток от ламп распределяется

в небольшом замкнутом пространстве, и не имеют выхода наружу, при этом обеззараживание воздуха происходит в процессе его прокачки через вентиляционные отверстие. При применении приточно-вытяжной вентиляции бактерицидные лампы размещаются в выходной камере. Скорость воздушного потока обеспечивается естественной конвекцией или принудительно с помощью вентилятора. Облучатели закрытого типа размещаются на стенах по ходу основных

потоков воздуха на высоте не менее2 метров от пола.

Использование УФ бактерицидных установок требует строгого выполнения мер безопасности, исключающих возможное вредное воздействие на человека. Максимальный бактерицидный эффект имеет 250-270 нм. Нужно учитывать, что микробы обладают различной чувствительности к УФ излучению и требуют специальной экспозиции и мощности. Дрожжи и плесневые грибы могут образовывать споры, окруженные толстой и плотной оболочкой, в связи с чем могут хорошо сохраняться, и даже наблюдается в верхних слоях атмосферы

Защита от УФ излучения:

- Специальная одежда, изготовленная из тканей, не пропускающих излучение.

- Для защиты глаз в производственных условиях используют светофильтры(очки шлемы) из темно

зеленого стекла.

Полную защиту от УФ излучения всех длин обеспечивает флинтглаз- стекло содержащее окись

свинца толщиной2 мм. При устройстве помещения необходимо учитывать отражающую

способность различных отделочных материалов. Хорошо отражают УФ излучение полированный

алюминий, медовая побелка,

Проникающая способность и биологическое действие на организм:

- Спектр А не задерживается озоновым слоем свободно проходит через слои атмосферы и оконное

стекло. При попадании на кожу человека, проходя через роговой слой эпидермиса данное излучение

рассеивается. В собственно дерму кожи попадает20-30% данного излучения и только1% до

подкожно жировой клетчатки. Данный вид излучения оказывает влияние на синтез витамина Д.

- Спектр Б обладает эритемным действием. Покраснения, ожоги.

- Спектр В бактерицидный эффект, канцерогенез и мутации.

Лазерные излучения

Лазер(оптический квантовый генератор) – устройство, генерирующее когерентные(согласованные) электромагнитные волны видимого инфракрасного и УФ диапазона за счет вынужденного излучения атомами или молекулами вещества. Вынужденное испускание квантов называется лазерным излучением.

Свойства лазерного излучения:

1. Высокая степень монохроматичности. Монохроматичность лазерного излучения характеризует

способность лазеров излучать в узком диапазоне длин волн. Для получения монохроматического

излучения применяют монохроматоры, которые позволяют выделить из сплошного спектра

сравнительно узкую область, что достигается большими энергетическими потерями.

2. Когерентность. Согласованное протекание во времени нескольких колебательных или

волновых процессов

3. Временная когерентность излучения. Согласованность колебаний светового поля в некоторой

точке пространства в определенном промежутке времени

4. Пространственная когерентность. Согласованность колебаний светового потока в разных

точках пространства

5. Высокая направленность излучения.

6. Высокая степень поляризации лазерного излучения.

7. Высокая интенсивность лазерного излучения. Можно сфокусировать до диаметра сравнимого с

длинной волны. Это позволяет получать высокие интенсивности излучения в очень локальной

области пространства

Сферы применения лазеров:

1. Лазерные устройства применяются для геодезических измерений(формы и размеры Земли и

измерение ее площадей) и регистрации сейсмических явлений(землетрясения, толчки).

2. Для передачи и хранении информации.

3. В машиностроении для сварки резки сверления закалки различных материалов с очень

большой точностью.

4. Высокая эффективная температура излучения лазера и возможность концентрировать энергию

в ничтожно малом объеме дает возможность нагревать и испарять различные вещества.

5. Лазеры нагревают плазму до температур достаточных для проведения термоядерных реакций

6. Лазерная спектроскопия применяется для исследования короткоживущих элементов,

исследования химических реакций, реакций биосинтеза, а так же для селективного воздействия

на атомы и молекулы.

7. Лазерная локация позволяет контролировать распределение загрязнений воздушных бассейнов

и атмосферы.

8. Широко применяет в медицине. Проведение хирургических операций, военной хирургии,

офтальмологии, внутривенное лазерное излучение крови. Малой интенсивности излучения

ускоряют регенерацию тканей.

9. Лазерные установки используют в генной инженерии.

10. Фотодинамическая терапия опухолей, лазерная стимуляция в терапии.

Биологическое действие:

Действие лазерного излучения весьма сложно и зависит от параметров излучения, размеров

облучаемой области анатомо-физиологических и гистофизиологических особенностей. Энергия

поглощенная тканями может превращаться в следующие виды энергии: тепловую, механическую,

энергию фотохимических процессов.

Взаимодействие с биологическими тканями:

1. Лазерная диагностика. Рассеянные лучи, спектроскопия, интерферменты.

2. Лазерная терапия. Используют однофотонные и многофотонные фотохимические процессы.

3. Лазерная хирургия. Тепловое, гидродинамическое и фотохимическое свойство лазерного

излучения.

Органы мишени:

1. Органы зрения. Сетчатка глаза может поражена лазерным излучением видимого диапазона380-700 нм. При этом мощность лазерного излучения достигающего сетчатки глаза за счет

светопреломляющих сред глаза увеличивается в 1000-10000 раз по сравнению с плотностью на

поверхности роговицы. Повреждается сама роговица, радужная оболочка и хрусталик.

2. Кожные покровы. Зависит от ее гистофизиологических особенностей и спектра излучения

лазера. Область инфракрасного излучения сильно поглощается кожными покровами и может

вызвать ожог.

3. Нервная система и ССС. При хроническом воздействии рассеянного низкочастотного

лазерного излучения за счет фотохимических процессов вызывают различные сосудистые

расстройства и формируют астеновегетативный синдром.

Нормирование лазерного излучения учитывают:

1. Повреждающий эффект на ткани или органы возникающие в месте облучения.

2. Функциональные изменения в органах и системах не подвергшихся непосредственному

воздействия.

В основу ПДУ положен принцип минимальных повреждений в облучаемых тканях.

Нормируемые параметры:

- Энергетическая экспозиция(Дж на метр в квадрате)

- Облученность Вт/м в квадрате

- Энергия в Дж

- Мощность в Вт

Средства защиты от лазерного излучения

1. Коллективные средства. Ограждения, защитные экраны блокировки и автоматические затворы.

Средства коллективной защиты предусматриваются на стадии их проектирования и монтажа

лазерных установок, а также при организации рабочих мест. Показатели защитных свойств

защиты от лазерного излучения не должны снижаться под действием других опасных и вредных

факторов.

2. Индивидуальные средства защиты: очки, щитки, перчатки. При работе с лазерами должны

применяться только такие средства защиты, на которые имеются нормативно техническая

документация.

Электромагнитное излучение

В результате развития различных видов энергетики и промышленности электромагнитные излучения занимают одно из ведущих мест по своей экологической и производственной значимости среди других факторов окружающей среды.

Общий электромагнитный фон состоит из источников естественного и антропогенного (искусственного происхождения).

Электромагнитное поле характеризуется совокупностью переменных электрической и магнитной

составляющей. Различные диапазоны ЭМИ существенно различаются по заключенной в них

энергии, характеру распределения, поглощения, отражения. Чем короче длина волны и больше

частота колебаний, тем больше энергии несет в себе квант.

Вокруг любого источника ЭМИ выделяют 3 зоны:

- ближнюю- зону индукции

- промежуточную- зону интерференции

- дальнюю- волновую зону

Биологическое действие модулированного электромагнитного поля радиочастот характеризуется следующими параметрами:

• амплитудой

• длительностью импульса

• частотой импульса

• фазой импульсов

• поляризационной пространственной структурой(эллиптическая поляризация)

Модуляция- это процесс управления каким-либо параметром переносчика(электромагнитная

волна) для отображения передаваемого сообщения в изменениях параметра переносчика.

В действии любого электромагнитного излучения принято выделять два эффекта:

Термический- при величине удельной поглощенной мощности4 Вт/кг в течение30 минут

температура ткани у здорового взрослого индивидуума поднимается. Это неблагоприятный эффект

для любых органов, которые будут отвечать нарушением своей функции.

Нетермический или информационный эффект заключается в следующем информация передается

импульсами, объединенными в блоки.

Удельная поглощенная мощностьSAR (Specific Adsorption Rate) выражается на единицу массы тела

или ткани в единицах СИSAR и определяется в ваттах на1 кг(Вт/кг).

Выделяют три ведущих синдрома:

• астенический,

• астеновегетативный,

• гипоталамический.

Астенический синдром наблюдают в начальных стадиях проявлений изменений в организме, а

астеновегетативный и гипоталамический на умеренно выраженной и выраженных стадиях развития

патологического процесса в организме. Данное состояние складывается из следующих симптомов.

Общие симптомы:

• Нарушение концентрации внимания

• Головные боли

• Слабость

• Потеря работоспособности

• Не проходящая усталость

• Приступы головокружения

• Плохой, поверхностный сон

• Потеря сил

• Снижение потенции

• Состояние внутреннего опустошения нестабильность температуры тела Аллергические

реакции

Симптомы со стороны нервной системы.

• Функциональные нарушения

• ЦНС ВНС

• Изменения ЭЭГ

• Неврастенические проявления

• Склонность к потению

• Легкое дрожание пальцев

Симптомы со стороны ССС.

• Кардиoваскулярные нарушения

• Нестабильность пульса

• Нестабильность Ад

• Вегетонические нарушения ССС

При взаимодействии электромагнитных излучений с биологическими объектами действует принцип Гроттгоcуса: только та часть излучения может вызвать изменения в веществе, которая поглощается этим веществом, отраженная или проходящая энергия не оказывает никакого действия.

Кумуляция - при воздействии прерывистого облучения суммарный эффект накапливается и зависит от величины эффекта с самого начала воздействия.

Сенсибилизация - это повышенная чувствительность организма после слабого злетромагнитного

облучения к последующим воздействиям.

Нервная система - проявляются изменения общей двигательной активности дезадаптационные

двигательные изменения в виде усиления беспокойства, тревоги, напряжения слуха и зрения),

изменения биоэлектрической системы мозга, повышение проницаемости гематоэнцефалического

барьера(для альбумина), выраженные изменения в дофаминовых рецепторах, выраженная реакция

глии в стриатуме.

Эндокринная система. Под воздействием ЭМИ выявляется снижение выработки меланототнина.

Основной функцией меланотонина является суппрессия роста опухолевых клеток и тканей, а также

он является очень сильным антиоксидантом, что проявляется в значительном снижении количества

свободных радикалов при его воздействии, и следовательно снижению уровня повреждения

биологических макромолекул.

Иммунная система, наряду с регуляторной, является и эффекторной системой, вовлеченной в общий адаптационный синдром при действии самого широкого спектра стрессоров. Повышение концентрации гормонов надпочечников в крови приводит к повышению частоты апоптозной гибели лимфоцитов и к снижению выраженности практически всех компонентов иммунологической реактивности организма. Кроме возможного изменения состояния иммунной системы вследствие неспецифической реакции на исследуемый стрессор(ЭМИ), изменение иммунологической реактивности может быть связано и с неспецифическими изменениями, обусловленными изменением экспрессии генов, кооперативного взаимодействия различных иммунокомпетентных клеток, с изменением кинетики деления и синтеза антител В-клетками.

Защитные мероприятия при работе с источниками

1. Организационные мероприятия.

На стадии проектирования и расчетные методы определения ППЭ и напряженности ЭМП. Создают

санитарно-защитные зоны вокруг антенных сооружений различного На действующих уровня.

объектах предусматривают предотвращение попадания людей в зоны с высокой напряженностью

ЭМП.

2. Инженерно-техническая защита.

• Электрогерметизация элементов схем, блоков, узлов установки в целом с целью снижения

или устранения ЭМИ.

• Защита рабочего места или удаление его на безопасное расстояние от источника излучения.

• Экранирование рабочего места: отражающие экраны(мелкоячеистая Металлическая сетка,

металлизированная ткань, металлизированное стекло горячего прессования, стекло

металлизированное напылением(олово, медь, никель, серебро) и радиопоглощающие

материалы.

• Защита расстоянием. Метод основан на падении интенсивности излучения пропорционально

квадрату расстояния от источника. Защита расстоянием положена в основу нормирования

санитарно-защитных зон необходимого разрыва между источниками поля и жилыми домами,

рабочими помещениями.

• Защита временем применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения в

данной точке до ПДУ, путем обозначения и оповещения времени нахождения людей в зоне

выраженного воздействия ЭМИ.

Лечебно-профилактические мероприятия.

1. Организация и проведение контроля выполнения гигиенических нормативов, режимов работы

персонала.

2. Выявление профессиональных заболеваний по результатам периодических медицинских осмотров.

3. Текущий гигиенический контроль проводится в зависимости от параметров и режима работы

излучающей установки, но не реже1 раза в год. При этом определяются характеристики ЭМП в

производственных помещениях, в помещениях жилых и общественных зданий и на открытой

территории. Измерения интенсивности ЭМП также проводятся при внесении в условия режима и

работы источников ЭМИ, влияющих на уровни излучения(замена генераторных и излучающих

элементов, изменение технологического процесса, изменение экранировки и средств защиты,

увеличение мощности, изменение расположения излучающих элементов)

4. Все лица с начальными проявлениями клинических нарушений, обусловленных воздействием

ЭМИ, а также с общими заболеваниями течение которых может усугубляться под воздействием ЭМИ

должны браться под наблюдение с проведением соответствующих гигиенических и терапевтических

мероприятий.

Инфракрасное излучение(ИК)

Инфракрасное излучение генерируется любым нагретым телом, температура которого определяет

интенсивность и спектр излучаемой электромагнитной энергии. Нагретые тела, имеющие

температуру выше 100 oС, являются источником коротковолнового инфракрасного излучения.

Одной из количественных характеристик излучения является интенсивность теплового облучения,

которую можно определить как энергию, излучаемую с единицы площади в единицу времени

(ккал/(м 2 · ч) или Вт/м 2 ). Измерение интенсивности тепловых излучений иначе называют актинометрией(от греческих слов асtinos - луч иmetrio - измеряю), а прибор, с помощью которого производят определение интенсивности излучения, называется актинометром.

В зависимости от длины волны изменяется проникающая способность инфракрасного излучения.

Наибольшую проникающую способность имеет коротковолновое инфракрасное излучение(0,76-1,4

мкм), которое проникает в ткани человека на глубину в несколько сантиметров. Инфракрасные лучи

длинноволнового диапазона(9-420 мкм) задерживаются в поверхностных слоях кожи.

Биологическое действие инфракрасного излучения

Воздействие инфракрасного излучения может быть общим и локальным. При длинноволновом

излучении повышается температура поверхности тела, а при коротковолновом- изменяется

температура лёгких, головного мозга, почек и некоторых других органов человека.

Значительное изменение общей температуры тела(1,5-2 o С) происходит при облучении

инфракрасными лучами большой интенсивности. Воздействуя на мозговую ткань, коротковолновое

излучение вызывает"солнечный удар". Человек при этом ощущает головную боль, головокружение,

учащение пульса и дыхания, потемнение в глазах, нарушение координации движений, возможна

потеря сознания. При интенсивном облучении головы происходит отёк оболочек и тканей мозга,

проявляются симптомы менингита и энцефалита.

При воздействии на глаза наибольшую опасность представляет коротковолновое излучение.

Возможное последствие воздействия инфракрасного излучения на глаза- появление инфракрасной

катаракты. Тепловая радиация повышает температуру окружающей среды, ухудшает её микроклимат, что может привести к перегреву организма.

Источники инфракрасного излучения

В производственных условиях выделение тепла возможно от:

• плавильных, нагревательных печей и других термических устройств;

• остывания нагретых или расплавленных металлов;

• перехода в тепло механической энергии, затрачиваемой на привод основного

технологического оборудования;

• перехода электрической энергии в тепловую и т.п.

Около60% тепловой энергии распространяется в окружающей среде путём инфракрасного

излучения. Лучистая энергия, проходя почти без потерь пространство, снова превращается в

тепловую. Тепловое излучение не оказывает непосредственного воздействия на окружающий воздух, свободно пронизывая его.

Производственные источники лучистой теплоты по характеру излучения можно разделить на

четыре группы:

1. с температурой излучающей поверхности до500 o С(наружная поверхность печей и др.); их

спектр содержит инфракрасные лучи с длиной волны1,9-3,7 мкм;

2. с температурой поверхности от500 до1300 o С(открытое пламя, расплавленный чугун и др.);

их спектр содержит преимущественно инфракрасные лучи с длиной волны1,9-3,7 мкм;

3. с температурой от1300 до1800 o С(расплавленная сталь и др.); их спектр содержит как

инфракрасные лучи вплоть до коротких с длиной волны1,2-1,9 мкм, так и видимые большой

яркости;

4. с температурой выше1800 o С(пламя электродуговых печей, сварочных аппаратов и др.); их

спектр излучения содержит, наряду с инфракрасными и видимыми, ультрафиолетовые лучи.

Защита от инфракрасного излучения

Основные мероприятия, направленные на снижение опасности воздействия инфракрасного

излучения, состоят в следующем:

1. Снижение интенсивности излучения источника(замена устаревших технологий

современными и др.).

2. Защитное экранирование источника или рабочего места(создание экранов из

металлических сеток и цепей, облицовка асбестом открытых проёмов печей и др.).

3. Использование средств индивидуальной защиты(использование для эащиты глаз и лица

щитков и очков со светофильтрами, защита поверхности тела спецодеждой из льняной и

полульняной пропитанной парусины).

4. Лечебно-профилактические мероприятия(организация рационального режима труда и

отдыха, организация периодических медосмотров и др.).