90056

МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА, ИНФРАЗВУКА, УЛЬТРАЗВУКА

Лекция

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Физические характеристики шума. Негативное влияние акустических производственных факторов Ультразвук. Негативное воздействие ультразвука на организм человека. Инфразвук. Негативное воздействие инфразвука на организм человека. Средства и методы защиты человека от производственного шума.

Русский

2015-05-29

130.5 KB

4 чел.

ЛЕКЦИЯ

по МБО БЖ для студентов всех форм обучения по специальности 280104.65 «Защита в чрезвычайных ситуациях»

Тема: «МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА, ИНФРАЗВУКА, УЛЬТРАЗВУКА»

Учебные цели:

  1.  Дать понятие о медико-биологическом воздействии на организм человека производственного шума.
  2.  Формировать у студентов теоретические знания о причинах возникновения заболеваний.
  3.  Ознакомить студентов с методами оценки физиологических сдвигов в организме человека под влиянием производственного шума.
  4.  Дать представление о мерах защиты при работе с источниками шума и в условиях воздействия внешних вибраций.

Учебные вопросы:

Введение.

1. Физические характеристики шума.

2. Негативное влияние акустических производственных факторов

3. Ультразвук. Негативное воздействие ультразвука на организм человека.

4. Инфразвук. Негативное воздействие инфразвука на организм человека.

5. Средства и методы защиты человека от производственного шума.

Заключение

Время: 2 часа.

Литература:

Занько Н.Г. Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности: Учебник для студентов высш. Учеб. Заведений /Н.Г. Занько, В.М. Ретнев.- М.: Издательский центр «Академия», 2004.-288с..

Человеческий фактор в обеспечении безопасности и охраны труда: Учебное пособие / П.П. Кукин, Н.Л. Пономарёв, В.М. Попов, Н.И. Сердюк. – М.: Высшая школа, 2008. – 317с

Глебова Е.В., Производственная санитария и гигиена труда: Учебное пособие для вузов / Е.В. Глебова. – М.: Высшая школа, 2007. – 383с.

Безопасность жизнедеятельности : учебник для вузов / [С. В. Белов, В. А. Девисилов, А. В. Ильиницкая и др.] ; под ред. С. В. Белова . - Изд. 8-е, стер. - М. : Высшая школа, 2008. - 616 с. : ил. - Прилож.: с. 611-612. - Библиогр. с. 613. - ISBN 978.

Феоктистова О.Г., Феоктистова Т.Г, Экзерцева Е.В. Безопасность жизнедеятельности (медико-биологические основы): Учебное пособие – Ростов н/Д: Феникс, 2006.-320с. (Высшее образование)

Физиология человека, под ред. Р.Шмидта, Г.Тевса, т. 1. М., 1996.

Графкина М.В., Михайлов В.А., Нюнин Б.Н. Безопасность жизнедеятельности: учебник / под общей редакцией Б.Н. Нюнина. – М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2008. – с. 608

Дополнительная:

Охрана труда : справочник / сост. Э. А. Арустамов . - М. : Дашков и К`, 2008. - 588 с. - Библиогр.: с. 580-581. - Прил.: с. 582-586. - ISBN 978-5-91131-551-1

Михаловский, С. А. Справочник по охране труда / С. М. Михаловский, А. К. Гриценко . - Минск : Беларусь, 1990. - 542 с. - ISBN 5-338-00224-8

Вспомогательная

  1.  Сайты: http//www.mchs.gov.ru/

http//www.bezopasnost.edy66.ru/

http//www.novtex.ru/bjd/

http//www.wikipedia.org.ru/

Учебно-материальное обеспечение:

а) Технические средства обучения: ноутбук «Аcer»;

б) мультимедийный проектор;

в) г) видеоплейер «Samsung».

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШУМА

В документах Международной организации труда (МОТ) под шумом понимают любой звук, который может вызвать потерю слуха или быть вредным для здоровья или опасным в другом отношении (Конвенция № 148).

Определенное таким способом понятие «шум» включает в себя звуковые колебания (от 20 до 20 ООО Гц) и колебания на инфразвуковых (ниже 20 Гц) и ультразвуковых (выше 21 ООО Гц) частотах. Под звуком понимают периодические и не периодические колебания давления воздуха. Однако не только в воздухе, но и во всех газах и жидкостях и твердых телах могут возникать подобные колебания, которые воспринимаются как звук. В газовой и жидких средах звук представляет собой продольные колебания, при которых частицы среды движутся в направлении распространения звуковой волны. Относительные смещения частиц среды в звуковой волне создают небольшие изменения давления и плотности, которые называют волнами сжатия и разрежения. В твердых телах существуют поперечные или сдвиговые волны, в которых частицы движутся в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны. При этих колебаниях происходит распространение напряжений сдвига, а давление и плотность среды не изменяются. Однако поскольку человеческое ухо реагирует не только на изменение давления, а также и на смещения частиц среды, то сдвиговые или поперечные колебания можно рассматривать как особый случай звуковых колебаний.

В настоящее время звуком называют любые механические колебания твердой, жидкой или газовой среды, в которой звуковые волны передают энергию возмущения от источника, в диапазоне частот, воспринимаемом человеческим ухом, от 16 Гц до 20 кГц. Колебания ниже 16 Гц называют инфразвуком, выше 20 кГц - ультразвуком. В газообразной среде изменение давления и плотности в звуковой волне малы, поэтому скорость звука будет равна:

где Р0 — статическое давление;

р — плотность среды;

у - коэффициент адиабаты, y=,

где Ср и Cv — теплоемкость среды при постоянном давлении и при постоянном объёме.

В жидких и твердых средах скорость звука определяется плотностью среды р и модулем упругости Е (модуль Юнга) для соответствующего вида деформации:

Для примера: скорость распространения звука в воздухе при комнатной температуре приблизительно равна 340 м/с, в воде - 1433 м/с, а в стали - 5029 м/с. При других температурах скорость звука в воздухе может быть определена по формуле:

где tтемпература воздуха, °С.

В случае источника гармонических (синусоидальных) колебаний с частотой f, Гц, скорость звука равна

c = λf,

где - длина звуковой волны, м. Из выражения легко установить связь между частотой, длиной волны и скоростью звука:

Например, на частоте 1000 Гц длина волны в воздухе при комнатной температуре — 0,3 м, на частоте 250 Гц — около 1,2 м, на частоте 4000 Гц — 0,07 м, т. е. с увеличением частоты длина звуковой волны уменьшается и наоборот.

Характеристиками звуковых волн при их распространении являются звуковой луч и фронт волны. Направление распространения звуковых волн называют лучом, а поверхность, соединяющую все смежные точки поля с одинаковой фазой колебаний среды, - фронтом волны. В общем случае фронт волны имеет сложную форму, но в практических случаях ограничиваются рассмотрением трех видов фронта волны: плоский, сферический и цилиндрический.

НЕГАТИВНОЕ ВЛИЯНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ

Диапазон акустических воздействий на организм человека. Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой от 16 до 20 000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц ( инфразвук) и выше 20 000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое воздействие на организм.

Шум отрицательно влияет на организм человека, и в первую очередь на его центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление. Производственный шум нарушает информационные связи, что вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека, так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Кроме того, шум вызывает обычную усталость. При действии шума снижаются способность сосредоточения внимания, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации, и производительность труда. При постоянном воздействии шума работающие жалуются на бессонницу, снижение зрения, вкусовых ощущений, расстройство органов пищеварения и т.д. Энергозатраты организма при выполнении работы в условиях шума больше, т.е. работа оказывается более тяжелой. Шум, отрицательно воздействуя на слух человека, может вызывать три возможных исхода: временно ( от минуты до нескольких месяцев ) снизить чувствительность к звукам определенных частот, вызвать повреждение органов слуха или мгновенную глухоту. Уровень звука в 130 дБ вызывает болевое ощущение, в 150 дБ -— приводит к поражению слуха при любой частоте.

Шум, являясь общебиологическим раздражителем, может влиять на все органы и системы организма, вызывая разнообразные физиологические изменения. Проявления шумовой патологии могут быть условно подразделены на специфические, наступающие в звуковом анализаторе, и неспецифические, возникающие в других органах и системах. Основная роль в развитии шумовой патологии, в первую очередь в поражении органа слуха, принадлежит интенсивности шума. Изменения в центральной нервной системе наступают значительно раньше, чем нарушения в звуковом анализаторе. При этом шум, воздействуя как стресс-фактор, вызывает изменение реактивности центральной нервной системы, следствие чего являются расстройства регулируемых функций органов и систем организма.

Кроме интенсивности шума особенности биологического действия определяет характер спектра. Более неблагоприятное влияние оказывают высокие частоты (выше 1000 Гц, по сравнению с низкими - 31,5 - 125 Гц). К биологически агрессивному шуму относят и импульсный шум, возникающий от ударных процессов (клепка, обрубка, ковка, штамповка и пр.), а также шум, в спектре которого имеются слышимые дискретные тоны. Считается, что постоянный шум относительно благоприятен, по сравнению с непостоянным из-за непрерывно меняющегося уровня звукового давления во времени. Однако такая описательная характеристика шумов с точки зрения акустики некорректна для их сравнения, так как известно, что вредность определяет средняя мощность акустического процесса. Так, для постоянного шума, который мало меняется во времени, достаточно определить уровень звукового давления, чтобы судить о его эквивалентном уровне, в то время как для любого непостоянного шума необходимы свои методы измерения или расчеты, правомерные для сравнения их биологического действия. Вышеизложенное можно пояснить на примере изучения импульсных шумов. До последнего времени импульсным шумом считался шум, воспринимаемый как следующие друг за другом удары, т.е. был принят субъективный метод его определения. Эти прослушиваемые удары «тонули» в шумовом фоне и чем выше был фон, тем выше прослушивались удары (импульсы), однако при этом общая энергия возрастала и шум становился постоянным. Физиолого-гигиеническими методами исследования было доказано, что если разница в измеренных уровнях на характеристиках «импульс» и «медленно» не превышает 7 дБ, то данный непостоянный шум, хотя и с прослушиванием ударов на шумовом фоне, не требует внесения поправок и его характеризуют как постоянный шум. Таким образом, объективное определение импульсного шума является существенным фактором гигиенического нормирования. Классификация всего многообразия шумов необходима для правильного и корректного выбора метода измерения и дальнейшей их гигиенической оценки.

Орган слуха выполняет две функции: обеспечивает организм сенсорной информацией, что позволяет ему приспособиться к окружающей обстановке, и обеспечивает самосохранение, т.е. противостоит повреждающему действию акустического сигнала. В условиях шума обе эти функции вступают в противоречие. С одной стороны, слух должен обладать высокой разрешающей чувствительностью к несущим информацию сигналам, с другой - с целью приспособления к шуму, слуховая чувствительность должна снижаться. Исходя из этого, организм вырабатывает «компромиссное решение», выражающееся в виде снижения слуховой чувствительности, временного смещения порога слуха (ВСП), т.е. «внутренней» адаптации органа слуха с одновременным снижением адаптационной способности организма в целом.

Шум может нарушать не только трудовую деятельность, но и отдых, сон, мешать речевому общению, повреждать слух и вызывать другие физиологические реакции человека. Однако изучение многообразного характера действия городского и жилищно-бытового шума на организм встречает значительные трудности, возникающие из-за сложных процессов взаимодействия с другими физическими и химическими факторами окружающей среды, а также от индивидуальной чувствительности к шуму людей, поскольку население отличается большой неоднородностью по характеру реакции на шумовое воздействие.

Сравнительное исследование адаптации органа слуха у населения и у работающих в условиях шума в течение нескольких лет показало, что ВСП у работающих менее выражены и наступает раньше. Нормально функционирующая система с хорошей подвижностью нервных процессов должна реагировать на звуковую нагрузку выраженным сдвигом порога. В этом плане низкое ВСП слуха у лиц, впервые попавших в условия мощного шума, можно рассматривать как признак недостаточности или истощения нервной системы. Подобные явления отмечены у некоторых работающих длительное время в условиях шума, когда наряду с изменением слуха у этих лиц диагностируются все ведущие симптомы шумовой патологии (астеновегетативный синдром, астеническое состояние и т.п.). Интенсивный шум при ежедневном воздействии медленно и необратимо влияет на незащищенный орган слуха и приводит к развитию тугоухости.

Механизм развития тугоухости при острой акустической травме и хроническом действии шумов неодинаков. При длительном акустическом воздействии, еще до появления морфологических изменений в разветвлениях и окончаниях кохлеарного нерва, наступает падение ферментативной активности как результат длительного нарушения обмена веществ в нервной ткани. Снижение слуха при длительном акустическом воздействии многие исследователи связывают с повышением проницаемости сосудов внутреннего уха, при этом временное понижение слуха рассматривается как результат сосудистых изменений. Систематический спазм сосудов способствует возникновению необратимых процессов в кортиевом органе. Производственный шум, действуя продолжительное время, способствует более быстрому развитию утомления, что, в свою очередь, ведет к снижению производительности труда и способствует повышению общей и профессиональной заболеваемости.

Результаты многолетних клинических наблюдений и обследований больших групп рабочих различных специальностей, связанных с воздействием интенсивного шума, дают основание считать шумовую болезнь самостоятельной формой профессиональной патологии. Шумовая болезнь - это общее заболевание организма с преимущественным поражением органа слуха, центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, развивающееся в результате длительного воздействия интенсивного шума, формирование патологического процесса при шумовом воздействии происходит постепенно и начинается с неспецифических проявлений вегетативно-сосудистой дисфункции. Функциональные сдвиги со стороны центральной нервной и сердечнососудистой систем предшествуют развитию специфических изменений в слуховом анализаторе.

С увеличением стажа работы возрастает число лиц, у которых диагностируются нарушения со стороны нервной и сердечно-сосудистой систем при продолжающемся ухудшении слуха. При стаже работы 10 лет процент лиц, у которых диагностируются нарушения слуха и функциональные нарушения нервной системы, примерно одинаков.

В дальнейшем с увеличением стажа работы (более 10—15 лет) частота нарушений слуховой функции возрастает в значительно большей степени, чем частота вегетативно-сосудистых дисфункций. Рост случаев вегетативно-сосудистой дисфункции взаимосвязан с величиной потери слуха. С увеличением постоянных порогов слуха (более 10 дБ) и дальнейшим прогрессированием тугоухости отмечается стабилизация неспецифических шумовых нарушений.

УЛЬТРАЗВУК

Ультразвук представляет собой механические колебания упругой среды, имеющие одинаковую со звуком физическую природу, но отличающиеся более высокой частотой, превышающей принятую верхнюю границу слышимости - свыше 20 кГц, хотя при больших интенсивностях (120—145 дБ) слышимыми могут быть и звуки более высокой частоты

Гигиеническая классификация ультразвука происходит по основным характерным признакам.

1. По способу распространения ультразвуковых колебаний:

  •  контактный способ — ультразвук распространяется при соприкосновении рук или других частей тела человека с источником ультразвука, обрабатываемыми деталями, приспособлениями для их удержания и т. д.;
  •  воздушный способ — ультразвук распространяется по воздуху.

2. По типу источников ультразвуковых колебаний выделяют:

  •  ручные источники;
  •  стационарные источники.

3. По спектральным характеристикам ультразвуковых колебаний выделяют:

  •  низкочастотный ультразвук — 16—63 кГц (указаны среднегеометрические частоты октавных полос);
  •  среднечастотный ультразвук — 125—250 кГц;
  •  высокочастотный ультразвук — 1,0—31,5 МГц.

4. По режиму генерирования ультразвуковых колебаний выделяют:

  •  постоянный ультразвук;
  •  импульсный ультразвук.

5. По способу излучения ультразвуковых колебаний выделяют:

— источники ультразвука с магнитострикционным генератором;

—источники ультразвука с пьезоэлектрическим генератором

Ультразвук, как и звук, характеризуется ультразвуковым давлением (Па), интенсивностью (Вт/м2) и частотой колебаний (Гц).

При распространении в различных средах ультразвуковые волны поглощаются, причем тем больше, чем выше их частота. Низкочастотный ультразвук довольно хорошо распространяется в воздухе, а высокочастотный - практически не распространяется. В упругих средах (воде, металле и др.) ультразвук мало поглощается и способен распространяться на большие расстояния, практически не теряя энергии. Поглощение ультразвука сопровождается нагреванием среды.

Специфической особенностью ультразвука, обусловленной большой частотой и малой длиной волны, является возможность распространения ультразвуковых колебаний направленными пучками, получившими название ультразвуковых лучей. Они создают на относительно небольшой площади очень большое ультразвуковое давление. Это свойство ультразвука обусловило широкое его применение: для очистки деталей, механической обработки твердых материалов, сварки, пайки, ускорения химических реакций, дефектоскопии, проверки размеров выпускаемых изделий, структурного анализа веществ, гидролокации и др. Нашел применение ультразвук и в медицине для лечения "заболеваний позвоночника, суставов, периферической нервной системы и т. п.

Источниками ультразвука считаются все виды ультразвукового технологического оборудования, ультразвуковые приборы и т. д., генерирующие ультразвуковые колебания в диапазоне частот от 18 кГц до 100 МГц и выше. К источникам ультразвука относится также оборудование, при эксплуатации которого ультразвуковые колебания возникают как сопутствующий фактор.

Промышленные ультразвуковые установки работают в основном с частотами от 18 до 30 кГц при интенсивности до 60—70 кВт/м2. Они состоят из генератора электрических импульсов и преобразователя, который трансформирует импульсы в ультразвуковые колебания.

При обслуживании этих установок работающие могут подвергаться воздействию ультразвука, во-первых, при его распространении в воздухе чаще всего вместе с шумом и, во-вторых, при непосредственном соприкосновении с жидкими и твердыми телами, по которым распространяется ультразвук (контактное воздействие). Наиболее опасным является контактное воздействие ультразвука, которое возникает при удержании инструмента во время пайки, лужения и т. п., при загрузке изделий в ванны и т. п. Воздействие от работы мощных установок может привести к поражению периферической нервной и сосудистой систем человека в местах контакта (вегетативные полиневриты, мышечная слабость пальцев, кистей и предплечья).

При длительной работе с низкочастотными ультразвуковыми установками, генерирующими шум и ультразвук, превышающие установленные предельно допустимые уровни, могут произойти функциональные изменения центральной и периферической нервной системы, сердечно-сосудистой системы, слухового и вестибулярного аппарата и т. п. По сравнению с высокочастотным шумом ультразвук значительно слабее влияет на функции слуха, но вызывает более выраженные отклонения от нормы вестибулярной функции, болевой чувствительности и терморегуляции. То, что ультразвук воздействует на разные органы и системы человека не только через слуховой аппарат, подтверждается неблагоприятным его действием на глухонемых.

Основными документами, регламентирующими безопасность при работе с ультразвуком, являются санитарные нормы, а также ГОСТ 12.1.001-83 «ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.2.051-80 «ССБТ. Оборудование технологическое ультразвуковое. Требования безопасности», СанПиН 2.2.4.72.1.8.582-96.

Нормируемым параметром ультразвука, создаваемого колебаниями воздушной среды в рабочей зоне, являются уровни звукового давления (дБ). Допустимые уровни звукового давления на рабочих местах приведены в СанПиН 2.2.4.72.1.8.582—96.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) ультразвука - это уровень, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Соблюдение ПДУ ультразвука не исключает нарушение здоровья у сверхчувствительных людей.

Допустимый уровень ультразвука в жилых и общественных зданиях - это уровень фактора, который не вызывает у человека значительного беспокойства и существенных изменений показателей функционального состояния систем и анализаторов, чувствительных к ультразвуковому воздействию.

Нормируемым параметром ультразвука, передаваемого контактным путем, является пиковое значение виброскорости или ее логарифмические уровни в дБ, определяемые по выражению:

где V -пиковое значение виброскорости, м/с;

V0 - опорное значение виброскорости, равное 5 - 10~-8 м/с.

Предельно допустимые уровни контактного ультразвука для работающего не должны превышать 100—110 дБ, в зависимости от октавного диапазона.

СанПиН 2.2.4.72.1.8.582-967.1 запрещает непосредственный контакт человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и с контактной средой во время возбуждения в ней ультразвуковых колебаний.

Для защиты от воздействия повышенных уровней ультразвука можно использовать следующие направления: исключение контакта с источником ультразвука; экранирование и звукоизоляция; использование средств индивидуальной защиты; проведение организационно-профилактических мероприятий.

Для исключения контакта с источниками ультразвука необходимо применять:

  •  дистанционное управление источниками ультразвука;
  •  автоблокировку, т. е. автоматическое отключение источников ультразвука при выполнении вспомогательных операций (загрузка и выгрузка продукции, медицинского инструментария и т. д., нанесения контактных смазок и др.);
  •  приспособления для удержания источника ультразвука или предметов, которые могут служить в качестве твердой контактной среды.

Стационарные ультразвуковые источники, генерирующие уровни звукового давления, превышающие нормативные значения, оборудуются звукопоглощающими кожухами и экранами и размещаются в отдельных помещениях или звукоизолирующих кабинах.

Для защиты рук от неблагоприятного воздействия контактного ультразвука в твердых, жидких, газообразных средах, а также от контактных смазок применяются средства индивидуальной защиты: нарукавники, рукавицы или перчатки (наружные резиновые и внутренние хлопчатобумажные).

Неблагоприятное воздействие на человека-оператора воздушного ультразвука может быть ослаблено путем использования в ультразвуковых источниках генераторов с рабочими частотами не ниже 22 кГц.

Организационно-профилактические мероприятия заключаются в проведении инструктажа работающих и установлении рациональных режимов труда и отдыха. При систематической работе с источниками контактного ультразвука в течение более 50% рабочего времени необходимо устраивать два регламентированных перерыва - десятиминутный перерыв за 1-1,5 ч до и пятнадцатиминутный перерыв через 1,5-2 ч после обеденного перерыва для проведения физиопрофилактических процедур.

ДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА УЛЬТРАЗВУКА

Ультразвуковые волны способны вызывать разнонаправленные палогические эффекты, характер которых определяется интенсивностью ультразвуковых колебаний, частотой, временными параметрами колебаний (постоянный, импульсный), длительностью воздейтвия, чувствительностью тканей.

При систематическом воздействии интенсивного низкочастотного ультразвука с уровнями, превышающими предельно допустимые, у работающих могут наблюдаться функциональные изменения центральной и периферической нервной системы, сердечно-сосудистой, эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов, гуморальные нарушения. Наиболее характерным является наличие вегетососудистой дистонии и астенического синдрома. Лица, длительное время обслуживающие низкочастотное ультразвуковое оборудование, предъявляют жалобы на головную боль, головокружение, общую слабость, быструю утомляемость, расстройство сна, сонливость В нем, раздражительность, ухудшение памяти, повышенную чувствительность к звукам, боязнь яркого света. Встречаются также жалобы на похолодание 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.

Так, например, в период загрузки и выгрузки деталей из ультразвуковых ванн, при удержании деталей и выполнении других технологических операций интенсивность воздействующего на руки ультразвука может достигать 6 -10 Вт/см2 и более.

Систематический, даже кратковременный контакт с жидкими и твердыми средами, в которых возбуждены ультразвуковые колебания, заметно усиливает действие воздушного ультразвука.

По сравнению с высокочастотным шумом ультразвук слабее влияет на слуховую функцию, но вызывает более выраженные отклонения от нормы со стороны вестибулярной функции.

Применяемые в промышленности, биологии, медицине интенсивности контактного ультразвука принято подразделять на низкие (до ,5 Вт/см2), средние (1,5—3,0 Вт/см2) и высокие (3,0—10,0 Вт/см2).

По данным ряда исследователей, 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 дают морфологических изменений 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.

Ультразвуковые колебания, генерируемые в импульсном режиме, указывают несколько иное биологическое действие, чем постоянные «шебания. 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.

Воздействие ультразвука на биологические структуры обусловлено целым рядом факторов. Эффекты, вызываемые ультразвуком, условно подразделяют на:

  •  механические, вызываемые знакопеременным смещением среда, радиационным давлением и т.д.;
  •  физико-химические, связанные с ускорением процессов диффузии через биологические мембраны, изменением скорости биологических реакций;
  •  термические, являющиеся следствием выделения тепла при поглощении тканями ультразвуковой энергии, повышением температуры на границах тканевых структур, нагревом на газовых пузырьках;
  •  эффекты, связанные с возникновением в тканях ультразвуковой кавитации (образование с последующим захлопыванием парогазовых пузырьков в среде под действием ультразвука).

Данные о действии высокочастотного ультразвука на организм человека свидетельствуют о полиморфных и сложных изменениях, происходящих почти во всех тканях, органах и системах.

Происходящие под воздействием ультразвука (воздушного и контактного) изменения подчиняются общей закономерности: малые интенсивности стимулируют, активируют, средние и большие угнетают, тормозят и могут полностью подавлять функции.

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.

Длительная работа с ультразвуком при контактной передаче на руки вызывает поражение периферического нейрососудистого аппарата, причем степень выраженности изменений зависит от интенсивности ультразвука, времени озвучивания и площади контакта, т.е. ультразвуковой экспозиции, и может усиливаться при наличии сопутствующих факторов производственной среды, усугубляющих его действие (воздушный ультразвук, локальное и общее охлаждение, контактные смазки — различные виды масел, статическое напряжение мышц и т.д.).

Среди работающих с источниками контактного ультразвука отмечен высокий процент жалоб на наличие парастезий, 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.

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.

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.

ИНФРАЗВУК

Инфразвук представляет собой механические колебания упругой среды, имеющие одинаковую с шумом физическую природу, но распространяющиеся с частотами ниже 20 Гц. В воздухе инфразвук мало поглощается и поэтому способен распространяться на большие расстояния. Инфразвук характеризуется инфразвуковым давлением (Па), интенсивностью (Вт/м2), частотой колебаний (Гц). Уровни интенсивности инфразвука и инфразвукового давления выражаются в децибелах (дБ).

По характеру спектра инфразвук подразделяется на:

- широкополосный инфразвук с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

- тональный инфразвук, в спектре которого имеются слышимые дискретные составляющие. Гармонический характер инфразвука устанавливают в октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам инфразвук подразделяется на:

- постоянный инфразвук, уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не более чем в 2 раза (на 6 дБ);

- непостоянный инфразвук, уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не менее чем в 2 раза (на 6 дБ).

Многие явления природы (землетрясения, извержения вулканов, морские бури) сопровождаются излучением инфразвуковых колебаний. В производственных условиях инфразвук образуется главным образом при работе крупногабаритных машин и механизмов (компрессоров, дизельных двигателей, электровозов, вентиляторов, турбин, реактивных двигателей и др.), совершающих вращательное или возвратно-поступательное движение с повторением цикла менее чем 20 раз в секунду (инфразвук механического происхождения). Инфразвук аэродинамического происхождения возникает при турбулентных процессах в потоках газов или жидкостей.

Инфразвук оказывает неблагоприятное воздействие на весь организм человека, в том числе и на орган слуха, понижая слуховую чувствительность на всех частотах. Для оценки степени выраженности инфразвука используется разность между показаниями шумомера по шкале «Линейная», дБЛин, и с использованием частотной коррекции «А», дБ А.

При разности уровней дБЛин - дБА < 10 дБ уровни инфразвука незначительные, при разности от 11 до 20 дБ имеет место инфразвук низких уровней, более 21 дБ - уровни инфразвука значительные.

При больших уровнях звука начинается зона необратимых деструктивных изменений в организме.

Инфразвуковые колебания воспринимаются как физическая нагрузка: возникают утомление, головная боль, головокружения, вестибулярные нарушения, снижается острота зрения и слуха, нарушается периферическое кровообращение, появляется чувство страха и т. п. Тяжесть воздействия зависит от диапазона частот, уровня звукового давления и длительности.

Особенно неблагоприятные последствия вызывают инфразвуковые колебания частотой 2... 15 Гц в связи с возникновением резонансных явлений в организме человека, причем наиболее опасна частота 7 Гц, так как возможно совпадение с альфа ритмом биотоков мозга.

В соответствии с СН 2.2.4./2.1.8.583-96 нормируемыми характеристиками постоянного инфразвука на рабочих местах, а также в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки являются уровни инфразвукового давления (Lp) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4,8 и 16 Гц.

Нормируемыми характеристиками непостоянного инфразвука являются эквивалентные по энергии уровни звукового давления в дБ, в в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц и эквивалентный общий уровень звукового давления в дБЛин.

Общий (линейный) уровень звукового давления, дБЛин, - величина, измеряемая по шкале шумомера «Линейная» или рассчитанная путем энергетического суммирования уровней звукового давления в октавных полосах частот без корректирующих октавных поправок.

Эквивалентный (по энергии) общий уровень звукового давления 1экв, дБЛин, данного непостоянного инфразвука - уровень постоянного широкополосного инфразвука, который имеет такое же среднеквадратичное звуковое давление, что и данный непостоянный инфразвук в течение определенного интервала времени.

Основными мероприятиями по защите от неблагоприятного воздействия инфразвука являются: изменение режимов работы оборудования с целью устранения низкочастотных колебаний, повышение жесткости колеблющихся конструкций, применение глушителей. Наиболее целесообразно уменьшать интенсивность инфразвуковых колебаний на стадии проектирования машин.

Для предупреждения неблагоприятных эффектов воздействия инфразвука применяются оптимальные режимы труда и отдыха.

НЕГАТИВНОЕ ВЛИЯНИЕ ИНФРАЗВУКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Гигиеническая проблема, связанная с влиянием инфразвука на организм человека, возникла сравнительно недавно - в 70-е годы прошлого века. Накопленные данные свидетельствуют о том, что инфразвуковые волны оказывают выраженное неблагоприятное действие на организм, особенно на психоэмоциональную сферу, влияют на работоспособность, сердечно-сосудистую, эндокринную и другие системы, кохлео-вестибулярный аппарат.

Выраженное воздействие инфразвука проявляется прежде всего при работе на автомобильном, водном и железнодорожном транспорте, на тракторах и самоходных машинах, экскаваторах, подъемных кранах, у компрессоров, печей и других видов технологического оборудования. При этом максимальными уровнями звукового давления обладают в основном октавы со среднегеометрическими частотами 8, 16 и 31,5 Гц, а сами максимальные уровни колеблются от 90 до 118 дБ, так что при уровнях звука на таких рабочих местах от 70 до 100 дБА степень выраженности инфразвука по разности дБ Лин — дБА составляет от 5 до 42 дБ.

По вопросу о безопасных уровнях инфразвука нет единого мнения!!: разброс составляет от 90 до 130—150 дБ. Современная гигиеническая оценка действующих факторов предполагает учет таких основных параметров, как уровень, время действия и вероятность возникновения заболевания или физиологических изменений.

Многие исследователи считают, что инфразвук обладает выраженной биологической активностью, другие отмечают, что последствия воздействия инфразвука сильно преувеличены.

Нет единого мнения и о том, какие уровни считать безопасными для организма.

В литературе имеется значительное количество данных о биологических эффектах инфразвука высоких экстремальных уровней. Принято считать, что границей отсутствия заметных эффектов может быть принят уровень 120 дБ на частоте 20 Гц, причем с понижением частоты уровни «пограничного» звукового давления возрастали.

СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ ШУМА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Причинами возникновения высоких уровней шума машин и агрегатов могут быть:

а) конструктивные особенности машины, в результате которых возникают удары и трения узлов и деталей: например, удары толкателей о штоки клапанов, работа кривошипно-шатунных механизмов и зубчатых колес, недостаточная жесткость отдельных частей машины, которая приводит к ее вибрациям;

б) технологические недостатки, появившиеся в процессе изготовления оборудования, к которым могут быть отнесены: плохая динамическая балансировка вращающихся деталей и узлов, неточное выполнение шага зацепления и формы профиля зуба зубчатых колес (даже ничтожно малые отклонения в размерах деталей машин отражаются на уровне шума);

в) некачественный монтаж оборудования на производственных площадях, который приводит, с одной стороны, к перекосам и эксцентриситету работающих деталей и узлов машин, с другой — к вибрациям строительных конструкций;

г) нарушение правил технической эксплуатации машин и агрегатов — неправильный режим работы оборудования, т. е. режим, отличающийся от номинального (паспортного), несоответствующий уход за станочным парком и др.;

д) несвоевременное и некачественное проведение планово-предупредительного ремонта, которое приводит не только к ухудшению качества работы механизмов, но и способствует увеличению производственного шума; своевременный и качественный ремонт, замена износившихся деталей оборудования препятствует увеличению перекосов и люфтов в движущихся частях механизмов, а следовательно, повышению уровня шума на рабочих местах;

е) несовершенные в отношении шумового режима отдельные технологические процессы, например сбрасывание металлических деталей, которое должно быть заменено спуском их по направляющим, выполненным из материала, не производящего шума, замена пневматической клепки гидравлической или сваркой и т. п.

В соответствии с ГОСТ 12.1.029—80 средства и методы защиты от шума по отношению к защищаемому объекту классифицируются следующим образом: средства и методы коллективной защиты; средства индивидуальной защиты.

Средства коллективной защиты по отношению к источнику возбуждения шума подразделяются на:

средства, снижающие шум в источнике его возникновения;

средства, снижающие шум на пути его распространения от источника до защищаемого объекта.

Средства, снижающие шум в источнике его возникновения, в зависимости от характера образования шума подразделяются на:

средства, снижающие шум вибрационного (механического) происхождения;

средства, снижающие шум аэродинамического происхождения;

средства, снижающие шум электромагнитного происхождения;

средства, снижающие шум гидродинамического происхождения.

Средства, снижающие шум на пути его распространения, в зависимости от среды подразделяются на:

средства, снижающие передачу воздушного шума;

средства, снижающие передачу структурного шума.

Средства и методы коллективной защиты от шума в зависимости от способа реализации подразделяются на:

акустические средства;

архитектурно-планировочные;

организационно-технические.

Акустические средства защиты от шума в зависимости от принципа действия классифицируются на:

средства звукоизоляции;

средства звукопоглощения;

средства виброизоляции;

средства демпфирования;

глушители шума.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84977. Робота у графічному редакторі Paint. Робота олівцем. 86.15 KB
  Не розкриваючи книжок пригадайте які речі зображені на столі олівець косинець книжка пензлик лампа каструля гиря чобіт Які речі зайві каструля гиря чобіт Чому бо це письмовий стіл А які ще бувають столи Який стіл має комп’ютер Що на ньому розташовано піктограми Прочитайте по словнику тлумачення назви піктограми. Олівець Яку роботу виконує олівець Чи вмієш ти тримати олівець та малювати ним Прочитайте тему уроку...
84978. Що таке інформація? Робота в графічному редакторі Paint Робота з олівцем і гумкою 137.39 KB
  Що таке інформація Робота в графічному редакторі Pint Робота з олівцем і гумкою. Відпрацювання умінь роботи з гумкою. Якими інструментами ви користувалися Олівцем гумкою Яку операцію ви виконували гумкою ІV. Сьогодні ми познайомимося як працювати гумкою в графічному редакторі Pint.
84979. Інформаційні процеси. Що можна робити з інформацією. Робота в графічному редакторі Paint. Робота з пензликом 88.38 KB
  Робота в графічному редакторі Pint. Мета: Продовжувати знайомити учнів з можливостями графічних редакторів; Повторити вивчене про роботу в графічному редакторі Pint; Вчити учнів працювати з незнайомими інструментами в графічному редакторі Pint і створювати малюнок за допомогою пензлика змінюючи його колір і товщину; Здійснювати зв’язок з образотворчим мистецтвом; Розвивати логічне мислення творчі здібності просторову уяву та сприйняття кольорів; Виховувати інформаційну культуру. Обладнання: чисті аркуші паперу фарби пензлик...
84980. Як людина сприймає інформацію? Робота в графічному редакторі Paint. Робота за допомогою лівої і правої кнопки миші 82.83 KB
  Як людина сприймає інформацію Робота в графічному редакторі Pint. Формування навичок роботи з основними компонентами в графічному редакторі Pint. Сьогодні ми з вами ознайомимося з темою Як людина сприймає інформацію та продовжимо роботу в графічному редакторі Pint навчимося малювати бабусин сад. Повторення правил роботи з графічним редактором Pint.
84981. Велика буква в іменах, по-батькові та прізвищах людей 39.3 KB
  Формувати в учнів уміння розрізняти поняття „ім’я”, „по батькові”, „прізвище”; засвоювати правила написання з великої букви імен, по батькові та прізвищ людей; закріплювати знання про слова – назви предметів; розвивати вміння аналізувати, доводити; збагачувати словниковий запас учнів
84982. Велика буква у назвах міст, сіл, вулиць, річок 141.63 KB
  Формувати у учнів навички написання з великої букви назви міст, сіл, вулиць, річок; удосконалювати вміння розрізняти загальну і власну назви (без вживання терміну), вміння писати імена, по батькові, прізвища людей та клички тварин з великої букви; розвивати зв’язне мовлення, пам’ять...
84983. Вправи на закріплення та узагальнення знань про слова, які означають назви предметів 39.54 KB
  Повторювати і поглиблювати знання учнів про слова, які є назвами предметів; удосконалювати вміння розпізнавати ці слова серед інших слів; закріплювати навички написання слів з великої букви; розвивати зв’язне мовлення, вміння правильно висловлювати свою думку, поповнювати словникову скарбницю школярів
84984. Розпізнавання слів – назв предметів за питаннями хто? що? Малювання Колобка 488.21 KB
  Формувати вміння і навички розпізнавати слова, які відповідають на питання хто? що?, розвивати зв’язне мовлення, мислення, увагу, пам’ять; збагачувати словниковий запас; вчити малювати Колобка; виховувати любов до свого рідного міста; виховувати бережливе ставлення до хліба, а також працьовитість, дисциплінованість.
84985. Погодные условия и безопасность человека 27.54 KB
  Сформировать умения по обеспечению личной безопасности во время грозы гололеда и метели. Правила безопасного поведения во время грозы. Правила безопасного поведения во время метели. Сформировать убеждение в необходимости соблюдения правил безопасного поведения во время грозы при гололедице и во время метели.