1、1,第二章 第三节,主讲教师：邹 飞,物理因素所致职业病,四、振动,Vibration,2,【教学目的与要求】,掌握振动对人体的影响，神经系统、心血管系统、消化系统、肌肉骨骼系统、生殖机能、作业效率、运动病。掌握影响振动对机体作用的因素。熟悉振动危害的预防措施，影响振动对机体作用的因素，振动的分类与接触机会了解振动卫生学评价的物理参量，振动频谱、共振频率。,3,（一）、振动卫生学评价的物理参量,振动（vibration）是指一个质点或物体在外力作用下沿直线或弧线围绕于一平衡位置来回重复的运动。长期接触生产性振动可对机体产生不良影响。,4,振动频率（frequency）：单位时间内物体振动的次数
2、。单位：Hz。位移（displacement）：物体离开平衡位置的瞬时距离。单位：mm。速度（velosity）：单位时间内位移变化的量。单位：m/s。,（一）、振动卫生学评价的物理参量,5,加速度（acceleration）：单位时间内速度变化的量。单位：m/s2。对人体影响关系最密切。加速度可用峰值、峰峰值、平均值、有效值表示:,（一）、振动卫生学评价的物理参量,6,1.振动频谱, 20Hz低频：主要影响前庭和内脏器官；40300Hz高频：主要影响末梢循环和神经功能；,7,物体在外力的激发下，可产生一定频率的振动，该频率称为物体的固有频率。,2.共振频率（natural frequency
3、）,外界激发的频率与物体的固有频率相一致时，致振动强度加大（共振），物体发生共振，则物体的固有频率称为共振频率。,8,人体不同部位或器官的共振频率表,9,3. 4小时等能量频率计权加速度有效值-,Four hour energy equivalent frequency weighted acceleration, ahw(4),振动对机体影响：频率、强度、接触时间。ahw(4)人体接振强度的定量指标；,10,局部振动（local vibration 或segmental vibration），又称手臂振动（hand-arm vibration）：是指手部接触振动工具、机械或加工部件，振动通过
4、手臂传导至全身。,（二）、振动的分类与接触机会,1、局部振动,2、全身振动,全身振动是指工作地点或座椅的振动，人体足部或臀部接触振动，通过下肢躯干传导至全身。,11,常见于使用风动工具（风铲、风镐、风钻、气锤、凿岩机、捣固机、铆钉机等）、电动工具（电钻、电锯、电刨等）、高速旋转工具（砂轮机、抛光机等）的作业。,（二）、振动的分类与接触机会,3、接触机会,【局部振动】,12,13,交通工具（汽车、火车、船舶、飞机、拖拉机、收割机等）上的作业；作业台（钻井平台、振动筛操作台、采矿船等）上的作业。,（二）、振动的分类与接触机会,3、接触机会,【全身振动】,14,交通工具上的作业,15,甩脂机可引起振
5、动病,16,全身振动可以对全身各系统产生影响，甚至是晕动病，又称晕车病。,（三）、振动对机体的影响,17,壶腹嵴模式图,型细胞，型细胞,半规管内有壶腹嵴，椭圆囊、球囊，内有耳石器（又称囊斑），它们都是前庭末梢感受器，可感受各种特定运动状态的刺激。,18,局部振动长期作用于人体，可以引起手臂振动病，是我国法定职业病。,19,【振动的人体效应】,效应：机械效应、生理和心理效应作用：有益作用、不良作用 有益作用 肌肉活动能力增强；解除疲劳；减轻疼痛； 促进代谢；改善组织营养；加速伤口恢复 不良影响、疾病： 大强度、长时间,20,晕动病又称运动病。受到不适宜的被动运动环境刺激，引起定向（orienta
6、tion）功能和平衡（body balance）功能失调的正常保护性应激生理反应。可引起头晕、头痛（皮层感觉性反应），上腹部不适、出冷汗、面色苍白、恶心、呕吐等前庭和自主神经反应为主的综合症。严重时可有复视、恍惚、意识模糊、甚至患者会因反复呕吐而发生全身脱水和电解质紊乱等。,1、全身振动晕动病（motion sickness）,21,2000多年前，希腊医师希波格拉底就观察到海上航行活动会导致身体失衡。近代，诱发晕动病的环境已经扩展到汽车、不平衡乘骑、飞机、太空失重环境、运动模拟器等。针对不同运载工具引起的运动病，分别称为晕车病（vehicle sickness）、晕机病（airsicknes
7、s)、航天病（space sickness）或者晕船病（seasickness）。人群中有近2/3 人因晕动病使得他们在陆地、海上及空中的旅行受到影响。,1、全身振动晕动病（motion sickness）,22,引发晕动刺激的性质、持续时间和刺激强度；行为因素诸如姿态、头部运动和先前进食量；流行病变异因素，诸如年龄、性别和种族起源；基础生理糖皮质激素水平和交感神经活动状态；个体先前在运动环境的经历和体验。,1、全身振动晕动病（motion sickness）,晕动病严重程度取决于：,23,振动不舒适疲劳、头晕、焦虑、嗜睡；大强度难受内脏移位/机械性损伤。,（1）对感觉及神经系统等的影响,1、
8、全身振动,（2）对心血管系统的影响,振动交感神经紧张 血压 、脉搏 、CO 、脉压 心肌局部缺血。,24,（3）对消化系统的影响,胃酸分泌、胃蠕动抑制胃肠道和腹内压胃肠道疾患。,（4）对肌肉骨骼系统的影响,重型车辆驾驶员，患早期胸腰椎退行性变、椎间盘脱出症的发病率高。全身振动伴长时间的强制体位是导致骨骼肌疲劳的主要原因。,25,（5）对女性生殖机能的影响,女性经期延长、经血过多、痛经。,（6）对作业效率的影响,姿势平衡和空间定向发生障碍，外界物体不能在视网膜形成稳定的图像，视觉分辨力，动作的准确性，反应速度，作业能力。,26,（7）运动病,低频率、大振幅的全身振动可引起运动病（motion s
9、ickness)，临床表现为：眩晕、面色苍白、出冷汗、恶心、呕吐等。由振动刺激前庭器官所致。预后一般良好，适当休息可以缓解，必要时给予抗组胺或抗胆碱类药物如乘晕宁、氢溴酸东莨菪碱。,27,2、局部振动 （segmental vibration）,（1）对神经系统的影响,接触较强振动可导致条件反射抑制、潜伏期延长、神经传导速度减慢、肢端感觉障碍包括感觉迟钝、痛觉减退等。对植物神经功能的影响表现为组织营养障碍，手掌多汗等。,28,不同接振剂量(米.年/秒2)末梢神经机能比较表,与2组比，*P0.01; 与2-组比， P0.05, P0.01;与4-组比，P0.01,29,（2）对外周血管的影响,振
10、动可致外周循环改变，发生痉挛，皮温降低，冷水负荷试验时皮温恢复时间延长，出现典型的雷诺氏现象（振动性白指，VWF）。,（3）骨关节及肌肉损害,振幅大、冲击力强的振动可引起骨关节损害，手、腕、肘、肩关节脱钙，局限性骨质增生，骨关节病，骨岛形成，囊样变等。可出现手部肌肉萎缩，掌挛缩病。,30,（4）其他损害,引起听力下降消化系统：胃疾患患病率增加内分泌系统：甲状腺功能低下、儿茶酚胺增多缓激肽含量减少；免疫系统的功能：2球蛋白、球蛋白IgM含量增高。,31,【概述】,手臂振动病（hand-arm vibration disease）：是长期从事手传振动作业而引起的以手部末梢循环和/或手臂障碍为主的疾
11、病，并能引起手臂骨关节-肌肉的损伤。其典型表现为振动性白指（vibration-induced white finger，VWF）。,（四）、手臂振动病,32,【概述】,（四）、手臂振动病,vibration white finger（英国）vibration disease（前苏联）白蜡病（日本）气锤病、职业性雷诺氏现象、血管神经症、手臂振动综合征；局部振动病、手臂振动病。,33,【发病机制】,手部 振动和握持工具 局部组织压力 内皮细胞 释放收缩因子 局部血管收缩；内皮损伤 血管内膜增厚、官腔狭窄甚至阻塞。内皮细胞 释放松弛因子 血管舒张的反应性 抗血小板凝聚功能 局部血管阻塞。,1、血管
12、反应机制,34,振动刺激可通过躯体感觉交感神经反射手指血管运动神经兴奋性增强，血管平滑肌细胞对去甲肾上素反应增强。,振动,板层小体,交感神经系统,平滑肌收缩,2、神经机制,35,振动损伤了存在于血管平滑肌中的肾上腺素能受体，导致血管舒张功能减退。动静脉吻合中的肾上腺素能血管舒张机制也可受损，进而使血管对寒冷的扩张反应降低。,3、激素调节机制,36,手部的症状：麻、痛、胀、凉、汗、僵、颤。多汗一般在手掌，麻、痛多在夜间发作，影响睡眠。类神经症：多表现为头痛、头晕、失眠、乏力、心悸、记忆力减退及记忆力不集中等。植物神经功能紊乱：,1、早期主诉：多手部症状和类神经症。,【临床表现】,37,接振组与对
13、照组手部症状比较表,与对照组比，*P0.01,38,接振组与对照组全身症状与体征比较表,与对照组比，*P0.05, *P12eV，可引起生物大分子电离作用的辐射。包括X射线、射线、宇宙射线。粒子辐射:射线、射线、中子、质子等。,67,68,69,【概述】,非电离辐射,射频辐射（高频、微波）红外辐射紫外辐射激光,70,平面电磁波的空间传播,【概述】,71,频率常用单位为：Hz、kHz、MHz、GHz 1 kHz=1000Hz 1MHz=1000KHz 1GHz=1000MHz,【概述】,电磁辐射以电磁波的形式在空间向四周辐射传播，具有波的一切特性，波长()、频率(f)和传播速度(c)之间的关系为
14、：,= c / f,72,【电磁波谱】,生物效应= 波长、频率、辐射能量,73,1、射频辐射（radiofrequency radiation）,指频率在100kHz300GHz的电磁辐射，又称无线电波，包括高频电磁场和微波。是电磁辐射波谱中量子能量较小，波长（1mm3km）最长的频段。,(一)、非电离辐射,74,微波：,长波中波短波超短波,分米波厘米波毫米波,高频电磁场：,75,高频电磁场(high-frequency electromagnetic field)：频率100Hz300MHz的频段范围的总称。微波（microwave）：波长1m1mm的电磁波。单位：功率密度，mW/m2。,7
15、6,【电磁辐射场区的划分】,电磁辐射场区一般分为远区场(far-field)和近区场(near-field)。 以离开辐射源2D2/( D辐射源口径， 波长）的距离作为两区场的分界。近区场以/2为界，分为感应场和辐射场。感应场区电场和磁场不一定成比例电场强度=（V/m)；磁场强度=（A/m）,77,1、射频辐射,【接触机会】,（1）高频电磁场,高频感应加热：表面淬火，金属冶炼，半导体材料加工等；高频介质加热：塑料制品的热合，木材粮食的烘干等；,78,雷达系统,广播电视发射系统,雷达,79,高频介质加热,高频感应加热,80,水力发电枢纽,风力发电站,地热发电站,高压输电线网,81,【生物效应】,
16、（1）高频电磁场,人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作。,1） 致热效应：,82,人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。,2）非致热效应：,【生物效应】,83,热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前，若再次受到电磁波辐射，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。,3）累积效应：,【生物效应】,84,1、射频辐射,【接触机会】,（2）微波 (microwave),导航、射电天文、探测雷达、电子对抗、
17、卫星通讯等；工农业加热干燥食品、材料、产品等；医用微波理疗、家用微波炉,85,生物学效应随频率的增加和波长的变短而递增，符合玻朗克公式：E=h=hc/ 微波超短波短波中长波 微波段厘米波危害最大 功率密度相同时，脉冲波的作用大于连续波。,【生物效应】,86,生物体可视为电阻和电容的复杂组合体，在电场作用下，非极性分子极化形成偶极子（极性分子），极性分子发生重排。偶极子在电场作用下趋向运动，震荡摩擦产热。,微波对生物体的危害也同样包括：致热效应、非致热效应和累积效应。,1）致热效应：,【生物效应】,87,微波能影响神经系统的膜电位，改变细胞膜对K+、Na+的通透性，产生异常的神经冲动，引起神经系
18、统功能紊乱。,2）非致热效应：,【生物效应】,88,主要表现心动过缓、血压下降。主诉有心悸、心区疼痛或压迫感。心电图检查可有窦性心律不齐，心动过缓，右束支传导阻滞等。,【临床表现】,(1)类神经症:,(2)心血管系统:,主要表现为类神经症和植物神经功能紊乱，如头痛、乏力、嗜睡、失眠、多梦、记忆力减退。情绪不稳，手足多汗，脱发等。,89,接触微波可使外周血白细胞总数暂时性下降，少数人同时伴有血小板减少，脱离后一段时间可恢复。,【临床表现】,(3)造血系统:,(4)生殖内分泌系统:,女工常有月经异常，少数男工主诉性功能减退。如睾丸受到微波照射可是精子数量明显减少。一般脱离照射后多数人都可以恢复。,
19、90,尚未定论。,【临床表现】,(6)免疫系统、致畸和致突变作用:,(5)眼睛:,高频电磁场不影响视力。长期接触大强度微波的工人，可发现眼晶状体点状或小片状混浊，个别可发生白内。,91,对症处理，尤其是脱离接触；严重者，建议脱离接触。预防措施：场源屏蔽、距离防护、合理布局。超高频辐射卫生标准：8h/d，连续波0.05 mW/cm2，脉冲波0.025 mW/cm2。,【卫生防护】,1）高频电磁场：,92,中西医结合对症治疗，晶状体混浊转眼科，白内障患者脱离接触。微波对人体的影响，主要取决于微波机的发射功率、设备漏能的大小、辐射源屏蔽状态、在安装校验、维修是合理防护。,【卫生防护】,2）微波：,9
20、3,射频辐射卫生标准（Wh/cm2）,预防原则：屏蔽辐射源、加大辐射源与作业点的距离、合理的个人防护。,2）微波：,94,防护眼镜,微波防护医用大衣,微波防护内裤,95,微波防护隔离服,微波防护帽,96,2、红外辐射（infrared radiation）,红外辐射即红外线，亦称热射线。自然界以太阳为最强，生产环境包括熔炉、熔融状态的金属、强红外线光源、烘烤和加热设备。,红外辐射工作炉,红外辐射加热元件,97,左上：开放的熔炉左下：熔融流动的金属右下：太阳辐射,98,（1）、分段及生理作用,长波（远）红外线：波长3m-1mm，只能被皮肤吸收，产生热的感觉；中波红外线：波长1400nm-3m，能
21、被角膜和皮肤吸收；短波（近）红外线：波长760-1400nm，可被组织吸收引起灼伤。,99,（2）、对健康的影响,较大强度-局部温度升高-血管扩张-红斑效应；反复照射-局部色素沉着；过量照射-急性灼伤-使深部组织及血液加热。,1）对皮肤的影响,火激红斑,黄褐斑,100,慢性充血性睑缘炎角膜和虹膜热损伤红外线白内障（0.8-1.2m/1.4-1.6m）：两眼同时发生，进展缓慢。视网膜黄斑区损伤,2）眼睛,101,防护服：反射性铝制遮盖物、铝箔制衣服防护眼镜：滤过红外线。防护帽：,（3）、防护,102,红外线防护眼镜,103,波长范围在100-400nm的电磁波，又称紫外线。凡物体温度达1200以
22、上时，即可出现紫外线。冶炼炉、电焊、气焊、电炉炼钢、碳弧灯水银灯制作、紫外线消毒均可接触紫外线。,3、紫外辐射（ ultraviolet radiation，UV ）,104,远紫外区（短波紫外线，UV-C）：波长290nm-100nm，具有杀菌和微弱致红斑作用，为灭菌段；中紫外区（中波紫外线，UV-B）：波长290-320nm，具有明显的致红斑和角膜、结膜炎症效应，为红斑区；近紫外区（长波紫外线，UV-A）：波长320-400nm，可产生光毒性和光敏性效应，为黑线区。,（1）、分段及生理作用,105,波长200nm全被角化层吸收；波长220-330nm深部组织吸收，强烈紫外线皮炎，表现为红斑
23、、水泡、水肿，消退后可有色素沉着；波长300nm皮肤灼伤；波长297nm对皮肤的作用最强，长期暴露皮肤皱缩、老化、诱发皮肤癌。,（2）、对健康的影响,1）皮肤：,106,250320nm可被角膜和结膜上皮大量吸收急性角膜结膜炎称为电光性眼炎。多见于电焊辅助工。在阳光照射的冰雪环境下作业时，会受到大量反射的紫外线急性角膜、结膜损伤，称为雪盲症。,（2）、对健康的影响,2）眼睛：,107,临床表现：潜伏期68，轻度仅有异物感；重度有眼部烧灼感或剧痛，伴畏光、流泪、视物模糊。PE：球结膜充血、水肿，瞳孔缩小，对光反应迟钝，眼睑皮肤潮红。严重者，角膜有点状甚至片状剥脱，荧光素着色。处理：症状轻者无需特
24、殊处理；重者可用0.5%地卡因（镇静、止痛）滴眼，也可用红霉素眼膏或氯霉素眼药水（预防感染）。新鲜人乳、牛奶滴眼效果明显。,（2）、对健康的影响,【电光性眼炎】,108,原则：屏蔽辐射源，增大防护距离个体防护：佩带专用面罩、防护眼镜、防护服、防护手套使用移动屏障围住电焊工操作区，以免他人受照射；非电焊工禁止进入操作区裸眼观看；用局部排风装置排除电焊时产生的有害气体和烟尘；接触低强度UV源，可使用玻璃或塑料护目镜、风镜。,（3）、防护,109,110,是物质受激辐射所发出的光发大。根据发射的光谱，分为红外线、可见光、紫外线、X线、射线。工业、农业、国防、医疗、科研方面广泛应用。,4、激光（lig
25、ht amplification by stimulated emission of radiation，LASER）,111,（1）、生物学效应,热效应 光化学效应 机械压力效应 电磁场效应,112,（2）、对健康的损害,可见光和近红外视网膜紫外光和远红外角膜过度区光视网膜、角膜、晶状体损伤皮肤的红斑效应和色素沉着、光敏作用,113,激光器：防光封闭罩工作环境防护个体防护,（2）、对健康的损害,114,115,116,【概述】电离辐射概念,电离辐射：凡能使受作用物质发生电离现象的辐射，称电离辐射。可由不带电荷的光子组成，具有波的特性和穿透能力，如X射线、射线、宇宙射线。射线、射线、中子、质子
26、等能引起粒子型电离辐射。自然界来源：宇宙射线、地壳岩石中的放射性元素、人工辐射源。,(二)、电离辐射（ionizing radiation）,117,118,辐射剂量的单位有多种衡量模式和计量单位。“当量剂量”，是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量。其国际标准单位是西沃特，记作Sv。定义是每公斤(千克、kg)人体组织吸收1焦耳(J)，为1西沃特。,119,核电站工作原理,120,121,参考网站：,中华人民共和国卫生部 http:/ American Public Health Association http:/ www.apha.orgPublic Health Electronic Library http:/www.phel.gov.ukCanadian Public Health Association http:/ www.cpha.caWorld Health Organization http:/www.who.intUS Army Research Institute of Environmental Medicine (USARIEM). http:/www.usariem.army.mil/,122,谢 谢 ！,
