医科大学精品课件：临床物理因素（ 何云）.pptx

1、物理因素所致职业病,中山大学公共卫生学院 何 云 heyun_jane 05/2015,教 学 要 求,掌握：中暑的概念、发病机制与主要临床表现；生产性噪声、听觉适应、听觉疲劳、永久性听阈位移、职业性噪声聋的概念；手臂振动病的概念，主要临床表现。射频辐射、电离辐射的基本概念。 熟悉：热适应的概念；防暑降温措施。噪声对人体健康的影响， 熟悉等响曲线、爆震性耳聋的概念；熟悉射频辐射、红外辐射、紫外辐射和激光对机体的主要影响。 了解：中暑的诊断、治疗，高温作业对机体生理功能的影响。了解声音的物理特性及评价，噪声对机体非听觉系统的影响，防止噪声危害的措施。,法定职业病 一、尘肺 二、职业性放射性疾病（

2、11种） 三、职业中毒 四、物理因素所致职业病（5种） 中暑、减压病、高原病、航空病、手臂振动病 五、生物因素所致职业病 六、职业性皮肤病（其中：光敏性皮炎、电光性皮炎、痤疮） 七、职业性眼病 （其中：电光性眼炎、放射性白内障） 八、职业性耳鼻喉口腔疾病（其中：噪声聋） 九、职业性肿瘤 十、其他职业性,不良气象条件,高温作业 低温作业 高气压 低气压,4,工作场所的微小气候：由生产环境中的主要气象条件气温、气压、气流和热辐射构成,气温 大气温度 太阳辐射 生产性热源 人体散热 二次热源,气湿 高气湿 相对湿度80%以上 低气湿 相对湿度30%以下 热辐射：以电磁辐射向外散发的能量,气流 外界风

3、速 热源 室内外温差越大，气流越强,8,一、高 温,一、高温作业,9,Inset the proportional mortality related to heat-stroke in the same 27-year period. The indicated temperatures denote peak daily temperatures in Osaka when markedly high mortality was recorded.,Heat-stroke mortality in males and females from 1968 through 1994 in Ja

4、pan.,Int J Biometeorol (1999) 43:124127,美国11个城市1973-1994年年平均温度与死亡率的关系, = 5/9 ( 32),Curriero FC, et al. Am J Epidemiol 2002;155:807.,广州市最适宜日平均气温为19.7，高于19.7时，平均气温每升高1，每日总死亡的风险增加3.0% (RR=1.030，95% CI：1.0111.050)； 当日平均气温不超过19.7时，平均气温每升高l，每日总死亡的风险减少3.3% (RR=0.967，95% CI：0.9360.997),中华流行病学杂志 2011, 32(1)：

5、9,12,（一）高温作业,工作地点具有生产性热源，以本地区夏季通风室外平均温度为参照基础，工作地点气温高于室外温度2或2以上的作业。 高温作业类型： 干热作业 湿热作业 夏季露天作业,13,干热作业,冶炼车间,锻造车间,特点：气温高，热辐射强度大，相对湿度较低，形成干热环境,14,湿热作业,印染车间,剿丝车间,特点：高气温，高气湿，热辐射强度不大,15,夏季露天作业,特点：高温与热辐射联合作用环境（受太阳直接辐射以及来自地面和物体二次热辐射）,16,（二）高温作业对机体的影响,17,1机体生理功能的适应性调节,体温调节热平衡公式：SM-ERC1C2 S：机体热蓄积变化；M：代谢产热；E：蒸发散

6、热； R：辐射获热或散热；C1：对流获热或散热；C2：传导获热或散热 水盐代谢出汗失水（出汗量）、失盐（尿盐含量） 循环系统心输出量；收缩压 ，舒张压稳定，脉压差 消化系统血供 ，消化液分泌 ，消化酶活性 ，蠕动 神经系统运动中枢抑制，肢体准确性、协调性差，反应速度慢 泌尿系统尿量减少，尿液浓缩，肾负荷加重,18,高温作业时机体体温调节机制,19,2热适应（heat acclimatization）,人在热环境中工作一段时间后对热负荷产生的适应性反应。 主要表现为体温调节能力增强；皮肤温度和机体中心温度先后降低；心血管紧张性下降；肾重吸收钠功能增强。 热适应超过限度可引起生理功能紊乱甚至中暑，

7、停止接触高温一周左右可脱适应。,20,（三）中暑,人在高温环境下机体因热平衡和（或）水盐代谢紊乱等而引起的一种以中枢神经系统和心血管系统障碍为主要表现的急性热致疾病。按发病机制分： 热射病（heat stroke）最严重，死亡率高 热痉挛(heat cramp) 热衰竭(heat exhaustion),21,中暑的发病机制和临床特点,22,热射病,23,热衰竭,24,热痉挛,25,中暑的诊断,根据职业性中暑诊断标准（GBZ41-2002） 中暑先兆：在高温环境中工作一定时间后，出现头昏、头痛、口渴、多汗、全身疲乏、心悸、注意力不集中、动作不协调等，体温正常或略高。 轻度中暑：中暑先兆症状加重

8、，伴面色潮红、大量流汗、脉速等，体温升高至38.5。 重症中暑：出现热射病、热痉挛和热衰竭之一，或混合型。,26,中暑的治疗,1中暑先兆与轻度中暑 迅速离开高温环境，到通风良好的阴凉处安静休息 含盐饮料和对症处理，必要时葡萄糖生理盐水静脉滴注。 十滴水、人丹、藿香正气片等,27,2重症中暑,救治原则：迅速降低过高的体温，纠正水、电解质紊乱和酸碱失衡，积极防治休克和脑水肿 现场急救：移至阴凉通风处，降温，监测体温，保持呼吸道通畅 物理降温 药物降温 氯丙嗪25mg50mg溶于500ml生理盐水，静滴，12h内滴完； 病情危重者，氯丙嗪25mg和异丙嗪25mg溶于100200ml生理盐水，静滴，1

9、020min内滴完，如2h体温无下降，重复一次； 纠正水电解质平衡紊乱 其他对症支持治疗：维生素B、C和钙、钾等,28,（四）防暑降温措施,1技术措施 （1）合理设计工艺流程 防暑降温的根本措施（一级预防） （2）隔热： 热绝缘和热屏挡 （3）通风降温： 自然通风和机械通风,29,现代化炼钢厂,30,31,2保健措施,（ 1 ）供给饮料和补充营养 饮水要适量多次； 不宜含酒精或大量糖，温度不宜高于15，不宜饮冰水； 补水的同时注意补盐，含盐饮料最佳，以0.1%0.2%为宜； 总热能供应增加10%，蛋白质占14%15%，适量补充水溶性维生素等。,32,防火隔热手套,防火隔热头罩,防火隔热服,防火

10、隔热背心,防火隔热靴子,（ 2 ）个人防护,（ 3 ）健康监护 就业前、入暑前体检，健康教育和监护,各种 防火隔热用品,33,3组织措施,（ 1 ）认真贯彻执行法律法规和卫生标准 （ 2 ）制定合理的劳动作息制度,关于中暑研究的进展,On the basis of our understanding of the pathophysiology of heat stroke, we propose an alternative definition of this condition: it is a form of hyperthermia associated with a systemi

11、c inflammatory response leading to a syndrome of multiorgan dysfunction in which encephalopathy predominates.,Possible pathophysiological mechanisms of heat stroke,内毒素和细胞因子进入血液,活化淋巴细胞和内皮细胞,释放促炎和抗炎因子,微小血栓形成,高温,The sequence of events in the progression of heat stress to heat stroke,37,二、噪 声,38,（一）基本概念

12、,1噪声（noise） 物理学定义：无规则、非周期性振动所产生的声音。 乐声 卫生学定义：凡是使人感到厌烦或不需要的声音。 生产性噪声：生产过程中产生的噪声。,39,噪声对谈话干扰程度,40,2声强和声强级,声强（I）：单位时间内通过垂直于传播方向单位面积内声波能量，单位为瓦/米2（W/m2） 听阈正常人耳刚刚能听到的最小声波能量强度（1000 Hz的纯音的听阈声强为10-12W/m2 ） 痛阈声波能量强度增加到人耳开始产生疼痛感觉的值（1000 Hz的纯音的痛阈声强为1W/m2 ） 声强级（LI）：听阈痛阈之间范围太大，应用不便，取声强的常用对数值来表示声波能量大小，即声强级，单位为分贝（

13、dB ） LI10I/I0（dB） I0为1000 Hz纯音的听阈声强，则听阈声强级为0 dB，痛阈为120 dB。,41,3声压和声压级,声压（P）：声波在空气介质中传播时，使空气产生疏密变化，这种由于声波振动而对介质（空气）产生的压力，单位为帕(Pa)或牛顿/米2(N/m2) 听阈声压为20Pa或210-5N/m2，痛阈声压为20Pa或20N/m2 声压级（LP）：声强的常用对数值，单位为分贝（ dB ） LP 20P/P0（dB） P0为1000 Hz纯音的听阈声压,42,4响度和响度级,响度：人耳对声音强弱的主观感觉量度。 人耳对声音的感觉不但与强度有关，而且与频率有关。 声压大声音响

14、而洪亮 声压小声音轻而微弱 频率高音调高，声音尖锐 频率低音调低，声音低沉 响度级：取1000Hz的标准音产生的音响感觉为基准音，与之产生同样音响感觉的各种声音均以此标准音的声强级表示，称之为响度级，其单位为口方（phon）。,43,5等响曲线,利用与基准音比较的方法，可得出正常人听阈范围内种各种声频的响度级，由此给出的各条响度曲线图称为等响曲线。,从等响曲线可以看出，人耳对高频，特别是2000Hz5000Hz声音敏感，对低频声音不敏感。,44,6声级,为准确评价噪声对人体的影响，测量噪声的声级计中根据人耳的感音特性，设置了几种滤波器，即A、B、C三种频率计权网络。 A网络模拟40口方等响曲线

15、，对低频有较大衰减，对高频不衰减，符合人耳感音特性 C网络模拟70 口方等响曲线，对所有频率都不衰减 使用频率计权网络测量得的声压级称为声级，根据滤波器的特点分别称为A声级、B声级和C声级，分别用dB(A)、 dB(B) 和dB(C)表示。,45,声级计工作原理,传声器,衰减器,放大器,衰减器,外接滤波器,外接记录仪,放大器,均方根值 检波器,指示 表头,A,B,C,L,B,C,L,A,计权网络,声压,46,（二）生产性噪声,生产过程中产生的噪声。 （1）按来源分：机械性噪声、流体动力性噪声和电磁性噪声。 （2）按声压波动范围分：稳态声(波动5dB)和非稳态声(波动5dB)。 低频噪声（主频3

16、00Hz以下） 稳态噪声 中频噪声（主频300Hz800Hz） 高频噪声（主频800Hz以上） （）按随时间的分布情况分：连续声和间断声。 脉冲噪声：持续时间小于0.5秒，间隔时间大于1秒，声压级变化大于40dB的间断声。,47,机械性噪声,冲压机,织布机,球磨机,48,流体动力性噪声,空气压缩机,49,电磁性噪声,50,生产场所噪声强度和频率特性,51,（三）噪声对人体危害,听觉适应,听觉疲劳,暂时性听阈位移,永久性听阈位移,听力损失,噪声聋,可逆性改变,不可逆性改变 （法定职业病）,1听觉系统,52,（1）噪声性听力损伤临床特点,早期：高频听力，听力曲线在3000-6000HZ处出现“V”

17、形下陷，低频似正常。主观上无耳聋的感觉，交谈和社交活动仍能进行。 晚期：高频听力明显，同时语言频段的听力，患者表现出生活谈话困难，表现出耳聋噪声聋。,53,不同工龄工人的平均听力曲线,54,（2）耳蜗病变进展,1.听阈开始出现上移，柯蒂氏器无明显的形态学改变 2.柯蒂氏器毛细胞出现退行性变以及萎缩等改变 3.内外毛细胞均完全萎缩、消失、支持细胞也出现萎缩 4.柯蒂氏器全部萎缩、消失，仅残留基底膜和被覆盖其上面的一层上皮细胞,55,（3）噪声性听觉损伤机制,机械性损伤 代谢性损伤 为什么高频段首先受损？ 耳蜗底部的基底膜较窄，主要感受高频声、这个区域的感觉细胞只要损伤15-20%，听觉灵敏度可下

18、降40dB。 耳蜗顶部基底膜最宽，主要感受低频声，这个区域的感觉细胞必需损伤比较广泛，才会出现听阈改变。 螺旋器在4000HZ处血循环最差，且具有一狭窄区，易受淋巴振动波的冲击而受损。且三个小听骨对高频声的缓冲作用小，故高频首先受损。,56,（4）诊断和处理原则,观察对象：听力损失 级,职业性听力损伤诊断标准（GBZ49-2002）,57,处理原则 佩带助听器（听力损失下降达65dB以上）、调离噪声作业、营养支持治疗等,当任一耳的听力损失达级或高频3000Hz, 4000Hz,6000Hz任一频段听力下降30dB，需计算双耳平均听阈，评定听力损伤和噪声聋,58,（5）爆震性耳聋（急性听力损伤）

19、,强烈的爆炸所产生的振动波造成的听觉器官急性损伤，引起听力丧失。 听觉器官在强大的声压和冲击波气压作用下，出现鼓膜破裂、听骨链断裂或错位、内耳组织出血以及柯蒂氏器毛细胞损伤。 临床表现为耳鸣、耳痛、眩晕、恶心、呕吐、听力严重障碍或完全丧失，轻者可部分或大部分恢复，重者可致永久性的耳聋。,59,2听觉系统外的不良影响,（1）神衰症候群 （2）心血管系统 （3）消化系统 （4）内分泌系统 （5）其他： 1）心理影响 2）对儿童和胎儿的影响,60,（四）影响噪声危害的因素,噪声强度和频谱特性 接触工龄和每天接触时间 噪声性质 个体敏感性与个体防护,61,（五）控制噪声危害的措施,1控制噪声源：改革工

20、艺和设备（根本措施） 2控制噪声传播：隔声、消声、吸声 3加强个体防护 4预防保健措施 上岗前健康检查、在岗期间健康监护以及制定合理的作息制度,62,噪声屏蔽室,隔声门,63,道路隔声屏障,64,消声器,吸声墙板,65,防噪声耳塞,防噪声耳罩,66,三、振 动,67,（一）基本概念,1振动 2振幅 3频率 4加速度,代表振动强度的物理量 决定振动健康危害性大小的主要参数,68,定义：振动（vibration）系指质点或物体在外力作用下，沿直线或弧线围绕平衡位置（或中心位置）作往复运动或旋转运动。生产或工作设备产生的振动称生产性振动。,69,（二）生产性振动分类及主要接触机会,1局部振动/手传振

21、动 使用风动工具：风铲、气锤、凿岩机、捣固机、铆钉机等 使用电动工具：电钻、电锯、电刨等 其他高速转动工具：油锯，抛光机等,70,2全身振动,71,（三）振动对人体的危害,1局部振动 神经系统： 多发性周围神经炎（上肢手臂周围神经功能障碍） 自主神经紊乱 心血管系统： 血管收缩，血压上升，血管痉挛（高频率、小振幅） 血管扩张，血压下降（低频率、大振幅） 末梢循环功能、末梢血管形态和张力改变 肌肉骨骼系统 手部肌肉萎缩、握力和手指捏合力下降 骨关节改变（40Hz以下大振幅冲击性振动）,72,局部振动病,属于我国法定职业病，是长期从事手传振动作业所引起的以手部末梢循环障碍和/或手臂神经功能障碍为主

22、的疾病，也可累及手臂骨关节-肌肉的损伤，振动性白指（VWF）是其典型表现 诊断（职业性手臂振动病诊断标准） （1）观察对象 （2）轻度手臂振动病 （3）中度手臂振动病 （4）重度手臂振动病 治疗 营养、中药、理疗、运动综合治疗措施,73,1.发病机制 ,手臂振动病,手部接 触振动,局部组织 压力,内皮细胞受损,收缩因子释放,局部血管收缩,血管内膜增厚、管腔狭窄、阻塞,内皮细胞产生的松弛因子释放,血管舒张反应性 ，抗血小板凝聚功能,局部血管阻塞 ,诱发白指,74,1.发病机制 ,手臂振动病,振动,刺激躯体感觉-交感神经反射,手指血管运动神经元兴奋性,血管平滑肌细胞对去甲肾上腺素的反应,损伤了血管

23、平滑肌中肾上腺素能受体,导致血管舒张功能,75,手臂振动病,动静脉吻合中-肾上腺素能血管舒张机制受损,血管对寒冷的扩张反应,血清中具有血管收缩作用的内皮素明显,寒冷刺激,手指血管平滑肌收缩,局部血管痉挛，组织缺血、缺氧,振动,76,振动性白指,手指末端特发性坏疽,77,正常人的指端动脉波,雷诺病患者的指端动脉波,78,2. 全身振动,内脏位移，机械性损伤 呼吸系统 神经系统 消化系统 脊柱肌肉和椎骨 妇科病 姿势平衡和空间定向障碍,79,运动病/晕动病(motion sickness),由不同方向的振动加速度反复过度刺激前庭器官所引起的一系列急性反应症状 临床表现：疲劳、冷汗、面色苍白、眩晕、

24、恶心、呕吐、血压下降、视物模糊，频繁呕吐可引起水、电解质紊乱、休克,80,（四）影响振动危害的因素,1. 频率与振幅 2. 加速度 3. 接触振动时间 4. 体位和操作方式 5. 环境条件,81,（五）控制振动危害措施,1. 消除或减少振动源的振动 2. 加强个人防护 3. 预防保健及组织措施 （1） 加强上岗前和在岗期间健康检查 （2） 加强保暖 （3） 限制接触振动强度和时间,82,四、射频辐射,高频电流通过电路时，其周围伴有与其频率相同的交变电磁场。电磁场能量以波的形式向四周空间发射的过程称为电磁波。 频率在100KHz-300GHz的电磁波称为射频辐射。包括微波和高频电磁场,83,（一

25、）电磁波谱的划分,射频辐射,84,(二) 主要接触机会,1高频感应加热 2高频介质加热 3微波能的应用,85,高频感应加热（高频焊接）,高频介质加热 （塑料热合）,86,微波木材干燥,微波通讯,87,(三) 对人体的影响,神经内分泌系统 类神经症和自主神经功能紊乱 心血管系统 副交感神经兴奋性增高表现为主 晶状体 微波可加速晶状体老化，致其混浊， 其他 血象变化 免疫系统双相反应,88,(四)射频辐射防护,1.高频电磁场的防护 (1)场源屏蔽 (2)距离防护 (3)严格执行国家卫生标准 2.微波辐射防护 (1)微波辐射能吸收 (2)采用可吸收或反射微波的材料屏蔽辐射源 (3)合理设置工作位置

26、(4)个人防护 (5)严格执行国家卫生标准,89,五、电离辐射（ionizing radiation）,能引起物质发生电离的辐射称为电离辐射如： X 射线 射线 射线 射线 中子 质子,90,(一) 基本概念,放射性活度每秒发生的核衰变数，国际制单位：贝柯（Bq） 照射量只用于x射线和射线，国际制单位：库仑/千克 吸收剂量表示被照射物质吸收辐射能量的大小，适用于任何电离辐射的内外照射，国际制单位戈瑞（Gy） 剂量当量衡量不同类型电离辐射的生物效应，国际制单位西弗（Sv） 铅当量衡量防护材料阻挡射线能力的一个指标,91,(二) 接触机会,射线发生器的生产和使用 核工业系统 放射性核素的生产、加工

27、和使用 伴生或共生天然放射性核素的矿物开采,92,医用X光机,工业X光探伤机,93,核反应堆,切尔诺贝利核电站,94,(三) 电离辐射对机体危害与临床表现,1电离辐射损伤效应 随机效应 放射损伤的发生概率与辐射剂量大小有关，损伤程度与剂量无关，且损伤效应无剂量阈值，如遗传效应、致癌效应等 肯定效应 辐射剂量超过一定阈值时损伤效应发生的概率急剧增高，损伤程度随剂量加大而加重，如急性放射病等,95,2电离辐射对机体影响 全身性放射性疾病 如：急性放射病、慢性放射病 局部放射性疾病 如：急、慢性放射性皮炎 远期损伤 如：放射线所致的白血病 3放射损伤机制,原发作用 继发作用,96,4放射病,外照射急

28、性放射病 短时间内一次或多次大剂量照射，吸收剂量达到1Gy，病程时相性明显，分初期、假愈期、极期和恢复期，按临床特点分： 骨髓型（1-10Gy），骨髓造血系统损伤为主 胃肠型（10-50Gy），频繁呕吐、腹泻、水样便或血样便等 脑型（10-50Gy），精神萎靡意识障碍、共济失调、抽搐、躁动等 外照射亚急性放射病 较长时间（数周到数月）受连续或间断较大剂量外照射，累积剂量大于1Gy，以造血功能障碍为基本病变。,97,慢性放射病 较长时间内连续或间断受到超剂量当量限值（0.05Sv）的外照射 主要表现为类神经症、自主神经功能紊乱、血液造血系统改变、消化功能障碍、生育功能受损等,98,(四) 影响电离辐射危害的因素,辐射的物理特性 辐射的电离密度和穿透力 剂量和剂量率 照射面积 机体因素 细胞分裂活动、分化程度,99,(五) 电离辐射防护,防护目标 防治肯定效应，降低随机效应发生率 防护原则 任何照射必须有正当的理由 辐射防护的最优化配置 遵守个人剂量当量限值的规定,100,外照射防护 屏蔽防护 距离防护 时间防护 内照射防护 防止放射性核素进入人体,辐射防护服,放射源容器安装防护罩,放射性废物储存罐,谢 谢！,101,