物理因素及其对健康的影响
劳动卫生与环境卫生学系
第一节 概 述
? 在生产和工作环境中,经常存在着一些
物理性因素,如:热、声、力、光、电等,
对劳动者健康造成危害。
物理因素具有的特点
1,自然界中存在,在正常情况下,有些因素对人体无害。
如气温、可见光。
2,具有特定的物理参数,如表示气温的温度,振动的频率、
速度、加速度和轴向,电磁辐射单位面积 (或体积 )所产
生的能量或强度等。
3,有明确的来源,物理因素装置工作状态时,可以造成环
境污染,一旦装置停止工作,则相应的物理因素即消失。
4,物理因素强度一般不是均匀的,多以发生装置为中心,
向四周传播,如果没有阻挡,一般随距离增加呈指数关
系衰减。
5,有些物理因素,如噪声、微波等,可有连续波和脉
冲波两种存在状态,性质的不同使得这些因素对人
体危害的程度有所不同,
6,物理因素对人体的危害程度与物理参数不呈直线相
关关系,常表现为某一范围内是无害的,高于或低
于这一范围对人体可产生不良影响 。
7,脱离接触后体内没有接触因素的残留。不需要采用
“驱除”或“排出”有害因素的治疗方法。可用缩
短接触时间的办法来保护劳动者健康 。
第二节 不良气象条件
不良气象条件 包括:
? 气温
? 气湿
? 气流
? 气压
? 热辐射
一、高温作业
(一)高温作业定义
系指工业企业和服务行业工作地点具有生产性热源,
当室外实际出现本地区夏季室外通风设计计算温度
的气温时,其工作地点气温高于室外气温 2℃ 或 2℃
以上的作业。
1,生产性热源 --- 是指生产过程中能够散发热量的生产设备,产品和
工件等。
2,本地区夏季通风设计计算温度 --- 是指近十年本地区气象台正式记
录每年最热月中每日 13-14点的气温平均值。
(二)生产环境的气象条件及其特点,
1,气温:热源、人体散热、劳动强度。
2,气湿:相对湿度 > 80%称高气湿,相对湿度
<30%称低气湿。
3,气流:与生产热源有关,空气加热上升,造
成对流,温差大,气流强。
4,热辐射,指红外线及部分可视线。如各种熔
炉、开放的火焰、金属热源等。正辐射、负
辐射。
(三 )高温作业类型
? 1,高温, 强热辐射作业
? 气象特点:气温高, 热辐射强度大, 而相对湿度较低,
形成干热环境 。
? 冶金工业:炼焦, 炼铁, 轧钢等车间;
? 机械制造工业:铸造, 锻造, 热处理等车间;
? 陶瓷, 玻璃, 搪瓷, 砖瓦等工业:炉窑车间;
? 火力发电厂和轮船的锅炉间等 。
? 2,高温, 高湿作业
? 气象特点:高气温, 高气湿, 而热辐射强度不大, 形
成湿热环境 。
? 主要是由于生产过程中产生大量水蒸气或生产上要求
车间内保持较高的相对湿度所致 。
? 印染, 缫丝, 造纸等工业中液体加热或蒸煮时, 车间
气温可达 35℃ 以上, 相对湿度常达 90% 以上 。
? 潮湿的深矿井内气温可达 30℃ 以上, 相对湿度达 95%
以上 。
? 通风不良形成高温, 高湿和低气流的湿热环境 。
? 3,夏季露天作业
? 气象特点:中午前后气温升高, 形成高温,
热辐射的作业环境, 其持续时间较长 。
? 夏季的农田劳动, 建筑, 搬运等露天作业, 除
受太阳的辐射作用外, 还受被加热的地面和周
围物体放出的热辐射作用 。
(四 )高温对人体生理功能的影响
主要生理功能改变
? 体温调节
? 水盐代谢
? 循环系统
? 消化系统
? 神经系统
? 泌尿系统
? 1,体温调节
? 机体与环境的热平衡公式:
S= M- E± R± C1± C2
? S为热蓄积的变化,
? M为代谢产热,
? E为蒸发散热,
? R为经辐射的获热或散热,
? C1为对流的获热或散热,
? C2为传导的获热或散热 。
? 劳动时, 人体代谢产热量增大, 必须加强散热, 才能
保持热平衡 。
? 气温 30℃ 以下而周围物体温度低于皮肤温度时, 人体
主要通过对流和辐射散热 。 当气温升高到接近皮肤温
度时, 人体主要依靠汗腺蒸发散热 。 在气象条件诸因
素中, 气温和热辐射起主要作用 。
? 气温 35 ℃ 以下时, 体温多属正常范围 。
? 气温超过 35 ℃, 特别超过 38 ℃ 时, 体温升高显著增
多, 劳动强度增大时更为明显 。
? 体力劳动时,随劳动强度的增加和劳动时间的
延长,代谢产热不断增加使机体获热。热敏感
的下丘脑神经元发放冲动增加,导致皮肤血管
扩张,皮肤出汗。大量血液携带热由内脏流向
体表,热在皮肤经对流和蒸发散去,维持正常
体温。若环境温度高于皮肤温度 (35℃ ),机体只
能通过蒸发途径散热,湿热环境可降低蒸发散
热的效率。
? 2.水盐代谢
? 环境温度愈高,劳动强度愈大,人体出汗量则愈多。
大量出汗可致水盐代谢障碍,而影响劳动能力,甚至
造成水和电解质紊乱,导致热痉挛发生。出汗量是高
温作业者受热程度和劳动强度的综合指标。以一个工
作日出汗量 6L为生理最高限度,失水不应超过体重的
1.5%。体内缺盐时,尿中盐量减少,故测定尿盐量可
判断人体是否缺盐。尿盐量降至 5g/ 24h或 2g/ 8h(工
作日内 )以下时,则表示人体可能缺盐。
3.循环系统
? 高温作业时血管扩张,末梢循环血量增加,使
血液重新分配,大量出汗而丧失水分,细胞外
液减少,使血液浓缩,有效血容量下降,同时
由于劳动的需要,肌肉的血流量相应地增加,
这些因素都可使心脏活动增强,心跳加快,加
重心脏负担,久之使心脏代偿性肥大,甚至产
生病理状态。
4.消化系统
? 高温作业对唾液的分泌有明显的抑制作用, 使唾液中
的钾, 钠, 淀粉酶的含量降低;大量水和氯化钠的丧
失, 使胃液分泌减少, 胃液酸度降低 。 大量饮水使胃
酸稀释 。 而末梢循环血量增加可引起消化道血流减少
胃肠道的收缩和蠕动减弱, 吸收和排空速度减慢 。 唾
液分泌也明显减少, 淀粉酶活性降低 。 这些因素均可
引起食欲减退和消化不良, 胃肠道疾患增多, 且工龄
越长, 患病率越高 。
5.神经系统
? 高温作业可使中枢神经系统出现抑制, 肌肉
工作能力低下, 机体产热量因肌肉活动减少
而下降, 热负荷得以减轻 。 因此, 这种抑制
可看作是机体的保护性反应 。 但由于注意力,
肌肉工作能力, 动作的准确性与协调性及反
应速度降低, 表现出工作效率降低, 容易发
生工伤事故 。
6.泌尿系统
? 高温作业时, 大量水分经汗腺排出, 肾血流
量和肾小球过滤率下降, 经肾脏排出的尿液
大量减少, 有时达 85% 一 90% 。 高温对脑垂
体的作用使抗利尿激素分泌增加, 使尿液浓
缩, 加重肾脏负担 。 如不及时补充水分, 由
于血液浓缩使肾脏负担加重, 可致肾功能不
全, 尿中出现蛋白, 红细胞, 管型等 。
(五 )热适应
? 热适应 (heat acclimatization)是指人在热环境
工作一段时间后对热负荷产生适应的现象。同
等强度的劳动,热适应者出汗量增加,可增加
30%甚至 100%,汗液中无机盐含量减少 1/
10;皮温和中心体温先后降低;心率明显下降。
近年研究发现细胞在机体热适应后可合成一组
新的蛋白质 —— 热应激蛋白 (heat shock
protein,HSP),以保护机体免受高温的致死
性损伤。
(六 )中暑
? 中暑是高温环境下由于热平衡和 (或 )水盐代谢紊乱等
而引起的一种以中枢神经系统和 (或 )心血管系统障碍
为主要表现的急性热致疾病 (acute heat illness)。
? 1.致病因素
? 环境温度过高;湿度大, 风速小, 劳动强度过大, 劳
动时间过长是中暑的主要致病因素 。 过度疲劳, 睡眠
不足, 体弱, 肥胖, 尚未产生热适应都易诱发中暑 。
? 2.发病机制与临床表现
中暑按发病机制可分为三种类型:
? 热射病 (heatstroke,包括日射病 sun
stroke)
? 热痉挛 (heat cramp)
? 热衰竭 (heat exhaustion)
? (1)热射病:由于人体在热环境下,散热途径受
阻,体温调节机制紊乱所致。
? (2)热痉挛:由于大量出汗,体内钠、钾过量
丢失所致。主要表现为明显的肌肉痉挛,伴有
收缩痛。
? (3)热衰竭:在高温、高湿环境下,皮肤血流
的增加或血容量的相应不足,以导致脑部暂时
供血减少而晕厥。
3.中暑的诊断
? 根据职业史及体温升高, 肌痉挛或晕厥
等主要临床表现, 排除其他类似的疾病,
可诊断为职业性中暑 (参见 GBll508-89),
按临床症状的轻重可分为,
? (1)先兆中暑:劳动后出现头昏, 头痛, 口渴, 多
汗, 全身疲乏, 心悸, 注意力不集中和动作不协
调等症状, 体温正常或略有升高 。
? (2)轻症中暑:具备下列情况之一者, 诊断为轻症
中暑 。 ① 头昏, 胸闷, 心悸, 面色潮红, 皮肤灼
热; ② 有呼吸与循环衰竭的早期症状, 大量出汗,
面色苍白, 血压下降, 脉搏细弱而快; ③ 肛温升
高达 38,5℃ 以上 。
? (3)重症中暑:凡出现前述热射病, 热痉挛或热衰
竭的主要临床表现之一者, 可诊断为重症中暑 。
4.中暑的治疗
? 中暑的治疗原则:主要依据其发病机制和临床
症状进行对症治疗, 体温升高者应迅速降低体
温 。
? (1)轻症中暑:应使患者迅速离开高温作业环境,
到通风良好的阴凉处安静休息, 给予含盐清凉
饮料, 必要时给予葡萄糖生理盐水静脉滴注 。
? (2)重症中暑:
? ① 热射病:迅速采取降低体温, 维持循环呼吸功
能的措施, 必要时应纠正水, 电解质平衡紊乱 。
② 热痉挛:及时口服含盐清凉饮料, 必要时给予
葡萄糖生理盐水静脉滴注 。
? ③ 热衰竭:使患者平卧, 移至阴凉通风处, 口服
含盐清凉饮料, 对症处理 。 静脉给予盐水虽可促
进恢复, 但通常无必要, 也不必应用升压药, 尤
其对心血管疾病患者更应慎用, 以避免增加心脏
负荷, 诱发心衰 。
(七 )高温作业卫生标准
? 我国生产场所气象条件卫生标准以车间内外温差( ℃ )规
定了夏季车间工作地点的容许温度(表 -1)。
? 表 6-1 车间内工作地点夏季空气温度规定
? 当地夏季通风室外 工作地点与室外
计算温度( ℃ ) 温差( ℃ )
? 22及 22以下 < 10
? 23~ 28 < 9~ 4
? 29~ 32 < 3
? 33及 33以上 < 2
表 6-3 高温作业工作场所综合温度容许限值
体力劳动
强度指数
综合温度( ℃ )
< ℃ 地区 ≥℃ 地区
≤15 31 32
~ 20 30 31
~ 25 29 30
> 25 28 29
(八 ) 防暑降温措施
1,技术措施
? (1)合理设计工艺流程
? (2)隔热
? (3)通风降温
? ①自然通风 (natural ventilation)
? ②机械通风 (mechanical ventilation)
2.保健措施
? (1)供给饮料和补充营养
? (2)个人防护
? (3)加强医疗预防工作
3.组织措施
? 加强领导,改善管理,
? 严格遵照国家有关高温作业卫生标准、
《高温作业分级》和《防暑降温措施暂
行办法》搞好厂矿防暑降温工作。
二、低温作业
? (一 )低温作业对机体的影响
? 1,体温调节
? 2,中枢神经系统
? 3,心血管系统
? 4,体温过低
(二 )防寒保暖措施
? 1.做好防寒保暖工作
? 2.注意个人防护
? 3.增强耐寒体质