Безопасность жизнедеятельности

Вопрос 33 Механические колебания. Их характеристика и воздействие на организм

Колебания — многократное повторение одинаковых или почти  одинаковых процессов, — сопутствуют  многим природн. процессам и явлениям, вызванным человеч. деят., — от простейших колебаний маятника до эл-магнитных  колебаний распростр. световой волны. Механич. колебания — это периодич. повторяющ. движения, вращательные или  воз-вратно постунательные. Это тепловые колебания атомов, биение сердца, колебания моста под ногами, земли от проезжающего рядом поезда. Любой процесс механич. колебаний можно свести к одному или нескольким гармонич. синусоидальн. колебаниям. Основн. параметры гармонич.колебания: амплитуда, равная макс. отклонению от положения равновесия (м); скорость колебаний (м/с); ускорение (м/ с2); период колебаний, равный времени одного полного колебания (с); частота колебаний, равная числу полных колебаний за единицу времени (Гц). 
Все виды техники, имеющие движущиеся узлы, транспорт — создают механич. колебания. Увеличение быстродействия и мощности техники привело к резкому повышению уровня вибрации. Вибрация — это малые механич. колебания, возникающие в упругих телах под воздействием перемен. сил. Так, электродвигатель передает на фундамент вибрацию, вызываемую неуравновеш. ротором. Идеально уравновесить элементы механизмов практически невозможно, поэтому в механизмах с вращающимися частями почти всегда возникает вибрация. Резонансная вибрация вагона возникает в результате близости частоты силы воздействия на стыках рельсов к собственной частоте вагона. Вибрация по земле распространяется в виде упругих волн и вызывает колебания зданий и сооружений. 
Вибрация машин может приводить к нарушению функционирования техники и вызвать серьезные аварии. Установлено, что вибрация является причиной 80% аварий в машинах, в частности, она приводит к накоплению усталостных эффектов вметаллах, появлению трещин. При воздействии вибрации на человека наиболее существенно то, что тело человека можно представить в виде сложной динамической системы. Многочисл. исследования показали, что эта динамическая система меняется в зависимости от позы человека, его состояния — расслабленности или напряженности — и других факторов. Для такой системы существуют опасные, резонансные частоты, и если внешние силы воздействуют на человека с частотами, близкими или равными резонансным, то резко возрастает амплитуда колебаний, как всего тела, так и отдельных его органов. Для тела человека в положении сидя резонанс наступает при частоте 4-6 Гц, для головы 20-30 Гц, для глазных яблок 60-90 Гц. При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин вызвать преждевременные роды. Колебания вызывают в тканях организма переменные механические напряжения. Изменения напряжения улавливаются множеством рецепторов и трансформируются в энергию биоэлектрич. и биохимич. процессов. Информация о действующей на человека вибрации воспринимается особым органом чувств — вестибулярным аппаратом. Вестибулярный аппарат располагается в височной кости черепа и состоит из преддверия и полукружных каналов, расположенных во взаимо перпендикулярных плоскостях. Вестибулярн. аппарат обеспеч. анализ положений и перемещений головы в пространстве, активизацию тонуса мышц и поддержание равновесия тела. В преддверии и полукружных каналах имеются рецепторы и эндолимфа (жидкость, заполняющая каналы и преддверие). При перемещении тела и движениях головы эндолимфа оказывает неодинаковое давление на чувствит. клетки. Поскольку полукружные каналы располагаются в трех взаимо перпендикулярных плоскостях, то при любом перемещении тела и головы возбуждаются нервные клетки разных отделов вестибулярного аппарата. Нервн. волокна, идущие от рецепторов вестибулярн. аппарата, образуют вестибулярн. нерв, который присоединяется к слуховому нерву и направляется в головн. мозг. В соответств. участке коры головного мозга в височной доле анализируются сигналы от рецепторов вестибулярного аппарата.

Вопрос 34 Вибрационная болезнь, причины возникновения, формы

Вибрация — это малые  механические колебания, возникающие  в упругих телах под воздействием переменных сил. Воздействие вибрации на организм человека определяется уровнем  виброскорости и виброускорения, диапазоном действующих частот, индивидуальными  особенностями человека. За нулевой  уровень виброскорости принята  величина 5 - 10~8 м/с, за нулевой уровень  колебательного ускорения принята  величина 3 - 10~4 м/с2, рассчитанные по порогу чувствительности организма.По способу передачи на человека вибрация подразделяется на: общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека; локальную, передающуюся через руки человека. Длительное воздействие вибраций ведет к вибрационной болезни, довольно распространенному профессиональному заболеванию. Важно знать, что в течении вибрационной болезни, в зависимости от степени поражения, различают четыре стадии. В первой, начальной стадии симптомы незначительны: слабо выраженная боль в руках, снижение порога вибрационной чувствительности, спазм капилляров, боли в мышцах плечевого пояса. 
Во второй стадии усиливаются боли в верхних конечностях, наблюдается расстройство чувствительности, снижается температура и синеет кожа кистей рук, появляется потливость. При условии исключения вибрации на первой и второй стадии лечение эффективно и изменения обратимы. Третья и четвертая стадии характеризуются интенсивными болями в руках, резким снижением температуры кистей рук. Отмечаются изменения со стороны нервной системы, эндокринной системы, сосудистые изменения. Нарушения приобретают генерализованный характер, наблюдаются спазмы мозговых сосудов и сосудов сердца. Больные страдают головокружениями, головными и загрудинными болями, изменения имеют стойкий характер, необратимы. 
Виброзащита человека представляет собой сложную проблему биомеханики. При разработке методов виброзащиты необходимо учитывать эмоциональное состояние человека, напряженность работы и степень его утомления. 
Основная мера защиты от вибрации — виброизоляция источника колебаний. Примером являются автомобильные и вагонные рессоры. Виброактивные агрегаты устанавливаются на виброизоляторах (пружины, упругие прокладки, пневматические или гидравлические устройства), защищающих фундамент от воздействий. 
Санитарные нормы и правила регламентируют предельно допустимые уровни вибрации, меры по снижению вибрации и лечебно-профилактические мероприятия. Санитарными правилами предусматривается ограничение продолжительности контакта человека с виброопасным оборудованием. Биологическая активность вибрации используется для лечебных целей. Известно, что факторы, действующие на живые объекты, вызывают, в зависимости от интенсивности действия, противоположные по значению явления: стимуляцию биопроцессов или их угнетение. Правильно дозированные вибрации определенных частот не только не вредны, но, напротив, увеличивают активность жизненно важных процессов в организме. 
При кратковременном действии вибрации наблюдается снижение болевой чувствительности. Специальный вибромассажер снимает мышечную усталость и применяется для ускорения восстановительных нервно-мышечных процессов у спортсменов.

Вопрос 35 Акустические колебания, их характеристика и воздействие на организм

Механич. колебания в упругих  средах вызывают распространение в  этих средах упругих волн, называемых акустич. колебаниями. Энергия от источника  колебаний передается частицам среды. По мере распространения волны частицы  вовлекаются в колебат. движение с частотой, равной частоте источника  колебаний, и с запаздыванием  по фазе, зависящем от расстояния до источника и от скорости распространения волны. Расстояние между двумя ближайш. частицами среды, колеблющимися в одной фазе, называется длиной волны. Длина волны — это путь, пройденный волной за время, равное периоду колебаний.Скорость звука в воздухе при нормальных условиях составляет 330 м/с, в воде около 1400 м/с, в стали порядка 5000 м/с. При восприятии человеком звуки различают по высоте и громкости. Высота звука определяется частотой колебаний: чем больше частота колебаний, тем выше звук. Однако субъективно оцениваемая громкость возрастает гораздо медленнее, чем интенсивность звуковых волн. Для сравнит. оценки можно указать, что средний уровень громкости речи составляет 60 дБ, а мотор самолета на расстоянии 25 м производит шум в 120 дБ. Миним. интенсивность звуковой волны, вызывающая ощущение звука, называется порогом слышимости. Порог слышимости у разных людей различен и зависит от частоты звука. Интенсивн. звука, при которой ухо начинает ощущать давление и боль, называется порогом болевого ощущения. На практике в качестве порога болевого ощущения принята интенсивность звука140 дБ.Шум — совокупность звуков различн. частоты и инт-сти, беспорядочно изменяющихся во времени. Для нормальн. существования, чтобы не ощущать себя изолированным от мира, человеку нужен шум в 10—20 дБ. Развитие техники и промышленного производства сопровождалось повышением уровня шума, воздействующего на человека. По частотному диапазону шумы подразделяются на низкочастотн. — до 350 Гц среднечастотн. 350—800 Гц и высокочастотн. — выше 800 Гц. 
По характеру спектра шумы бывают широкополосные, с непрерывным спектром и тональные, в спектре которых имеются слышимые тона. 
По временным характеристикам шумы бывают постоян., прерывист., импульсн., колеблющ. во времени.Звуковое давление - это среднее по времени избыточн. давление на препятствие, помещ. на пути волны. Для практических целей удобной является характеристика звука, измеряемая в децибелах. Для оценки различных шумов измеряются уровни звука с помощью шумомеров.Для оценки физиологич. воздействия шума на человека используется громкость и уровень громкости. Шум оказывает вредное воздействие на организм человека, особенно на ЦНС, вызываяпереутомление и истощение клеток головного мозга. Под влиянием шума возникает бессонница, быстро развивается утомляемость, понижается внимание, снижается общая работоспособность и производ-сть труда. Длит. воздействие на организм шума и связанные с этим нарушения со стороны центральной нервной системы рассматриваются как один из факторов, способствующ. возникновению гипертонич. болезни.Под влиянием шума возникают явления утомления слуха и ослабления слуха. Эти явления с прекращением шума быстро проходят. Если же переутомлениеслуха повторяется систематически в течение длит. срока, то развивается тугоухость. Так, кратковрем. воздейств. уровня 120 дБ (рев самолета), не приводит к необратимым последствиям. Длительн. воздействие шума 80—90 дБ приводит к профессиональной глухоте. Тугоухость — стойкое понижение слуха, затрудняющее восприятие речи окружающих в обычных условиях. Оценка состояния слуха производится с помощью аудиометрии. Аудиометрия — изменение остроты слуха, — проводится с помощью спец. электроакустич. аппарата — аудиометра.  
Уровень шума нормируется санитарными нормами и государственными стандартами и не должен превышать допустимых значений.

Вопрос 36 Ионизация атмосферы, характеристика, значение для человека

Ионизация, образование положительных  и отрицательных ионов и свободных  электронов из электрически нейтральных  атомов и молекул. Ионизация атмосферы - образование положительных и  отрицательных ионов (атмосферных  ионов) и свободных электронов в  атмосферном воздухе под воздействием солнечной радиации. В результате ионизации атмосферный воздух приобретает  электропроводность и особые целебные свойства.  
 
ИОНИЗАТОРЫ АТМОСФЕРЫ — агенты, под действием к-рых в атмосфере образуются ионы. Главнейшими И. а. являются излучения радиоактивных веществ, космич. лучи, ультрафиолет. и корпускулярные излучения Солнца. Действие излучений радиоактивных веществ, находящихся в земной коре, невелико и ограничивается тонким приземным слоем атмосферы. Основная роль принадлежит радиоактивным веществам, содержащимся в самой атмосфере и поступающим в неё с поверхности суши; поэтому число ионов, образующихся под действием радиоактивных излучений, наиболее велико над сушей. Вблизи земной поверхности оно составляет в среднем 8—10 пар ионов в 1 см3 за 1 сек; это число уменьшается над океанами и с высотой, приближаясь к нулю посреди океанов и на высоте 4—5 км. Под действием космич. лучей на уровне моря у земной поверхности почти независимо от времени и места образуется 1,5—1,7 пар ионов в 1 см3 за 1 сек. С высотой интенсивность новообразования увеличивается, и наибольшее число ионов образуется на высоте ок. 14—15 км. С высоты в несколько десятков километров и выше основную роль в ионизации атмосферы играет третий из указанных ионизаторов — ультрафиолетовые лучи Солнца очень малой длины волны,а также корпускулярн. лучи Солнца, под влиянием к-рых образуется ионосфера. 
Атмосфера состоит из электрических зарядов, или ионов, которые производит земная кора - из солнечной радиации, а также из воздушного слоя, собственно основного составляющего атмосферы. Эти молекулы способны воздействовать на наш организм, а именно: отрицательные заряды оказывают благотворное действие, положительные наносят вред. Положительные заряды влияют на вещество надпочечников, активизируя секрецию серотонина и гистамина. Эти гормоны могут спровоцировать различные нарушения в работе систем нашего организма. Так, серотонин создает предрасположенность к депрессии, раздражительности, головным болям и бессоннице. Возникает повышенная свертываемость крови, и у людей страдающих гипертонией, повышается артериальное давление, в связи с чем может наступить гипертонический криз и другие сосудистые расстройства. Со стороны дыхательной системы отмечаются спазмы бронхов у тех, кто предрасположен к астме. Кроме того, положительные ионы способны подавлять секрецию эндорфинов, веществ, помогающих нам преодолевать боль и чувство усталости. В нормальных условиях производится в равном количестве как положительных, так и отрицательных ионов, однако пятно загрязнений атмосферы высвобождает большое количество положительных зарядов. Дождь создает отрицательные ионы.

Вопрос 37 Ультрафиолетовое излучение, действие на организм

Ультрафиолетовое излучение  не воспринимается органом зрения. Жесткие ультрафиолетовые лучи с  длиной волны менее 290 нм задерживаются  слоем озона в атмосфере. Лучи с длиной волны более 290 нм, вплоть до видимой области, сильно поглощаются  внутри глаза, особенно в хрусталике, и лишь ничтожная доля их доходит  до сетчатки. Ультрафиолетовое излучение  поглощается кожей, вызывая покраснение (эритему) и активизируя обменные процессы и тканевое дыхание. Под  действием ультрафиолетового излучения  в коже образуется меланин, воспринимающийся как загар и защищающий организм от избыточного проникновения ультрафиолетовых лучей. 
Ультрафиолетовое излучение может привести к свертыванию (коагуляции) белков и на этом основано его бактерицидное действие. Профилактическое облучениепомещений и людей строго дозированными лучами снижает вероятность инфицирования. Недостаток ультрафиолета неблагоприятно отражается на здоровье, особенно в детском возрасте. От недостатка солнечного облучения у детей развивается рахит, у шахтеров появляются жалобы на общую слабость, быструю утомляемость, плохой сон, отсутствие аппетита. Это связано с тем, что под влиянием ультрафиолетовых лучей в коже из провитамина образуется витамин Д, регулирующий фосфорно-кальциевый обмен. Отсутствие витамина Д приводит к нарушению обмена веществ. В таких случаях (например, во время полярной ночи на крайнем Севере) применяется искусственное облучение ультрафиолетом как в лечебных целях, так и для общего закаливания организма. 
Избыточное ультрафиолетовое облучение во время высокой солнечной активности вызывает воспалительную реакцию кожи, сопровождающуюся зудом, отечностью, иногда образованием пузырей и рядом изменений в коже и в более глубоко расположенных органах. 
Длительное действие ультрафиолетовых лучей ускоряет старение кожи, создает условия для злокачественного перерождения клеток. 
Ультрафиолетовое излучение от мощных искусственных источников (святящаяся плазма сварочной дуги, дуговой лампы, дугового разряда короткого замыкания и т. п.) вызывает острые поражения глаз — электроофтальмию. Через несколько часовпосле воздействия появляется слезотечение, спазм век, резь и боль в глазах, покраснение и воспаление кожи и слизистой оболочки век. Подобное явление наблюдается также в снежных горах из-за высокого содержания ультрафиолета в солнечном свете. 
В производственных условиях устанавливаются санитарные нормы интенсивности ультрафиолетового облучения, обязательным является применение защитных средств (очки, маски, экраны) при работе с ультрафиолетом.