物理因素与健康(选修)

1、 物理性有害因素物理性有害因素 与健康与健康 中南大学公共卫生学院中南大学公共卫生学院 熊敏如熊敏如 Physical adverse factors & health 第一节第一节概概 述述 异常气象条件异常气象条件噪声噪声振动振动电磁辐射电磁辐射高温作业高温作业高气压作业高气压作业低气压作业低气压作业电离辐射电离辐射非电离辐射非电离辐射中暑中暑减压病减压病高原病高原病噪声聋噪声聋手臂振动病手臂振动病放射性疾病放射性疾病电光性眼炎、白内障电光性眼炎、白内障 1、工业接触、工业接触 如核电站的开发利用如核电站的开发利用 中国核电经中国核电经20年发展已初步建成浙江年发展已初步建成浙江秦

2、山、广东大亚湾、江苏电湾三个核电基秦山、广东大亚湾、江苏电湾三个核电基地，数十座核电站，并向国外出口。从环地，数十座核电站，并向国外出口。从环保和经济考虑核电将成为今后电源开发的保和经济考虑核电将成为今后电源开发的重要方向之一。重要方向之一。广东大亚湾核电站广东大亚湾核电站 2.办公现代化办公现代化 如移动电话、电脑操作如移动电话、电脑操作 3.室内室内(办公楼、商场、高新技术车间办公楼、商场、高新技术车间等）装修、家用电器使用等）装修、家用电器使用4.航天职业卫生问题航天职业卫生问题 高气压作业高气压作业 及其所致疾病及其所致疾病 第二节第二节 高气压作业高气压作业及其对健康的影响及其对健康

3、的影响海海拔拔气气压压海平面海平面0m10m 20m30m40m1t2t3t4t5t随随海海拔拔升升高高而而降降低低3Km以上高原、高山作业以上高原、高山作业潜水潜水潜函潜函地下深处地下深处总压总压=大气压大气压+附加压附加压潜深潜深10m/Pa增增1t高气压环境高气压环境低气压环境低气压环境caisson work 水下作业专用潜水下作业专用潜水设备（亦称水设备（亦称沉箱沉箱）。）。 用途用途水下建桥墩、隧道或在地下水位高的地带修水下建桥墩、隧道或在地下水位高的地带修筑地下铁道及深层基础工程筑地下铁道及深层基础工程基本构件基本构件铁制或钢筋混凝土制铁制或钢筋混凝土制底部敞开，沉入水下的工作室

4、。底部敞开，沉入水下的工作室。通道通道升降机升降机中央室（通道顶部）中央室（通道顶部）变压室（通道两侧）变压室（通道两侧） 使用规则使用规则进入潜函时需在变压室加压到和中央室进入潜函时需在变压室加压到和中央室气压相等才能打开闸门进入，工作完毕根据气压相等才能打开闸门进入，工作完毕根据减压法规减压法规定定在变压室逐渐减至正常气压，方能走出闸外。在变压室逐渐减至正常气压，方能走出闸外。 高压氧治疗过程与可能危害高压氧治疗过程与可能危害加压加压稳压稳压吸氧吸氧减压减压单人纯氧、多人压缩空气单人纯氧、多人压缩空气绝对气压绝对气压14t，单人自由，单人自由呼吸，多人面罩等压吸氧呼吸，多人面罩等压吸氧气压

5、伤气压伤氧中毒氧中毒减压病减压病加加压压过过程程减减压压过过程程气压伤气压伤减压病减压病氮麻醉、氧中毒氮麻醉、氧中毒常压环境（常压环境（1大气压）大气压）高压环境（高压环境（3大气压）大气压） 高高气气压压作作业业对对健健康康的的影影响响 从高气压作业环境转向常压和从高气压作业环境转向常压和（或）较低气压环境时，因减压过或）较低气压环境时，因减压过速，幅度过大，溶解于组织和血液速，幅度过大，溶解于组织和血液的氮气迅速气化形成气栓而导致的的氮气迅速气化形成气栓而导致的血液循环障碍性急、慢性疾病，称血液循环障碍性急、慢性疾病，称减压病（减压病（Decompression sickness)减压病的

6、发病机制减压病的发病机制减减压压过过程程减减 压压 病病常压环境（常压环境（1大气压大气压）高压环境（高压环境（3大气压）大气压） 空气组分空气组分N275%O221%其他其他O2等可溶性物质被组等可溶性物质被组织利用织利用N2脂溶惰性比例高不脂溶惰性比例高不被利用；以物理溶解被利用；以物理溶解状态溶于脂肪、类脂状态溶于脂肪、类脂质较多的组织和血液质较多的组织和血液内内脂肪、类脂质较多的脂肪、类脂质较多的组织和血液内呈物理组织和血液内呈物理溶解状态溶解状态N2迅速气化，迅速气化，形成气栓形成气栓，影响血液，影响血液循环，导致组织缺血循环，导致组织缺血缺氧缺氧 急性减压病多在数小急性减压病多在数

7、小时内发病。时内发病。 减压越快，发病越减压越快，发病越早，病情越重。早，病情越重。 皮肤奇痒伴灼热、蚁行感、皮肤奇痒伴灼热、蚁行感、出汗出汗皮肤皮肤轻症轻症皮下气肿皮下气肿大理石样斑纹大理石样斑纹重症重症 关节痛关节痛酸痛，跳动性、针刺或撕裂样剧痛酸痛，跳动性、针刺或撕裂样剧痛屈肢症（屈肢症（bends）关节运动受限关节运动受限:呈半屈曲状态呈半屈曲状态无菌性骨坏死无菌性骨坏死 神经、循环、呼吸功能障碍神经、循环、呼吸功能障碍 心肌、肺梗塞等心肌、肺梗塞等。 水面减压法水面减压法减压仓减压法减压仓减压法加压治疗加压治疗支持疗法支持疗法预防原则预防原则技术革新技术革新安全卫生教育安全卫生教育防

8、防治治原原则则沉井作业替代潜沉井作业替代潜函作业函作业武汉地铁武汉地铁2号线越江号线越江隧道首台隧道首台盾构机盾构机 隧道长度隧道长度3100米，双洞双线。米，双洞双线。采用的技术是采用的技术是盾构法盾构法，这个盾构机，这个盾构机号称地老虎，是一种带有护罩的专号称地老虎，是一种带有护罩的专用设备，利用尾部已装好的衬砌块用设备，利用尾部已装好的衬砌块作为支点向前推进，用刀盘切割土作为支点向前推进，用刀盘切割土体，同时排土和拼装后面的预制混体，同时排土和拼装后面的预制混凝土衬砌块。盾构是凝土衬砌块。盾构是19世纪初期发世纪初期发明，首先用于开挖英国伦敦泰晤士明，首先用于开挖英国伦敦泰晤士河水底隧道

9、。盾构机掘进的出碴方河水底隧道。盾构机掘进的出碴方式有机械式和水力式，以水力式居式有机械式和水力式，以水力式居多。水力盾构在工作面处有一个注多。水力盾构在工作面处有一个注满膨润土液的密封室。澎润土液既满膨润土液的密封室。澎润土液既用于平衡土压力和地下水压力，又用于平衡土压力和地下水压力，又用作输送排出土体的介质。用作输送排出土体的介质。盾构机替代地底深处作业盾构机替代地底深处作业 振动（振动（vibration）系指质点或物体在外力作）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）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。作往复运动或旋转运动。 振动

10、源振动源手部接触振动工具、手部接触振动工具、机械或加工部件机械或加工部件 局部振动（局部振动（segmental vibration） 手传振动手传振动（hand-transmitted vibration）手臂振动（手臂振动（hand-arm vibration） 经由人体足部或臀经由人体足部或臀部传导至全身部传导至全身 全身振动（全身振动（whole body vibration） 末梢神经末梢神经 末梢血管末梢血管肢端骨、肌肢端骨、肌手臂振动病（手臂振动病（hand-arm vibration disease） 振动综合征振动综合征(vibration syndrome)气锤病气锤病(p

11、neumatic hammer disease）职业性雷诺现象职业性雷诺现象(occupational Raynauds phenomenon ) 长期从事手传振动作业而引起的以手部末梢长期从事手传振动作业而引起的以手部末梢循环、手臂神经功能障碍为主，可能伴有手、臂循环、手臂神经功能障碍为主，可能伴有手、臂骨关节骨关节-肌肉损伤的疾病。其典型表现为肌肉损伤的疾病。其典型表现为 振动性白指（振动性白指（vibration-induced white finger，VWF） 1、定义、定义风钻工风钻工砂轮工砂轮工链锯工链锯工清砂工清砂工铆工铆工1.高发人群（人群间）高发人群（人群间）2.高发季节（

12、时间）高发季节（时间）冬春寒冷季节冬春寒冷季节 分布较广，高发于西北利亚、加拿大、北海道和我分布较广，高发于西北利亚、加拿大、北海道和我国东北等气候寒冷的地区。国东北等气候寒冷的地区。大量流行病大量流行病学调查发现学调查发现长江中下游长江中下游广大亚热带广大亚热带地区，甚至地区，甚至广东、云南广东、云南等热带地区等热带地区已有发病的已有发病的文献报告。文献报告。3.高发地区（空间）高发地区（空间）早期表现早期表现类神经征类神经征手部症状手部症状手麻、手痛、手胀、手僵手麻、手痛、手胀、手僵 典型表现典型表现振动性白指（振动性白指（vibration white finger,VWF）临床特点临床

13、特点一过性，即发作性手指变白一过性，即发作性手指变白受冷易被诱发受冷易被诱发实验室检查实验室检查皮温降低，复温时间延长皮温降低，复温时间延长振动觉、痛觉阈值升高振动觉、痛觉阈值升高前臂感觉和运动神传导速度减慢前臂感觉和运动神传导速度减慢远端潜伏时延长远端潜伏时延长肌电图：肌电图：神经源性损害神经源性损害其他其他 第第 四四 节节非电离辐射与健康非电离辐射与健康 1.电磁辐射电磁辐射 2.电离辐射电离辐射 3.非电离辐射非电离辐射 4.射频射频 交流电交流电交变电磁场交变电磁场 以波或粒子形式向外发射场以波或粒子形式向外发射场能能 电磁辐射电磁辐射据其生物学效应据其生物学效应电离辐射电离辐射非电

14、离辐射非电离辐射量子能量量子能量12ev，可，可引起生物组织电离引起生物组织电离。如如射线、射线、射射线和宇宙射线等线和宇宙射线等 高频淬火、熔炼、焊接高频淬火、熔炼、焊接 200KHz30MHz 木材、棉纱、纸张等的干燥木材、棉纱、纸张等的干燥 1030MHZ 微波导航、探测、通讯微波导航、探测、通讯(手手机等）机等） 、电视发射、电视发射 3300GHZ 微波加热、消杀灭医疗微波加热、消杀灭医疗应应 用用 880915MHZ，2450MHZ等等。接触机会接触机会 致热效应致热效应非致热效应非致热效应白内障、晶体老化、性功能障碍等白内障、晶体老化、性功能障碍等神经衰弱、白细胞减少、血脂增高神

15、经衰弱、白细胞减少、血脂增高可逆性可逆性微波作用靶器官：脑、眼、睾丸微波作用靶器官：脑、眼、睾丸微波作用大于高频微波作用大于高频临床特点临床特点 缩短接触时间缩短接触时间 化纤镀金属的导电布金属板或金属丝网吸化纤镀金属的导电布金属板或金属丝网吸收电磁波能；良好地线防二次辐射；非导体无收电磁波能；良好地线防二次辐射；非导体无屏蔽作用；仿真天线。屏蔽作用；仿真天线。 远距离操作，穿化纤镀金属的导电布制服；远距离操作，穿化纤镀金属的导电布制服；戴化纤镀金属的导电布眼罩或防微波专用眼镜戴化纤镀金属的导电布眼罩或防微波专用眼镜 波长波长100400nm的电磁波即的电磁波即紫外辐射（紫外辐射（ultrav

16、iolet radiation, UV），又称紫外线。），又称紫外线。 天然辐射源太阳天然辐射源太阳露天作业露天作业生产性热源生产性热源 温度达温度达1200以上的辐射源，如冶以上的辐射源，如冶炼炉（高炉、平炉等）炼炉（高炉、平炉等）其他其他光源光源电焊、气焊电焊、气焊探照灯、水银石英灯探照灯、水银石英灯碳弧灯碳弧灯 水银灯水银灯 紫外线的消毒工作紫外线的消毒工作 制板或摄影、雪地行军、野外勘制板或摄影、雪地行军、野外勘探、高原、高山作业等探、高原、高山作业等 波长波长250320nm紫外线照紫外线照射所致急性结膜角膜炎。射所致急性结膜角膜炎。2、临床表现、临床表现1、定义、定义3、治疗原则、

17、治疗原则4、预防、预防解痉止痛解痉止痛预防继发感染预防继发感染鲜乳汁、鲜乳汁、0.5地卡因、消炎痛地卡因、消炎痛 红外辐射（红外辐射（Infrared radiation）即红外线，亦称热射线。即红外线，亦称热射线。生物物理特性生物物理特性波段波段波长波长生物物理特性生物物理特性3 m1mm长波长波被皮肤吸收，只产被皮肤吸收，只产生热的感觉，生热的感觉，中波中波短波短波1400nm3 m被角膜及皮肤吸收；被角膜及皮肤吸收；7601400nm被组织吸收引起灼伤被组织吸收引起灼伤接触机会接触机会 凡温度高于绝对零度以上的物体都能发射凡温度高于绝对零度以上的物体都能发射红外线。物体温度愈高，辐射强度

18、愈大，其辐红外线。物体温度愈高，辐射强度愈大，其辐射波长愈短。自然界的红外线辐射源是太阳。射波长愈短。自然界的红外线辐射源是太阳。职业环境中常见红外辐作业职业环境中常见红外辐作业各类熔炉各类熔炉熔融状金属和玻璃熔融状金属和玻璃强红外线光源强红外线光源烘烤和加热设备等烘烤和加热设备等野外（尤其高原高空）作业人员受太阳野外（尤其高原高空）作业人员受太阳辐射影响辐射影响致致 热热 效效 应应全全 身身皮皮 肤肤眼眼 睛睛中中 暑暑睑缘炎、虹膜睑缘炎、虹膜上皮损伤、上皮损伤、白白内障内障、视网膜、视网膜黄斑灼伤黄斑灼伤红斑、红斑、色素沉色素沉着、急着、急性灼伤性灼伤 白内障患病率与白内障患病率与工种工

19、种的关系的关系 受检人数 患病人数（患病率） 冶炼铸造玻璃焊接锻造X射线357268116 8543528463（0.84）3（1.12）1（0.86）9（1.05）3（0.85）6（0.71） 白内障患病率与白内障患病率与工龄工龄的关系的关系510203030 9807314783452590（0）3（0.41）6 （1.26）8 （2.32）8 （3.09）工龄（年） 受检人数 患病人数（患病率） （p93/p296） 电离辐射与健康电离辐射与健康第第 五五 节节 量子能量水平大于量子能量水平大于12 ev，可使物体，可使物体产生电离的物质，即产生电离的物质，即电离辐射（电离辐射（ioni

20、zing radiation)与职业卫生有关的电离辐射有与职业卫生有关的电离辐射有X射线射线射线射线 粒子粒子粒子粒子中子（中子（n）来源来源 天然（宇宙射线、放射性矿物）人天然（宇宙射线、放射性矿物）人工辐射源工辐射源职业接触职业接触 核工业、放射性矿物开采、冶炼和加工、核工业、放射性矿物开采、冶炼和加工、核反应堆、核电站核反应堆、核电站 发生器（加速器、发生器（加速器、射线等）生产和使用、射线等）生产和使用、射线等的医用、工农业生产用各种辐射源射线等的医用、工农业生产用各种辐射源 放射性核素加工、生产和使用放射性核素加工、生产和使用 核素化合物、药物的合成、实验研究及诊疗核素化合物、药物的

21、合成、实验研究及诊疗应用应用 天然放射性核素伴生或共生矿生产，如磷肥、天然放射性核素伴生或共生矿生产，如磷肥、稀土矿、钨矿等开采和加工。稀土矿、钨矿等开采和加工。建筑材料建筑材料太空作业太空作业1.作用方式作用方式外照射外照射内照射内照射放射性核素体表污染放射性核素体表污染复合照射复合照射 体外照射，局部和全身照射，远离辐射体外照射，局部和全身照射，远离辐射源照射停止源照射停止 体内照射，源器官，经体内照射，源器官，经10半衰期脱变半衰期脱变作用可忽略作用可忽略2.辐射效应分类辐射效应分类随机效应随机效应(stochastic effect)确定效应确定效应(deterministic eff

22、ect) 效应几率与剂量相关，无阈，如致癌效效应几率与剂量相关，无阈，如致癌效应、遗传效应。应、遗传效应。 效应程度与剂量相关，有阈，如放射性效应程度与剂量相关，有阈，如放射性皮肤、血液、生殖损害等皮肤、血液、生殖损害等2.辐射效应类型辐射效应类型DNA电离辐射电离辐射 DNA突变突变体细胞突变体细胞突变生殖细胞突变生殖细胞突变 肿瘤肿瘤（致癌）（致癌） 畸胎畸胎 （致畸）（致畸） 显性致死显性致死（胚胎毒性）（胚胎毒性）遗传性疾患遗传性疾患（遗传毒性）（遗传毒性）随机效应随机效应(stochastic effect)确定效应确定效应(deterministic effect) 效应几率与剂量

23、相关，无阈，如致癌、遗传毒性效应几率与剂量相关，无阈，如致癌、遗传毒性效应程度与剂量相关，有阈，如皮肤、血液、生殖损害等效应程度与剂量相关，有阈，如皮肤、血液、生殖损害等 放射性疾病（放射性疾病（radiation sickness） 过量接触电离辐射所致全身性或局部性过量接触电离辐射所致全身性或局部性放射损伤的总称放射损伤的总称。我国法定职业性放射性疾我国法定职业性放射性疾病分为病分为外照射急性放射病外照射急性放射病外照射亚急性放射病外照射亚急性放射病外照射慢性放射病外照射慢性放射病内照射放射病内照射放射病放射性皮肤病等放射性皮肤病等11种种 外照射急性放射病外照射急性放射病(acute r

24、adiation sickness from external exposure) 一次或短时间一次或短时间(数日数日)内受到多次全身内受到多次全身照射，吸收剂量照射，吸收剂量(absorbed dose)达到达到lGy以以上外照射所引起的全身性疾病。上外照射所引起的全身性疾病。致病原因致病原因事故性照射和核炸事故性照射和核炸临床类型临床类型骨髓型、胃肠型、脑型骨髓型、胃肠型、脑型 骨髓型骨髓型最多见，白细胞数减少、感染性出血最多见，白细胞数减少、感染性出血胃肠型胃肠型 频繁呕吐、腹泻，水样便或血水便；失水，常致肠麻频繁呕吐、腹泻，水样便或血水便；失水，常致肠麻痹、肠套叠、肠梗阻等。痹、肠套叠

25、、肠梗阻等。脑型脑型 受照后短时出现精神萎靡，速转为意识障碍、共受照后短时出现精神萎靡，速转为意识障碍、共济失调、抽搐、躁动和休克济失调、抽搐、躁动和休克 外照射亚急性放射病外照射亚急性放射病(subacute radiation sickness from external exposure) 人体在较长时间人体在较长时间(数周到数月数周到数月)内受电离辐射连续或内受电离辐射连续或间断较大剂量外照射所致的一组全身性疾病。间断较大剂量外照射所致的一组全身性疾病。 造血功能障碍造血功能障碍 主要病理变化主要病理变化 造血组织破坏、萎缩、再生障碍造血组织破坏、萎缩、再生障碍 外照射慢性放射病外照射

26、慢性放射病(chronic radiation sickness from external exposure) 放射工作人员在较长时间连放射工作人员在较长时间连续或间断受到超当量剂量续或间断受到超当量剂量(dose equivalent) 的外照射所致以造血组的外照射所致以造血组织损伤为主的全身性疾病。织损伤为主的全身性疾病。 内照射放射病内照射放射病(internal radiation sickness) 大量放射性核素进入体内，作为放射大量放射性核素进入体内，作为放射源对机体照射而引起的全身性疾病。源对机体照射而引起的全身性疾病。 早在早在X射线发现不久就发现射线发现不久就发现铀矿工肺

27、癌铀矿工肺癌 镭接触工骨肉瘤镭接触工骨肉瘤 日本原子弹爆炸幸存者的长期随访研究日本原子弹爆炸幸存者的长期随访研究各种疾病医疗照射的群体白血病各种疾病医疗照射的群体白血病等等放射性工作者白血病放射性工作者白血病等等流行病学调查研究流行病学调查研究辐射致癌实验研究辐射致癌实验研究 电离辐射可诱发人类恶性肿瘤电离辐射可诱发人类恶性肿瘤主要依据主要依据 辐射对生殖细胞的损伤，从而辐射对生殖细胞的损伤，从而导致胚胎或子代先天畸形或引起流导致胚胎或子代先天畸形或引起流产、死产和不育。产、死产和不育。 效益必须明显大于风险效益必须明显大于风险 通过合理技术达到尽可能低的剂量通过合理技术达到尽可能低的剂量 水

28、平，避免不必要的照射水平，避免不必要的照射 必须保证个人受照剂量不超过相应接必须保证个人受照剂量不超过相应接触（全身均匀照射）年剂量当量触（全身均匀照射）年剂量当量 (防随机防随机效应效应)限值限值 ( mSV (毫希沃特毫希沃特) 放射工作人不得超过放射工作人不得超过 50 居民不得超过居民不得超过 1个人剂量当量限值个人剂量当量限值正当化理由正当化理由最优化方案最优化方案 2外照射防护三原则外照射防护三原则 必须具备有效的屏蔽设施，与必须具备有效的屏蔽设施，与辐射源保持一定的安全距离以及合辐射源保持一定的安全距离以及合理的工作时间。理的工作时间。 时间防护时间防护距离防护距离防护屏蔽防护屏

29、蔽防护 3内照射防护三原则内照射防护三原则 主要采取防止放射性核素经呼主要采取防止放射性核素经呼吸道、皮肤和消化道进入人体和环吸道、皮肤和消化道进入人体和环境的一系列相应措施境的一系列相应措施围封隔离围封隔离除污保洁除污保洁个体防护个体防护4.加强对放射源的管理加强对放射源的管理相关法律法规相关法律法规 1.跳水运动与视网膜损伤跳水运动与视网膜损伤 跳水“梦之队”为我们赢得鲜花与掌声的背后，是汗水和艰辛，还有伤痛的折磨和威胁。视网膜病变，就是跳水运动员的难言之痛。视网膜损伤是跳水运动员的职业病，不少人因此不得不告别泳池。视网膜损伤与跳水运动的特点密切相关，跳水时间越长发生眼底损害的可能性越大。

30、水面对眼部的长期反复冲击，可能使眼球挫伤，造成视网膜水肿、变形或出血坏死。在运动员入水的瞬间，由于受到水的巨大冲击力的影响，眼球发生变形，而玻璃体基底部组织因缺少弹性不能随眼球壁同步延伸，容易引起视网膜裂孔或脱落。此外，跳水池深度为5米，运动员出入水时压力改变较大，也会对眼球壁底产生抽吸作用，造成视网膜从脉络膜上剥离。 跳水运动员视网膜损伤的临床研究（摘要）跳水运动员视网膜损伤的临床研究（摘要）蓝育青，马国川，彭 蔚，等.国际眼科杂志 2008， 8（7）：1382目的目的:探讨跳水运动员发生眼底损伤的危险因素, 临床特点及其发生机制, 为跳水运动员视网膜脱离提供预警。方法方法:对广东省跳水运动员 85例 ( 170眼)进行系统眼部检查, 散瞳裂隙灯三面镜下观察视网膜损伤的特点, 寻找与跳水年龄和跳水年限的关系。结果结果: 47例 ( 55% )发生视网膜病变, 包括视网膜变白, 格子样变性、 视网膜变薄、 干性裂孔以及视网膜脱离等, 其中以视网膜变白和视网膜变性多见;视网膜病变发生的方位在 11 1点占 50 %、 在5 7点占 33%,在 8 10点占 10 %,2 4点占 7 %。跳水训练 2a即有可能发生视网膜损伤,且随着跳水时间的延长发生视网膜损伤的比例逐渐增高;视网膜损伤从 4岁至