職業(yè)衛(wèi)生與醫(yī)學(xué)-第三章第三節(jié)

第五節(jié)物理因素及其危害職業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)醫(yī)學(xué)系王斌概述

在生產(chǎn)和工作環(huán)境中，經(jīng)常存在著一些物理性因素,如：熱、聲、力、光、電等，對勞動者健康造成危害。物理因素具有的特點

自然界中存在，在正常情況下，有些因素對人體無害。如氣溫、可見光。具有特定的物理參數(shù)，如表示氣溫的溫度，振動的頻率、速度、加速度和軸向，電磁輻射單位面積(或體積)所產(chǎn)生的能量或強度等。有明確的來源，物理因素裝置工作狀態(tài)時，可以造成環(huán)境污染，一旦裝置停止工作，則相應(yīng)的物理因素即消失。物理因素強度一般不是均勻的，多以發(fā)生裝置為中心，向四周傳播，如果沒有阻擋，一般隨距離增加呈指數(shù)關(guān)系衰減。有些物理因素，如噪聲、微波等，可有連續(xù)波和脈沖波兩種存在狀態(tài)，性質(zhì)的不同使得這些因素對人體危害的程度有所不同，物理因素對人體的危害程度與物理參數(shù)不呈直線相關(guān)關(guān)系，常表現(xiàn)為某一范圍內(nèi)是無害的，高于或低于這一范圍對人體可產(chǎn)生不良影響。脫離接觸后體內(nèi)沒有接觸因素的殘留。不需要采用“驅(qū)除”或“排出”有害因素的治療方法?？捎每s短接觸時間的辦法來保護勞動者健康。軍事意義上的高溫作業(yè)1812年6月，拿破侖60萬大軍在偷渡尼門河戰(zhàn)斗中，剛?cè)雵?，就遇到了酷暑，大批士兵中暑，馬匹死亡。49年8月，解放福州，很多官兵中暑，影響戰(zhàn)果擴大。美軍在侵越戰(zhàn)爭中，某營經(jīng)18天航行到達目的地，頭3天因中暑減員率達20%。據(jù)英軍估計，對熱帶不適應(yīng)的部隊，至少將有50%的人因過熱患病。在79年對越自衛(wèi)還擊戰(zhàn)中，某部在3月的一天急行軍時，中暑發(fā)病率為35.27%。我駐中越邊境部隊均時有中暑發(fā)生。一、高溫作業(yè)

（一）高溫作業(yè)定義

系指工業(yè)企業(yè)和服務(wù)行業(yè)工作地點具有生產(chǎn)性熱源，以本地區(qū)夏季通風(fēng)室外平均氣溫為參照基礎(chǔ)，其工作地點氣溫高于室外氣溫2℃或2℃以上的作業(yè)。

1.生產(chǎn)性熱源---是指生產(chǎn)過程中能夠散發(fā)熱量的生產(chǎn)設(shè)備，產(chǎn)品和工件等。

2.夏季通風(fēng)室外平均氣溫---是指近30年本地區(qū)氣象臺正式記錄每年最熱月中每日14點的氣溫平均值。

（二）生產(chǎn)環(huán)境的氣象條件及其特點：氣溫：大氣溫度、熱源、人體散熱、勞動強度。氣濕：相對濕度＞80%稱高氣濕，相對濕度<30%稱低氣濕。氣流：環(huán)境風(fēng)力、與生產(chǎn)熱源有關(guān)，空氣加熱上升，造成對流，還有通風(fēng)設(shè)備等造成。熱輻射：指紅外線及部分可視線。如各種熔爐、開放的火焰、金屬熱源等。正輻射、負輻射。熱輻射的強度以J/cm2*min表示。(三)高溫作業(yè)類型1．高溫、強熱輻射作業(yè)氣象特點：氣溫高、熱輻射強度大，而相對濕度較低，形成干熱環(huán)境。冶金工業(yè)：煉焦、煉鐵、軋鋼等車間；機械制造工業(yè)：鑄造、鍛造、熱處理等車間；陶瓷、玻璃、搪瓷、磚瓦等工業(yè)：爐窯車間；火力發(fā)電廠和輪船的鍋爐間等。2．高溫、高濕作業(yè)氣象特點：高氣溫、高氣濕，而熱輻射強度不大，形成濕熱環(huán)境。主要是由于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量水蒸氣或生產(chǎn)上要求車間內(nèi)保持較高的相對濕度所致。印染、繅絲、造紙等工業(yè)中液體加熱或蒸煮時，車間氣溫可達35℃以上，相對濕度常達90％以上。潮濕的深礦井內(nèi)氣溫可達30℃以上，相對濕度達95％以上。通風(fēng)不良形成高溫、高濕和低氣流的濕熱環(huán)境。3．夏季露天作業(yè)氣象特點：中午前后氣溫升高，形成高溫、熱輻射的作業(yè)環(huán)境，其持續(xù)時間較長。夏季的農(nóng)田勞動、建筑、搬運等露天作業(yè)，除受太陽的輻射作用外，還受被加熱的地面和周圍物體放出的熱輻射作用。我國暑熱氣候特點我國暑熱氣候分為：濕熱氣候和干熱氣候兩類：

濕熱氣候地域包括：長江以南的東南沿海的浙江、福建、廣東、海南、廣西、臺灣以及江蘇南部、云南南部和西南部海拔在1500m以下的谷地，統(tǒng)稱為熱帶地區(qū)，其濕熱氣候的主要特點是：

1．氣溫高、熱期長、輻射強：（1）氣溫常年較高，季節(jié)不明顯。各地年平均氣溫在20℃左右，最冷月均溫15℃左右，最熱月均氣溫在28℃左右，極端最高氣溫在35~41℃以上，氣溫年較差在13℃左右。夏季超過半年，春秋季將近半年，部分地區(qū)無冬季。（2）日輻射強（3）有些地區(qū)一日氣溫隨晴雨升降較明顯，海南、云南南部（開、景、思、河等）低谷地帶和臺灣南部有“四季皆是夏，一雨便成秋”之說。南海諸島則終年高溫。2．濕度大、雨水多（1）大部分地區(qū)有七個多月平均相對濕度（relativehumidity

，RH）在80%以上，沿海有些地區(qū)則終年高濕。（2）年降水量在1000~2900mm以上。10~3月為旱季，4~9月為雨季。雨季中有1/2~1/3天數(shù)下雨，有的地區(qū)雨季降水量占全年降水量的80~90%。3．雷暴多、臺風(fēng)頻襲：（1）全年雷暴天數(shù)約80~120天，海南、雷州半島、臺灣南部等高雷區(qū)可達130天，主要集中在5~10月間。（2）臺風(fēng)常年平均為9.7次，多發(fā)生在5~11月間，7~9月是臺風(fēng)登陸的盛期，約占全年總數(shù)的80%。

臺風(fēng)強度：12級（強臺風(fēng)）11~8級（臺風(fēng)）7~6級（熱帶低壓）干熱氣候地域：徐州、鄭州、西安一線以南的湘桂內(nèi)陸、江淮流域、秦嶺及其以南地區(qū)系熱帶、亞熱帶干熱氣候，夏季雖較短，但其炎熱程度超過沿海濕熱氣候。7、8月均氣溫超過30℃，湘南和四川盆地達34℃，極端最高氣溫可達41~44℃（如武漢、長沙、宜昌、重慶、南京、南昌、九江等地）；且風(fēng)小、rh仍在50%左右，故這些地區(qū)乃是我國夏季的酷熱中心。我國沙漠分布于新、青、寧、甘、內(nèi)、陜西及東北等9省，面積為109.5萬平方公里，占全國總面積的11.4%,主要集中在烏鞘嶺和賀蘭山以西，占全國沙漠總面積的85%。這些沙漠地區(qū)夏季是我國真正的干熱氣候地帶，其主要特點是：1．氣溫極高、太陽輻射極為強烈、日照長2．濕度小、雨量少、蒸發(fā)大3．烈風(fēng)多、風(fēng)力大：(四)高溫對人體生理功能的影響主要生理功能改變體溫調(diào)節(jié)水鹽代謝循環(huán)系統(tǒng)消化系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)1．

體溫調(diào)節(jié)機體與環(huán)境的熱平衡公式：S＝M－E±R±C1±C2S為熱蓄積的變化，M為代謝產(chǎn)熱，E為蒸發(fā)散熱，R為經(jīng)輻射的獲熱或散熱，C1為對流的獲熱或散熱，C2為傳導(dǎo)的獲熱或散熱。勞動時，人體代謝產(chǎn)熱量增大，必須加強散熱，才能保持熱平衡。氣溫30℃以下而周圍物體溫度低于皮膚溫度時，人體主要通過對流和輻射散熱。當(dāng)氣溫升高到接近皮膚溫度(35℃)時，人體主要依靠汗液蒸發(fā)散熱。在氣象條件諸因素中，氣溫和熱輻射起主要作用。氣溫35℃以下時，體溫多屬正常范圍。氣溫超過35℃，特別超過38℃時，體溫升高顯著增加，勞動強度增大時更為明顯。體力勞動時，隨勞動強度的增加和勞動時間的延長，代謝產(chǎn)熱不斷增加使機體獲熱。熱敏感的下丘腦神經(jīng)元發(fā)放沖動增加，導(dǎo)致皮膚血管擴張，皮膚出汗。大量血液攜帶熱由內(nèi)臟流向體表，熱在皮膚經(jīng)對流和蒸發(fā)散去，維持正常體溫。若環(huán)境溫度高于皮膚溫度(35℃)，機體只能通過蒸發(fā)途徑散熱，濕熱環(huán)境可降低蒸發(fā)散熱的效率。中心體溫38℃是高溫作業(yè)工人生理應(yīng)激體溫的上限值。Thermoregulation:ChannelsthatAreCooltotheCore35℃38℃2.水鹽代謝

環(huán)境溫度愈高，勞動強度愈大，人體出汗量則愈多。大量出汗可致水鹽代謝障礙，而影響勞動能力，甚至造成水和電解質(zhì)紊亂，導(dǎo)致熱痙攣發(fā)生。出汗量是高溫作業(yè)者受熱程度和勞動強度的綜合指標。以一個工作日出汗量6L為生理最高限度，失水不應(yīng)超過體重的1.5％。體內(nèi)缺鹽時，尿中鹽量減少，故測定尿鹽量可判斷人體是否缺鹽。尿鹽量降至5g／24h或2g／8h(工作日內(nèi))以下時，則表示人體可能缺鹽。作用機理臨床表現(xiàn)出汗

水、電解質(zhì)紊亂熱痙攣出汗量是綜合指標

6L/日(生理最高限度)尿鹽含量測定

體內(nèi)缺鹽指標(補充鹽分)3．循環(huán)系統(tǒng)

高溫作業(yè)時血管擴張，末梢循環(huán)血量增加，使血液重新分配，大量出汗而喪失水分，細胞外液減少，使血液濃縮，有效血容量下降，同時由于勞動的需要，肌肉的血流量相應(yīng)地增加，這些因素都可使心臟活動增強，心跳加快，加重心臟負擔(dān)，久之使心臟代償性肥大，甚至產(chǎn)生病理狀態(tài)。4．消化系統(tǒng)高溫作業(yè)對唾液的分泌有明顯的抑制作用，使唾液中的鉀、鈉、淀粉酶的含量降低；大量水和氯化鈉的喪失，使胃液分泌減少，胃液酸度降低。大量飲水使胃酸稀釋。而末梢循環(huán)血量增加可引起消化道血流減少胃腸道的收縮和蠕動減弱，吸收和排空速度減慢。唾液分泌也明顯減少，淀粉酶活性降低。這些因素均可引起食欲減退和消化不良，胃腸道疾患增多，且工齡越長，患病率越高。2006SciencestkeThermalGatingofTRPIonChannels:FoodforThought?5．神經(jīng)系統(tǒng)高溫作業(yè)可使中樞神經(jīng)運動控制系統(tǒng)出現(xiàn)抑制，肌肉工作能力低下，機體產(chǎn)熱量因肌肉活動減少而下降，熱負荷得以減輕。因此，這種抑制可看作是機體的保護性反應(yīng)。但由于注意力、肌肉工作能力、動作的準確性與協(xié)調(diào)性及反應(yīng)速度降低，表現(xiàn)出工作效率降低，容易發(fā)生工傷事故。6．泌尿系統(tǒng)高溫作業(yè)時，大量水分經(jīng)汗腺排出，腎血流量和腎小球過濾率下降，經(jīng)腎臟排出的尿液大量減少，有時達85％一90％。高溫對腦垂體的作用使抗利尿激素分泌增加，使尿液濃縮，加重腎臟負擔(dān)。如不及時補充水分，由于血液濃縮使腎臟負擔(dān)加重，可致腎功能不全，尿中出現(xiàn)蛋白、紅細胞、管型等。(五)熱適應(yīng)熱適應(yīng)(heatacclimatization)是指人在熱環(huán)境工作一段時間后對熱負荷產(chǎn)生適應(yīng)的現(xiàn)象。同等強度的勞動，熱適應(yīng)者出汗量增加，可增加30％甚至100％，汗液中無機鹽含量減少1／10；皮溫和中心體溫先后降低；心率明顯下降，每搏輸出量增加。近年研究發(fā)現(xiàn)細胞在機體熱適應(yīng)后可合成一組新的蛋白質(zhì)——熱應(yīng)激蛋白(heatshockprotein，HSP)，以保護機體免受高溫的致死性損傷。熱適應(yīng)（heatadaptation）世居或長期在熱環(huán)境中生活和勞動者的熱耐受能力比非世居者或短期進入熱環(huán)境者強的環(huán)境生理學(xué)現(xiàn)象。是指經(jīng)過若干世代的適應(yīng)性作用，對熱氣候條件已建立起來的非常鞏固的協(xié)調(diào)關(guān)系。其適應(yīng)性的建立不僅在于生理功能水平，而且在機體的外型形體、器官結(jié)構(gòu)也發(fā)生了適應(yīng)性變化，如：皮膚的顏色、汗腺的分布和密度、汗腺對溫度的敏感閾值等，使得熱適應(yīng)者具有良好的散熱功能。熱適應(yīng)具有可遺傳的特點，熱適應(yīng)者脫離溫?zé)岘h(huán)境一段時間后，這種對熱的適應(yīng)能力仍然保存。PossiblemechanismsGoodmutationEpigeneticschangeDNAMethylationHistonemodificationChromatinremodeling熱習(xí)服（heatacclimatization）是對熱環(huán)境不習(xí)慣的人，反復(fù)經(jīng)受環(huán)境熱負荷的作用，生理代償能力發(fā)揮，不適感消失，生理緊張狀態(tài)獲得暫時改善，對熱耐受能力提高的現(xiàn)象。隨著機體熱習(xí)服的發(fā)展，出汗功能將得到逐步增強，出汗體溫閾降低，出汗率增高，汗鹽減少，出汗蒸發(fā)散熱率升高，水鹽代謝趨于平衡；尤其是心血管功能得到顯著改善，心率明顯下降，心搏出量明顯增加，有效循環(huán)血量增多，從而使機體散熱功能加強，對熱的耐受力顯著提高。熱習(xí)服具有可產(chǎn)生、可加強鞏固、可減弱甚至脫失的特點。熱習(xí)服者一旦脫離熱環(huán)境一段時間，已獲得的熱耐受能力可逐漸低至習(xí)服前水平，即出現(xiàn)脫習(xí)服現(xiàn)象。Senay理論第一階段：原始反應(yīng)期。其主要特征是機體對熱的一種原始的反應(yīng)，這是一種非特異性的連續(xù)反應(yīng)。首先，心血管系統(tǒng)機能處于極大緊張，皮膚血管運動的調(diào)節(jié)達到最大，而汗分泌機制尚未參與反應(yīng)。隨后，皮膚血流量進一步增多，皮膚溫度上升，外周血管亦擴大，中心循環(huán)血量不足，心率急劇加快，血流加快，但此刻，出汗量尚不足以滿足蒸發(fā)散熱的需要，體溫可升至38℃以上，組織細胞代謝增強，氧耗量增加，呼吸急促，汗液水、電解質(zhì)丟失。其一方面導(dǎo)致血液濃縮，使心輸出量和血壓呈下降趨勢，另一方面可導(dǎo)致機體水、電解質(zhì)和酸堿平衡紊亂，并可引起腦組織供血不足和缺氧，使人感虛弱、頭暈、眼花、胸悶等自覺不適癥狀，行為常常可表現(xiàn)出共濟失調(diào)、反應(yīng)遲鈍、工作能力下降等，機體有可能發(fā)生熱性疾病，如熱虛脫和熱中暑。

第二階段：代償適應(yīng)期。在反復(fù)的熱作用下，機體強化了神經(jīng)、體液對熱的平衡調(diào)節(jié)，各系統(tǒng)器官之間產(chǎn)生了代償適應(yīng)性生理機能改變，建立起新的特異性綜合條件反射。其明顯特征是心血管系統(tǒng)的穩(wěn)定性得以提高，包括身體各部位循環(huán)量、血容量、組織間液容量及水鹽存儲機制在內(nèi)的循環(huán)機制得到全面調(diào)整，并在新的水平上達到一定程度的穩(wěn)定。汗液分泌機制進一步加強，皮膚的蒸發(fā)冷卻率增加，使皮膚溫度降低，從而使機體由內(nèi)向外的熱梯度加大，利于熱從體中心向體表的傳遞。這個階段，機體的有效蒸發(fā)散熱量逐步加大，使心血管的功能增強，直腸溫度和心率的增加幅度進行性降低，自覺癥狀減輕。第三個階段：調(diào)整鞏固期。各項適應(yīng)性機能趨于完善，新的機體熱反應(yīng)動力定型建成和鞏固。這個階段的突出特征是機體的汗液分泌機制進一步提高，汗蒸發(fā)率增高，循環(huán)機制及各種生理機制較第二階段更加協(xié)調(diào)和穩(wěn)定。機體與所處的熱環(huán)境在新的基礎(chǔ)上達到新的平衡，已能夠在熱環(huán)境中正常生活和勞動。(六)中暑中暑是高溫環(huán)境下由于熱平衡和(或)水鹽代謝紊亂等而引起的一種以中樞神經(jīng)系統(tǒng)和(或)心血管系統(tǒng)障礙為主要表現(xiàn)的急性熱致疾病(acuteheatillness)。1.致病因素環(huán)境溫度過高；濕度大、風(fēng)速小、勞動強度過大、勞動時間過長是中暑的主要致病因素。過度疲勞、睡眠不足、體弱、肥胖、尚未產(chǎn)生熱適應(yīng)都易誘發(fā)中暑。2．發(fā)病機制與臨床表現(xiàn)中暑按發(fā)病機制可分為三種類型：熱射病(heatstroke,包括日射病sunstroke)熱痙攣(heatcramp)熱衰竭(heatexhaustion)(1)熱射?。河捎谌梭w在熱環(huán)境下，散熱途徑受阻，體溫調(diào)節(jié)機制紊亂所致。體溫高達40度。(2)熱痙攣：由于大量出汗，體內(nèi)鈉、鉀過量丟失所致。主要表現(xiàn)為明顯的肌肉痙攣，伴有收縮痛。意識清楚，體溫多正常。(3)熱衰竭：在高溫、高濕環(huán)境下，皮膚血流的增加或血容量的相應(yīng)不足,以導(dǎo)致腦部暫時供血減少而暈厥。體溫正?；蛏愿摺?/p>

類型機理臨床表現(xiàn)(特征性)熱射病

(heatstroke)(包括日射病

Sunshock)強干熱型或濕熱型高溫作業(yè)

人體散熱受阻

體內(nèi)蓄熱,體溫升高突然發(fā)病過熱(>40oC)大量出汗閉汗,

皮膚干燥灼熱有明顯CNS癥狀脈搏無力,呼吸淺表類型機理臨床表現(xiàn)(特征性)熱痙攣

(heatcramp)干熱型高溫作業(yè)

大量出汗

鈉、鉀過量丟失

水/電解質(zhì)平衡失調(diào)

神經(jīng)肌肉自發(fā)性沖動

肌痙攣明顯的肌肉痙攣,疼痛體溫正常,神志清醒發(fā)病前大量出汗,口渴,尿少,可出現(xiàn)蛋白尿等類型機理臨床表現(xiàn)(特征性)熱衰竭

(熱暈厥,熱虛脫)(heatexhaustion/collapse)高氣溫、強熱輻射

外周血管擴張和失水

循環(huán)血量

腦部供血不良起病迅速,主要為CNS癥狀體溫不高或稍高面色蒼白,多汗，皮膚濕冷血壓下降,暈厥不引起循環(huán)衰竭3．中暑的診斷根據(jù)職業(yè)史及體溫升高、肌痙攣或暈厥等主要臨床表現(xiàn)，排除其他類似的疾病，可診斷為職業(yè)性中暑(參見GBZ41-2002)，按臨床癥狀的輕重可分為:(1)先兆中暑：勞動后出現(xiàn)頭昏、頭痛、口渴、多汗、全身疲乏，心悸、注意力不集中和動作不協(xié)調(diào)等癥狀，體溫正?；蚵杂猩摺?2)輕癥中暑：具備下列情況之一者，診斷為輕癥中暑。①頭昏、胸悶、心悸、面色潮紅、皮膚灼熱；②有呼吸與循環(huán)衰竭的早期癥狀，大量出汗、面色蒼白、血壓下降、脈搏細弱而快；③體溫升高達38．5℃以上。(3)重癥中暑：凡出現(xiàn)前述熱射病、熱痙攣或熱衰竭的主要臨床表現(xiàn)之一者，可診斷為重癥中暑。4．中暑的治療中暑的治療原則：主要依據(jù)其發(fā)病機制和臨床癥狀進行對癥治療，體溫升高者應(yīng)迅速降低體溫。(1)輕癥中暑：應(yīng)使患者迅速離開高溫作業(yè)環(huán)境，到通風(fēng)良好的陰涼處安靜休息，給予含鹽清涼飲料，必要時給予葡萄糖生理鹽水靜脈滴注。(2)重癥中暑：①熱射?。貉杆俨扇〗档腕w溫、維持循環(huán)呼吸功能的措施，必要時應(yīng)糾正水、電解質(zhì)平衡紊亂。②熱痙攣：及時口服含鹽清涼飲料，必要時給予葡萄糖生理鹽水靜脈滴注。③熱衰竭：使患者平臥，移至陰涼通風(fēng)處，口服含鹽清涼飲料，對癥處理。靜脈給予鹽水雖可促進恢復(fù)，但通常無必要，也不必應(yīng)用升壓藥，尤其對心血管疾病患者更應(yīng)慎用，以避免增加心臟負荷，誘發(fā)心衰。④降溫物理降溫藥物降溫（3）中醫(yī)療法：①針刺：高熱者針刺大錐、曲池等穴（強刺激），點刺十宣出血；昏迷抽搐者可刺人中、合谷、十宣、涌泉等穴；②耳針：耳針腎上腺區(qū)，點刺出血；③也可用大蒜汁、生姜汁適量滴鼻；④或肌注醒腦