Приложение 1 (справочное). Биологическое действие ведущих вредных факторов производственной среды (пыль, шум, вибрация, микроклимат) на организм работающих

Приложение 1 (справочное)

Биологическое действие ведущих вредных факторов производственной среды (пыль, шум, вибрация, микроклимат) на организм работающих

Настоящее приложение носит информационный характер и предназначено прежде всего для инженерно-технических работников, от деятельности которых зависит сохранение здоровья работающих. Если Правила безопасности в основном должны обеспечивать защиту жизни и предотвращение увечья работающих от травм, то Санитарные правила и нормы призваны реализовывать конституционное право граждан на сохранение здоровья в процессе трудовой деятельности путем защиты их от вредных производственных факторов. Угольная промышленность занимает первое место в России по профессиональной заболеваемости, показатели которой превышают средние по стране уровни в 7 и более раз, причем в последние годы отмечается ее постоянный рост.

Основными вредными факторами производственной среды, определяющими формирование профессиональной заболеваемости в угольной промышленности, являются пыль различного состава, шум, вибрация и неблагоприятный микроклимат. Высокие концентрации пыли и длительный контакт с ними приводят к развитию наиболее тяжелых профессиональных заболеваний (пневмокониозы, пылевой бронхит) с высокой инвалидизацией и преждевременной смертью работающих. Они составляют приблизительно 35% от всех вновь выявляемых профессиональных заболеваний в угольной промышленности. Воздействие высоких уровней шума приводит к развитию профессиональной тугоухости, которая составляет приблизительно 10%, а также к развитию шумовой болезни. Высокие уровни вибрации, передающейся на человека, приводят к возникновению вибрационной болезни - тяжелого профессионального заболевания, которое составляет приблизительно 30%.

Воздействие неблагоприятного микроклимата, как охлаждающего, так и нагревающего, оказывает вредное влияние на организм, способствуя ухудшению самочувствия, понижению работоспособности и нарушению здоровья. Неблагоприятный микроклимат усугубляет также действие других неблагоприятных производственных факторов и физического перенапряжения.

Таким образом более 75% вновь регистрируемых профессиональных заболеваний связано с воздействием на организм работающих повышенных уровней ведущих вредных факторов.

1. Пыль как профессиональная вредность

1.1. Длительное воздействие повышенных концентраций пыли приводит к возникновению тяжелых профессиональных заболеваний органов дыхания - пневмокониозов и пылевого бронхита.

1.2. Нозологическая форма пневмокониозов (от латинских слов pneumon - легкие и conia - пыль) определяется вещественным составом аэрозолей. В угольной промышленности распространены силикоз (наиболее тяжелое заболевание) от воздействия пыли с высоким содержанием диоксида кремния, антракоз от воздействия угольной пыли и антракосиликоз от воздействия угольно-породной пыли.

1.3. Ведущим фактором в развитии пневмокониозов является количество пыли, накопившейся в легких. Основными факторами, влияющими на поступление пылевых частиц в организм и их задержку в органах дыхания, являются концентрация пыли в ингалируемом воздухе и время ее воздействия, размеры частиц (дисперсность), их плотность (удельный вес), растворимость, объем дыхания в зависимости от тяжести труда, а также индивидуальная чувствительность организма.

1.4. Механизм первичной задержки частиц в органах дыхания в основном определяется инерционным и гравитационным осаждением, а также диффузией. Задержка частиц в различных отделах органов дыхания в основном определяется их дисперсностью и аэродинамическим диаметром.

1.5. При сравнении результатов биологического действия аэрозольных частиц различной формы, размеров, минерального и химического состава их величину выражают через эквивалентный диаметр сферических частиц на основе равных объемов, масс или аэродинамических свойств. Наибольшее употребление имеет условная единица, называемая аэродинамическим диаметром, характеризующим количественные показатели первичного отложения неволокнистых частиц с диаметром более 0,5 мкм за счет гравитационного и инерционного эффектов.

1.6. Развитие пневмокониозов определяется накоплением в альвеолах легких пылевых частиц с аэродинамическим диаметром приблизительно 2,5 мкм. Более крупные частицы диаметром до 8 мкм проникают в альвеолы здорового человека в небольшом количестве, составляя несколько процентов от ингалируемых частиц, однако они гораздо медленнее выводятся из легких. Наименьшее отложение в альвеолярной ткани характерно для частиц менее 0,5 мкм.

1.7. Следствием накопления пыли в легких является развитие пневмокониоза-стадийного прогрессирующего процесса формирования фиброза с комплексом воспалительных и компенсаторно-приспособительных реакций в бронхах и легочной ткани. Результатом этих изменений является дыхательная, а в поздних тяжелых стадиях заболевания - сердечная недостаточность.

1.8. Аэрозольные частицы диаметром 10 мкм и более оседают в основном в бронхах здорового человека и являются одной из основных причин развития профессионального пылевого бронхита.

1.9. Интермиттирующий и постоянный характер воздействия пылевого фактора при одинаковой пылевой нагрузке на легкие имеют различное значение. При интермиттирующем воздействии и наличии пиковых концентраций, превышающих средние в 5 и более раз, скорость выведения пыли из легких уменьшается, что приводит к более выраженному фиброгенному действию. Поэтому величина пиков концентраций пыли и продолжительность их действия должны быть ограничены.

1.10. Помимо профессиональных заболеваний воздействие на организм работающих высоких концентраций пыли приводит к развитию профессионально обусловленных хронических неспецифических заболеваний легких и верхних дыхательных путей.

2. Биологическое действие шумов

2.1. Шум, являясь общебиологическим раздражителем, может влиять на все органы и системы организма, вызывая разнообразные физиологические изменения. Проявления ущерба здоровью могут быть условно подразделены на специфические, наступающие в звуковом анализаторе, и неспецифические, возникающие в других органах и системах. Основная роль в развитии болезни и, в первую очередь, в поражении органа слуха, принадлежит интенсивности шума.

Изменения в центральной нервной системе наступают значительно раньше, чем нарушения в звуковом анализаторе. Шум, воздействуя как стресс-фактор, вызывает изменение реактивности центральной нервной системы, следствием чего являются расстройства регулируемых функций органов и систем организма.

2.2. Кроме интенсивности особенности биологического действия шума определяет его спектр. Более неблагоприятное влияние оказывают высокие частоты (выше 1000 Гц, по сравнению с низкими - 31,5-125 Гц). К биологически более агрессивному шуму относят и импульсный шум, возникающий от ударных процессов (погрузка, грохочение и др.).

2.3. Орган слуха выполняет две функции: обеспечивает организм сенсорной информацией, что позволяет ему приспособиться к окружающей обстановке, и обеспечивает самосохранение, т.е. противостоит повреждающему действию акустического сигнала. В условиях шума обе эти функции вступают в противоречие. С одной стороны, слух должен обладать высокой разрешающей чувствительностью к несущим информацию сигналам, с другой, с целью приспособления к шуму, слуховая чувствительность должна снижаться. Исходя из этого, организм вырабатывает "компромиссное решение", выражающееся в виде снижения слуховой чувствительности, временного смещения порога слуха (ВСП), т.е. "внутренней" адаптации организма в целом.

2.4. Механизм развития тугоухости при действии шумов сложен. При этом временное понижение слуха превращается в постоянное, диагностируемое, как нейросенсорная профессиональная тугоухость. Шум способствует также более быстрому развитию утомления, что, в свою очередь, ведет к снижению производительности труда, способствует повышению общей и профессиональной заболеваемости и травматизма.

2.5. Результаты многолетних клинических наблюдений и обследований больших групп рабочих дают основание считать шумовую болезнь самостоятельной формой профессиональной патологии. Шумовая болезнь - это общее заболевание организма с преимущественным поражением органа слуха, центральной нервной и сердечно-сосудистой систем.

3. Биологическое действие вибраций

3.1. В зависимости от способа передачи на человека различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека. Локальная вибрация передается через руки. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих органов машин, может быть отнесена к локальной вибрации.

3.2. К факторам, усугубляющим воздействие на человека вибрации, относится шум высокой интенсивности (80-95 дБ(А)), неблагоприятные условия микроклимата, пониженное и повышенное атмосферное давление и др. При работе с пневматическими ручными машинами имеет место охлаждение рук отработанным воздухом и холодным металлом корпуса машины. Неблагоприятные микроклиматические условия труда могут иметь место в подземных и открытых горных выработках, обогатительных фабриках. Особенно сказываются неблагоприятные климатические условия Крайнего Севера, Дальнего Востока и других регионов с преобладающим воздействием низких температур.

3.3. Существенным фактором, усугубляющим воздействие вибрации на организм человека при работе с ручными машинами, является статическое мышечное напряжение. При работе с отбойными молотками и перфораторами осевое усилие нажатия на инструмент во время рабочей операции доходит до 300 Н и более. При бурении горизонтально или вверх максимальное усилие, которое в состоянии развить работающий, составляет 180-230 Н. При направлении инструмента вниз значительные усилия осуществляются совместно мышцами верхних конечностей, туловища и ног.

3.4. Действие вибрации определяется характером ее распространения по телу человека, которое рассматривается как сочетание масс с упругими элементами. У стоящего человека - это все туловище с нижней частью позвоночника и тазом, у сидящего - верхняя часть туловища в сочетании с верхней частью позвоночника.

3.5. Особенности воздействия производственной вибрации определяются частотным спектром, т.е. распределением по частотам энергии колебаний. Ручные машины, вибрация которых имеет максимальные уровни в низкочастотной части спектра, вызывают вибрационную патологию с преимущественным поражением нервно-мышечного и опорно-двигательного аппаратов. При работе ручными машинами, вибрация которых имеет максимальный уровень энергии в высокочастотной области спектра, возникают, главным образом, сосудистые расстройства с наклонностью к спазму периферических сосудов.

3.6. При воздействии общей вибрации разных параметров имеет место различная степень выраженности изменений в центральной и вегетативной нервной системе, сердечно-сосудистой системе, обменных процессах, вестибулярном аппарате.

3.7. У водителей тяжелых машин, скреперистов, бульдозеристов, экскаваторщиков вибрационная болезнь возникает в результате воздействия общей и локальной вибрации. На фоне общего поражения нервной системы наблюдаются вегетативно-сосудистые, вестибулярные и корешковые расстройства.

4. Производственный микроклимат, его влияние на человека

4.1. Микроклимат представляет собой комплекс физических факторов, обусловливающих теплообмен человека с окружающей средой, его тепловое состояние и влияющих на самочувствие, здоровье, работоспособность. Тепловое состояние человека по степени напряжения реакций терморегуляции, влияния на показатели работоспособности и здоровье подразделяется на оптимальное, допустимое, предельно-допустимое. Показателями микроклимата являются температура, относительная влажность, скорость движения воздуха и тепловое излучение.

4.2. Роль микроклимата в жизнедеятельности человека предопределяется тем, что последняя может нормально протекать лишь при условии сохранения температурного гомеостаза организма, который достигается за счет системы терморегуляции и усиления деятельности других функциональных систем: сердечно-сосудистой, выделительной, эндокринной, а также систем, обеспечивающих энергетический, водно-солевой и белковый обмены. Напряжение в функционировании перечисленных систем, обусловленное воздействием неблагоприятного микроклимата, может сопровождаться ухудшением здоровья, которое усугубляется воздействием на организм других вредных производственных факторов (вибрация, шум, химические вещества и др.).

4.3. Термостабильность состояния организма, обеспечиваемая равенством теплопродукции и суммарной теплоотдачей, не является единственным условием теплового комфорта человека. Должны быть соблюдены и другие условия, касающиеся регламентации доли теплоотдачи за счет испарения влаги с поверхности кожи (не более 30%), а также средневзвешенной температуры кожи и температуры кожи на отдельных участках поверхности тела.

4.4. Микроклимат по степени его влияния на тепловой баланс человека подразделяется на нейтральный, нагревающий, охлаждающий.

Нейтральный микроклимат - такое сочетание его составляющих, которое при воздействии на человека в течение рабочей смены обеспечивает тепловой баланс организма, разность между величиной теплопродукции и суммарной теплоотдачей находится в пределах -+2 Вт, доля теплоотдачи испарением влаги не превышает 30%.

Охлаждающий микроклимат - сочетание параметров, при котором имеет место превышение суммарной теплоотдачи в окружающую среду над величиной теплопродукции организма, приводящее к образованию общего и/или локального дефицита тепла в теле человека (>2 Вт).

Нагревающий микроклимат - сочетание его параметров, при котором имеет место изменение теплообмена человека с окружающей средой, проявляющееся в накоплении тепла в организме (>2 Вт) и/или в увеличении доли потерь тепла испарением влаги (>30%).

4.5. Влияние охлаждающего микроклимата определяется тем, что в ходе эволюционного развития человек не выработал устойчивого приспособления к холоду. Его биологические возможности в сохранении температурного гомеостаза весьма ограничены. Охлаждающий микроклимат способствует возникновению сердечно-сосудистой патологии, приводит к обострению язвенной болезни, радикулита, обуславливает возникновение заболеваний органов дыхания. Охлаждение человека как общее, так и локальное (особенно кистей) способствует изменению его двигательной реакции, нарушает координацию и способность выполнения точных операций, вызывает тормозные процессы в коре головного мозга, что может быть причиной возникновения различных форм травматизма. При локальном охлаждении кистей снижается точность выполнения рабочих операций. Работоспособность уменьшается на 1,5% на каждый градус снижения температуры пальцев. При выраженном охлаждении организма растет число тромбоцитов и эритроцитов в крови, увеличивается содержание холестерина, вязкость крови, что повышает возможность тромбообразования. Даже при кратковременном влиянии холода в организме происходит перестройка регуляторных и гомеостатических систем, изменяется иммунный статус организма.

Влияние хронического охлаждения усугубляется воздействием локальной вибрации, поскольку она вызывает сужение сосудов в соседних к месту ее приложения областях. Переносимость человеком охлаждения несколько увеличивается при адаптации к холодовому фактору, но для обеспечения температурного гомеостаза существенного значения не имеет.

4.6. Влияние нагревающего микроклимата связано с напряжением различных функциональных систем организма человека, что приводит к нарушению состояния здоровья, работоспособности и производительности труда. При определенном значении составляющих нагревающий микроклимат может привести к заболеванию общего характера, которое проявляется чаще всего в виде теплового коллапса. Особенно подвержены тепловым ударам лица, имеющие массу тела выше нормы. Среди рабочих, труд которых связан со значительной тепловой и физической нагрузкой, наблюдается интенсивное биологическое старение, особенно в возрастных группах 20-30 и 40-50 лет. Наблюдаются головные боли, повышенная потливость и утомляемость, увеличивается риск смерти от сердечно-сосудистой патологии (гипертоническая и ишемическая болезни, болезни артерий и капилляров).