Електромагнітні поля і випромінювання
Спектр електромагнітних коливань по частоті досягає 1021 Гц. Залежно від енергії фотонів (квантів) його підрозділяють на область неіонізуючих і іонізуючих випромінювань. В гігієнічній практиці до неіонізуючих випромінювань відносять також електричні і магнітні поля. До ЕМП промислової частоти відносяться лінії електропередач (ЛЕП) напругою до 1150 кВ, відкриті розподільні пристрої, включаючи комутаційні апарати, пристрої захисту і автоматики, вимірювальні прилади. Вони є джерелами електричних і магнітних полів промислової частоти (50 Гц).
Тривала дія таких полів приводить до розладів, які суб'єктивно виражаються скаргами на головний біль в скроневій і потиличній області, млявість, розлад сну, зниження пам'яті, підвищена дратівливість, апатія, болі в області серця. Для хронічної дії ЕМП промислової частоти характерні порушення ритму і уповільнення частоти серцевих скорочень.
У працюючих з ЕМП промислової частоти можуть спостерігатися функціональні порушення в ЦНС і серцевосудинної системі, у складі крові. Тому необхідно обмежувати час перебування людини в зоні дії електричного поля, створюваного струмами промислової частоти напругою вище 400 кВ.
Іонізуючі випромінювання
Іонізуюче випромінювання викликає в організмі ланцюжок оборотних і необоротних змін. Пусковим механізмом дії є процеси іонізації і збудження атомів і молекул в тканинах. Дисоціація складних молекул в результаті розриву хімічних зв'язків —пряма дія радіації. Істотну роль у формуванні біологічних ефектів грають радіаційно-хімічні зміни, обумовлені продуктами радіолізу води. Вільні радикали водню і гідроксильної групи, володіючи високою активністю, вступають в хімічні реакції з молекулами білка, ферментів і інших елементів біотканини, що приводить до порушення біохімічних процесів в організмі. В результаті порушуються обмінні процеси, сповільнюється і припиняється зростання тканин, виникають нові хімічні з'єднання, не властиві організму. Це приводить до порушення діяльності окремих функцій і систем організму.
Індуковані вільними радикалами хімічні реакції розвиваються з великим виходом, залучаючи до процесу сотні і тисячі молекул, не задіяних випромінюванням. В цьому полягає специфіка дії іонізуючого випромінювання на біологічні об'єкти. Ефекти розвиваються протягом різних проміжків часу: від декількох секунд до багатьох годинника, днів, літ.
В залежності від дози гамма-опромінювання виникнути променева хвороба різного ступеню тяжкості. Хронічна променева хвороба може розвинутися при безперервному або повторюється опромінюванні в дозах, істотно нижче за ті, які викликають гостру форму.Ступінь дії радіації залежить від того, є опромінювання зовнішнім або внутрішнім (при попаданні радіоактивного ізотопу всередину організму). Внутрішнє опромінювання можливо при вдиханні, заковтуванні радіоізотопів і проникненні їх в організм через шкіру. Деякі речовини поглинаються і нагромаджуються в конкретних органах, що приводить до високих локальних доз радіації. Кальцій, радій, стронцій і інші нагромаджуються в кістках, ізотопи йоду викликають пошкодження щитовидної залози, рідкоземельні елементи — переважно пухлини печінки. Рівномірно розподіляються ізотопи цезію, викликаючи пригноблення кровотворення, атрофію семенників, пухлини м'яких тканин. При внутрішньому опромінюванні найбільш небезпечні альфа випромінюючі ізотопи полонію і плутонію.
Здатність викликати віддалені наслідки — лейкоз, злоякісні новоутворення, раннє старіння — одна з підступних властивостей іонізуючого випромінювання.
Електричний струм
Дія електричного струму на живу тканину носить різносторонній і своєрідний характер. Проходячи через організм людини, електрострум проводить термічну, електролітичну, механічну і біологічну дії.
Термічна дія струму виявляється опіками окремих ділянок тіла, нагрівом до високої температури органів, розташованих на шляху струму, викликаючи в них значні функціональні розлади. Електролітична дія струму виражається в розкладанні органічної рідини, у тому числі кров, в порушенні її фізико-хімічного складу. Механічна дія струму приводить до розшарування, розриву тканин організму в результаті електродинамічного ефекту, а також миттєвого вибухоподібного утворення пари з тканинної рідини і крові. Біологічна дія струму виявляється роздратуванням і збудженням живих тканин організму, а також порушенням внутрішніх біологічних процесів.
Електротравми умовно розділяють на загальні і місцеві. До загальних відносять електричний удар, при якому процес збудження різних груп м'язів може привести до судом, зупинки дихання і серцевої діяльності. Зупинка серця пов'язана з фібриляцією — хаотичним скороченням окремих волокон серцевого м'яза. До місцевих травм відносять опіки, металізацію шкіри, механічні пошкодження, електроофтальмії. Металізація шкіри пов'язана з проникненням в неї найдрібніших частинок металу при його розплавленні під впливом частіше за все електричної дуги.
Результат поразки людини електрострумом залежить від багатьох чинників: сили струму і часу його проходження через організм, характеристики струму (змінний або постійний), шляхи струму в тілі людини, при змінному струмі — від частоти коливань.
Струм, що проходить через організм, залежить від напруги дотику, під яким виявився потерпілий, і сумарного електричного опору, в який входить опір тіла людини. Величина останнього визначається в основному опором рогового шару шкіри, становлячи при сухій шкірі і відсутності пошкоджень сотні тисяч Ом. Якщо ці умови стану шкіри не виконуються, то її опір падає до 1 кОм. При високій напрузі і значному часі протікання струму через тіло опір шкіри падає ще більше, що приводить до більш важких наслідків поразки струмом. Внутрішній опір тіла людини не перевищує декількох сотень Ом і істотної ролі не грає. На опір організму дії електричного струму робить вплив фізичний і психічний стан людини. Нездоров'я, стомлення, голод, сп'яніння, емоційне збудження приводять до зниження опору.
Допустимим вважається струм, при якому людина може самостійно звільнитися від електричного ланцюга. Його величина залежить від швидкості проходження струму через тіло людини: при тривалості дії більше 10 з — 2 мА, при 10 з і менш — 6 мА. Струм, при якому потерпілий не може самостійно відірватися від токоведучих частин, називається невідпускаючим.
З можливих шляхів протікання струму через тіло людини (голова — рука, голова — ноги, рука — рука, нога — рука, нога — нога і т. д.) найбільш небезпечний той, при якому вражається головний мозок (голова—руки, голова — ноги), серце і легені (руки — ноги). Несприятливий мікроклімат (підвищена температура, вогкість) збільшує небезпеку поразки струмом, оскільки волога (піт) знижує опір шкірних покривів.
Поєднана дія шкідливих чинників
В умовах середовища незаселеного, особливо у виробничих умовах, людина піддається, як правило, дії багаточинника, ефект якої може виявитися більш значним, ніж при ізольованій дії того або іншого чинника.
Встановлено, що токсичність отрут в певному температурному діапазоні є якнайменшою, посилюючись як при підвищенні, так і пониженні температури повітря. Головною причиною цього є зміна функціонального стану організму: порушення терморегуляції, втрата води при посиленому випоті, зміна обміну речовин і прискорення біохімічних процесів. Почастішання дихання і посилення кровообігу приводять до збільшення надходження отрути в організм через органи дихання. Розширення судин шкіри і слизистих підвищує швидкість всмоктування токсичних речовин через шкіру і дихальні шляхи. Посилення токсичної дії при підвищених температурах повітря відзначено відносно багатьох летючих отрут: пари бензину, пари ртуті, оксидів азоту і ін. Низькі температури підвищують токсичність бензолу, сірковуглеця і ін.
Підвищена вогкість повітря збільшує небезпеку отруєнь особливо дратівливими газами. Причиною цього служить посилення процесів гідролізу, підвищення затримки отрут на поверхні слизистих оболонок, зміна агрегатного стану отрут. Розчинення отрут з утворенням слабих розчинів кислот і лугів усилює їх дратівливу дію.
Зміна атмосферного тиску також впливає на токсичний ефект. При підвищеному тиску посилення токсичного ефекту відбувається унаслідок двох причин: по-перше, найбільшого надходження отрут унаслідок зростання тиску газів і пари в атмосферному повітрі і прискореного переходу їх в кров, по-друге, за рахунок зміни функцій дихання, кровообігу, ЦНС і аналізаторів. Знижений атмосферний тиск усилює дію таких отрут, як бензол, алкоголь, оксиди азоту, ослабляється токсична дія озону.
З безлічі поєднань несприятливих чинників найбільш часто зустрічаються пилогазові композиції.Токсичність сумішей залежить не тільки від глибини проникнення в легені, але і від швидкості адсорбції і, головне, десорбції отрути з поверхні частинок. Десорбція відбувається в дихальних шляхах і альвеолах і її активність пов'язана з фізико-хімічними властивостями поверхні аерозолів і властивостями газів. Адсорбція тим вище, чим менше молекула газу. При значному зв'язку газу з аерозолем комбінований ефект звичайно ослабляється.
Розглядаючи поєднану дію несприятливих чинників фізичної і хімічної природи, слід зазначити, що на високих рівнях дії спостерігаються потенціювання, антогонізм і незалежний ефект. На низьких рівнях, як правило, спостерігається адитивна залежність.
Шум і вібрація завжди усилюють токсичний ефект промислових отрут. Причиною цього є зміна функціонального стану ЦНС і серцево-судинної системи. Шум усилює токсичний ефект оксиду вуглецю, стиролу, крекінг газу і ін. Вібрація, змінюючи реактивність організму, підвищує його чутливість до інших чинників, наприклад, кобальту, кремнієвого пилу, діхлоретану; оксид вуглецю більш токсичний в поєднанні з вібрацією.