1.2.2.2. Фізичні фактори небезпек життєвого середо­вища людини можна поділити на наступні групи: механічні, те­рмічні, радіаційні електромагнітні.

Механічні є найбільш численними факторами впливу на життєдіяльність людини. До них відносяться: тиск, шум, віб­рація.

Тиск є одним із найбільш важливих факторів, які мо­жуть негативно впливати на організм людини. Згідно з визна­ченням, тиск є сила, яка діє рівномірно на одиницю площі.

Тиск за особливостями його дії може бути класифікова­ний за характером, динамікою та локалізацією дії.

За характером вплив тиску на людину може бути первинним і вторинним. Первинний є безпосередньою дією ти­ску на організм людини з подальшими негативними наслідка­ми. Вторинний вплив тиску полягає у негативній дії тиску на життєве середовище з подальшим негативним впливом остан­нього на людину.

За динамікою вплив тиску на організм людини може бути статичним і динамічним. Статична дія тиску на людину полягає у повільній зміні тиску, який впливає на люди­ну в умовах життєвого середовища. Динамічна дія полягає в рі­зкий зміні тиску в умовах життєвого середовища від нормаль­ного до зниженого або підвищеного.

За локалізацією вплив тиску може бути зага­льним і локальним. Загальна дія тиску полягає в дії тиску на всю поверхню тіла людини (наприклад, дія атмосферного тис­ку). Локальна дія тиску полягає в дії тиску на якусь обмежену поверхню тіла людини (наприклад, удар тупим предметом).

Яскравим прикладом статичного тиску, який впливає як первинно, так і вторинно, є атмосферний тиск.

Особливість дії атмосферного тиску на людину полягає в тому, що за локалізацією ця дія загальна (атмосферний тиск діє на всю поверхню тіла людини). У середньому, атмосферний тиск дорівнює на рівні моря 760 мм ртутного стовпчика (1,033 кгс/см²).

Первинна дія атмосферного тиску на людину зумовлена тим, що клітинам організму людини потрібен кисень, який по­стачається системою кровообігу під тиском унаслідок роботи серця.

Тривале перебування людини в умовах підвищеного або зниженого атмосферного тиску суттєво впливає на організм людини.

При значному зменшенні атмосферного тиску в організмі людини знижується парціальний тиск кисню і при тривалому пе­ребуванні людини у цих умовах з’являються ознаки гіпоксії (ки­сневого голоду), що може призвести до втрати свідомості. При тривалому перебуванні людини в умовах високого тиску можли­ві пневмонія, набряк легенів, захворювання на гіпертонію.

Зміна атмосферного тиску негативно впливає на орга­нізм людей, які мають підвищений або знижений кров’яний тиск (відповідно, гіпертоніки і гіпотоніки). Зміна атмосферного тиску (зміна погоди) для цих людей негативно впливає на їх ор­ганізм: підвищений атмосферний тиск збільшує навантаження на серце у гіпертоніків, а у гіпотоніків викликає сонливість, знесилення (внаслідок зниження транспорту кисню кров’ю); знижений атмосферний тиск може викликати у гіпертоніків крововилив.

Вторинний вплив атмосферного тиску на організм лю­дини полягає в погіршенні умов життєдіяльності людини через погодні умови (мороз, спека, урагани, повені). Зміна погодних умов здійснюється через виникнення таких природних явищ, як циклони й антициклони.

Циклон (від грец. - той, що обертається) - великомасш­табний атмосферний вихор з низьким тиском у центрі, з пере­важанням хмарної погоди й опадів, в якому повітря рухається: в Північній півкулі світу - проти, а в Південній - за годиннико­вою стрілкою відносно центру. Горизонтальні розміри циклону можуть бути від кількох сот до кількох тисяч кілометрів, верти­кальні - 2-3 км, досягаючи часом нижніх шарів атмосфери. Ци­клон супроводжується опадами та сильним вітром (100 м/с ).

У місцях підвищеного атмосферного тиску утворюють­ся антициклони, у межах яких установлюється стійка малохма- рна погода, що також відповідним чином впливає на життєдія­льність людини.

Антициклон - це зона підвищеного атмосферного тиску. Його горизонтальні розміри досягають декількох тисяч кіломе­трів. Повітря в антициклоні рухається в Північній півкулі за го­динниковою стрілкою, в Південній - проти годинникової стріл­ки, по спіралях, які розходяться від центру з заходу на схід зі швидкістю 25-30 км/год.

Зміна погоди іноді супроводжується стихійними лихами (повенями, снігопадами і т.п.), які можуть впливати як на живу, так і неживу природу.

Динамічний вплив тиску на людину полягає в різкому перепаді тиску з нормального до високого та з низького до но­рмального и може бути локальним або загальним.

Прикладом локального динамічного впливу тиску на ор­ганізм людини є удар тупим предметом. При цьому в місці уда­ру на невеликій ділянці тіла практично миттєво виникає дуже високий тиск, який призводить до гематом (розриву судин), пе­релому окремих кісток, ураження внутрішніх органів.

Загальний динамічний вплив тиску на людину може бути в атмосфері та гідросфері.

Загальний динамічний вплив тиску на людину в атмос­фері (перепад тиску з нормального атмосферного до високого) виникає під час вибухів.

Вибух - це короткочасний процес перетворення речови­ни в газоподібний стан з утворенням тиску в навколишньому середовищі з виділенням великої кількості енергії та виникнен­ням повітряної ударної хвилі.

Ударна хвиля являє собою область різко стиснутого по­вітря, що розповсюджується з надзвуковою швидкістю. Харак­теристикою ударної хвилі є надлишковий тиск у фронті - ЛРф, який вимірюється в кПа. Ударна хвиля є фактором первинної дії тиску на організм людини. Внаслідок загального впливу ди­намічної дії ударної хвилі людина може отримати травми, які залежно від тяжкості поділяються на чотири ступеня:

I   - легкі травми (ЛРф = 20-40 кПа) виражаються в коро­ткочасних порушеннях діяльності і організму (запаморочення, забиття);

II  - середні травми (ЛРф = 40-60 кПа) виражаються у вивихах кінцівок, контузії головного мозку, кровотечі з носу, з вух, в розриві барабанних перетинок вух;

III  - важкі травми (ЛРф = 60-100 кПа) характеризують­ся ураженням всього організму (важкою контузією мозку, пере­ломами кісток);

IV   - надто важкі травми (ЛРф більше 100 кПа) харак­теризується розривом внутрішніх органів, внутрішній кровоте­чею, струсом мозку, від яких швидко наступає смерть.

Загальний динамічний вплив тиску на людину в гідро­сфері може виникати під час водолазних робіт. Різка зміна по­ниженого тиску до нормального при різкому підйомі водолаза на поверхню призводить до того, що азот, розчинений у крові, починає різко випаровуватися й руйнує судини. Такий вплив тиску на організм людини має назву “кесонна хвороба”. У цьо­му випадку дія тиску на організм людини має безпосередній ха­рактер.

Шум є сукупністю звуків різної частоти й інтенсивності.

З  фізіологічної точки зору шумом є будь-який несприятливий для людини звук. Згідно з висновками Всесвітньої організації охорони здоров’ я, шум є одним із основних факторів фізичного забруднення навколишнього середовища, адаптація до якого організмів практично неможлива.

Основними фізичними характеристиками звуку є: час­тота, інтенсивність, або сила звуку, звуковий тиск.

Слуховий апарат людини найбільш чуттєвий до звуків високої частоти. Вухо людини сприймає звукові коливання в межах 16-20 000 Гц. Звуки частотою 1000-3000 Гц відносяться до мовної зони. Нижче 16 Гц і вище 20 000 Гц знаходяться, від­повідно, в області нечутних людиною інфразвуків і ультразву- ків. Мінімальна інтенсивність звуку, яку людина відчуває, на­зивається порогом чутливості. Максимальна інтенсивність зву­ку, за якої вухо починає відчувати біль, називається больовим порогом.

Весь діапазон інтенсивності шуму, що сприймається ор­ганами слуху людини, вкладається в межі 0-140 дБ.

Поріг чутливості людини характеризується інтенсивніс­тю - 0 дБ. Поріг неприємних больових відчуттів характеризу­ється інтенсивністю - 120 дБ. Больовий поріг характеризується інтенсивністю 140 дБ.

Проте тривалий шум впливає не лише на слух. Він ро­бить людину нервовою, погіршує її самопочуття, знижує праце­здатність, уповільнює розумовий процес.

Шум впливає на систему травлення і кровообігу, серце­во-судинну систему. У разі постійного шумового фону до 70 дБ виникає порушення ендокринної та нервової систем, до 90 дБ - порушення слуху, до 120 дБ - призводить до фізичного болю, який може бути нестерпним.

Характерна зміна функціонального стану серцево-судин­ної системи (артеріальна гіпертензія, рідше гіпотензія, підви­щення тонусу периферичних судин, іноді зміни ЕКГ тощо).

Таблиця 1 Допустимі рівні шуму в місцях перебування людей Місце перебування людини Допустимий рівень шуму, дБ з 7.00 до 23.00 з 23.00 до 7.00 Лікувально-оздоровчі заклади 40 30 Житлові масиви (райони) 55 45 Промислові підприємства 65 55

 

Окремо слід відмітити дію на організм людини інфра­звуку і ультразвуку.

Інфразвук визначають як коливання певної частоти, що не сприймаються людським вухом. Звичайно верхньою грани­цею інфразвукової області вважають частоти 16-25 Гц. Нижню границю інфразвуку не визначено. Інфразвукові коливання ді­ють на людину в основному через шкірний покрив на рецепто­ри вібраційної чутливості.

Інфразвук виникає в атмосфері, у лісі, на морі (так зва­ний голос моря). Джерелом інфразвуку є грім, вибухи, гарматні постріли, землетруси. Серед тваринного світу джерелом інфра­звуку є тигр, слон, кіт та ін. Для інфразвуку характерне мале поглинання, тому інфразвукові хвилі в повітрі, воді й у земній корі можуть поширюватися на дуже великі відстані. Ця власти­вість інфразвуку використовується як провісник стихійних лих, як засіб у дослідженнях властивостей атмосфери і водного се­редовища.

Дія інфразвуку може бути резонансною (резонанс із час­тотою коливань органів, наприклад, резонансна частота серця, живота і грудної клітки 5 Гц, голови 20 Гц, центральної нерво­вої системи 250 Гц) та психотропною (частота коливань при­близно 7 Гц викликає у людей безпричинний жах, втрату конт­ролю над собою, паніку).

Інфразвукові коливання можуть впливати на центральну нервову систему та органи травлення людини, викликають го­ловний біль, больові відчуття у внутрішніх органах, порушують ритм дихання.

Ультразвук широко застосується в металообробній про­мисловості, машинобудуванні, металургії, медицині і т.д. Час­тота застосовуваного ультразвуку - від 20 кГц до 1 мГц, потуж­ності до декількох кіловатів.

Ультразвук може бути корисним для людини та тварин­ного світу. Так, наприклад, ультразвук використовують у меди­цині для проведення ультразвукових досліджень організму лю­дини (УЗД), а також проведення фізіологічних процедур.

Проте ультразвук може негативно впливати на організм людини. У тих, хто працює з ультразвуковими установками, не­рідко спостерігаються функціональні порушення нервової сис­теми, зміна тиску, складу і властивостей крові, часті скарги на головні болі, швидка стомлюваність, утрата слухової чутливості.

Вібрації є механічними коливаннями матеріальних тіл. За способом передачі коливань на людину вони можуть бути загальними (спрямованими на все тіло) і локальними (спрямо­ваними на окремі органи). За тривалістю впливу на організм людини вібрації бувають постійними і непостійними.

Вібрації відносяться до факторів, які мають високу біо­логічну активність впливу на людину. Їх дія залежить від часто­ти й амплітуди коливань, тривалості і місця впливу, явищ резо­нансу та деяких особливостей людського організму. Резонанс людського тіла, окремих його органів наступає під час збігу ча­стоти коливань внутрішніх органів з частотами зовнішніх сил. Область резонансу для голови - 20-30 Гц, для очей - 60-90 Гц, внутрішніх органів - 3-3,5 Гц, всього тіла - 4-6 Гц.

Загальні вібрації уражають опорно-руховий апарат, вну­трішні органи, нервову систему, а також аналізатори зору, вес­тибулярний апарат. Особливо небезпечна поштовхова вібрація, яка викликає мікротравматизацію тканин з наступними їх змі­нами, що призводять до виникнення вібраційної хвороби. Сим­птомами вібраційної хвороби є порушення опорно-рухового апарату, судин, болі в тілі і температурні зміни.

Вплив локальних вібрацій викликає захворювання судин кисті, передпліч, порушення кровообігу в кінцівках, деформацію і зменшення рухливості суглобів.

Термічні фактори характеризуються показниками тем­ператури, вологості й рухливості повітря. Термічний вплив на­вколишнього середовища на людину забезпечує життєво важ­ливі процеси в її організмі, але за певних (дискомфортних) умов може істотно знижувати працездатність людини й зумовлювати небезпечні для життя і здоров’ я наслідки (теплові удари, опіки, обмороження та ін.).

Температура є найбільш суттєвим термічним чинником впливу на людину. ЇЇ дія зумовлює зміну швидкості обмінних процесів у людському організмі. Комфортними умовами для здоров’я людини є температура 18-22°С, за якої забезпечується нормальний теплообмін. Негативні прояви людського організму виникають, якщо температура повітря починає перевищувати 36⁰С. Під дією сонячної енергії, високої температури й вологос­ті можливий перегрів організму - сонячний удар і тепловий удар відповідно.

Сонячний удар - це стан, який виникає внаслідок силь­ного перегріву голови, в результаті чого розширюються мозкові кровоносні сосуди, відбувається прилив крові до голови. Пер­шими ознаками сонячного удару є почервоніння обличчя та си­льний головний біль. Можуть бути й інші симптоми: нудота, запаморочення, шум у вухах, потемніння в очах, блювота, втра­та свідомості.

Тепловий удар - стан загального перегріву організму. Головною причиною перегрівання є порушення терморегуляції організму (у разі фізичної перенапруги, зневоднення організму, порушення функцій потових залоз). Першими ознаками тепло­вого удару є млявість, головний біль, почервоніння обличчя, підвищення температури тіла до 40⁰С, запаморочення. Якщо причини не були усунені, далі тепловий удар супроводжується виділенням поту, блідістю, посинінням шкірних покривів, су­домами, порушенням серцевої діяльності, зупинкою дихання.

При короткочасному впливі на людину високих темпе­ратур можливі опіки. Опік - це ураження тканин, викликане впливом термічних факторів будь-якого походження (вогонь, розігріті предмети, гаряче повітря і рідина), хімічних речовин, електричного струму, сонячними променями або іонізуючим випромінюванням.

Залежно від причини розрізняють опіки термічні, хіміч­ні і променеві. За зовнішніми ознаками термічні опіки поділя­ють за 4-ма ступенями:

I   - набрякання і почервоніння верхнього шару шкіри, больові відчуття;

II  - утворення пухирів на шкірі, відмирання ороговілого і блискучого шару епідермісу;

III  - некроз епідермісу, омертвіння шкіри, ураження її глибоких шарів, м’ язів, тканин, кровотеча;

IV  - некроз (відмирання) шкіри і м’яких тканин, м’язів, сухожиль і кісток.

За ступенем тяжкості опіки можуть бути легкі, серед­ньої тяжкості, важкі і вкрай важкі. Ступінь тяжкості опіків ви­значається не тільки глибиною ураження шкіри, а й площею поверхні опіку та наявністю опіків дихальних шляхів. Опіки ве­ликої площі викликають специфічні зміни в усьому організмі і розглядаються як опікова хвороба. При важких опіках більш 8-10%, при поверхневих опіках більш 10-15% поверхні тіла розвивається опіковий шок.

Низькі температури через охолоджувальну дію призво­дять до замерзання людини (переохолодження тіла) або гіпоте­рмії. Гіпотермія настає, коли організм людини не може компен­сувати витрати тепла.

Замерзання людини може виявлятися в легкій, середній і тяжкій формах. При легкій формі замерзання людина стає млявою, дихання уповільнюється, пульс падає до 48-54 ударів, температура - до 32-34⁰С. При замерзанні середнього ступеня постраждалі не в змозі пересуватися самостійно. При цьому пульс падає до 40-48 ударів, а температура тіла до 30-32⁰ С. При важкому ступені замерзання свідомість втрачається, пульс лед­ве відчутний, температура тіла стає 27-29⁰С, виникає серцева аритмія. Під впливом холоду не тільки гальмуються життєві процеси, а й функції нервової системи взагалі. Смерть настає задовго до того, як заклякне тіло.

За глибиною ураження розрізняють обмороження чоти­рьох ступенів:

I   - шкіра блідне, знижується її чутливість, після розігрі­вання стає синьо-червоною, з’являється набряк, потім шкіра свербить і поступово облущується;

II  - на шкірі утворюються набряки і пухирці наповнені рідиною, супроводжується болем, підвищеною температурою, лихоманкою;

III - виникає некроз шкіри, тромбоз судин і пошко­дження тканин на різну глибину, утворюються пухирці темно- бурого кольору, з’ являється сильний біль, потовиділення, ли­хоманка, втрата свідомості;

IV - омертвіння всіх шарів тканин, у тому числі й кіс­ток, утворюються пухирі з темною рідиною, обморожена зона чорніє, муміфікується, змінюється склад крові, відбуваються важкі зміни у функціонуванні організму.

 

Вологість - важливий показник повітряного середови­ща мешкання людини. Найбільш сприятливими для організму значеннями відносної вологості є 30-60 %. Більша вологість сприяє перегріванню організму людини при високих темпера­турах та посилює вплив охолоджувальної дії повітря при низь­ких температурах, викликаючи при цьому негативні наслідки. Низька вологість повітря може призвести до зневоднення люд­ського організму.

При високій температурі більш вологе (насичене водою) повітря уповільнює відведення тепла (у вигляді водяної пари та поту) людського організму, що призводить до його перегріву. Водночас вологе повітря має високу теплопровідність (тепло­провідність води майже у 27 разів вища теплопровідності пові­тря). Тому при високій відносній вологості повітря (понад 60%) і низькій температурі тепло дуже швидко поглинається навко­лишнім середовищем і це призводить до переохолодження ор­ганізму.

Високою теплопровідністю води зумовлена небезпека перебування у ній людини. Так, тривалість безпечного перебу­вання людини у воді з температурою 10⁰С складає 20-40 хв, а при температурі 2-3⁰С переохолодження настає за 10-15 хв. На зниження тепловтрат організму істотно впливають наявність одягу, фізичний стан людини та ін.

Рухливість повітря прискорює відведення тепла людсь­кого організму. Оптимальне для людини значення рухливості повітря не більше 0,1 м/с. При високій температурі переміщен­ня повітря створює більш сприятливі умови функціонування організму, а при низькій - спричинює додатковий охолоджую­чий вплив.

Важливим та постійно діючим на людину та інші живі організми є радіаційний фактор. Він зумовлений негативною дією різних видів високоенергетичних випромінювань (ядерних та інших видів іонізуючих випромінювань (ІВ) як природного, так й антропогенного походження).

ІВ називається випромінювання, взаємодія якого з речо­виною утворює в цій речовині іони різного знака. Розрізняють корпускулярне і фотонне ІВ.

Корпускулярне ІВ - це потік елементарних частинок з масою спокою, відмінною від нуля, що утворюються при радіо­активному розпаді, ядерних перетвореннях або генеруються на прискорювачах. До нього відносяться: а - і в -частинки, нейт­рони (n), протони (р) і ін.

а -випромінювання - це потік частинок, що є ядрами атома гелію, в -випромінювання - це потік електронів або по­зитронів.

Нейтронне випромінювання - нейтральні елементарні частинки. Оскільки нейтрони не мають електричного заряду, при проходженні через речовину вони взаємодіють тільки з ядрами атомів. У результаті цих процесів утворюються або заряджені частинки (ядра віддачі, протони, нейтрони), або

Y -випромінювання, що викликають іонізацію.

Фотонне випромінювання - потік електромагнітних ко­ливань, що поширюються у вакуумі з постійною швидкістю 300000 км/с. До нього відносяться у -випромінювання і рентге­нівське випромінювання.

Випромінювання характеризуються за їх іонізуючою і проникаючою здатністю.

Іонізуюча здатність випромінювання визначається чис­лом пар іонів, створюваних частинкою в одиниці об’єму маси середовища або на одиниці довжини шляху.

Проникаюча здатність випромінювань визначається величиною пробігу. Пробігом називається шлях, пройдений ча­стинкою в речовині до її повної зупинки.

а -частинки володіють найбільшою іонізуючою здатні­стю і найменшою проникаючою здатністю. Довжина пробігу цих частинок у повітрі складає кілька сантиметрів, а в м’якій біологічній тканині - кілька десятків мікрон.

в -випромінювання має істотно меншу іонізуючу і ве­лику проникаючу здатність. Максимальний пробіг досягає декі­лькох метрів при великих енергіях.

Найменшою іонізуючою здатністю і найбільшою про­никаючою здатністю володіють фотонні випромінювання.

Усі джерела ІВ поділяються на природні й техногенні.

До природних відносяться космічні й земні джерела, які створюють природне опромінення (природний радіаційний фон).

До техногенних відносяться джерела, спеціально створе­ні для корисного застосування випромінювання або діяльності, що є побічним продуктом. Наприклад, прилади технологічного контролю, рентгенівське та інше медичне устаткування тощо.

Основну частину опромінення населення Землі одержує від природних джерел. Випромінювання, зумовлене розсіяними в біосфері штучними радіонуклідами, породжує штучний раді­аційний фон, що в даний час у цілому по земній кулі додає до природного фону лише 1-3%.

До природних джерел земного походження відноситься випромінювання радіоактивних речовин, що утримуються в по­родах, ґрунті, будівельних матеріалах, повітрі, воді.

Встановлено, що природний радіаційний фон на 85% формується за рахунок радіоактивних речовин, що знаходяться у земній корі (уран, торій та їх дочірні продукти).

Кількісною характеристикою джерела іонізуючого ви­промінювання є активність, що виражається числом радіоак­тивних перетворень за одиницю часу.

У міжнародній системі (СІ) за одиницю активності прий­нято одне ядерне перетворення за секунду (перет/с) - бекерель (Бк). Позасистемна одиниця - кюрі (Ku) - активність такої кіль­кості радіонуклідів, у якій відбувається 37 млрд розпадів за 1 с. Кюрі дорівнює активності 1 г радію.

Ступінь дії іонізуючого випромінювання у будь-якому середовищі залежить від величини поглинутої енергії випромі­нювання та оцінюється дозою опромінювання.

Розрізняють експозиційну, поглинуту та еквівалентну дози опромінювання.

Експозиційна доза характеризує іонізуючу здатність по­вітря при у -та рентгенівському випромінюванні. За одиницю дози в СІ прийнятий кулон на 1 кг (Кл/кг) - доза опромінюван­ня, за якої в 1 кг сухого повітря виникають іони, що несуть за­ряд 1 кулон електрики кожного знаку. Позасистемна - рентген (Р) - це така доза Y -опромінювання, під впливом якої в 1  см³ повітря виникає 2,08 млрд пар іонів.

Поглинута доза характеризує енергію іонізуючого ви­промінювання, що поглинута одиницею маси опроміненого се­редовища. Одиниця - Грей (Гр); в СІ це 1 кг речовини поглинає енергію в 1Дж (Дж/кг). Позасистемна одиниця - Рад. 1Рад = 0,01 Дж/кг. 1 Гр = 1Дж/кг = 100Рад. Рад - це така поглинута до­за, за якої 1г речовини поглинає енергію в 100 ергів незалежно від виду енергії іонізуючого випромінювання.

Еквівалентна доза опромінювання визначає біологічний вплив різних видів іонізуючого випромінювання на організм лю­дини і служить для оцінки радіаційної небезпеки. В СІ вимірю­ється в Зівертах (Зв). Зіверт дорівнює поглинутій дозі в 1 Дж/кг (для рентгенівського і Y -випромінювань). Позасистемна одини­ця - бер (біологічний еквівалент рентгену). 1 Зв = 100 бер. При виключенні попадання радіоактивного пилу в організм можна вважати, що 1бер = 1Рад = 1р.

Біологічна дія іонізуючих випромінювань. Під впливом ІВ на організм людини в тканинах можуть відбуватися складні фізи­чні і біологічні процеси. У результаті іонізації живої тканини від­бувається розрив молекулярних зв’язків і зміна хімічної структури різних сполук, що у свою чергу призводить до загибелі клітин.

Небезпека впливу ІВ на організм людини зумовлюється їх специфічними особливостями, основними з яких є:

-    органи чуття людини не реагують на ІВ;

-     ІВ мають високу активність фізико-хімічних та біоло­гічних процесів при взаємодії з живим організмом;

-     малі дози опромінення можуть накопичуватися в ор­ганізмі (кумулятивний ефект);

-     випромінювання діє не тільки на даний живий орга­нізм, але і на його нащадків (генетичний ефект);

-     різні органи організму мають неоднакову чутливість до ІВ.

Механізми взаємодії ІВ з речовиною зумовлені проце­сами передачі енергії орбітальним електронам атомів. За певних умов деякі види випромінювань (а частинки нейтрони) мо­жуть проникати в ядра атомів, викликаючи ядерні реакції.

Процеси передачі енергії атомам (молекулам) речовини дуже короткочасні й завершуються іонізацією середовища - утворенням позитивних і негативних зарядів (іонів).

Механізми взаємодії ІВ з речовиною залежать від виду й енергії випромінювання, а також від щільності середовища. Ці властивості ІВ визначають глибину їх проходження крізь сере­довище й можливості іонізації атомів (молекул) речовини.

Установлено також, що взаємодія іонізуючих випромі­нювань із біологічними об’ єктами (речовиною клітини), що мі­стять воду, відбуваються в три етапи.

На першому етапі випромінювання впливає на складні макромолекулярні утворення, іонізуючи і збуджуючи їх. При поглиненій дозі 10 Гр (1000 Рад) у клітині утвориться до 3-10⁶ іонізованих і збуджених молекул. На ці процеси прямого впли­ву витрачається до 80% поглиненої енергії.

Фізична суть цього етапу впливу полягає у вибиванні електронів з молекул води й утворенні так званих молекуляр­них іонів, що несуть позитивний і негативний заряд:

Н2О ^ Н2О+ + е^- Н2О + е^- ^ Н2О^-

Молекулярні іони води нестійкі і розпадаються з утво­ренням радикалів Н+, ОН, Н, ОН^-. Вважається, що основний ефект променевого впливу зумовлений радикалами Н, ОН і НО₂. Радикал НО₂, що має високу окислювальну спроможність, утворюється в процесі опромінення води в присутності кисню: Н+О₂^НО₂. Цим пояснюється кисневий ефект, що виникає за умов зниження концентрації кисню в період опромінення і при­зводить до зменшення дії іонізуючих випромінювань на живий організм.

Етап взаємодії іонізуючих випромінювань з біологічним об’ єктом прийнято називати фізичною стадією променевого впливу.

Другий етап взаємодії ІВ з біологічними об’єктами включає процеси хімічної взаємодії радикалів білків, нуклеїно­вих кислот і ліпідів з водою, киснем, радикалами води і біомо- лекулами, внаслідок яких виникають органічні перекиси, швид­коплинні реакції окислення, утворюється безліч змінених моле­кул. Це етап фізико-хімічної взаємодії.

Третій етап взаємодії зумовлений вивільненням ферме­нтів із клітинних органел і зміною їхньої активності, під впливом яких відбувається розпад високомолекулярних компонентів клі­тин, у тому числі нуклеїнових кислот (ДНК, РНК) і білків. Цей етап взаємодії прийнято вважати біохімічним.

Наступні етапи розвитку променевого ураження вияв­ляються в зміні спадкоємних структур (мутацій) життєво важ­ливих органів.

Чутливість клітин різних органів значною мірою зале­жить від швидкості обмінних процесів, які в них відбуваються. Найсильнішого впливу зазнають клітини червоного клітинного мозку, щитовидна залоза, легені, внутрішні органи, тобто орга­ни, клітини яких мають високий рівень поділу.

За ступенем чутливості організму до ІВ органи людини (критичні органи) прийнято поділяти на три групи.

 

Установлено, що наслідки впливу на організм людини, тяжкість уражень та втрата працездатності від дії будь-яких ви­дів ІВ залежать від дози опромінювання і тривалості опромі­нення. Короткочасне опромінювання дозою понад 1 Гр може при­звести до променевої хвороби та інших ушкоджень різного ступе­ня тяжкості.

Ефекти, викликані дією ІВ, систематизуються за видами ушкоджень і часом прояву. За видами ушкоджень їх поділяють на три групи: соматичні, сомато-стохастичні і генетичні. За ча­сом прояву виділяють ранні (гострі) і пізні.

Ураження, викликані великими дозами, зазвичай вияв­ляються протягом декількох годин або днів. Такі ураження бу­вають тільки соматичні (тілесні). Це гострі променеві уражен­ня, в тому числі гостра променева хвороба, яка є результатом короткочасного загального опромінення всього організму вели­кими дозами.

Сомато-стохастичні (ймовірні) наслідки можуть вини­кнути в результаті опромінення малими дозами ІВ. Це захворю­вання крові, молочної і щитовидної залоз, злоякісні новоутво­рення, порушення розвитку плоду, скорочення тривалості жит­тя. За оцінками вчених, від кожної дози довготривалого опро­мінювання в 1 Гр у середньому двоє із тисячі помруть від лей­козів, п’ ять жінок - від раку молочної залози, одна людина - від раку щитовидної залози, п’ ять людей від раку легень, одна лю­дина - від інших видів ракових захворювань. Такі захворюван­ня можуть виявитися через багато років після опромінення.

Генетичними наслідками впливу ІВ є генні мутації та хромосомні зміни. За оцінками, доза в 1 Гр, отримана при низь­кому рівні радіації особами чоловічої статі, ініціює появу від 1000 до 2000 генних мутацій, які призводять до серйозних нас­лідків і від 300 до 1000 хромосомних аберацій. Вроджені вади розвитку та інші спадкові хвороби, викликані пошкодженням генетичного апарату, виявляться тільки в наступному або май­бутніх поколіннях - дітях, онуках та більш далеких нащадках людини, яка піддавалася опромінюванню.

Порушення біологічних процесів можуть бути або зво­ротними, коли нормальна робота кліток опроміненої тканини цілком відновлюється, або незворотними, тобто такими, що ви­кликають незворотні, невідновлювані ураження окремих орга­нів або всього організму і виникнення променевої хвороби.

Розрізняють дві форми променевої хвороби - гостру і хронічну.

Гостра форма виникає в результаті опромінення вели­кими дозами за короткий проміжок часу. При дозах порядку ти­сяч Рад ураження організму може бути миттєвим (“смерть під променем”). Гостра променева хвороба може виникнути і при потраплянні усередину організму великих кількостей радіонук­лідів.

Хронічні ураження розвиваються в результаті система­тичного опромінення дозами, що перевищують гранично допу­стимі (ГПД).

Зміни у стані здоров’я називаються соматичними ефе­ктами, якщо вони виявляються безпосередньо в опроміненої особи, і спадкоємними, якщо вони виявляються у її потомства.

Вплив природного радіаційного фону на організм лю­дини оцінюється дозою зовнішнього опромінення, що за дани­ми Міжнародної комісії з радіаційного захисту (МКРЗ) у серед­ньому складає 1,3 мЗв на рік.

Найважчим з усіх природних джерел радіації є без ко­льору, смаку і запаху газ радон, який у 7,5 раза важчий за повіт­ря. Радон і продукти його розпаду відповідальні приблизно за 3/4 річної індивідуальної ефективної еквівалентної дози опро­мінення, одержуваної населенням від земних джерел, і прибли­зно половину цієї дози від усіх джерел радіації. У будинки ра­дон надходить із природним газом (3 кБк/д), з водою (4 кБк/д), із зовнішнім повітрям (10 кБк/д), з будматеріалів і ґрунту під будинком (60 кБк/д).

Крім зазначеного, радіонукліди можуть потрапляти в організм людини під час паління табаку, з продуктами харчу­вання (овочами, фруктами, зернобобовими).

Негативний вплив ІВ на організм людини вимагає роз­робки комплексу заходів технічного та організаційного харак­теру щодо захисту людини від ІВ. В основі розробки заходів безпеки лежать принципи радіаційної безпеки.

Принципи радіаційної безпеки залежать від конкретних умов роботи з джерелами іонізуючих випромінювань і, в першу чергу, від типу джерела випромінювання.

Джерела іонізуючого випромінювання можуть бути за­критими й відкритими.

Закритими називаються будь-які джерела іонізуючого випромінювання, конструкція яких виключає проникнення ра­діоактивних речовин у довкілля при передбачених умовах їх­ньої експлуатації і зносу.

Це гамма-установки різноманітного призначення; нейт­ронні, бета і гамма-випромінювачі; рентгенівські апарати і при­скорювачі заряджених частинок. Під час роботи із закритими джерелами іонізуючого випромінювання персонал може зазна­ти тільки зовнішнього опромінення.

Основними принципами забезпечення радіаційної без­пеки під час роботи із закритими джерелами іонізуючого ви­промінювання є:

-     зменшення потужності джерел випромінюання до мі­німально можливих величин (захист кількістю);

-    скорочення часу роботи персоналу з джерелом випро­мінювання до мінімально можливих величин (захист часом);

-    максимально можливе збільшення відстані від джерел випромінювання до людей (захист відстанню);

-    екранування джерел випромінювання матеріалами, що поглинають іонізуюче випромінювання (захист екраном).

Найкращими для захисту від рентгенівського і

Y    -випромінювання є свинець і уран (важкі метали). Проте че­рез високу вартість свинцю й урану можуть застосовуватися екрани з більш легких матеріалів - просвинцьованого скла, за­ліза, залізобетону і навіть води.

Для захисту від в -потоків доцільно застосувати екрани, які виготовлені з матеріалів із малим атомним числом (органіч­не скло, пластмаса, алюміній).

Відкритими називаються такі джерела іонізуючого ви­промінювання, при використанні яких можливе потрапляння радіоактивних речовин у навколишнє середовище.

При цьому може відбуватися не тільки зовнішнє, а й до­даткове внутрішнє опромінення людини. Оцінка впливу внут­рішнього опромінення здійснюється за радіотоксичністю та ра­діоактивністю радіонуклідів.

Радіотоксичність радіонуклідів залежить від виду радіо­активного перетворення, середньої енергії одного перетворен­ня, часу перебування радіонуклідів в організмі людини та роз­поділу радіоактивних речовин в окремих органах.

За характером розподілу в організмі людини радіоакти­вні ізотопи прийнято поділяти на три групи:

-     що відкладаються переважно в кістяку (кальцій, стро­нцій, радій, барій, цирконій, ітрій, нітрати плутонію);

-     що концентруються в печінці (цезій, лантан, нітрат плутонію);

-     що розповсюджуються рівномірно по всьому організ­му (водень, вуглець, залізо, полоній, інертні гази).

За показниками хімічної токсичності найбільш сильни­ми є: рубідій-87, індій-115, неодим-144, самарій-147, реній-187.

Основними принципами захисту під час роботи з від­критими джерелами іонізуючого випромінювання є:

-     обов’язкове використання принципів захисту, що за­стосовуються під час роботи із закритими джерелами випромі­нювання;

-     герметизація та ізоляція процесів, що можуть стати джерелами надходження радіоактивних речовин у зовнішнє се­редовище;

-     виконання заходів планувального (організаційного) характеру;

-     застосування санітарно-технічних заходів і викорис­тання спеціальних захисних матеріалів;

-     використання засобів індивідуального захисту і сані­тарна обробка персоналу;

-     дотримання правил особистої гігієни;

-     очищення від радіоактивного бруду поверхонь, апара­тури і засобів індивідуального захисту;

-     використання радіопротекторів (біологічний захист).

Перші кроки в рішенні проблеми радіаційної безпеки були зроблені з початком створення (1921) у багатьох розвине­них країнах світу національних комітетів із захисту від іонізую­чих випромінювань.

Однак тільки в 1934 р. Міжнародна комісія з захисту від рентгенівського випромінювання й радію (МКРЗ, створена в 1928 р.) уперше рекомендувала національним комітетам і урядам прийня­ти за гранично допустиму дозу (ГДД) 200 мР/д (1200 мР/тиж) для осіб, які працюють із джерелами випромінювань.

Другий етап обґрунтування допустимих доз опромінен­ня був зумовлений збагаченням науковими даними досліджень про віддалені наслідки дії іонізуючих випромінювань і появою високовольтних рентгенівських установок, що стало підставою для прийняття в 1948 р. рішення МКРЗ про зниження ГДД у 4 рази (50 мР/д). У цьому ж році в рекомендаціях МКРЗ із раді­аційної безпеки вперше було введено поняття про “критичні органи ” - органи, опромінення яких може заподіяти найбільшу шкоду всьому організмові. До таких органів віднесено шкіру, кровотворні тканини, гонади й кришталик ока.

Виходячи з генетичної небезпеки іонізуючих випромі­нювань, наприкінці 1958 р. МКРЗ, а в 1959 р. Міжнародний конгрес радіологів прийняли рішення про затвердження нових ГДД опромінення, які одержали загальне визнання й знайшли своє відображення в рішеннях національних комітетів із радіа­ційного захисту.

Таким чином, з 1934 р. по 1959 р. ГДД були тричі пере­глянуті й знижені у 12 разів.

У наступні десятиліття продовжувалося уточнення окремих нормативних положень з радіаційної безпеки, які знайшли своє відображення в публікаціях МКРЗ 1966, 1969, 1971 і 1977 рр.

На підставі цих матеріалів і результатів досліджень вче­них колишнього СРСР у 1969 р. були розроблені “Норми радіа­ційної безпеки” (НРБ - 69), що потім переглядалися в 1976 р. і після аварії на Чорнобильській АЕС (1987).

Важливим етапом у рішенні проблеми національної ра­діаційної безпеки в Україні було прийняття Закону “Про вико­ристання ядерної енергії і радіаційну безпеку України” і “Норм радіаційної безпеки України” (НРБУ - 97).

Закон України “Про використання ядерної енергії і раді­аційної безпеки” та НРБУ - 97 є основними нормативними ак­тами, що встановлюють пріоритет радіаційної безпеки населення і навколишнього природного середовища в Україні. У цих актах реалізовані рекомендації МКРЗ і основні прин­ципи радіаційної безпеки, суть яких зводиться до на­ступного:

-    не перевищення встановленої основної межі дози опромінення;

-    виключення будь-якого необгрунтованого опромінення;

-    зниження дози опромінення до можливо низької межі.

Нормативними актами з радіаційної безпеки визначені також основні принципи державної політики у сфері викорис­тання ядерної енергії і радіаційного захисту, права громадян і компетенція органів влади та інші важливі заходи, які забезпе­чують правову відповідальність за радіаційну безпеку в Україні.

Відповідальність за виконання НРБУ - 97 покладена на фізичних і юридичних осіб незалежно від форм власності й під­порядкованості, які використовують, зберігають, транспортують і здійснюють захоронення джерел іонізуючого випромінювання, а також на керівників і посадових осіб органів виконавчої влади.

Залежно від можливих наслідків впливу іонізуючих ви­промінювань на організм людини НРБУ - 97 установлені такі категорії людей, що опромінюються:

-    категорія А (персонал) - особи, які постійно чи тимча­сово працюють безпосередньо з джерелами іонізуючого випро­мінювання;

-    категорія Б (персонал) - особи, які безпосередньо не зайняті роботою з джерелом іонізуючого випромінювання, але у зв’язку з розташуванням робочих місць чи приміщень на про­мислових майданчиках об’ єктів з радіаційно-ядерними техно­логіями можуть одержувати додаткове опромінення;

-    категорія В - усе населення.

НРБУ - 97 визначає гранично допустимі і граничні екві­валентні дози зовнішнього опромінення залежно від групи кри­тичних органів і категорії осіб, що опромінюються.

До електромагнітних факторів навколи­шнього середовища, що впливають на люди­ну, відносяться:

-    електромагнітні поля (ЕМП) природного та антропо­генного походження;

-    електромагнітні випромінювання (ЕМВ);

-    електричний струм.

Особливе місце серед природних джерел, що формують електромагнітний фактор, належить явищам, пов’язаним із впливом геомагнітного поля Землі й сонячною активністю.

Сонце є могутнім джерелом електромагнітних випромі­нювань, які надходять до Землі у виді світла, тепла та ультрафіо­летових випромінювань. Електромагнітні випромінювання Сонця взаємодіють з електромагнітним полем Землі. Зміна інтенсивності сонячних випромінювань викликає магнітні збудження або буревії на Землі, а це певним чином відбивається на життєвих процесах.

Гігантський енергетичний каркас Землі, геологічні роз­лами в земній корі та інші геофізичні явища, які відбуваються в надрах, формують геопатогенні та геомантійні зони, що по- різному впливають на живу природу та організм людини.

Геопатогенні зони являють собою геофізичні аномалії складного походження, в яких є локальні місця розмірами 10^10 (10^20) см. Установлено, що ці зони здатні дуже негати­вно впливати на людину й інші живі організми.

Геомантійні зони є джерелом енергетичного піджив­лення багатьох живих організмів і людини. За розмірами вони можуть досягати десятків і навіть сотень квадратних метрів. Про них було відомо з давніх часів і не випадково наші пращу­ри саме в геомантійних зонах будували культові й інші важливі споруди.

У   сучасних умовах основну небезпеку впливу ЕМП і ЕМВ на людину несуть антропогенні джерела. Найбільш небез­печними антропогенними джерелами електромагнітного впливу є радіотехнічні об’єкти.

Дуже небезпечний вплив високовольтних ліній електро­передач (ЛЕП). Ступінь цього впливу визначається потужністю лінії електропередачі та відстанню місцезнаходження людини до неї, а основними способами захисту є обмеження часу пере­бування у зонах впливу такої лінії і знаходження від неї на без­печній відстані.

Біологічна дія ЕМВ на людину залежить від частоти та інтенсивності випромінювання, тривалості та умов опромінен­ня. Розрізняють термічну (теплову) дію, морфологічні та функ­ціональні зміни.

Нагрівання тканин і органів, унаслідок дії ЕМВ, харак­теризується загальним підвищенням температури тіла або лока­лізованим нагрівом тканин. Особливо небезпечний нагрів для органів зі слабкою терморегуляцією (мозок, очі, органи сечо­статевого і кишкового трактів).

Морфологічні зміни тканин і органів тіла людини (опі­ки, відмирання, крововилив, зміни структури клітин та ін.) спо­стерігаються в тканинах периферичної і центральної нервової систем, серцево-судинної системи, зумовлюючи порушення ре­гуляторних функцій в організмі або зміни структури самих клі­ток, зниження кров’яного тиску (гіпотонія), уповільнення рит­му скорочення серця (брадикардія) тощо.

Функціональні зміни виявляються через головний біль, порушення сну, підвищену стомлюваність, дратівливість, піт­ливість, випадіння волосся, біль у серці, зниження статевої по­тенції тощо.

Найбільш потерпають від дії електромагнітних полів нервова, імунна, статева та ендокринна системи людського ор­ганізму. Ці системи вважаються критичними для оцінювання ризику впливу ЕМВ на людський організм. Найбільш небезпеч­ні ЕМВ для дітей, вагітних, людей із захворюваннями центра­льної нервової, серцево-судинної систем, гормональними по­рушеннями, алергиків, людей з ослабленим імунітетом.

Мобільний радіотелефон (МРТ) є джерелом ЕМП, слаб­кого за інтенсивністю, але дуже широкого за спектром частот. Під час розмови по телефону голова поглинає від 10,8 до 98% випромінюваної енергії. Унаслідок термічного ефекту нагріва­ються окремі ділянки мозку та інші клітини м’ яких органів тіла. Під час тривалої розмови це відчувається у підвищенні темпе­ратури вушних раковин і виникненні головного болю.

Прояв термічного ефекту є несприятливим для будь- яких органів, особливо для кришталика ока. Внаслідок такого нагріву кришталик погано поповнюється кров’ю, що призво­дить до погіршення виконання його важливих функцій - під­тримки прозорості і акомодації. ЕМВ з довжиною хвилі 1-20 см викликає катаракту (помутніння кришталика), тобто практично втрату зору.

Водночас дія МРТ на мозок має і так званий нетермічний, або інформаційний, ефект. Він зумовлюється потраплянням у мозок із МРТ сигналів, що здатні впливати на власну біоелект­ричну активність головного мозку шляхом резонансу і тим са­мим порушувати його функцію. Такі зміни не зникають тривалий час після розмови по телефону і є помітними на електроенцефа­лограмі. Як підсумок вищенаведеного, можна стверджувати, що наслідками несприятливої дії стільникового телефону на стан здоров’ я людини є: підвищення артеріального тиску і пульсу, го­ловні болі, порушення пам’яті та концентрації уваги, втома і де­пресії, біль і різь в очах та прогресивне погіршення зору.

Для зменшення впливу стільникових те­лефонів на власний організм не слід:

-       розташовувати телефон біля узголів’я ліжка і вико­ристовувати його як будильник, тому що телефон у стані очіку­вання виклику постійно працює у пульсуючому режимі;

-        притуляти телефонну трубку до вуха під час встанов­лення зв’язку з абонентом, бо в цей час апарат дає найбільш по­тужне випромінювання;

-        давати телефон дітям до шести років, оскільки дитя­чий організм є найбільш уразливим ЕМВ;

-        носити мобільні телефони в кишенях або на поясі. Більш доцільно використовувати для цього барсетки або сумки;

-        користуватися мобільним телефоном вагітним, тому що його випромінювання негативно впливає на стан плода;

-        вести тривалі переговори за допомогою мобільних телефонів, бо, за даними досліджень, уже після двох хвилини розмови по телефону відчувається дискомфорт і побічні ефекти.

Електричний струм. Електричний струм уражаюче діє на організм людини. Небезпека електричного струму підвищу­ється, тому що органи чуття людини не здатні на відстані вияв­ляти наявність електричної напруги. У зв’язку з цим захисна реакція організму виявляється лише після того, як людина по­трапила під дію електричної напруги.

Проходячи через організм людини, електричний струм справляє на нього термічну, електролітичну, механічну та біо­логічну дію.

Термічна дія струму виявляється через опіки окремих ділянок тіла, нагрівання кровоносних судин, серця, мозку та інших органів, через які проходить струм, що призводить до виникнення в них функціональних розладів.

Електролітична дія струму характеризується розкла­денням крові та інших органічних рідин, що викликає суттєві порушення їх фізико-хімічного складу.

Механічна дія струму виявляється через ушкодження (розриви, розшарування тощо) різноманітних тканин організму внаслідок електродинамічного ефекту.

Біологічна дія струму на живу тканину виявляється не­безпечним збудженням клітин та тканин організму, що супро­воджується мимовільним судомним скороченням м’язів. Таке збудження може призвести до суттєвих порушень і навіть пов­ного припинення діяльності органів дихання та кровообігу.

Наслідком дії електричного струму на організм людини може стати електротравма.

Електротравма - ушкодження організму спричинене дією електричного струму чи електричної дуги.

За наслідками електротравми умовно поділяють на міс­цеві електротравми, коли виникає місцеве ушкодження організ­му, та загальні електротравми (електричні удари), коли уража­ється весь організм унаслідок порушення нормальної діяльності життєво важливих органів і систем.

Характерними місцевими електричними травмами є електричні опіки, електричні знаки, електрометалізація шкіри, механічні ушкодження, електроофтальмія.

Електричний опік - найбільш поширена місцева елект­ротравма (близько 60%), яка, в основному, спостерігається у працівників, що обслуговують діючі електроустановки.

Електричні опіки залежно від умов їх виникнення бува­ють двох видів: струмові (контактні), коли унаслідок прохо­дження струму електрична енергія перетворюється в теплову, та дугові, які виникають унаслідок дії на тіло людини електри­чної дуги. Залежно від кількості виділеної теплоти та темпера­тури, а також і розмірів дуги електричні опіки можуть уражати не лише шкіру, але й м’язи, нерви і навіть кістки. Такі опіки на­зиваються глибинними і заживають досить довго.

Електричні знаки являють собою плями сірого чи блідо- жовтого кольору у вигляді мозолі на поверхні шкіри в місці її контакту із струмопровідними частинами.

Електрометалізація шкіри виникає через проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших часточок металу, що розплавля­ється внаслідок дії електричної дуги. Такого ушкодження зазвичай зазнають відкриті частини тіла - руки та лице. Ушкоджена ділянка шкіри стає твердою та шорсткою, однак за відносно короткий час вона знову набуває попереднього вигляду та еластичності.

Механічні ушкодження - травми, спричинені судомни­ми скороченнями м’ язів під дією електричного струму, що про­ходить через тіло людини. Механічні ушкодження виявляються у вигляді розривів шкіри, кровоносних судин, нервових тканин, а також вивихів суглобів і навіть переломів кісток.

Електроофтальмія - це ураження очей внаслідок дії ультрафіолетових випромінювань електричної дуги.

Найбільш небезпечним видом електротравм є електрич­ний удар, який у більшості випадків (близько 80%, включаючи й змішані травми) призводить до смерті потерпілого.

Загальна електротравма (електричний удар) - це збу­дження живих тканин організму електричним струмом, що су­проводжується судомним скороченням м’язів.

Залежно від наслідків ураження електричні удари мож­на умовно поділити за чотирма ступенями:

I  - судомні скорочення м’язів без втрати свідомості;

II   - судомні скорочення м’язів із втратою свідомості, але зі збереженням дихання та роботи серця;

III  - втрата свідомості та порушення серцевої діяльності чи дихання (або одного і другого разом);

IV  - клінічна смерть.

Клінічна смерть - це перехідний період від життя до смерті, що настає з моменту зупинки серцевої діяльності та ле­генів і триває 6-8 хв, поки не загинули клітини головного моз­ку. Після цього настає біологічна смерть, внаслідок якої припи­няються біологічні процеси у клітинах і тканинах організму і відбувається розпадання білкових структур.

Слід запам’ ятати: якщо при клінічній смерті не­гайно звільнити потерпілого від дії електричного струму й термі­ново розпочати надання необхідної допомоги (штучне дихання, масаж серця), то існує висока імовірність збереження йому життя.

Причинами летальних наслідків від дії електричного струму можуть бути: зупинка серця чи його фібриляція (хаоти­чне скорочення волокон серцевого м’ яза), припинення дихання внаслідок судомного скорочення м’ язів грудної клітки, що бе­руть участь у процесі дихання; електричний шок (своєрідна не­рвово-рефлекторна реакція організму у відповідь на подразнен­ня електричним струмом, що супроводжується розладами кро­вообігу, дихання, обміну речовин).

Можлива також одночасна дія двох або навіть усіх трьох вищеназваних причин. Слід зазначити, що шоковий стан може тривати від кількох десятків хвилин до діб. При тривало­му шоковому стані зазвичай настає смерть.

Характер впливу електричного струму на організм лю­дини, а відтак і наслідки ураження, залежать від цілої низки чинників, які умовно можна поділити на чинники електричного (сила струму, напруга, опір тіла людини, вид та частота струму) та неелектричного характеру (тривалість дії струму, шлях про­ходження струму через тіло людини, індивідуальні особливості людини, умови навколишнього середовища тощо).

Таблиця 3 Порогові значення сили струму Вид струму Пороговий відчутний струм, мА Пороговий невідпускаючий струм, мА Пороговий фібриляційний струм, мА Змінний струм 0,5-1,5 6-10 80-100 частотою 50 Гц       Постійний струм 5,0-7,0 50-80 300

 

Ступінь уражаючої дії електричного струму залежить від сили струму, часу дії електроструму на людину, типу елект­роструму (змінний, постійний), стану організму людини тощо.

Розрізняють наступні порогові значення сили струму:

-   пороговий відчутний струм - найменше значення еле­ктричного струму, що викликає при проходженні через орга­нізм людини відчутні подразнення;

-    пороговий невідпускаючий струм - найменше значен­ня електричного струму, яке викликає судомні скорочення м’я­зів руки, в якій затиснутий провідник, що унеможливлює само­стійне звільнення людини від дії струму;

-      пороговий фібриляційний (смертельно небезпечний) струм - найменше значення електричного струму, що викликає при проходженні через тіло людини фібриляцію серця.

У  таблиці 3 наведено порогові значення сили струму при його проходженні через тіло людини по шляху “рука-рука” або “рука-ноги”.

Струм (змінний та постійний) більше 5 А викликає мит­тєву зупинку серця, минаючи стан фібриляції.

Умовно безпечною для життя людини прийнято вважа­ти напругу, що не перевищує 42 В (в Україні така стандартна напруга становить 36 та 12 В), за якої не повинен відбуватися пробій шкіри людини, що призводить до різкого зменшення за­гального опору її тіла.

Електричний опір тіла людини залежить, в основному, від стану шкіри та центральної нервової системи. Загальний електричний опір тіла людини можна представити як суму двох опорів шкіри та опору внутрішніх тканин тіла. Найбільший опір проходженню струму чинить шкіра, особливо її зовнішній оро­говілий шар (епідерміс), товщина якого становить близько 0,2 мм. Опір внутрішніх тканин тіла незначний і становить 300-500 Ом. У цьому можна переконатися, якщо до язика при­класти контакти батарейки, відчувається легке пощипування. Коли ці ж контакти прикласти до шкіри тіла, то відчутних по­дразнень не виникає, оскільки опір сухої шкіри (епідермісу) значно більший.

Загальний опір тіла людини змінюється в широких ме­жах - від 1 до 100 кОм, а іноді й більше. Для розрахунків опір тіла людини умовно беруть рівним R = 1 кОм. При зволожен­ні, забрудненні та пошкодженні шкіри (потовиділення, порізи, подряпини тощо), збільшенні прикладеної напруги, площі кон­такту, частоти струму та часу його дії опір тіла людини змен­шується до певного мінімального значення (0,5-0,7 кОм).

Опір тіла людини зменшується також при захворюван­нях шкіри, центральної нервової та серцево-судинної систем, проявах алергічної реакції тощо. Тому нормативні акти про охорону праці передбачають обов’язкові попередній та пері­одичні медичні огляди працівників (кандидатів у працівники) для встановлення їх придатності щодо обслуговування діючих електроустановок за станом здоров’я.

Вид та частота струму, що проходить через тіло люди­ни, також впливають на наслідки ураження.

Постійний струм приблизно в 4-5 разів безпечніший за змінний. Це пов’язано з тим, що постійний струм у порівнянні зі змінним промислової частоти такого ж значення викликає слабші скорочення м’язів та менш неприємні відчуття. Його дія, в основному, теплова. Однак слід зауважити, що вищеза­значене стосовно порівняльної небезпеки постійного та змінно­го струму є справедливим лише для напруги до 500 В. При більш високих напругах постійний струм стає небезпечнішим ніж змінний.

Частота змінного струму також має важливе значення з огляду на електробезпеку.

Так, найбільш небезпечним вважається змінний струм частотою 20-100 Гц.

При частоті меншій ніж 20 або більшій за 100 Гц небез­пека ураження струмом помітно зменшується. Струм частотою понад 500 кГц не може смертельно уразити людину, однак дуже часто викликає опіки.

Тривалість дії струму на організм людини істотно впли­ває на наслідки ураження: чим більший час проходження стру­му, тим швидше виснажуються захисні сили організму, при цьому опір тіла людини різко знижується і важкість наслідків зростає. Наприклад, для змінного струму частотою 50 Гц гра­нично допустимий струм при тривалості дії 0,1с становить 500 мА, а при дії протягом 1 с - вже 50 мА.

Шлях проходження струму через тіло людини є важли­вим чинником. Небезпека ураження особливо велика тоді, коли на шляху струму знаходяться життєво важливі органи - серце, легені, головний мозок. Існує багато можливих шляхів прохо­дження струму через тіло людини (петель струму).

Індивідуальні особливості людини значною мірою впли­вають на наслідки ураження електричним струмом. Струм, ледь відчутний для одних людей, може бути значним для інших.

Для жінок порогові значення струму приблизно в півто­ра рази нижчі, ніж для чоловіків.

Ступінь впливу струму істотно залежить від стану нер­вової системи та всього організму в цілому. Важливе значення має також уважність та психічна готовність людини до можли­вої небезпеки ураження струмом. У переважній більшості ви­падків несподіваний електричний удар призводить до важчих наслідків, ніж при усвідомленні людиною існуючої небезпеки ураження.

Умови навколишнього середовища можуть підвищувати небезпеку ураження людини електричним струмом. Наприклад, у приміщеннях з високою температурою та відносною вологіс­тю повітря наслідки ураження можуть бути важчими, оскільки значне потовиділення для підтримання теплового балансу між організмом та навколишнім середовищем призводить до змен­шення опору тіла людини.

Для правильного визначення необхідних засобів та за­ходів захисту людей від ураження електричним струмом необ­хідно знати допустимі значення напруг доторкання та струмів, що проходять через тіло людини.

Напруга торкання - це напруга між двома точками еле­ктричного кола, до яких одночасно торкається людина. Гранич­но допустимі значення напруги торкання та сили струму для нормального (безаварійного) та аварійного режимів електро­установок при проходженні струму через тіло людини по шляху “рука-рука” чи “рука-ноги” регламентуються ГОСТ 12.1.038-82.

Таблиця 4

Гранично допустимі значення напруги торкання U та сили струму І, що проходить через тіло людини при нормальному режимі електроустановки

Вид струму	Напруга торкання, U, В (не більше)	Сила струму, І, мА (не більше)
Змінний, 50 Гц	2	0,3
Змінний, 400 Гц	3	0,4
Постійний	8	1,0

П р и м і т к а. При виконанні роботи в умовах високої темпе­ратури (більше 25 °С) і відносної вологості повітря (більше 75%) зна­чення таблиці 4 необхідно зменшити у три рази.

 

 

Гранично допустимі значення сили струму (змінного та постійного), що проходить через тіло людини при тривалості дії більше ніж 1с, нижчі за пороговий невідпускаючий струм, тому при таких значеннях людина, торкнувшись до струмопровідних частин установки, здатна самостійно звільнитися від дії елект­ричного струму.

Таблиця 5

Гранично допустимі значення напруги торкання, итор та сили струму, Іл, що проходить через тіло людини при аварійному режимі електроустановки

Вид струму	Нормоване значення	Тривалість дії струму t, с
		0,1	0,2	0,5	0,7	1,0	Біль­ше 1,0
Змінний	U В (не більше)	500	250	100	70	50	36
50 Гц	І, мА (не більше)	500	250	100	70	50	6
Постійний	U В (не більше)	500	400	250	230	200	40
	І, мА (не більше)	500	400	250	230	200	15