Воздействие на человека статических, электрических и магнитных полей

МИНЗДРАВСОЦРАЗВИТИЯ РОССИИ

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(ГБОУ  ВПО ДВГМУ Минздравсоцразвития России) 

080200 – Менеджмент

Кафедра экономики и управления на предприятии здравоохранения 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по  дисциплине «Безопасность  жизнедеятельности»

Тема: Воздействие на человека статических, электрических и магнитных полей. 

Студент

группы 101             ________________       А.Н Вешкина

                                                           подпись 

Адрес: 676450 Амурская область

г.Свободный ул.Советская д.20

эл.адрес: [email protected]

номер зачетной книжки              _11408_                                 дата 
 
 
 
 
 

Хабаровск 2011

Содержание

1. Введение  ………………………………………………………………..3
2. Воздействие на человека электромагнитных полей промышленной частоты и радиочастот   ………………………………………………5
3. Воздействие на организм электромагнитного излучения оптического диапазона.   ……………………………………………………………..7
4. Воздействие на организм человека электрического тока. ………8
1. Виды воздействий электрическим током  ……...………………8

  4.2 Виды поражений электрическим током  ….………………………9

  4.3. Электрический удар  ………………………………………………12

  4.4. Причины поражения ………………………………………………15

5. Заключение ……………………………………………………………16
6. Список литературы   ………………………...……………….………18

Введение

Существование человека в любой среде связано  с воздействием на него и среду  обитания электричества и электромагнитных полей. В случаях неподвижных электрических зарядов мы имеем дело с электростатическими полями. При трении диэлектриков на их поверхности появляются избыточные заряды, на сухих руках накапливаются электрические заряды, создающие потенциал до 500В. Земной шар заряжен отрицательно так, между поверхностью Земли и верхними слоями атмосферы разность потенциалов составляет 400000В. Это электрическое поле создает между двумя уровнями, отстоящими на рост человека, разность потенциалов порядка 200В, однако человек этого не ощущает, так как хорошо проводит электрических ток и все точки его тела находятся под одним потенциалом.

При своем  движении облака заряжаются в результате трения. Разные части грозового облака несут заряды различных знаков. Чаще всего нижняя часть облака заряжена отрицательно, а верхняя – положительно. Если облака сближаются разноименно  заряженными частицами, между ними проскакивает молния – электрический  заряд. Проходя над Землей, грозовое облако создает на ее поверхности  большие наведенные заряды. Разность потенциалов между облаком и  Землей достигает огромных значений, измеряемых сотнями миллионов вольт, и в воздухе возникает сильное  электрическое поле. При благоприятных  условиях возникает пробой. Молния иногда поражает людей и вызывает пожары.

Заряды  имеют свойство в большей степени  накапливаться на остриях или  телах, близких по форме к остриям. Вблизи таких предметов создаются  высокие электрические напряжения. Поэтому чаще всего молнии попадают в высокие отдельно стоящие объекты (деревья, башни и др.), и по этой причине человеку опасно находится  на открытом пространстве во время  грозы или вблизи отдельных деревьев, металлических предметов. Молнии являются также причиной около половины всех аварий в крупных линиях электропередачи. Для защиты зданий и различных сооружений от статического атмосферного электричества применяются молниеотводы. Это высокий металлический стержень с заостренным концом или в виде метелки тоненьких металлических прутьев. Стержень должен проходить вдоль стены здания, внизу к нему припаивается медная пластина, которая закапывается в землю. Если на здание грозовым облаком наводится заряд, он стекает через острие молниеотвода (за счет ионизации воздуха в электрическом поле у острия), уменьшая опасность попадания молнии. Если же разряд произойдет, то молния попадет в молниеотвод и уйдет в землю, не повредив здание.

Наряду  с естественными статическими электрическими полями в условиях техносферы и в быту человек подвергается воздействию искусственных статических электрических полей.

Искусственные статические электрические поля обусловлены возрастающим применением  для изготовления предметов домашнего  обихода, игрушек, обуви, одежды, для  отделки интерьеров, жилых и общественных зданий, для изготовления строительных деталей, производственного оборудования, аппаратуры, инструментов, деталей  машин различных синтетических  материалов, являющихся диэлектриками.

При трении диэлектриков, в результате разделения зарядов, на их поверхности могут  появляться значительные некомпенсированные положительные или отрицательные  заряды. Величина заряда определяется видом диэлектрика. Особенно сильно, например, электризуется полиэтилен.

Электрические поля от избыточных зарядов на предметах, одежде, теле человека, оказывают большую  нагрузку на нервную систему человека. Исследования показывают, что наиболее чувствительны к электростатическим полям центральная нервная система  и сердечно-сосудистая система организма. Установлено также благотворное влияние на самочувствие снятие избыточного электростатического заряда с тела человека (заземление, хождение босиком).

При функциональных заболеваниях нервной системы применяют  лечение постоянным электрическим  полем. Под действием внешнего строгого дозированного электрического поля происходит перераспределение зарядов  в тканях организма, что улучшает окислительно-восстановительные процессы, лучше используется кислород, заживают раны.

Постоянные  магнитные поля в обычных условиях не представляют опасности и находят  применение в различных приборах магнитотерапии.

Воздействие на человека электромагнитных полей промышленной частоты и радиочастот

Линии электропередачи, электрооборудование, различные электроприборы – все  технические системы, генерирующие, передающие и использующие электромагнитную энергию, создают в окружающей среде  электромагнитные поля (переменные электрические  и неразрывно связанные с ними переменные магнитные поля).

Действие  на организм человека электромагнитных полей определяется частотой излучения, его интенсивностью, продолжительностью и характером действия, индивидуальными  особенностями организма. Спектр электромагнитных полей включает низкие частоты до 3 Гц, промышленные частоты – от 3 Гц до 300 Гц, радиочастоты – от 30 Гц до 300 МГц, а также относящиеся к  радиочастотам ультравысокие частоты (УВЧ) – от 300 МГц до 300 ГГц.

Электромагнитное  излучение радиочастот широко используется в связи, телерадиовещании, в медицине, радиолокации, радионавигации и т.д.

Электромагнитные  поля оказывают на организм человека тепловое и биологическое воздействие. Переменное электрическое поле вызывает нагрев диэлектриков (хрящей, сухожилий  и др.) за счет токов проводимости и за счет переменной поляризации. Выделение  теплоты может приводить к  перегреванию, особенно тех органов  и тканей, которые недостаточно хорошо снабжены кровеносными сосудами (хрусталик  глаза, желчный пузырь, мочевой пузырь). Наиболее чувствительны к биологическому воздействию радиоволн центральная  нервная и сердечно-сосудистая системы. При длительном действии радиоволн не слишком большой интенсивности (порядка 10 Вт/м²) появляются головные боли, быстрая утомляемость, изменение давления и пульса, нервно-психические расстройства. Может наблюдаться похудение, выпадение волос, изменение в составе крови.

Воздействие СВЧ-излучения интенсивностью более 100 Вт/м² может привести к помутнению хрусталика глаза и потере зрения, тот же результат может дать длительное облучение умеренной интенсивности (порядка 10 Вт/м²), при этом возможны нарушения со стороны эндокринной системы, изменения углеводного и жирового обмена, сопровождающиеся похудением, повышение возбудимости, изменение ритма сердечной деятельности, изменения в крови (уменьшение количества лейкоцитов).

Действию  электромагнитных полей промышленной частоты человек подвергается в  производственной, городской и бытовой  зонах. Санитарными нормами установлены предельно допустимые уровни напряженности электрического поля внутри жилых зданий, на территории жилой зоны. Люди, страдающие от нарушений сна и головных болей, должны перед сном убирать или отключать электрические приборы, генерирующие электрические поля.

Воздействие электромагнитных полей может быть изолированным – от одного источника, сочетанным – от двух и более  источников одного частотного диапазона, смешанным – от двух и более  источников электромагнитных полей  различных частотных диапазонов, и комбинированным – в случае одновременного действия какого-либо другого неблагоприятного фактора.

Воздействие может быть постоянным или прерывистым, общим (облучается все тело) или местным (облучается часть тела). В зависимости  от места нахождения человека относительно источника излучения он может  подвергаться воздействию электрической  или магнитной составляющих поля или их сочетанию, а в случае пребывания в волновой зоне – воздействию  сформированной электромагнитной волны. Контроль уровней электрического поля осуществляется по значению напряженности  электрического поля, выраженной в В/м. Контроль уровней магнитного поля осуществляется по значению напряженности магнитного поля, выраженной в А/м.

Энергетическим  показателем для волновой зоны излучения  является плотность потока энергии, или интенсивность, – энергия, проходящая через единицу поверхности, перпендикулярной к направлению, распространения  электромагнитной волны за одну секунду. Измеряется в Вт/м². Нормирование уровней в соответствии с ГОСТ 12.1.006-84.

Длительное  действие электрических полей может  вызывать головную боль в височной и затылочной области, ощущение вялости, расстройство сна, ухудшение памяти, депрессию, апатию, раздражительность, боли в области сердца. Для персонала  ограничивается время пребывания в  электрическом поле в зависимости  от напряженности поля (180 минут в  сутки при напряженности 10 кВ/м, 10 минут в сутки при напряженности 20 кВ/м).

Воздействие электромагнитного  излучения оптического  диапазона

Электромагнитные  волны в диапазоне от 400 до 760 нм называются световыми. Они действуют  непосредственно на человеческий глаз, производя специфическое раздражение  его сетчатки, ведущее к световому  восприятию. Тесно примыкают к  видимому спектру электромагнитные волны с диной волны менее 400 нанометров (нм) – ультрафиолетовое излучение, и с длиной волны более 800 нм – инфракрасное излучение. Все эти виды излучения не имеют принципиального различия по своим физическим свойствам и относятся к оптическому диапазону электромагнитных волн. Человеческий организм приспособился к восприятию естественного светового излучения и выработал средства защиты при превышении интенсивности излучения допустимого уровня: сужение зрачка, уменьшение чувствительности, за счет перестройки восприятия.

Современные технические средства позволяют  усиливать оптическое излучение, уровень  которого может значительно превышать  адаптационные возможности человека. С 60-х годов в нашу жизнь вошли  оптические квантовые генераторы, или  лазеры.

Лазер – устройство, генерирующее направленный пучок электромагнитное излучения  оптического диапазона. Широкое  применение лазеров обусловлено  возможностью получить большую мощность за счет монохроматичности излучения, малой расходимости луча при освещении лазером с земли спутника на высоте 1000 км образуется пятно света диаметром всего 1,2 м). Лазеры применяются в системах связи, навигации, в технологии обработки материалов, в медицине, в контрольно-измерительной технике и военной технике и многих других областях. В зависимости от используемого активного элемента лазеры оптического диапазона генерируют излучение от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной области. Так, азотный лазер генерирует излучение в ультрафиолетовой области, аргоновый – в сине-зеленой области спектра, рубиновый – красной, лазер на двуокиси углерода – в инфракрасной области.

Действие  электрического тока на организм

Виды  воздействий электрическим током

Проходя через организм, электрический ток  производит 4 вида воздействия: термическое, электролитическое, биологическое и механическое.

Термическое действие проявляется в ожогах наружных и внутренних участков тела, нагреве  кровеносных сосудов и крови  и т.п., что вызывает в них серьёзные  функциональные расстройства.

Электролитическое - в разложении крови и другой органической жидкости, вызывая тем самым значительные нарушения их физико-химических составов и ткани в целом.

Биологическое действие выражается в раздражении  и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольными  судорожными сокращениями мышц, в  том числе мышц сердца и лёгких. При этом могут возникнуть различные  нарушения в организме, включая  механическое повреждение тканей, а  также нарушение и даже полное прекращение деятельности органов  дыхания и кровообращения.

Механическое - разрыв тканей.

Виды  поражений электрическим  током

Различают два основных вида поражения организма: электрические травмы и электрические  удары. Часто оба вида поражения  сопутствуют друг другу. Тем не менее, они различны и должны рассматриваться  раздельно.

Электрические травмы - это чётко выраженные местные  нарушения целостности тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Обычно это поверхностные повреждения, то есть поражения кожи, а иногда других мягких тканей, а также связок и костей. Опасность электрических  травм и сложность их лечения  обуславливаются характером и степенью повреждения тканей, а также реакцией организма на это повреждение.

Обычно  травмы излечиваются, и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично. Иногда (обычно при тяжёлых ожогах) человек погибает. В таких случаях непосредственной причиной смерти является не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное током. Характерные виды электрических травм - электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи и механические повреждения. Электрический ожог - самая распространённая электрическая травма: ожоги возникают у большей части пострадавших от электрического тока (60-65 %), причём треть их сопровождается другими травмами - знаками, металлизацией кожи и механическими повреждениями.

В зависимости  от условий возникновения различаются  три вида ожогов:

Токовый, или контактный, возникающий при прохождении тока непосредственно через тело человека в результате контакта человека с токоведущей частью; этот вид ожога возникает в электроустановках относительно небольшого напряжения - не выше 1-2 кВ и является, как правило, ожогом кожи, то есть внешним повреждением;

Дуговой, обусловленный воздействием на тело человека электрической дуги, но без прохождения тока через тело человека; обычно это ожоги являются результатом случайных коротких замыканий в электроустановках 220-6000 В, например, при работах под напряжением на щитах и сборках, при выполнении измерений переносными приборами и т.п.;

Смешанный, являющийся результатом действия одновременно обоих указанных факторов, то есть действия электрической дуги и прохождения тока через тело человека; этот ожог возникает, как правило, в установках более высокого напряжения - выше 1000 В. При этом дуга образуется между токоведущей частью и человеком, а ток, имеющий обычно большое значение (несколько ампер и даже десятков ампер), проходит через тело человека. В этом случае поражения носят тяжёлый характер и нередко оканчиваются смертью пострадавшего, причём тяжесть поражения возрастает с ростом напряжения электроустановки.

Электрические знаки, именуемые также знаками  тока или электрическими метками, представляют собой чётко очерченные пятна  серого или бледно-жёлтого цвета  на поверхности кожи человека, подвергнувшегося действию тока. Часто знаки имеют  круглую или овальную форму с  углублением в центре; размеры  знаков 1-5 мм. Поражённый участок кожи затвердевает подобно мозоли. Как  правило, электрические знаки безболезненны  и лечение их заканчивается благополучно: с течением времени верхний слой кожи сходит и поражённое место приобретает  первоначальный цвет, эластичность и  чувствительность. Знаки возникают  довольно часто - примерно у 20 % пострадавших от тока.

Металлизация  кожи - проникновение в кожу мельчайших частичек расплавленного под действием  электрической дуги металла. Такое  явление встречается при коротких замыканиях, отключениях разъединителей и рубильников под нагрузкой  и т.п. Поражённый участок кожи имеет  шероховатую, жёсткую поверхность. Иногда наблюдается покраснение  кожи, вызванное ожогом, за счёт тепла, занесённого в кожу металлом. Пострадавший ощущает на поражённом участке напряжение кожи от присутствия в ней инородного тела, а в некоторых случаях  испытывает боль от ожогов.

Обычно  с течением времени больная кожа сходит и поражённый участок приобретает  нормальный вид. Вместе с тем исчезают и все болезненные ощущения, связанные  с этой травмой. Металлизация кожи наблюдается  примерно у каждого десятого из пострадавших. Причём в большинстве случаев  одновременно с металлизацией происходит ожог электрической дугой, который почти всегда вызывает более тяжёлые поражения.

Механические  повреждения являются следствием резких, непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего  через человека. В результате могут  произойти разрывы кожи, кровеносных  сосудов и нервной ткани, а  также вывихи суставов и даже переломы костей. Эти повреждения являются, как правило, серьёзными травмами, требующими длительного лечения. К счастью  они возникают редко - не более  чем у 3 % пострадавших от тока. Электрический  удар

Электрический удар - это возбуждение живых тканей электрическим током, проходящим через организм, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. В зависимости от исхода отрицательного воздействия тока на организм электрические удары могут быть условно разделены на следующие четыре степени:

I ст -судорожное сокращение мышц без потери сознания;

II ст -судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;

III ст -потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);

IV ст -клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения.

Клиническая (или «мнимая») смерть - переходный период от жизни к смерти, наступающей  с момента прекращения деятельности и лёгких. У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни, он не дышит, сердце его не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены  и не реагируют на свет. Однако в  этот период жизнь в организме ещё полностью не угасла, ибо ткани его умирают не сразу и не сразу угасают функции различных органов. Эти обстоятельства позволяют восстановить угасающие или только что угасшие функции организма, то есть оживить умирающий организм.

Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки головного мозга, с деятельностью  которого связаны сознание и мышление. Поэтому длительность клинической  смерти определяется временем с момента  прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга; в большинстве  случаев она составляет 4-5 мин, а  при гибели здорового человека от случайной причины, например, от электрического тока, - 7-8 мин.

Биологическая (или истинная) смерть - необратимое  явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках  и тканях организма и распадом белковых структур; она наступает  по истечении периода клинической  смерти.

Причинами смерти от электрического тока могут  быть прекращение работы сердца, прекращение  дыхания и электрический шок.

Прекращение сердечной деятельности является следствием воздействия тока на мышцу сердца. Такое воздействие может быть прямым, когда ток протекает непосредственно  в области сердца, и рефлекторным, то есть через центральную нервную  систему, когда путь тока лежит вне  этой области. В обоих случаях  может произойти остановка сердца или наступить его фибрилляция, то есть хаотически быстрые и разновременные сокращения волокон (фибрилл) сердечной  мышцы, при которых сердце перестаёт  работать как насос, в результате чего в организме прекращается кровообращение.

Прекращение дыхания как первопричина смерти от электрического тока вызывается непосредственным или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания. Человек начинает испытывать затруднения дыхания уже при токе 20-25 мА (50 Гц), усиливающееся с ростом тока. При длительном действии тока может наступить асфиксия - удушье в результате недостатка кислорода и избытка углекислоты в организме.

Электрический шок - своеобразная тяжёлая нервно-рефлекторная реакция организма в ответ  на сильное раздражение электрическим  током, сопровождающаяся опасными расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ  и т.п. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить  или гибель организма в результате полного угасания жизненно важных функций  или полное выздоровление как  результат своевременного активного  лечебного вмешательства.

Участки тела с наименьшим сопротивлением (т.е. более уязвимые):

· боковые  поверхности шеи;

· виски;

· тыльная  сторона ладони;

· поверхность  ладони между большим и указательным пальцами;

· рука на участке выше кисти;

· плечо;

· спина;

· передняя часть ноги;

· аккупунктурные точки, расположенные в разных местах тела.

Причины поражения. Возможны следующие причины поражения электрическим током:

1. Наведенное  напряжение: Высоковольтные линии  передачи переменного тока могут  наводить высокое переменное  напряжение в проходящих рядом  низковольтных линиях электропередачи,  линиях связи, любых протяженных  проводниках, изолированных от  земли. Может возникнуть даже  на автомашине.

2. Остаточное  напряжение: Линия электропередачи  имеет большую электрическую  емкость. Поэтому если линию  отключить от напряжения, некоторое  время все равно будет сохраняться  разность потенциалов, и одновременное  прикосновение к разным проводам  приведет к электрическому удару.  Однократный разряд линии с  помощью заземленного проводника  может оказаться недостаточным.  Опасное остаточное напряжение  может сохраняться в радиоаппаратуре,  в составе которой есть конденсаторы  с емкостью порядка миллифарад.

3. Статическое  напряжение: Возникает в результате  накопления электрического заряда  на изолированном проводящем  объекте. 

4. Шаговое  напряжение: Возникает между ногами  из-за того, что они находятся  на разном расстоянии от упавшего  на землю провода. 

5. Повреждение  изоляции. Причины могут быть  следующие:

· заводской  брак;

· старение;

· климатические  воздействия, загрязнение;

· механическое повреждение, например, инструментом;

· механический износ, например, на изгибе;

· преднамеренная порча.

6. Случайное  прикосновение к токоведущей  детали из-за незнания, спешки, действия  отвлекающих факторов.

7. Отсутствие  заземления: В заземленной аппаратуре  в случае пробоя изоляции на  корпус происходит короткое замыкание,  и сгорают предохранители.

8. Замыкание  в результате аварии: Например, сильный  ветер или другая причина может  вызвать повреждение воздушной  линии электропередачи и падение  провода на проходящий параллельно  воздушный провод радио или  телефона, после чего считающийся  низковольтным провод оказывается  под высоким напряжением.