Download

Wpływ czynników mechanicznych na organizm człowieka






Advertisement
/ 38 []
Download Presentation
Comments
huy
From:
|  
(1211) |   (0) |   (0)
Views: 217 | Added:
Rate Presentation: 1 0
Description:
Wpływ czynników mechanicznych na organizm człowieka. Warszawa, 5 listopada 2009. Ultradźwięki.
Wpływ czynników mechanicznych na organizm człowieka

An Image/Link below is provided (as is) to

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use only and may not be sold or licensed nor shared on other sites. SlideServe reserves the right to change this policy at anytime. While downloading, If for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.











- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -




Wp yw czynnik w mechanicznych na organizm cz owiekaSlide 1

Wpływ czynników mechanicznych na organizm człowieka

Warszawa, 5 listopada 2009

Ultrad wi kiSlide 2

Ultradźwięki

  • Ultradźwiękami nazywamy fale mechaniczne rozchodzące się w ośrodkach gazowych, ciekłych i stałych mające charakter fal dźwiękowych, o częstotliwościach wyższych od górnej granicy słyszalności ucha ludzkiego

  • f>16 kHz (20 kHz)

  • Psy, myszy, szczury słyszą do 40 kHz

  • Ultradźwięki wydają delfiny i nietoperze - echolokacja

Generowanie ultrad wi k wSlide 3

Generowanie ultradźwięków

  • Generowanie ultradźwięków odbywa się zwykle za pomocą odwrotnego zjawiska piezoelektrycznego – za pomocą zmiennego potencjału elektrycznego pobudza się płytkę kwarcu do drgań rezonansowych.

Parametry ultrad wi k wSlide 4

Parametry ultradźwięków

  • Częstotliwość fal (f) jest stała dla danego generatora i nie zmienia się przy przechodzeniu fal przez różne ośrodki.

  • W diagnostyce stosuje się fale o częstotliwościach 1 do 15 MHz, a w terapii od 0.8 MHz do 1.2 MHz.

Parametry ultrad wi k w1Slide 5

Parametry ultradźwięków

  • Prędkość fal ultradźwiękowych jest różna w różnych ośrodkach: w powietrzu wynosi ~ 340 m/s, a w wodzie 1500 m/s, w kościach czaszki 3400 m/s, w tkance tłuszczowej 1440 m/s, w mięśniach 1580 m/s.

  • Długość fali ultradźwiękowej zależy od częstotliwości i prędkości rozchodzenia się fali: λ = v/f.

Parametry ultrad wi k w2Slide 6

Parametry ultradźwięków

  • Natężenie fali (gęstość mocy): I = P/S, gdzie P – moc [W], S powierzchnia [m2].

  • Natężenie fali maleje wraz z odległością od źródła, i to tym szybciej im wyższa jest częstotliwość, a więc krótsza jest długość fali.

Efekty oddzia ywania ultrad wi k wSlide 7

Efekty oddziaływania ultradźwięków

  • Efekt mechaniczny. Na skutek drgań ośrodka (rozrzedzeń i zagęszczeń) może dojść do kawitacji (szczególnie przy częstotliwościach zbliżonych do 100 Hz), czyli powstawania miejscowej próżni. Możliwe jest również (zjawisko tyksotropowe) powodowanie przechodzenia żelu w zol i uzyskiwanie emulsji cieczy nie mieszających się.

Efekty oddzia ywania ultrad wi k w1Slide 8

Efekty oddziaływania ultradźwięków

  • Efekt termiczny. Energia fal przekształca się w ciepło, szczególnie na granicy ośrodków o różnej prędkości przewodzenia dźwięków. Efekt ten jest wykorzystywany w terapii.

Efekty oddzia ywania ultrad wi k w2Slide 9

Efekty oddziaływania ultradźwięków

  • Efekt chemiczny. Ultradźwięki mogą powodować rozpad cząsteczek białka i jonizację roztworów wodnych. Zwiększają dyfuzję przez błony półprzepuszczalne.

Efekty oddzia ywania ultrad wi k w3Slide 10

Efekty oddziaływania ultradźwięków

  • Działanie na organizm: Ultradźwięki o dużym natężeniu > 10kW/m2 mogą powodować uszkodzenia tkanek i narządów oraz poparzenia. W przypadku ultradźwięków o umiarkowanym natężeniu w komórkach maleje pH, zmienia się aktywność enzymów i przemiana materii, rośnie temperatura, poprawia się ukrwienie. Ultradźwięki o odpowiednim natężeniu mają działanie przeciwbólowe, przeciwskurczowe i przeciwzapalne.

Infrad wi kiSlide 11

Infradźwięki

  • Infradźwiękami nazywamy fale mechaniczne rozchodzące się w ośrodkach gazowych, ciekłych i stałych mające charakter fal dźwiękowych (wibracje powietrzne), lecz o częstotliwościach niższych od dolnej granicy słyszalności ucha ludzkiego, f < 16 Hz (20 Hz).

Powstawanie infrad wi k wSlide 12

Powstawanie infradźwięków

  • Źródłami infradźwięków mogą być uderzenia piorunów, wiatry fenowe (mistral, halny, wstrząsy tektoniczne. W wyniku działalności człowieka infradźwięki powstają podczas pracy dużych wentylatorów, silników wysokoprężnych, są obecne w halach fabrycznych, na statkach. Infradźwięki, jak wszystkie fale o niskiej częstotliwości rozchodzą się na duże odległości.

Dzia anie infrad wi k w na organizmSlide 13

Działanie infradźwięków na organizm

  • Infradźwięki, podobnie jak wibracje, mogą powodować rezonans narządów wewnętrznych. Wywołują bóle głowy, mdłości, bezsenność, obniżenie nastroju, trwogę i nerwice. Przy dużych natężeniach mogą powodować omdlenia, krwotoki, a nawet zatrzymanie akcji serca.

WibracjeSlide 14

Wibracje

  • Wibracje przenoszone są na organizm przez bezpośredni kontakt z układami drgającymi. Ich oddziaływanie zależy od amplitudy i częstotliwości. Drgania o pewnych częstotliwościach mogą powodować rezonans narządów. Szczególnie niebezpieczne są wibracje o częstotliwościach 4 – 18 Hz. Mogą powodować bóle klatki piersiowej, zaburzenia oddechowe, zmiany ciśnienia krwi. Długotrwałe oddziaływanie wibracji prowadzi do choroby wibracyjnej objawiającej się zaburzeniem krążenia, wzmożonym drżeniem kończyn i bólami o różnej lokalizacji.

Wibracje1Slide 15

Wibracje

  • Człowiek jak i zwierzęta źle znosi wibracje ziemi. W czasie zagrożenia trzęsieniem ziemi ludzie wpadają w panikę a zwierzęta wykazują nadmierną nerwowość.

  • Wibracjom towarzyszą różne objawy chorobowe: neurowegetatywne, gastryczne, zmiany ciśnienia, zmiany w EKG.

  • Trudno wskazać epidemiologiczne lub fizjologiczne przyczyny tych dolegliwości.

  • Szkodliwe efekty wibracji zależą od ich częstotliwości i natężenia.

Wp yw wibracjiSlide 16

Wpływ wibracji

  • Długotrwałe wibracje powodują bóle stawów, grzbietu oraz części lędźwiowej kręgosłupa. Dolegliwości te pojawiają się u kierowców samochodów ciężarowych, rolników, operatorów maszyn drogowych po 30-40 latach.

  • Wibracje < 2 Hz wywołują chorobę komunikacyjną (jednym z jej typów jest choroba morska) z nudnościami, wymiotami. Objawy nasilają się przy koncentrowaniu wzroku na przedmiotach, które znajdują się w pobliżu i również się poruszają.

  • Wibracje 5 Hz powodują zmniejszenie ostrości widzenia poprzez rezonans oraz kłopoty z koordynacją przedniego odcinka oka, utrudniają akomodację.

Wp yw wibracji1Slide 17

Wpływ wibracji

  • Wibracje 5 do 15 Hz mają wpływ na układ oddechowy. Mięśnie oddechowe dostosowują swoją pracę do wibracji i oddychanie jest utrudnione.

  • Wibracje od 10 do 30 Hz powodują drgania pola widzenia (na przykład drgania 18 Hz w helikopterach utrudniają odczytanie podziałki na wskaźnikach pokładowych).

Dolegliwo ci wywo ane wstrz sami drgania 40 hz m oty pneumatyczneSlide 18

Dolegliwości wywołane wstrząsami Drgania < 40 Hz (młoty pneumatyczne)

  • Bóle stawów przedramienia, ramienia, nadgarstka (dotyczy 50 % ludzi narażonych na takie wibracje)

  • Choroba Kienbocha

  • Choroba Kohlera

  • Bóle reumatyczne typu zapalnego

  • Urazy nadkłykci

  • Zespół cieśni kanału nadgarstka

  • Dolegliwości angioneurotyczne

Dolegliwo ci wywo ane wstrz sami drgania od 40 do 300 hz maszyny do wykop w i odwiert wSlide 19

Dolegliwości wywołane wstrząsami Drgania od 40 do 300 Hz (maszyny do wykopów i odwiertów)

  • Problemy angioneurotyczne

  • Zespół Raynaud

  • Rogowacenie skóry

  • Zniesienie czucia

Wibracje powy ej 300 hz urz dzenia trzymane w r kachSlide 20

Wibracje powyżej 300 Hz (urządzenia trzymane w rękach)

  • Uczucie palenia w kończynie górnej obejmujące ręce do ramienia

  • Nadciśnienie mięśniowe

  • Zaczerwienienie lub zasinienie skóry rąk, obrzęki

Zastosowanie wibracji whole body vibration w sporcie i medycynieSlide 21

Zastosowanie wibracji (whole body vibration) w sporcie i medycynie

  • W 1949 przedstawiono pracę, w której zauważono pozytywny wpływ zastosowania drgających łóżek na pacjentów z opatrunkiem gipsowym.

  • W wielu pracach stwierdzono poprawę siły i gibkości.

  • Podczas ćwiczeń na platformie wibracyjnej wzrasta ciśnienie krwi w mięśniach łydek i ud.

  • Zmniejszenie bólu u chorych z chronicznym bólem krzyża.

  • Stwierdzono poprawę wyskoków pionowych.

  • Wpływają na aktywność bioelektryczną mięśni.

  • Częstotliwość wibracji ma wpływ na aktywację mięśni.

Mechanizmy fizjologiczne zmian adaptacyjnych wywo anych wibracjSlide 22

Mechanizmy fizjologiczne zmian adaptacyjnych wywołanych wibracją

  • Drgania powodują wzrost obciążeń w wyniku dużych przyspieszeń przenoszonych na ciało. Sinusoidalny przebieg bodźca wibracyjnego determinuje szybkie i krótkotrwałe zmiany długości zespołu mięsień ścięgno. Zakłócenie to podrażnia receptory czuciowe, co moduluje aktywność mięśni w celu tłumienia fal sinusoidalnych. Wibracje działające na mięsień lub ścięgna powodują odruchowe napięcie mięśni, nazywane odruchem skurczowym na wibrację (tonic vibration reflex TVR).

  • Odpowiedź na wibracje może być przypisywana nie tylko pobudzeniu wrzecion, ale i reakcji wszystkich innych receptorów czuciowych.

  • Wibracje powodują specyficzne reakcje hormonalne, zwiększenie testosteronu i hormonu wzrostu (podobnie jak trening siłowy).

Zastosowanie wibracjiSlide 23

Zastosowanie wibracji

  • Odpowiednio zastosowane wibracje zwiększają efekt treningowy zawodników uprawiających dyscypliny siłowo-szybkościowe.

  • Nie wolno stosować wibracji poniżej 20 Hz.

  • Zbyt długa wibracja powoduje zmęczenie.

  • Wiele efektów wibracji nie jest dokładnie zbadanych, a przede wszystkim jej wpływ na koordynację mięśniowo-nerwową.

PrzyspieszeniaSlide 24

Przyspieszenia

  • Oddziaływanie przyspieszeń związane jest z występowaniem sił bezwładności oddziałujących w całej objętości ciała na każdy jego punkt. Przyspieszenia [m/s2] często wyraża się w wielokrotnościach normalnego przyspieszenia ziemskiego g

  • Na przykład: 7g = 68,67 m/s2

  • Alarmowe zatrzymanie windy a = 2,5g; t = 1s,

  • Lądowanie na spadochronie a = 3-4g; t = 0,1-0,2s,

  • Katapultowanie z samolotu a = 10-15g; t = 0,25s,

  • Zderzenie samolotu możliwe do przeżycia a = 20-100g; t = 0,1s.

Oddzia ywanie przyspieszeSlide 25

Oddziaływanie przyspieszeń

  • Skutek działania przyspieszeń zależy od wartości, czasu ich występowania i kierunku działania względem ciała.

  • Przyspieszenia krótkotrwałe: oddziaływanie przyspieszeń (ułamki sekund) może nie wywołać ujemnych skutków, ale przyspieszenia rzędu dziesiątek i setek g mogą spowodować poważne uszkodzenia ciała, a nawet śmierć na skutek przemieszczania i rozerwania tkanek.

  • Bardzo duże przyspieszenia występują podczas wypadków komunikacyjnych.

Oddzia ywanie przyspiesze1Slide 26

Oddziaływanie przyspieszeń

  • Przyspieszenia o średnim i długim czasie trwania.Efekt ich działania zależy głównie od kierunku.

  • Przyspieszenia podłużne, równoległe do osi długiej ciała powodują przede wszystkim przemieszczanie krwi i narządów wewnętrznych. Lepiej tolerowane jest przyspieszenie w kierunku głowy to jest przeciążenie w kierunku stóp. Powoduje spadek ciśnienia krwi w górnej części ciała. Kilkusekundowe przeciążenie rzędu 6g prowadzi do zaburzeń widzenia i utraty przytomności – czarna zasłona, krew odpływa z głowy.

  • Przyspieszenie w kierunku stóp powoduje gwałtowny ból głowy, zaburzenia czynności serca, krwotoki i utratę przytomności - czerwona zasłona.

  • Człowiek wytrzymuje: 3g do 3600 s; 4g do 1200 s; 5g do 480 s; 8g do kilku s; -3g około 30 s; -4,5g około 5 s; -5g około 2 s; -10g mniej niż 1s.

Oddzia ywanie przyspiesze2Slide 27

Oddziaływanie przyspieszeń

  • Przyspieszenia poprzeczne: przód-tył lub na boki są lepiej znoszone od podłużnych, ale powyżej 12 g może dojść do zatrzymania oddechu.

Wir wka do badania pilot wSlide 28

Wirówka do badania pilotów

Badanie wp ywu przyspieszeSlide 29

Badanie wpływu przyspieszeń

Wplyw czynnik w mechanicznych na organizm czlowiekaSlide 30

Manekin do badania skutków wypadków

komunikacyjnych (crash test dummy)

Badanie skutk w zderzeSlide 31

Badanie skutków zderzeń

Efekt zderzenia czo owegoSlide 32

Efekt zderzenia czołowego

Wplyw czynnik w mechanicznych na organizm czlowiekaSlide 33

Przyspieszenie głowy podczas zderzenia

Samonastawny zag wekSlide 34

Samonastawny zagłówek

Przemieszczenia g owy podczas uderzenia z ty uSlide 35

Przemieszczenia głowy podczas uderzenia z tyłu

Wplyw czynnik w mechanicznych na organizm czlowiekaSlide 36

Przykłady analizy wypadków

z udziałem pieszych

(badania na zwłokach)

Ci nienieSlide 37

Ciśnienie

  • Spadek ciśnienia powoduje rozprężanie gazów w uchu, jelitach i ubytkach zębowych co wiąże się z wystąpieniem bólów, wzdęć i kolek jelitowych.

  • Nagła dekompresja może prowadzić do poważnych uszkodzeń tkanek. Uwalnianie gazów (azotu) z krwi prowadzi do pojawienia się zatorów gazowych. Najniebezpieczniejsze dla żywego organizmu jest niedotlenienie. Długotrwałe przebywanie pod wpływem niskich ciśnień w wyniku niedotlenienia (hipoksji) prowadzi do zmian adaptacyjnych zwiększenia liczby czerwonych ciałek i hemoglobiny oraz niekorzystnych zmian trawienia, koordynacji ruchów i zmian psychicznych (halucynacje, agresja itp.). Silne niedotlenienie powoduje utratę przytomności, a nawet śmierć (deterioracja).

Ci nienie1Slide 38

Ciśnienie

  • Podwyższone ciśnienie: Gwałtowne zwiększenie ciśnienia powoduje objawy bólowe związane z wyrównywaniem ciśnień wewnątrz ciała. Najgroźniejsze jest jednak ponowne zmniejszenie ciśnienia. W wyniku saturacji (nasycenie cieczy gazem) azotu we krwi pod wpływem zwiększonego ciśnienia, jego zmniejszenie powoduje pojawienie się pęcherzyków tego gazu we krwi – choroba kesonowa. Dochodzi do wystąpienia duszności, porażeń kończyn i utraty przytomności, a w skrajnym przypadku do śmierci. Oddychanie tlenem pod zwiększonym ciśnieniem może wywołać zatrucie tlenowe – toksyczne zmiany w organizmie, drgawki, utratę przytomności, uszkodzenie wzroku. Oddychanie powietrzem zawierającym azot może wywołać narkozę azotową – halucynacje, niezborność ruchową i utratę przytomności.


Copyright © 2014 SlideServe. All rights reserved | Powered By DigitalOfficePro