wp yw czynnik w mechanicznych na organizm cz owieka n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Wpływ czynników mechanicznych na organizm człowieka PowerPoint Presentation
Download Presentation
Wpływ czynników mechanicznych na organizm człowieka

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 38

Wpływ czynników mechanicznych na organizm człowieka - PowerPoint PPT Presentation


  • 780 Views
  • Uploaded on

Wpływ czynników mechanicznych na organizm człowieka. Warszawa, 5 listopada 2009. Ultradźwięki.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Wpływ czynników mechanicznych na organizm człowieka' - huy


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

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.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 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
ultrad wi ki
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 w
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 w
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 w1
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 w2
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 w
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 w1
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 w2
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 w3
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 ki
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 w
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 organizm
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.
wibracje
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.
wibracje1
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 wibracji
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 wibracji1
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 pneumatyczne
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 w
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 kach
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 medycynie
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 wibracj
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 wibracji
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.
przyspieszenia
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 przyspiesze
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 przyspiesze1
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 przyspiesze2
Oddziaływanie przyspieszeń
  • Przyspieszenia poprzeczne: przód-tył lub na boki są lepiej znoszone od podłużnych, ale powyżej 12 g może dojść do zatrzymania oddechu.
slide30

Manekin do badania skutków wypadków

komunikacyjnych (crash test dummy)

slide36

Przykłady analizy wypadków

z udziałem pieszych

(badania na zwłokach)

ci nienie
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 nienie1
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.